Chứng mất trí nhớ máy tính hay một giai đoạn mới trong sự phát triển của bộ não con người? Bộ não của bạn không phải là một chiếc máy tính

Một cuộc chiến thực sự đang diễn ra trước mắt chúng ta giữa công nghệ đang phát triển nhanh chóng và bộ não con người. Và bây giờ chúng ta đã nghe nói rằng cuộc đấu tranh giữa “máy móc và con người” sẽ không kết thúc có lợi cho người sau. Và trong tương lai gần. Ý tưởng thay thế một “máy tính sinh học không hoàn hảo bằng một máy tính điện tử hoàn hảo hơn” có hợp pháp hay không và bộ não con người khác với chính bộ não con người như thế nào? thiết bị hiện đại? Nhà tâm lý học và huấn luyện viên được chứng nhận về phương pháp tư duy của Edward de Bono, Andrey Bespalov phản ánh.

Nhiều người cho rằng với sự tiến bộ của công nghệ, nhu cầu ghi nhớ thông tin sẽ tự biến mất. Rốt cuộc, nhu cầu tính toán nhẩm đã biến mất với sự ra đời của máy tính! Hiện tại, bất kỳ thông tin nào cũng có thể được “Google” trong vài phút và những khẩu hiệu theo kiểu “bộ não của bạn là chiếc máy tính mạnh mẽ nhất” đang mất đi sự liên quan. Máy tính/đám mây/Google có thể ghi nhớ tốt hơn và nhiều hơn chúng ta nên việc cạnh tranh với họ chẳng ích gì. Nhưng bộ não của chúng ta có thực sự là một chiếc máy tính trong đầu chúng ta không? Và tại sao ngay cả công nghệ tiên tiến nhất cũng không thể so sánh được với hoạt động của chất xám của con người?

Thứ bậc của bộ nhớ

Hãy chuyển sang ví dụ đơn giản. Mọi người làm việc trên máy tính đều biết rõ rằng một tệp có hướng dẫn về “cách tạo mục lục trong Word” trông giống như thế này: “Chỉ rõ trong tài liệu vị trí cần chèn mục lục, mở “ Tab Liên kết”, hãy nhấp vào nút “Bảng mục lục” - v.v. Nhưng trong đầu tôi mọi chuyện diễn ra khác hẳn. Ngược lại, nếu một người bạn hỏi tôi qua điện thoại cách tạo mục lục tự động, tôi sẽ trả lời ngay. Nhưng tôi nói: “Đợi đã, tôi sẽ mở chương trình ngay bây giờ” và chỉ sau khi nhìn thấy Word trước mặt, tôi mới có thể nhớ phải làm gì.

Toàn bộ bí ẩn nằm ở chỗ, không giống như các tập tin được viết và đọc một cách tuyến tính, ký ức trong não được lưu trữ theo thứ bậc. Điều gì xảy ra khi một người nhìn thấy chữ N chẳng hạn? Hình ảnh đến võng mạc và từ đó đi đến vỏ não thị giác chính, nơi chịu trách nhiệm nhận dạng các hình ảnh đơn giản: hai thanh dọc, một thanh ngang. Nó truyền dữ liệu về các thanh này đến vỏ não thị giác thứ cấp, nơi đặt chúng lại với nhau thành một mẫu phức tạp hơn (“H”) và truyền kết quả đến vùng tiếp theo, nơi các chữ cái nhận được từ các phần khác nhau của vỏ não thị giác thứ cấp được kết hợp thành từ. và truyền “lên”.

Sức mạnh của sự tiên đoán

Vỏ não được chia thành nhiều vùng mà qua đó thông tin liên tục di chuyển, không chỉ lên trên mà còn xuống dưới. Jeff Hawkins nói trong cuốn sách Về trí thông minh của mình rằng bộ não con người rất hiệu quả, nó có thể dự đoán các sự kiện trong tương lai dựa trên những trải nghiệm được lưu trữ trong bộ nhớ. Để sản xuất Hành động cụ thể(ví dụ: bắt bóng), não không phải tính toán lâu - nó chỉ cần nhớ lại hành động trước đó của mình và trên cơ sở đó dự đoán đường bay của quả bóng và phối hợp chuyển động của nó. Các mạch thần kinh được tìm thấy ở vỏ não tạo thành một cấu trúc phân cấp, trong đó các cấp độ cao hơn liên tục gửi thông tin đến các cấp độ thấp hơn. Điều này cho phép bạn so sánh chuỗi hình ảnh đến với chuỗi từ trải nghiệm trước đó. Như vậy, dựa vào từ “A long long ago, manyyears…” chúng ta có thể dự đoán những từ tiếp theo sẽ là “…a long ago”.

Hawkins so sánh bộ não của chúng ta với hệ thống cấp bậc chỉ huy quân sự: "Các tướng lãnh đứng đầu quân đội nói: 'Chuyển quân đến Florida vào mùa đông.'" Một lệnh cấp cao đơn giản sẽ mở rộng thành các lệnh chi tiết hơn, đi xuống các cấp độ phân cấp. Và hàng nghìn công trình kiến trúc riêng lẻ thực hiện hàng chục nghìn hành động, dẫn đến sự di chuyển của quân đội. Các báo cáo về những gì đang diễn ra được tạo ra ở mỗi cấp và được gửi đến cho đến khi vị tướng nhận được báo cáo cuối cùng: “Phong trào đã thành công”. Nói chung không đi vào chi tiết.

Nhớ tất cả

Không giống như bộ não, trong máy tính có hai thiết bị rất khác nhau chịu trách nhiệm về “bộ nhớ”: HDD (ốc vít) và RAM (RAM). Có vẻ như sự tương tự là hiển nhiên: ốc vít là vỏ não và RAM là vùng hải mã. Nhưng chúng ta hãy xem xét kỹ hơn cách hệ thống hoạt động. Ban đầu, thông tin mới đi vào vùng hải mã thông qua các vùng vỏ não. Nếu chúng ta không gặp lại thông tin này, vùng hải mã sẽ dần quên nó. Và chúng ta càng nhớ điều gì đó thường xuyên thì các kết nối trong vỏ não càng trở nên mạnh mẽ hơn cho đến khi vùng hải mã “chuyển giao toàn bộ quyền hạn” liên quan đến mô hình này cho nó. Quá trình này được gọi là "hợp nhất bộ nhớ" và có thể kéo dài đến hai năm. Cho đến khi nó được hoàn thành, vẫn còn quá sớm để nói rằng thông tin được lưu trữ một cách đáng tin cậy trong bộ nhớ dài hạn.

Trong mùa thu buồn tẻ, hãy cố gắng nhớ lại kỳ nghỉ của bạn: bạn nằm trên bãi biển và ngắm nhìn bãi cát như thế nào. Hãy xem xét kỹ hơn: bạn đã có thể phân biệt từng hạt cát, sỏi và mảnh vỏ trong đó. Rất nghi ngờ rằng bạn có thực sự nhớ điều này - tại một thời điểm nào đó, trí tưởng tượng sẽ tự đưa mình vào hình ảnh này và cung cấp những chi tiết cần thiết một cách hữu ích. Nhưng không thể xác định được chính xác thời điểm ký ức và tưởng tượng hợp nhất thành một tổng thể duy nhất.

Do đó, bất kỳ thông tin nào chuyển từ bộ nhớ dài hạn sang bộ nhớ làm việc đều được đưa vào phù hợp với bối cảnh đã thay đổi và các nhiệm vụ hiện tại, sau đó được hợp nhất ở dạng cập nhật. Và mỗi khi chúng ta nhớ lại các sự kiện trong quá khứ, đây không còn là ký ức về chính sự kiện đó mà là “phiên bản” cuối cùng của bộ não. Đơn giản là bộ nhớ của chúng ta không có tùy chọn “mở tệp để xem” - bất kỳ quyền truy cập nào vào nó đều ngụ ý một sự thay đổi nhất định.

Ký ức như nghệ thuật

Trên máy tính, việc xóa hoặc lưu một tập tin thì ngược lại, vì trí nhớ con người- đây là hai mặt của cùng một đồng tiền.
« Đối với trí tuệ của chúng ta, sự lãng quên cũng giống như vậy chức năng quan trọng cũng như việc ghi nhớ, đã viết William James hơn một trăm năm trước. — Nếu chúng ta nhớ hoàn toàn mọi thứ, chúng ta sẽ ở trong tình trạng vô vọng như thể chúng ta không nhớ gì cả. Việc nhớ lại một sự kiện sẽ mất nhiều thời gian như chính sự kiện đó».

Đúng vậy, máy tính có thể lưu giữ thông tin tốt hơn nhưng có thể không tốt trong việc quên thông tin đó. Không phải ngẫu nhiên mà chúng ta quên - ký ức bị xóa sạch lớp vỏ trấu (như trong ví dụ với cát, có thể chứa đầy trí tưởng tượng nếu cần thiết) và chỉ còn lại một khung hình quan trọng. Và sự phản ánh giúp chúng ta xác định và xác định khuôn khổ này.
Đây là lý do tại sao William James nói rằng “nghệ thuật ghi nhớ là nghệ thuật tư duy”. Ghi nhớ có nghĩa là kết nối thông tin mới với cái mà chúng ta đã biết. Một người càng nhớ nhiều thì điều gì đó mới mẻ càng dễ lưu lại trong trí nhớ. MỘT Cách tốt nhất nhớ điều gì đó - liên tục suy nghĩ về thông tin nhận được.

Làm thế nào để không chìm trong biển sự thật

Những kết luận nào phát sinh? Chúng ta chỉ có thể vui mừng trước khả năng của bộ não mình. Trí nhớ của chúng ta, không giống như trí nhớ máy tính, không chỉ là kho lưu trữ thông tin mà còn là một phần không thể thiếu của tư duy. Và đây là một cơ hội to lớn để phát triển.

Để bổ sung kiến thức, bạn có thể hỏi Google bất kỳ thông tin nào, nhưng để làm được điều này, bạn cần hiểu chính xác những gì bạn chưa biết. Nó giống như một câu đố - khi bức tranh xung quanh mảnh còn thiếu đã được lắp ráp xong, bạn sẽ rất dễ hiểu chính xác những gì cần tìm. Nhưng khi tất cả các mảnh đều lộn xộn, thậm chí không biết bắt đầu từ đâu. Trong trường hợp này, Google chỉ có thể nhấn chìm chúng ta trong biển sự thật chứ không thể đưa chúng ta đến gần hơn để hiểu chúng. Và chỉ có bộ não mới cho bạn biết những mảnh vỡ nào bị thiếu. Vì vậy, chúng ta chỉ có thể thường xuyên tải cho mình những cái mới, nhiệm vụ thú vịđể giữ cho bộ não của bạn ở trạng thái tốt nhất.

Bất chấp những nỗ lực hết mình, các nhà thần kinh học và tâm lý học nhận thức sẽ không bao giờ tìm thấy bản sao của Bản giao hưởng số 5 của Beethoven trong não, từ ngữ, hình ảnh, quy tắc ngữ pháp hoặc bất kỳ tín hiệu bên ngoài nào khác. Tất nhiên, bộ não con người không hoàn toàn trống rỗng. Nhưng nó không chứa đựng hầu hết những thứ mà mọi người nghĩ nó chứa đựng - ngay cả những thứ đơn giản như “ký ức”.

Những quan niệm sai lầm của chúng ta về bộ não đã ăn sâu. gốc rễ lịch sử, nhưng chúng tôi đặc biệt bối rối trước việc phát minh ra máy tính vào những năm 1940. Trong nửa thế kỷ, các nhà tâm lý học, ngôn ngữ học, nhà thần kinh học và các chuyên gia khác về hành vi con người đã lập luận rằng bộ não con người hoạt động giống như một chiếc máy tính.

Để biết ý tưởng này phù phiếm đến mức nào, hãy xem xét bộ não của trẻ sơ sinh. Một đứa trẻ sơ sinh khỏe mạnh có hơn mười phản xạ. Anh quay đầu về phía má bị trầy xước và mút mọi thứ đưa vào miệng. Anh nín thở khi ngâm mình trong nước. Anh ta nắm chặt mọi thứ trong tay đến mức gần như có thể đỡ được trọng lượng của chính mình. Nhưng có lẽ quan trọng nhất, trẻ sơ sinh có cơ chế học tập mạnh mẽ cho phép chúng thay đổi nhanh chóng để có thể tương tác hiệu quả hơn với thế giới xung quanh.

Cảm giác, phản xạ và cơ chế học hỏi là những gì chúng ta đã có ngay từ đầu, và khi nghĩ lại thì thấy con số đó khá nhiều. Nếu thiếu bất kỳ khả năng nào trong số này, chúng ta có thể sẽ gặp khó khăn trong việc sống sót.

Nhưng đây là những gì chúng ta không có từ khi sinh ra: thông tin, dữ liệu, quy tắc, kiến thức, từ vựng, biểu diễn, thuật toán, chương trình, mô hình, bộ nhớ, hình ảnh, bộ xử lý, chương trình con, bộ mã hóa, bộ giải mã, ký hiệu và bộ đệm - những yếu tố cho phép máy tính kỹ thuật số cư xử có lý một chút. Những điều này không những không có trong chúng ta từ khi sinh ra mà còn không phát triển trong chúng ta trong suốt cuộc đời.

Chúng ta không giữ lại những từ ngữ hoặc quy tắc hướng dẫn chúng ta cách sử dụng chúng. Chúng tôi không tạo ra hình ảnh xung động thị giác, lưu trữ chúng trong bộ nhớ đệm ngắn hạn, sau đó chuyển hình ảnh sang thiết bị bộ nhớ dài hạn. Chúng tôi không nhớ lại thông tin, hình ảnh hoặc từ ngữ trong sổ đăng ký bộ nhớ. Tất cả điều này được thực hiện bởi máy tính, nhưng không phải bởi sinh vật sống.

Máy tính xử lý thông tin theo đúng nghĩa đen - số, từ, công thức, hình ảnh. Trước tiên, thông tin phải được dịch sang định dạng mà máy tính có thể nhận dạng được, nghĩa là thành các tập hợp số 1 và số 0 (“bit”) được thu thập thành các khối nhỏ (“byte”).

Máy tính di chuyển các tập hợp này từ nơi này sang nơi khác trong khu vực khác nhau bộ nhớ vật lý được thực hiện dưới dạng các linh kiện điện tử. Đôi khi họ sao chép các bộ và đôi khi những cách khác biến đổi chúng - chẳng hạn như khi bạn sửa lỗi trong bản thảo hoặc chỉnh sửa một bức ảnh. Các quy tắc mà máy tính tuân theo khi di chuyển, sao chép hoặc làm việc với một mảng thông tin cũng được lưu trữ bên trong máy tính. Một bộ quy tắc được gọi là "chương trình" hoặc "thuật toán". Một tập hợp các thuật toán hoạt động cùng nhau mà chúng ta sử dụng cho các mục đích khác nhau (ví dụ: mua cổ phiếu hoặc hẹn hò trực tuyến) được gọi là “ứng dụng”.

Cái này sự thật đã biết, nhưng chúng cần được giải thích rõ ràng: máy tính hoạt động dựa trên sự thể hiện mang tính biểu tượng của thế giới. Họ lưu trữ và lấy lại. Họ thực sự xử lý. Họ thực sự có bộ nhớ vật lý. Họ thực sự được điều khiển bởi các thuật toán theo mọi cách.

Tuy nhiên, mọi người không làm bất cứ điều gì như vậy. Vậy tại sao nhiều nhà khoa học lại nói về hoạt động tinh thần của chúng ta như thể chúng ta là những chiếc máy tính?

Năm 2015, một chuyên gia về trí tuệ nhân tạo George Zarkadakis đã phát hành cuốn sách In Our Image, trong đó ông mô tả sáu khái niệm khác nhau mà con người đã sử dụng trong hơn hai nghìn năm qua để mô tả cấu trúc trí thông minh của con người.

Trong phiên bản đầu tiên của Kinh thánh, con người được tạo ra từ đất sét hoặc bùn, sau đó được một vị thần thông minh thấm nhuần tinh thần của mình. Tinh thần này “mô tả” tâm trí của chúng ta - ít nhất là từ quan điểm ngữ pháp.

Việc phát minh ra thủy lực vào thế kỷ thứ 3 trước Công nguyên đã dẫn đến sự phổ biến của khái niệm thủy lực trong ý thức con người. Ý tưởng là dòng chảy của các chất lỏng khác nhau trong cơ thể - "chất lỏng cơ thể" - đảm nhiệm cả chức năng thể chất và tinh thần. Khái niệm thủy lực đã tồn tại hơn 1.600 năm, đồng thời cản trở sự phát triển của y học.

Đến thế kỷ 16, các thiết bị chạy bằng lò xo và bánh răng đã xuất hiện, điều này truyền cảm hứng cho René Descartes cho rằng con người là một cỗ máy phức tạp. Vào thế kỷ 17, triết gia người Anh Thomas Hobbes đề xuất rằng tư duy xảy ra thông qua những chuyển động cơ học nhỏ trong não. Vào đầu thế kỷ 18, những khám phá trong lĩnh vực điện và hóa học đã dẫn đến sự xuất hiện của một lý thuyết mới về tư duy của con người, một lần nữa mang tính chất ẩn dụ hơn. Vào giữa thế kỷ 19, nhà vật lý người Đức Hermann von Helmholtz, được truyền cảm hứng từ những tiến bộ gần đây trong truyền thông, đã so sánh bộ não với một chiếc điện báo.

Albrecht von Haller. Biểu tượng giải phẫu

Nhà toán học John von Neumann cho rằng chức năng của con người hệ thần kinh là "kỹ thuật số trong trường hợp không có bằng chứng ngược lại", tạo ra sự tương đồng giữa các thành phần của máy tính vào thời điểm đó và các khu vực bộ não con người.

Mỗi khái niệm đều phản ánh những ý tưởng tiên tiến nhất của thời đại đã khai sinh ra nó. Như người ta có thể mong đợi, chỉ vài năm sau khi thành lập công nghệ máy tính vào những năm 1940, họ bắt đầu tranh luận rằng bộ não hoạt động giống như một chiếc máy tính: bản thân bộ não đóng vai trò là vật vận chuyển vật chất và suy nghĩ của chúng ta hoạt động như một phần mềm.

Quan điểm này đạt đến đỉnh cao trong cuốn sách Máy tính và bộ não xuất bản năm 1958, trong đó nhà toán học John von Neumann đã nhấn mạnh rằng chức năng của hệ thần kinh con người là “kỹ thuật số khi không có bằng chứng ngược lại”. Mặc dù ông thừa nhận rằng người ta biết rất ít về vai trò của bộ não trong hoạt động của trí thông minh và trí nhớ, nhưng nhà khoa học này đã chỉ ra sự tương đồng giữa các thành phần của máy tính thời đó và các vùng của bộ não con người.

Hình ảnh: Shutterstock

Nhờ những tiến bộ tiếp theo trong công nghệ máy tính và nghiên cứu não bộ, một nghiên cứu liên ngành đầy tham vọng về ý thức con người dần dần phát triển, dựa trên ý tưởng rằng con người, giống như máy tính, là những bộ xử lý thông tin. Công việc này hiện bao gồm hàng ngàn nghiên cứu, nhận được hàng tỷ đô la tài trợ và là chủ đề của nhiều bài báo. Cuốn sách Cách tạo ra trí óc: Làm sáng tỏ bí ẩn của tư duy con người xuất bản năm 2013 của Ray Kurzweil minh họa điểm này, mô tả "thuật toán", kỹ thuật "xử lý thông tin" của bộ não và thậm chí cả cách nó trông giống với các mạch tích hợp trong cấu trúc của nó.

Ý tưởng coi tư duy con người như một thiết bị xử lý thông tin (IP) hiện đang chiếm ưu thế trong ý thức con người ở cả hai lĩnh vực những người bình thường và giữa các nhà khoa học. Nhưng cuối cùng, đây chỉ là một phép ẩn dụ khác, một hư cấu mà chúng ta coi là thực tế để giải thích điều gì đó mà chúng ta không thực sự hiểu.

Logic không hoàn hảo của khái niệm OR khá dễ hình thành. Nó dựa trên một tam đoạn luận ngụy biện với hai giả định hợp lý và một kết luận sai lầm. Giả định hợp lý số 1: Tất cả các máy tính đều có khả năng hoạt động thông minh. Giả định hợp lý số 2: Tất cả các máy tính đều là bộ xử lý thông tin. Kết luận sai: tất cả các đối tượng có khả năng xử lý thông minh đều là bộ xử lý thông tin.

Nếu chúng ta quên đi các hình thức, thì ý tưởng cho rằng con người nên là bộ xử lý thông tin chỉ vì máy tính hoàn toàn vô nghĩa và khi khái niệm về AI cuối cùng bị loại bỏ, các nhà sử học có thể sẽ nhìn nó từ quan điểm giống như bây giờ Đối với chúng ta, các khái niệm thủy lực và cơ khí trông có vẻ vô nghĩa.

Hãy thực hiện một thử nghiệm: rút từ trí nhớ một tờ một trăm rúp, sau đó lấy nó ra khỏi ví và sao chép nó. Bạn có thấy sự khác biệt?

Một bức vẽ được thực hiện mà không có bản gốc chắc chắn sẽ trở nên khủng khiếp so với một bức vẽ được làm từ cuộc sống. Mặc dù trên thực tế, bạn đã nhìn thấy dự luật này hơn một nghìn lần.

Vấn đề là gì? Chẳng phải “hình ảnh” của tờ tiền nên được “lưu trữ” vào “sổ lưu trữ” của bộ não chúng ta sao? Tại sao chúng ta không thể “tham khảo” “hình ảnh” này và mô tả nó trên giấy?

Rõ ràng là không, và hàng nghìn năm nghiên cứu sẽ không cho phép chúng ta xác định được vị trí của hình ảnh tờ tiền này trong não con người chỉ vì nó không có ở đó.

Ý tưởng, được một số nhà khoa học ủng hộ, cho rằng ký ức cá nhân bằng cách nào đó được lưu trữ trong các tế bào thần kinh đặc biệt là vô lý. Trong số những điều khác, lý thuyết này đưa câu hỏi về cấu trúc của bộ nhớ lên một mức độ thậm chí còn khó hiểu hơn: bộ nhớ được lưu trữ trong tế bào như thế nào và ở đâu?

Ý tưởng cho rằng ký ức được lưu trữ trong từng tế bào thần kinh là vô lý: thông tin có thể được lưu trữ như thế nào và ở đâu trong tế bào?

Chúng ta sẽ không bao giờ phải lo lắng về việc tâm trí con người đang chạy điên cuồng trong không gian ảo và chúng ta sẽ không bao giờ có thể đạt được sự bất tử bằng cách tải linh hồn của mình sang một phương tiện khác.

Một trong những dự đoán, được nhà tương lai học Ray Kurzweil, nhà vật lý Stephen Hawking và nhiều người khác thể hiện dưới hình thức này hay hình thức khác, đó là nếu ý thức của con người giống như một chương trình, thì các công nghệ sẽ sớm xuất hiện cho phép nó được tải vào máy tính. , từ đó nâng cao đáng kể khả năng trí tuệ và khả năng bất tử. Ý tưởng này đã hình thành nền tảng cho cốt truyện của bộ phim viễn tưởng Transcendence (2014), trong đó Johnny Depp đóng vai một nhà khoa học tương tự như Kurzweil. Anh ta đã tải tâm trí của mình lên Internet, gây ra hậu quả tàn khốc cho nhân loại.

Vẫn từ bộ phim "Supremacy"

May mắn thay, khái niệm OI thậm chí không có gì gần với thực tế, vì vậy chúng ta không phải lo lắng về việc tâm trí con người chạy điên cuồng trong không gian ảo, và thật đáng buồn, chúng ta sẽ không bao giờ có thể đạt được sự bất tử bằng cách tải linh hồn của mình sang một phương tiện khác. Đó không chỉ là việc thiếu phần mềm trong não, vấn đề còn sâu xa hơn - hãy gọi đó là vấn đề về tính độc đáo, và nó vừa hấp dẫn vừa chán nản.

Vì bộ não của chúng ta không có “thiết bị ghi nhớ” hay “hình ảnh” của các kích thích bên ngoài, và trong suốt cuộc đời, bộ não thay đổi dưới tác động của chúng. điều kiện bên ngoài, không có lý do gì để tin rằng bất kỳ hai người nào trên thế giới đều phản ứng trước những ảnh hưởng giống nhau theo cách giống nhau. Nếu bạn và tôi tham dự cùng một buổi hòa nhạc, những thay đổi xảy ra trong não bạn sau khi nghe sẽ khác với những thay đổi xảy ra trong não tôi. Những thay đổi này phụ thuộc vào cấu trúc độc đáo của các tế bào thần kinh, được hình thành trong suốt kiếp trước.

Đây là lý do tại sao, như Frederick Bartlett đã viết trong cuốn sách Ký ức năm 1932 của mình, hai người nghe cùng một câu chuyện sẽ không thể kể lại câu chuyện đó theo cùng một cách, và theo thời gian, các phiên bản câu chuyện của họ sẽ ngày càng trở nên ít giống nhau hơn.

"Ưu việt"

Tôi nghĩ điều này rất truyền cảm hứng vì nó có nghĩa là mỗi chúng ta thực sự độc đáo, không chỉ về gen mà còn về cách bộ não của chúng ta thay đổi theo thời gian. Nhưng điều đó cũng thật đáng nản lòng, vì nó khiến công việc vốn đã khó khăn của các nhà thần kinh học gần như không thể giải quyết được. Mỗi thay đổi có thể ảnh hưởng đến hàng nghìn, hàng triệu tế bào thần kinh hoặc toàn bộ bộ não và bản chất của những thay đổi này cũng khác nhau trong từng trường hợp.

Tệ hơn nữa, ngay cả khi chúng ta có thể ghi lại trạng thái của mỗi tế bào thần kinh trong số 86 tỷ tế bào thần kinh của não và mô phỏng tất cả trên máy tính, mô hình khổng lồ này sẽ vô dụng bên ngoài cơ thể mà bộ não thuộc về. Đây có lẽ là quan niệm sai lầm khó chịu nhất về cấu trúc con người, mà chúng ta mắc phải là do khái niệm sai lầm về OI.

Được lưu trữ trên máy tính bản sao chính xác dữ liệu. Chúng có thể không thay đổi trong một khoảng thời gian dài ngay cả khi tắt nguồn, trong khi bộ não chỉ hỗ trợ trí thông minh của chúng ta chừng nào nó còn sống. Không có công tắc. Hoặc bộ não sẽ hoạt động không ngừng nghỉ, hoặc chúng ta sẽ không tồn tại. Hơn nữa, như nhà khoa học thần kinh Stephen Rose đã lưu ý trong cuốn sách Tương lai của bộ não năm 2005, một bản sao về trạng thái hiện tại của bộ não có thể trở nên vô dụng nếu không biết tiểu sử đầy đủ của chủ nhân nó, thậm chí bao gồm cả bối cảnh xã hội nơi người đó lớn lên.

Trong khi đó, số tiền khổng lồ được chi cho việc nghiên cứu não bộ dựa trên những ý tưởng sai lầm và những lời hứa sẽ không được thực hiện. Do đó, Liên minh Châu Âu đã khởi động một dự án nghiên cứu bộ não con người trị giá 1,3 tỷ USD. Các nhà chức trách Châu Âu tin vào lời hứa đầy hấp dẫn của Henry Markram về việc tạo ra một mô phỏng hoạt động chức năng não dựa trên siêu máy tính vào năm 2023, điều này sẽ thay đổi hoàn toàn cách tiếp cận điều trị. bệnh Alzheimer và các bệnh khác, đồng thời cung cấp cho dự án nguồn kinh phí gần như không giới hạn. Chưa đầy hai năm sau khi dự án ra mắt, nó đã thất bại và Markram bị yêu cầu từ chức.

Con người là sinh vật sống, không phải máy tính. Chấp nhận nó. Chúng ta cần tiếp tục nỗ lực tìm hiểu bản thân nhưng không lãng phí thời gian với những hành trang trí tuệ không cần thiết. Trong hơn nửa thế kỷ tồn tại, khái niệm OR chỉ mang lại cho chúng ta một vài khám phá hữu ích. Đến lúc rồi .

Dịch

Tất cả chúng ta đều nhớ những bài tập số học đau đớn ở trường. Phải mất ít nhất một phút để nhân các số như 3.752 và 6.901 bằng bút chì và giấy. Tất nhiên, ngày nay, với điện thoại trong tầm tay, chúng ta có thể nhanh chóng kiểm tra xem kết quả bài tập của mình có phải là 25.892.552 hay không. Bộ xử lý điện thoại hiện đại có thể thực hiện hơn 100 tỷ thao tác này mỗi giây. Hơn nữa, những con chip này chỉ tiêu thụ vài watt, khiến chúng hoạt động hiệu quả hơn nhiều so với bộ não chậm chạp của chúng ta, vốn tiêu thụ 20 watt và mất nhiều thời gian hơn để đạt được kết quả tương tự.

Tất nhiên, bộ não không tiến hóa để làm phép tính. Đó là lý do tại sao anh ấy làm việc đó không tốt. Nhưng nó thực hiện công việc xuất sắc trong việc xử lý luồng thông tin liên tục đến từ môi trường của chúng ta. Và anh ấy phản ứng với nó - đôi khi nhanh hơn chúng ta có thể nhận ra. Và dù máy tính thông thường có tiêu tốn bao nhiêu năng lượng thì nó cũng sẽ gặp khó khăn trong việc giải quyết những việc dễ dàng đối với não bộ, chẳng hạn như hiểu một ngôn ngữ hay chạy lên cầu thang.

Nếu chúng ta có thể tạo ra những cỗ máy có khả năng tính toán và hiệu quả sử dụng năng lượng tương đương với bộ não thì mọi thứ sẽ thay đổi đáng kể. Robot sẽ di chuyển thông minh trong thế giới vật chất và giao tiếp với chúng ta bằng ngôn ngữ tự nhiên. Các hệ thống quy mô lớn sẽ thu thập lượng lớn thông tin về kinh doanh, khoa học, y học hoặc chính phủ, khám phá các mô hình mới, tìm ra mối quan hệ nhân quả và đưa ra dự đoán. Các ứng dụng di động thông minh như Siri và Cortana có thể ít phụ thuộc hơn vào đám mây. Công nghệ như vậy có thể cho phép chúng ta tạo ra các thiết bị năng lượng thấp giúp tăng cường giác quan, cung cấp thuốc cho chúng ta và mô phỏng các tín hiệu thần kinh để bù đắp cho tổn thương hoặc tê liệt nội tạng.

Nhưng liệu có quá sớm để đặt ra những mục tiêu táo bạo như vậy cho bản thân? Phải chăng sự hiểu biết của chúng ta về bộ não quá hạn chế để có thể tạo ra những công nghệ hoạt động dựa trên nguyên tắc của nó? Tôi tin rằng việc mô phỏng ngay cả những tính năng đơn giản nhất của mạch thần kinh có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của nhiều ứng dụng thương mại. Máy tính phải sao chép chính xác các chi tiết sinh học của não đến mức nào để đạt được mức hiệu suất của nó vẫn là một câu hỏi mở. Nhưng các hệ thống lấy cảm hứng từ não bộ hay còn gọi là mô phỏng thần kinh ngày nay sẽ trở thành công cụ quan trọng trong việc tìm kiếm câu trả lời.

Một tính năng chính của máy tính thông thường là sự phân tách vật lý của bộ nhớ, lưu trữ dữ liệu và hướng dẫn cũng như logic xử lý thông tin này. Không có sự phân chia như vậy trong não. Việc tính toán và lưu trữ dữ liệu diễn ra đồng thời và cục bộ, trên một mạng lưới rộng lớn gồm khoảng 100 tỷ tế bào thần kinh (tế bào thần kinh) và hơn 100 nghìn tỷ kết nối (khớp thần kinh). Phần lớn bộ não được xác định bởi các kết nối này và cách mỗi tế bào thần kinh phản ứng với đầu vào của các tế bào thần kinh khác.

Khi nói về những khả năng đặc biệt của bộ não con người, chúng ta thường muốn nói đến sự tiếp thu gần đây của một quá trình tiến hóa lâu dài - vỏ não mới (vỏ não mới). Lớp mỏng và cực kỳ gấp này hình thành vỏ ngoài não và thực hiện rất nhiệm vụ khác nhau, bao gồm xử lý thông tin từ các giác quan, điều khiển vận động, làm việc với trí nhớ và học tập. Một loạt các khả năng như vậy có sẵn cho một cấu trúc khá đồng nhất: sáu lớp ngang và một triệu cột dọc, rộng 500 micron, bao gồm các tế bào thần kinh tích hợp và phân phối thông tin được mã hóa trong các xung điện dọc theo các râu phát triển từ chúng - đuôi gai và sợi trục.

Giống như tất cả các tế bào trong cơ thể con người, tế bào thần kinh có điện thế khoảng 70 mV giữa bề mặt bên ngoài và bên trong. Điện áp màng này thay đổi khi tế bào thần kinh nhận được tín hiệu từ các tế bào thần kinh khác kết nối với nó. Nếu điện áp màng tăng đến một giá trị tới hạn, nó sẽ tạo thành một xung hoặc xung điện áp, kéo dài vài mili giây, ở mức 40 mV. Xung lực này di chuyển dọc theo sợi trục của tế bào thần kinh cho đến khi đến khớp thần kinh, một cấu trúc sinh hóa phức tạp kết nối sợi trục của tế bào thần kinh này với sợi nhánh của tế bào thần kinh khác. Nếu xung động thỏa mãn một số hạn chế nhất định, khớp thần kinh sẽ chuyển đổi nó thành một xung lực khác truyền xuống các nhánh nhánh của tế bào thần kinh nhận tín hiệu và thay đổi điện áp màng của nó theo hướng tích cực hoặc tiêu cực.

Khả năng kết nối là một tính năng quan trọng của não. Một tế bào thần kinh hình chóp, một loại tế bào đặc biệt quan trọng trong vỏ não mới của con người, chứa khoảng 30.000 khớp thần kinh, tức là 30.000 kênh đầu vào từ các tế bào thần kinh khác. Và bộ não liên tục thích nghi. Các đặc tính của nơ-ron và khớp thần kinh—và thậm chí cả bản thân cấu trúc mạng—thay đổi liên tục, chủ yếu được điều khiển bởi đầu vào và phản hồi giác quan. môi trường.

Máy tính hiện đại mục đích chung kỹ thuật số, không phải analog; Bộ não không dễ để phân loại. Tế bào thần kinh tích lũy sạc điện, giống như tụ điện trong mạch điện tử. Đây rõ ràng là một quá trình tương tự. Nhưng bộ não sử dụng các đợt bùng phát làm đơn vị thông tin và về cơ bản đây là một sơ đồ nhị phân: tại bất kỳ thời điểm nào, ở bất kỳ nơi nào, có hoặc không có đợt bùng nổ. Theo thuật ngữ điện tử, não là một hệ thống tín hiệu hỗn hợp, với tính toán tương tự cục bộ và truyền thông tin bằng cách sử dụng các xung nhị phân. Vì Splash chỉ có giá trị 0 hoặc 1 nên nó có thể vượt qua khoảng cách xa mà không làm mất thông tin cơ bản này. Nó cũng tái tạo, tiếp cận nơ-ron tiếp theo trong mạng.

Khác sự khác biệt chính bộ não và máy tính - bộ não xử lý thông tin mà không cần bộ tạo đồng hồ trung tâm đồng bộ hóa công việc của nó. Mặc dù chúng ta quan sát các sự kiện đồng bộ hóa - sóng não - nhưng chúng tự tổ chức, phát sinh do hoạt động của mạng lưới thần kinh. Điều thú vị là hiện đại hệ thống máy tính bắt đầu áp dụng tính không đồng bộ vốn có trong não để tăng tốc độ tính toán bằng cách thực hiện chúng song song. Nhưng mức độ và mục đích song song hóa của hai hệ thống này cực kỳ khác nhau.

Ý tưởng sử dụng bộ não làm mô hình tính toán có nguồn gốc sâu xa. Những lần thử đầu tiên dựa trên một nơ-ron ngưỡng đơn giản, xuất ra một giá trị nếu tổng dữ liệu đầu vào có trọng số vượt quá ngưỡng và giá trị khác nếu không vượt quá ngưỡng. Chủ nghĩa hiện thực sinh học của phương pháp này, do Warren McCulloch và Walter Pitts hình thành vào những năm 1940, khá hạn chế. Tuy nhiên, đây là bước đầu tiên hướng tới việc áp dụng khái niệm nơ-ron kích hoạt như một phần tử tính toán.

Năm 1957, Frank Rosenblatt đề xuất một biến thể khác của nơron ngưỡng, perceptron. Một mạng lưới các nút được kết nối với nhau ( tế bào thần kinh nhân tạo) được cấu tạo thành các lớp. Các lớp hiển thị trên bề mặt mạng tương tác với thế giới bên ngoài dưới dạng đầu vào và đầu ra, còn các lớp ẩn bên trong thực hiện tất cả các tính toán.

Rosenblatt cũng gợi ý khai thác tính năng cốt lõi của não: sự ức chế. Thay vì cộng tất cả các đầu vào, các nơ-ron trong perceptron có thể đóng góp tiêu cực. Tính năng này cho phép các mạng thần kinh sử dụng một lớp ẩn duy nhất để giải quyết các vấn đề logic XOR trong đó đầu ra là đúng nếu chỉ một trong hai đầu vào nhị phân là đúng. Ví dụ đơn giản này cho thấy rằng việc bổ sung chủ nghĩa hiện thực sinh học có thể bổ sung thêm các khả năng tính toán mới. Nhưng chức năng nào của não là cần thiết cho hoạt động của nó và chức năng nào là dấu vết tiến hóa vô ích? Không ai biết.

Chúng tôi biết rằng có thể đạt được kết quả tính toán ấn tượng mà không cần nỗ lực thực hiện chủ nghĩa hiện thực sinh học. Các nhà nghiên cứu học sâu đã đi một chặng đường dài trong việc sử dụng máy tính để phân tích lượng lớn dữ liệu và trích xuất các đặc điểm cụ thể từ các hình ảnh phức tạp. Mặc dù mạng lưới thần kinh mà họ tạo ra có một lượng lớnđầu vào và các lớp ẩn hơn bao giờ hết, chúng vẫn dựa trên cực kỳ mô hình đơn giản tế bào thần kinh. Của họ nhiều cơ hội không phản ánh chủ nghĩa hiện thực sinh học mà phản ánh quy mô của mạng lưới mà chúng chứa đựng và sức mạnh của máy tính được sử dụng để đào tạo chúng. Nhưng mạng với học kĩ càng vẫn còn một chặng đường dài so với tốc độ tính toán, hiệu quả sử dụng năng lượng và khả năng học tập của bộ não sinh học.

Có một khoảng cách rất lớn giữa bộ não và máy tính hiện đại Mô phỏng não quy mô lớn làm nổi bật điều này nhất. Phía sau những năm trước Một số nỗ lực như vậy đã được thực hiện nhưng tất cả chúng đều bị giới hạn nghiêm ngặt bởi hai yếu tố: năng lượng và thời gian mô phỏng. Ví dụ, hãy xem xét một mô phỏng do Marcus Deisman và các đồng nghiệp của ông thực hiện vài năm trước bằng cách sử dụng 83.000 bộ xử lý trên siêu máy tính K ở Nhật Bản. Việc mô phỏng 1,73 tỷ tế bào thần kinh tiêu thụ năng lượng gấp 10 tỷ lần so với một phần não tương đương, mặc dù họ sử dụng các mô hình cực kỳ đơn giản và không thực hiện bất kỳ quá trình huấn luyện nào. Và những mô phỏng như vậy thường chạy chậm hơn 1.000 lần so với thời gian thực của bộ não sinh học.

Tại sao họ lại chậm như vậy? Mô phỏng não đang bật máy tính thông thường yêu cầu tính toán hàng tỷ phương trình vi phân, kết nối với nhau và mô tả động lực học của tế bào và mạng lưới: các quá trình tương tự như sự chuyển động của điện tích dọc theo màng tế bào. Các máy tính sử dụng logic Boolean—trao đổi năng lượng để lấy độ chính xác—và bộ nhớ và tính toán riêng biệt cực kỳ kém hiệu quả trong việc mô phỏng bộ não.

Những mô phỏng này có thể trở thành công cụ để hiểu bộ não, chuyển dữ liệu thu được trong phòng thí nghiệm thành mô phỏng mà chúng ta có thể thử nghiệm và sau đó so sánh kết quả với các quan sát. Nhưng nếu chúng ta hy vọng đi theo một hướng khác và sử dụng những bài học về khoa học thần kinh để tạo ra các hệ thống máy tính mới, chúng ta cần phải suy nghĩ lại về cách chúng ta thiết kế và chế tạo máy tính.

Tế bào thần kinh trong silicon.

Việc sao chép bộ não bằng thiết bị điện tử có thể khả thi hơn so với cái nhìn đầu tiên. Hóa ra khoảng 10 fJ (10 -15 joules) được dùng để tạo ra điện thế trong khớp thần kinh. Cổng của bóng bán dẫn oxit kim loại (MOS), lớn hơn nhiều và tiêu thụ nhiều năng lượng hơn so với cổng được sử dụng trong CPU, chỉ cần 0,5 fJ để sạc. Hóa ra việc truyền qua khớp thần kinh tương đương với việc sạc 20 bóng bán dẫn. Hơn nữa, ở cấp độ thiết bị, các mạch sinh học và điện tử không khác nhau nhiều. Về nguyên tắc, có thể tạo ra các cấu trúc như khớp thần kinh và tế bào thần kinh từ bóng bán dẫn và kết nối chúng lại với nhau để tạo ra một bộ não nhân tạo không hấp thụ lượng năng lượng khủng khiếp như vậy.

Ý tưởng tạo ra máy tính sử dụng bóng bán dẫn hoạt động giống như tế bào thần kinh xuất hiện vào những năm 1980 của Giáo sư Carver Mead của Caltech. Một trong những lập luận chính của Mead ủng hộ máy tính "neuromorphic" là các thiết bị bán dẫn có thể, khi hoạt động ở một chế độ cụ thể, tuân theo các định luật vật lý giống như tế bào thần kinh và hành vi tương tự có thể được sử dụng để tính toán với hiệu suất năng lượng cao.

Nhóm của Mead cũng đã phát minh ra một nền tảng giao tiếp thần kinh trong đó các đợt bùng phát chỉ được mã hóa theo địa chỉ mạng và thời gian chúng xảy ra. Công trình này mang tính đột phá vì đây là công trình đầu tiên biến thời gian trở thành một tính năng cần thiết của mạng lưới thần kinh nhân tạo. Thời gian là yếu tố then chốt đối với bộ não. Tín hiệu cần thời gian để lan truyền, màng cần thời gian để phản ứng và chính thời gian sẽ quyết định hình dạng của điện thế sau khớp thần kinh.

Một số nhóm nghiên cứu đang hoạt động ngày nay, chẳng hạn như nhóm Giacomo Indiveri tại ETH và Kwabena Boahen tại Stanford, đã theo bước Mead và kết hợp thành công các yếu tố của mạng lưới vỏ não sinh học. Bí quyết là vận hành các bóng bán dẫn bằng dòng điện. điện áp thấp, không đạt giá trị ngưỡng, tạo ra mạch tương tự, sao chép hoạt động của hệ thần kinh, đồng thời tiêu tốn ít năng lượng.

Nghiên cứu sâu hơn theo hướng này có thể tìm thấy ứng dụng trong các hệ thống như giao diện não-máy tính. Nhưng giữa các hệ thống này và Kích thước thực sự Có một khoảng cách rất lớn về mạng lưới, khả năng kết nối và khả năng học hỏi của bộ não động vật.

Vì vậy, vào khoảng năm 2005, ba nhóm nhà nghiên cứu đã bắt đầu phát triển các hệ thống mô phỏng thần kinh một cách độc lập, khác biệt đáng kể so với phương pháp ban đầu của Mead. Họ muốn tạo ra những hệ thống quy mô lớn với hàng triệu tế bào thần kinh.

Dự án gần nhất với máy tính thông thường là SpiNNaker, do Steve Furber thuộc Đại học Manchester đứng đầu. Nhóm này đã phát triển chip kỹ thuật số của riêng mình bao gồm 18 bộ xử lý ARM, hoạt động ở tần số 200 MHz - khoảng 1/10 tốc độ của CPU hiện đại. Mặc dù lõi ARM đến từ thế giới máy tính cổ điển, nhưng chúng mô phỏng các đợt truyền được gửi qua các bộ định tuyến đặc biệt được thiết kế để truyền thông tin không đồng bộ - giống như bộ não. Việc triển khai hiện tại, một phần của Dự án Não người của EU và hoàn thành vào năm 2016, chứa 500.000 lõi ARM. Tùy thuộc vào độ phức tạp của mô hình nơ-ron, mỗi lõi có khả năng mô phỏng tới 1000 nơ-ron.

Chip TrueNorth, được phát triển bởi Dharmendra Moda và các đồng nghiệp của ông tại Phòng thí nghiệm nghiên cứu IBM Almaden, tránh sử dụng bộ vi xử lý làm đơn vị tính toán và trên thực tế là một hệ thống mô phỏng thần kinh trong đó tính toán và bộ nhớ được kết hợp với nhau. TrueNorth vẫn là một hệ thống kỹ thuật số, nhưng nó dựa trên các mạch thần kinh được thiết kế đặc biệt để triển khai một mô hình nơ-ron cụ thể. Con chip này chứa 5,4 tỷ bóng bán dẫn và được chế tạo bằng công nghệ CMOS 28nm (chất bán dẫn oxit kim loại bổ sung) của Samsung. Các bóng bán dẫn mô phỏng 1 triệu mạch thần kinh và 256 triệu khớp thần kinh đơn giản (một bit) trên một con chip.

Tôi có thể nói rằng dự án tiếp theo, BrainScaleS, đã tiến khá xa khỏi các máy tính thông thường và tiến gần hơn đến bộ não sinh học. Các đồng nghiệp của tôi và tôi từ Đại học Heidelberg đã làm việc trong dự án này cho Sáng kiến Não người Châu Âu. BrainScaleS thực hiện xử lý tín hiệu hỗn hợp. Nó kết hợp các tế bào thần kinh và khớp thần kinh, là các bóng bán dẫn silicon hoạt động như các thiết bị tương tự với trao đổi kỹ thuật số thông tin. Hệ thống kích thước đầy đủ bao gồm các tấm silicon 8 inch và có thể mô phỏng 4 triệu tế bào thần kinh và 1 tỷ khớp thần kinh.

Hệ thống có thể chơi chín chế độ khác nhau kích hoạt các tế bào thần kinh sinh học và được phát triển với sự cộng tác chặt chẽ của các nhà khoa học thần kinh. Không giống như phương pháp tương tự của Mead, BrainScaleS chạy ở chế độ tăng tốc, mô phỏng nhanh hơn 10.000 lần so với thời gian thực. Điều này đặc biệt hữu ích cho việc nghiên cứu học tập và phát triển.

Học tập có thể là một thành phần quan trọng của hệ thống thần kinh. Giờ đây, những con chip được tạo ra bằng hình ảnh của bộ não, cũng như các mạng lưới thần kinh chạy trên máy tính thông thường, được đào tạo bằng cách sử dụng nhiều hơn nữa. máy tính mạnh mẽ. Nhưng nếu chúng ta muốn sử dụng hệ thống mô phỏng thần kinh trong ứng dụng thực tế– giả sử ở những robot sẽ phải làm việc cạnh chúng ta, chúng sẽ phải có khả năng học hỏi và thích nghi nhanh chóng.

Ở thế hệ thứ hai của hệ thống BrainScaleS, chúng tôi đã triển khai khả năng học tập bằng cách tạo ra “công cụ linh hoạt” trên chip. Chúng được sử dụng để thay đổi một loạt các thông số của tế bào thần kinh và khớp thần kinh. Khả năng này cho phép chúng ta tinh chỉnh các thông số để bù đắp cho sự khác biệt về kích thước và tính chất điện khi chúng ta di chuyển từ thiết bị này sang thiết bị khác, giống như bộ não tự điều chỉnh để thay đổi.

Ba hệ thống quy mô lớn mà tôi vừa mô tả bổ sung cho nhau. SpiNNaker có thể được cấu hình và sử dụng linh hoạt để kiểm tra các mô hình thần kinh khác nhau, TrueNorth có mật độ tích hợp cao, BrainScaleS được thiết kế để học hỏi và phát triển liên tục. Việc tìm kiếm cách phù hợp để đánh giá hiệu quả của các hệ thống như vậy vẫn đang được tiếp tục. Nhưng kết quả ban đầu cũng đầy hứa hẹn. Nhóm TrueNorth của IBM gần đây đã ước tính rằng việc truyền tín hiệu qua khớp thần kinh trong hệ thống của họ tiêu thụ 26 pJ. Mặc dù mức năng lượng này gấp 1.000 lần năng lượng cần thiết trong một hệ thống sinh học nhưng nó lại ít hơn gần 100.000 lần so với năng lượng dùng để mô phỏng trên các máy tính đa năng.

Chúng tôi vẫn đang trong giai đoạn đầu tìm hiểu xem những hệ thống như vậy có thể làm được những gì và cách áp dụng chúng vào các vấn đề trong thế giới thực. Đồng thời, chúng ta phải tìm cách kết hợp nhiều chip thần kinh thành mạng lưới lớn với khả năng học tập được cải thiện đồng thời giảm tiêu thụ năng lượng. Một vấn đề là khả năng kết nối: bộ não có ba chiều, nhưng các mạch của chúng ta lại có hai chiều. Vấn đề tích hợp mạch ba chiều hiện đang được nghiên cứu tích cực và những công nghệ như vậy có thể giúp ích cho chúng ta.

Một trợ giúp khác có thể là các thiết bị không dựa trên CMOS - memristors hoặc PCRAM (bộ nhớ thay đổi pha). Ngày nay, các trọng số xác định cách các khớp thần kinh nhân tạo phản ứng với tín hiệu đến được lưu trữ trong bộ nhớ kỹ thuật số thông thường, chiếm phần lớn tài nguyên silicon cần thiết để xây dựng mạng. Nhưng các loại bộ nhớ khác có thể giúp chúng ta giảm kích thước của các tế bào này từ micromet xuống nanomet. Và khó khăn chính hệ thống hiện đại sẽ có sự hỗ trợ cho sự khác biệt giữa các thiết bị khác nhau. Các nguyên tắc hiệu chuẩn được phát triển trong BrainScaleS có thể giúp giải quyết vấn đề này.

Chúng tôi mới bắt đầu hành trình hướng tới các hệ thống mô phỏng thần kinh thực tế và hữu ích. Nhưng nỗ lực này là xứng đáng. Nếu thành công, chúng ta sẽ không chỉ tạo ra những hệ thống máy tính mạnh mẽ; chúng ta thậm chí có thể thu được thông tin mới về hoạt động của bộ não chúng ta.

Bộ não của chúng ta không xử lý thông tin, truy xuất kiến thức hoặc lưu trữ ký ức. Nhà tâm lý học Robert Epstein, tác giả của 15 cuốn sách và cựu tổng biên tập tờ Tâm lý học ngày nay, tin chắc vào điều này. Trong nhiều năm, ông luôn lớn tiếng phản đối quan điểm coi bộ não như một cỗ máy xử lý dữ liệu. The Futurist xuất bản một bài viết sâu rộng của Epstein có thể thay đổi hoàn toàn hiểu biết của bạn về bộ não.

Sao chép dán

Không thể tìm thấy bản sao Bản giao hưởng số 5 của Beethoven trong não chúng ta. Cũng như các bản sao của từ ngữ, hình ảnh, quy tắc ngữ pháp hay bất kỳ kích thích nào khác từ môi trường. Bộ não con người tất nhiên không thể gọi là “trống rỗng”. Tuy nhiên, anh ấy Không chứa hầu hết những gì mọi người đồng ý rằng nó nên chứa. Nó thậm chí còn không có thứ đơn giản như "ký ức".

Robert Epstein

là của chúng tôi quan niệm sai lầm về bộ não có nguồn gốc lịch sử sâu sắc, nhưng tác hại lớn nhất do việc phát minh ra máy tính vào những năm 1940 mang lại. Trong hơn nửa thế kỷ, các nhà tâm lý học, ngôn ngữ học và sinh lý học thần kinh đều coi bộ não con người hoạt động giống như một chiếc máy tính là điều hiển nhiên.

Để thấy ý tưởng này nực cười đến mức nào, hãy nghĩ về bộ não của trẻ em . Nhờ quá trình tiến hóa, những đứa trẻ sơ sinh của Homo sapiens, giống như tất cả các loài động vật có vú khác, bước vào thế giới chuẩn bị . Họ sẵn sàng tương tác hiệu quả với thế giới. Tầm nhìn của em bé bị mờ nhưng có thể dễ dàng nhận ra khuôn mặt. Bé nhanh chóng nhớ lại khuôn mặt của mẹ. Thính giác của trẻ thiên về giọng nói, tách chúng ra khỏi các âm thanh khác và cũng có thể phân biệt cách nói này với cách nói khác. Không còn nghi ngờ gì nữa, chúng ta được trang bị để xây dựng các kết nối xã hội.

Một em bé khỏe mạnh cũng có ít nhất một tá phản xạ - những phản ứng sẵn sàng đối với những kích thích nhất định quan trọng cho sự sống còn. Trẻ sơ sinh quay đầu về phía vật chạm vào má và mút mọi thứ đưa vào miệng. Anh ấy nắm lấy những thứ chúng tôi đánh rơi vào lòng bàn tay đang mở của mình chặt đến mức anh ấy có thể đỡ được trọng lượng của chính mình. Có lẽ quan trọng nhất là trẻ em sinh ra đã có năng lực mạnh mẽ. cơ chế học tập , cho phép họ nhanh chóng thay đổi , để họ ngày càng có thể tương tác hiệu quả với thế giới, ngay cả khi thế giới đó không giống thế giới đã chào đón tổ tiên xa xôi của họ.

Các giác quan, phản xạ và cơ chế học tập là nơi chúng ta bắt đầu, và như vậy là rất nhiều. Nếu bộ này thiếu thứ gì đó thì khó tồn tại được.

Và đây là những gì chúng tôi dự định làm Không chúng ta được sinh ra : thông tin, dữ liệu, quy tắc, từ vựng, thuật toán, chương trình, chương trình con, mô hình, bộ nhớ, hình ảnh, bộ xử lý, bộ mã hóa, bộ giải mã, ký hiệu và bảng tạm. Chúng ta không có tất cả các yếu tố cho phép máy tính kỹ thuật số thể hiện hành vi ít nhiều thông minh. Không những chúng ta không được sinh ra Với bộ chức năng như vậy, chúng tôi cũng không bao giờ phát triển chúng.

Chúng tôi chúng tôi không lưu trữ từ hoặc quy tắc chỉ ra cách thao tác từ. Chúng tôi không tạo ra sự đại diện hoặc trưng bày kích thích thị giác, chúng ta không lưu trữ chúng trong bộ nhớ đệm ngắn hạn và không truyền chúng đến trí nhớ dài hạn. Chúng tôi không tải thông tin, hình ảnh hoặc từ ngữ từ bộ nhớ. Máy tính thực hiện tất cả những hành động này, còn sinh vật thì không.

Máy tính xử lý thông tin theo đúng nghĩa đen - con số, chữ cái, từ ngữ, công thức, hình ảnh. Thông tin cần thiết mã hóa sang định dạng mà máy tính có thể hiểu được, tức là các chuỗi số 1 và số 0 (bit) được tập hợp thành các nhóm nhỏ (byte). Một trình tự nhất định trong số này phần tử logic mã hóa chữ D, chữ khác - O, chữ thứ ba - M. Đặt cạnh nhau, ba chữ cái này tạo thành từ HOME. Bất kỳ bức ảnh nào, ví dụ như bức ảnh của một con mèo, đều được thể hiện bằng một chuỗi rất phức tạp gồm hàng triệu byte được bao quanh bởi dấu hiệu đặc biệt, thông báo cho máy tính biết rằng vị trí này lưu trữ hình ảnh chứ không phải từ.

Tất nhiên, đây là phần giới thiệu rất trừu tượng về lý thuyết máy tính, nhưng nó cho phép chúng ta rút ra một kết luận đơn giản: máy tính hoạt động với các biểu tượng mang tính biểu tượng của thế giới. Họ lưu trữ và lấy lại. Họ thực sự xử lý. Họ có bộ nhớ vật lý. Mọi hành động của họ, không có ngoại lệ, đều được hướng dẫn bởi thuật toán .

Nhưng Mọi người họ không làm bất cứ điều gì trong số này - họ chưa bao giờ và sẽ không bao giờ làm. Khi tính đến thực tế này, chúng ta hãy tự hỏi: tại sao nhiều nhà khoa học lại nói về đời sống ý thức của chúng ta như thể chúng ta là những chiếc máy tính?

Bốn chất lỏng điều khiển cơ thể con người theo ý tưởng của người Hy Lạp cổ đại và các nhà chiêm tinh thời trung cổ (từ đây ra đời bốn loại tính khí)

Ẩn dụ của ý thức

Trong cuốn sách In Our Own Image (2015), nhà nghiên cứu trí tuệ nhân tạo George Zarkadakis mô tả sáu ẩn dụ , thứ mà con người đã sử dụng trong 2000 năm qua để giải thích về ý thức của con người.

Trong phép ẩn dụ sớm nhất mà chúng ta tìm thấy trong Kinh thánh, con người được tạo ra từ đất sét , nơi vị thần thông minh thổi hồn vào. Tinh thần này “giải thích” rằng chúng ta thông minh.

Việc phát hiện ra các định luật thủy lực và sự xuất hiện của các công trình thủy lực đầu tiên vào thế kỷ thứ 3 trước Công nguyên đã dẫn đến sự phổ biến ngày càng tăng của mô hình ý thức thủy lực. Các triết gia quyết định rằng cả cơ thể và đời sống tinh thần đều bị chi phối bởi nhiều yếu tố khác nhau. chất lỏng trong cơ thể chúng ta có “sự hài hước”. Phép ẩn dụ thủy lực tồn tại suốt 1600 năm, làm chậm lại đáng kể sự tiến bộ về kiến thức y học.

Vào những năm 1500, máy tự động xuất hiện, chạy bằng lò xo và bánh răng. Kết quả là, những nhà tư tưởng hàng đầu như Rene Descartes đã tuyên bố rằng con người rất phức tạp. xe ô tô . Vào những năm 1600, triết gia người Anh Thomas Hobbes cho rằng suy nghĩ của chúng ta là kết quả của công việc cơ khí những yếu tố nhỏ trong não Đến những năm 1700, những khám phá trong khu vực điện và hóa học đã dẫn đến sự ra đời của những lý thuyết mới về ý thức con người - một lần nữa, hầu hết đều mang tính ẩn dụ. Vào những năm 1800, lấy cảm hứng từ những tiến bộ gần đây trong việc truyền tải thông điệp, nhà vật lý người Đức Hermann von Helmholtz đã so sánh bộ não với bằng điện báo .

Mỗi phép ẩn dụ phản ánh những ý tưởng tiên tiến nhất của thời đại nó. Không có gì đáng ngạc nhiên khi chỉ vài năm sau khi công nghệ máy tính ra đời vào những năm 1940, nhiều người đã tuyên bố rằng bộ não hoạt động giống như máy tính . Trong trường hợp này, vai trò của “phần cứng” do các tế bào thần kinh đảm nhận và suy nghĩ là phần mềm. Một sự kiện quan trọng trong sự phát triển của cái mà ngày nay được gọi là "khoa học nhận thức" là việc xuất bản Ngôn ngữ và Giao tiếp vào năm 1951. Trong đó, nhà tâm lý học George Miller đề xuất khám phá tư duy bằng cách sử dụng các khái niệm từ lý thuyết thông tin, điều khiển học và ngôn ngữ học.

Loại lý thuyết này được thể hiện cao nhất trong cuốn sách ngắn Máy tính và bộ não (1958), trong đó nhà toán học John von Neumann đã tuyên bố thẳng thừng rằng chức năng của hệ thần kinh con người là kỹ thuật số. Nhận thấy rằng người ta biết rất ít về cơ chế của tư duy và trí nhớ, tuy nhiên, nhà khoa học đã rút ra nhiều điểm tương đồng giữa các thành phần. máy tính và các yếu tố của bộ não con người.

Nhà tương lai học Ray Kurzweil

Những tiến bộ trong sự phát triển của công nghệ máy tính và nghiên cứu não bộ đã dẫn đến sự xuất hiện của một lĩnh vực liên ngành mạnh mẽ. Mục tiêu của ông là hiểu được tâm trí con người. Cách tiếp cận này dựa trên niềm tin rằng con người, giống như máy tính, xử lý thông tin . Cả hai đều là bộ xử lý, nghĩa đen là “bộ xử lý”. Lĩnh vực này hiện đang tuyển dụng hàng nghìn nhà nghiên cứu, nhận được hàng tỷ đô la tiền tài trợ và viết rất nhiều sách hướng dẫn kỹ thuật cũng như các bài báo và sách phổ biến. Một ví dụ về cách tiếp cận này là cuốn sách mới nhất của Ray Kurzweil, Cách tạo ra trí tuệ: Giải mã bí mật về tư duy của con người. Trong đó, nhà tương lai học viết về “thuật toán” trong não, về cách não “xử lý dữ liệu”, thậm chí về sự giống nhau bên ngoài của mạng lưới thần kinh và mạng điện tử.

Ẩn dụ dính

Ẩn dụ " xử lý thông tin"(IO) ngày nay chi phối sự hiểu biết của chúng ta về hoạt động của ý thức. Khó có thể tìm thấy bất kỳ hình thức nghiên cứu nào về hành vi thông minh của con người mà không cần sử dụng ẩn dụ này - cũng giống như ở các thời đại trước, không thể nói về ý thức mà không đề cập đến. tinh thần hoặc các vị thần . Giá trị của phép ẩn dụ IO trong thế giới ngày nay được coi là điều hiển nhiên.

Tuy nhiên IO ẩn dụ cuối cùng là một phép ẩn dụ khác, một câu chuyện chúng ta kể để hiểu điều gì đó mà chúng ta không hiểu. Giống như tất cả các ẩn dụ trước đây, đến một lúc nào đó nó sẽ phải bị loại bỏ - thay thế bằng một ẩn dụ mới hoặc nếu bạn may mắn, đó là kiến thức thực sự.

Ý tưởng cho rằng con người nên xử lý thông tin đơn giản chỉ vì máy tính xử lý thông tin thực sự là ngốc nghếch . Và khi một ngày nào đó ẩn dụ IO cuối cùng bị bỏ đi, các nhà sử học chắc chắn sẽ nhìn vào quan điểm của chúng ta với thái độ chế nhạo, giống như ngày nay chúng ta thấy những ẩn dụ thủy lực và cơ khí là ngu ngốc.

Thí nghiệm đồng đô la

Để lam sang tỏ sự giả dối IO Ẩn dụ Trong một bài giảng, Robert Epstein thường gọi một tình nguyện viên và yêu cầu anh ta vẽ tờ 1 đô la lên bảng một cách thực tế nhất có thể. Khi học sinh thành công, nhà tâm lý học dùng một tờ giấy che hình ảnh lại, dán một tờ tiền thật bên cạnh và yêu cầu tình nguyện viên lặp lại quy trình. Khi nhiệm vụ hoàn thành, khán giả được yêu cầu so sánh kết quả.

Thông thường, học sinh sẽ ngạc nhiên về cách hơi giống trong hai hình ảnh. Bức vẽ từ trí nhớ không thể so sánh với bức tranh thứ hai, được sao chép từ bản gốc. Đồng thời, mỗi học sinh đều nhìn thấy tờ đô la hàng nghìn lần.

Vấn đề là gì? Chẳng phải chúng ta có một “hình ảnh đại diện” của tờ tiền trong não được “lưu trữ” trong “sổ đăng ký dữ liệu” của trí nhớ sao? Chúng ta không thể "trích xuất" bức tranh và sử dụng nó để vẽ một bản sao sao?

Rõ ràng là không, và thậm chí cả nghìn năm nữa khoa học thần kinh cũng sẽ không phát hiện ra " trưng bày » Tờ đô la được lưu trữ trong não con người vì lý do đơn giản là nó ở đó KHÔNG .

Một số lượng lớn các bài viết về não bộ cho chúng ta biết rằng ngay cả những ký ức đơn giản nhất cũng liên quan đến nhiều khu vực của não bộ, đôi khi khá rộng lớn. Khi có những cảm xúc mạnh mẽ, hoạt động của hàng triệu tế bào thần kinh có thể tăng lên đồng thời. Các nhà tâm lý học thần kinh từ Đại học Toronto đã nghiên cứu những người sống sót sau vụ tai nạn máy bay và phát hiện ra rằng ký ức về thảm kịch liên quan đến nhiều người. khu vực khác nhau, bao gồm cả hạch hạnh nhân và vỏ não thị giác.

Điều gì xảy ra khi một học sinh rút một đô la từ trí nhớ? Vì anh ta nhìn thấy tờ tiền nhiều lần nên não anh ta đã thay đổi . Cụ thể hơn, mạng lưới thần kinh đã thay đổi theo cách mà học sinh có thể hình dung tiền giấy - nghĩa là, trải nghiệm lại tầm nhìn của đồng đô la, ít nhất là ở một mức độ nhất định.

Sự khác biệt giữa hai bức vẽ là một lời nhắc nhở rằng việc hình dung một thứ gì đó (nhìn khi không có vật thể) kém chính xác hơn nhiều so với quan sát trực tiếp. Đây là lý do vì sao chúng ta giỏi nhận biết hơn là nhớ lại. Khi nhớ lại, chúng ta cố gắng hồi tưởng lại một số trải nghiệm. Khi học được điều gì đó, chúng ta chỉ cần nhận ra rằng trước đây chúng ta đã từng trải qua điều tương tự.

Ngay cả khi một học sinh cố gắng ghi nhớ hóa đơn đến từng chi tiết thì hình ảnh đó cũng không thể được “lưu trữ” trong não. Chỉ là một sinh viên chuẩn bị tốt hơn để rút một đô la từ trí nhớ. Tương tự như vậy, một nghệ sĩ piano, thông qua luyện tập, sẽ trở nên có kinh nghiệm hơn và chơi một bản concerto hay hơn, nhưng không cần phải làm như vậy theo bất kỳ cách nào. thở một bản sao của điểm số.

Nhạc trưởng Arturo Toscanini có trí nhớ nhiếp ảnh và có thể tái hiện một vở opera dài 2,5 giờ mà không cần điểm, nhưng anh ấy không cần phải “tải” nó vào não - mỗi lần anh ấy đều sống lại nó

Não không có thông tin

Bắt đầu với bài tập đơn giản này, chúng ta có thể bắt đầu lý thuyết mới hành vi hợp lý của con người mà không có bất kỳ ẩn dụ nào. Theo lý thuyết này, bộ não sẽ không hoàn toàn trống, nhưng ít nhất chúng ta sẽ làm được mà không cần mang theo ẩn dụ IO.

Trong cuộc sống của mình, một người trải nghiệm nhiều kinh nghiệm , điều này làm thay đổi nó. Ba loại trải nghiệm đáng được đề cập đặc biệt: 1. Chúng ta chúng tôi quan sát những gì đang xảy ra xung quanh chúng ta (cách người khác cư xử, âm nhạc phát ra như thế nào, chúng ta được hướng dẫn những gì, các từ trông như thế nào trên trang và hình ảnh trên màn hình). 2. Chúng ta thấy rằng những kích thích không quan trọng (chẳng hạn như âm thanh của còi báo động) sẽ kết hợp với những cái quan trọng (ví dụ như sự xuất hiện của xe cảnh sát). 3. Chúng tôi trừng phạt hoặc khuyến khích vì hành xử theo một cách nào đó.

Để trở thành thành viên thành công hơn của loài chúng ta, chúng ta chúng tôi thay đổi theo cách phù hợp hơn với những loại trải nghiệm này. Nếu chúng ta có thể đọc thuộc lòng một bài thơ hoặc hát một bài hát, nếu chúng ta có thể làm theo hướng dẫn, nếu chúng ta phản ứng với những kích thích thứ cấp giống như những kích thích chính, nếu chúng ta cư xử theo cách được người khác tán thành, trong tất cả những điều này. trường hợp xã hội thiết bị tăng.

Bất chấp những tiêu đề đó, không ai vẫn biết bộ não thay đổi như thế nào khi ghi nhớ một bài hát hoặc bài thơ. Tuy nhiên, cả bài hát lẫn bài thơ đều không được “lưu giữ” trong tâm trí. Chỉ bộ não thay đổi một cách có trật tự, để bây giờ, trong những điều kiện nhất định, chúng ta có thể hát một bài hát hoặc ngâm thơ. Khi đến lúc phải làm điều này, bài hát và lời bài hát không được “truy xuất” từ một vị trí cụ thể trong não, cũng như chuyển động của ngón tay không được “truy xuất” từ trí nhớ khi chúng ta gõ bàn. Chúng tôi chỉ đơn giản hát hoặc đọc thơ - không trích dẫn gì cả.

Gần đây, ngày càng xuất hiện nhiều nhà tâm lý học nhận thức từ bỏ hoàn toàn quan điểm “máy tính” về bộ não. Trong số đó có Anthony Chemero từ Đại học Cincinnati. Cùng với các đồng nghiệp của mình, ông khẳng định rằng các sinh vật ở trong tiếp xúc trực tiếp với môi trường xung quanh bạn. Điều này trở thành cơ sở cho một mô tả mới về hành vi thông minh.

Đây là một ví dụ khác về cách khác biệt các cách tiếp cận ý thức từ quan điểm “xử lý thông tin” và quan điểm “chống đại diện” mới. Năm 2002, các nhà khoa học từ Đại học Bang Arizona đã mô tả hai quan điểm khả dĩ về hành động đơn giản trong thể thao: cầu thủ bóng chày cố gắng bắt một con đang bay quả bóng . Theo phép ẩn dụ IO, bộ não của người chơi cần đánh giá điều kiện ban đầuđường bay của quả bóng - tốc độ, góc, quỹ đạo - sau đó tạo và phân tích mô hình chuyển động bên trong, dự đoán vị trí quả bóng sẽ kết thúc trong tương lai và dựa trên mô hình này, điều chỉnh các chuyển động của cơ thể trong thời gian thực và bắt bóng.

Tất cả điều này sẽ xảy ra nếu nếu chúng ta hoạt động như máy tính. Tuy nhiên, tác giả của tác phẩm, Michael McBeath và các đồng nghiệp của ông, đã có thể giải thích những gì đang xảy ra một cách đơn giản hơn nhiều: để bắt được quả bóng, cầu thủ bóng chày chỉ cần di chuyển sao cho quả bóng không đổi. liên hệ trực quan với "nhà" (góc của hình vuông trong môn bóng chày nơi người đánh bóng đứng) và các đồ vật xung quanh. Nghe có vẻ phức tạp nhưng thực tế nó cực kỳ đơn giản và không yêu cầu bất kỳ phép tính, ánh xạ hay thuật toán nào.

Các nhà tâm lý học Andrew Wilson và Sabrina Golonka từ Đại học Thành phố Leeds ở Anh đã viết blog trong nhiều năm, thu thập bằng chứng tương tự như ví dụ về bóng chày. Họ mô tả mục tiêu của mình như sau:

"Chúng tôi nỗ lực hướng tới một cách tiếp cận mạch lạc hơn, tự nhiên hơn để nghiên cứu nghiêm ngặt về hành vi của con người, cách tiếp cận này không phù hợp với các quan điểm chính thống trong khoa học nhận thức."

Tuy nhiên, Wilson và Golonka trong thiểu số . Đại đa số các nhà nghiên cứu về não bộ vẫn tích cực sử dụng phép ẩn dụ IO. Hơn nữa, một lượng lớn phỏng đoán được thực hiện bằng cách so sánh bộ não với một máy tính. Ví dụ: bạn có thể đã đọc rằng điều đó có thể xảy ra trong tương lai tải lên ý thức của con người vào một chiếc máy tính và điều này sẽ khiến chúng ta cực kỳ thông minh và có thể bất tử. Những dự đoán tương tự cũng được đưa ra bởi Ray Kurzweil và Stephen Hawking, cùng nhiều người khác. Ý tưởng tương tự đã trở thành tiền đề của bộ phim Supremacy với Johnny Depp, nơi người anh hùng tải bộ não của mình lên Internet và bắt đầu khủng bố nhân loại.

May mắn thay, những bất hạnh như vậy không đe dọa chúng ta, vì phép ẩn dụ IO không có cơ sở. Chúng ta sẽ không bao giờ phải lo lắng về việc mọi người phát điên trên không gian mạng. Tuy nhiên, có một tin xấu: để đạt được sự bất tử Nó cũng không hoạt động khi chuyển sang máy tính. Không chỉ vì não không có “chương trình ý thức” mà còn vì Epstein kêu gọi vấn đề duy nhất . Và đây là điều quan trọng nhất trong lý thuyết của ông.

Vấn đề về tính duy nhất

Vì bộ não không có “kho dữ liệu” hay “đại diện” cho các kích thích và vì bộ não cần được thay đổi bằng trải nghiệm để hoạt động thành công nên không có lý do gì để tin rằng hai người sẽ thay đổi theo cùng một cách dưới tác động của nó. của cùng một sự kiện . Bạn đến buổi hòa nhạc để nghe Bản giao hưởng số 5 của Beethoven. Rất có thể, những thay đổi xảy ra trong não của bạn sẽ rất khác với những thay đổi xảy ra trong não của người ngồi ở ghế bên cạnh. Dù những thay đổi này là gì thì chúng cũng xảy ra trong một cấu hình tế bào thần kinh độc nhất đã phát triển qua nhiều thập kỷ. Trải nghiệm độc đáo .

Trong tác phẩm kinh điển năm 1932 của mình, nhà tâm lý học người Anh Sir Frederick Bartlett đã chỉ ra rằng hai người lặp lại đã nghe lịch sử khác nhau. Hơn nữa, theo thời gian, phiên bản của mỗi người nghe ngày càng khác nhau. Không ai trong số người nghe tạo ra một “bản sao” của câu chuyện; thay vào đó, mỗi người bị thay đổi bởi câu chuyện—đủ để có thể kể lại sau này. Sau nhiều ngày, nhiều tháng và thậm chí nhiều năm, các đối tượng có thể sống lại lịch sử, mặc dù không đầy đủ chi tiết.

Một mặt, điều này rất truyền cảm hứng . Mỗi người trên trái đất đều thực sự độc nhất , không chỉ về mặt di truyền mà còn về mặt cấu trúc chất xám của nó. Tuy nhiên, điều đó cũng khiến người ta nản lòng vì nhiệm vụ của bác sĩ tâm lý thần kinh trở nên khó khăn đến mức không thể tưởng tượng được. Mỗi trải nghiệm đều tạo ra một sự thay đổi có trật tự liên quan đến hàng nghìn, hàng triệu tế bào thần kinh hoặc thậm chí toàn bộ bộ não và cấu hình của những thay đổi này sẽ khác nhau đối với mỗi người.

Hơn nữa, ngay cả khi chúng ta có công nghệ để làm ảnh chụp nhanh 86 tỷ tế bào thần kinh và sau đó chạy mô phỏng chúng bên trong máy tính, cấu trúc khổng lồ này sẽ không có ý nghĩa gì bên ngoài bộ não đã mang lại sự sống cho cô ấy. Có lẽ ở khía cạnh này mà ẩn dụ IO đã bóp méo sự hiểu biết của chúng ta nhiều nhất về hoạt động của tâm trí. Trong máy tính có thể lưu trữ các bản sao chính xác và những bản sao này không thay đổi theo thời gian, ngay cả khi tắt nguồn điện. Tuy nhiên, bộ não chỉ hỗ trợ tâm trí của chúng ta chừng nào nó còn tồn tại. còn sống . Hoặc bộ não tiếp tục hoạt động, hoặc chúng ta biến mất.

Trong cuốn sách Tương lai của bộ não, nhà thần kinh học Stephen Rose cũng chỉ ra rằng một bức ảnh chụp nhanh của bộ não tại một thời điểm nhất định có thể vô ích nếu chúng ta không biết mọi thứ. câu chuyện cuộc sống chủ nhân của nó - có lẽ thậm chí cả những chi tiết như điều kiện xã hội mà con người đã trải qua thời thơ ấu.

Đó là vấn đề phức tạp như thế nào. Để hiểu ngay cả những điều cơ bản về cách bộ não hỗ trợ trí thông minh, chúng ta không chỉ cần biết trạng thái của 86 tỷ tế bào thần kinh và 100 nghìn tỷ kết nối giữa chúng trong khoảnh khắc này, không chỉ cường độ mà các tế bào thần kinh trao đổi tín hiệu, không chỉ trạng thái của hơn 1.000 protein tồn tại ở mỗi khớp thần kinh, mà còn cả cách hoạt động của não từ thời điểm này sang thời điểm tiếp theo góp phần vào tính toàn vẹn của toàn bộ hệ thống . Thêm vào đó là tính độc đáo của mỗi bộ não (hệ quả của tiểu sử độc nhất của chủ nhân nó) và khi đó bạn có thể hiểu tại sao nhà thần kinh học Kenneth Miller, trong một bài xã luận gần đây trên tờ New York Times, cho rằng việc hiểu các quy luật cơ bản của các kết nối thần kinh sẽ phải mất “hàng thế kỷ”. .”

Trong khi đó, số tiền khổng lồ được chi tiêu để nghiên cứu não dựa trên cơ sở sai lầm. Trường hợp nghiêm trọng nhất được báo cáo bởi Scientific American năm ngoái liên quan đến một sáng kiến quy mô lớn Dự án não người . EU chi nhiều hơn cho dự án tỷ USD. Người đứng đầu nhóm hợp tác, Henry Markram lôi cuốn, đã thuyết phục được các nhà tài trợ rằng vào năm 2023, ông sẽ có thể tạo ra mô phỏng toàn bộ bộ não bằng cách sử dụng siêu máy tính và điều này sẽ dẫn đến một cuộc cách mạng trong việc tìm kiếm phương pháp chữa trị bệnh Alzheimer . Các cơ quan khoa học của EU đã trao toàn quyền cho các nhà khoa học. Kết quả? Cộng đồng khoa học đã phản đối cách tiếp cận vấn đề quá hạn hẹp và việc chi tiêu vốn không khôn ngoan, Markram buộc phải rời khỏi dự án và toàn bộ sáng kiến ở trong tình trạng lấp lửng.

Henry Markramnói về dự ánDự án não ngườitại hội nghị TED

Robert Epstein kết thúc bài báo với lời kêu gọi sau:

“Chúng ta là những sinh vật, không phải máy tính. Chúng ta hãy tiếp tục cố gắng tìm hiểu tâm trí con người mà không bị sa lầy bởi những gánh nặng trí tuệ không cần thiết. Phép ẩn dụ “xử lý thông tin” kỷ niệm nửa thế kỷ ra đời nhưng không mang lại quá nhiều khám phá. Đã đến lúc nhấn phím Xóa.

Lời bạt "Người theo chủ nghĩa tương lai"

Trên trang tạp chí Aeon, bài viết của Robert Epstein đã gây ra một cuộc thảo luận sôi nổi và bị chỉ trích nặng nề. Độc giả để lại hơn 400 bình luận. Nhiều người cáo buộc tác giả không đưa ra đủ lý lẽ để hỗ trợ luận điểm của mình và mô tả quan điểm của đối thủ quá thô thiển. Phép ẩn dụ về “xử lý thông tin” không xếp bộ não vào cùng loại với máy tính. Tất nhiên, các tế bào thần kinh riêng lẻ không thể là vật mang ký ức và các hình ảnh trong não không giống như bản sao của hình ảnh và từ ngữ. Tuy nhiên, “thông tin” là một khái niệm đủ rộng để có thể áp dụng trong cả điều khiển học và khoa học thần kinh. Ngay cả những độc giả đồng ý với thông điệp chính của bài báo cũng cáo buộc Epstein đã đi quá xa: nhà tâm lý học đã quá say mê với những tiết lộ và cuối cùng đã vẽ ra một bức tranh quá đơn giản hóa.

Đồng thời, nhiều độc giả cũng đồng tình rằng “tải bộ não vào máy tính” là một ý tưởng tồi và ủng hộ lời kêu gọi của tác giả coi bộ não là một cơ thể sống độc nhất chứ không phải là một cỗ máy xử lý dữ liệu vô hồn.

Bộ não của bạn không xử lý thông tin, truy xuất kiến thức hoặc lưu trữ ký ức. Nói tóm lại, bộ não của bạn không phải là một chiếc máy tính. Nhà tâm lý học người Mỹ Robert Epstein giải thích tại sao việc coi bộ não như một cỗ máy là không hiệu quả đối với sự tiến bộ của khoa học cũng như đối với việc hiểu bản chất con người.

Robert Epstein là nhà tâm lý học cấp cao tại Viện Nghiên cứu Hành vi và Công nghệ Hoa Kỳ ở California. Ông là tác giả của 15 cuốn sách và là cựu tổng biên tập của tờ Tâm lý học ngày nay.

Bất chấp những nỗ lực hết mình, các nhà khoa học thần kinh và tâm lý học nhận thức sẽ không bao giờ tìm thấy bản sao Bản giao hưởng số 5 của Beethoven, từ ngữ, hình ảnh, quy tắc ngữ pháp hoặc bất kỳ tín hiệu bên ngoài nào khác trong não. Tất nhiên, bộ não con người không hoàn toàn trống rỗng. Nhưng nó không chứa đựng hầu hết những thứ mà mọi người nghĩ nó chứa đựng - ngay cả những thứ đơn giản như “ký ức”.

Những quan niệm sai lầm của chúng ta về bộ não có nguồn gốc lịch sử sâu xa, nhưng chúng ta đặc biệt bối rối trước việc phát minh ra máy tính vào những năm 1940. Trong nửa thế kỷ, các nhà tâm lý học, ngôn ngữ học, nhà thần kinh học và các chuyên gia khác về hành vi con người đã lập luận rằng bộ não con người hoạt động giống như một chiếc máy tính.

Nhưng đây là những gì chúng ta không có từ khi sinh ra: thông tin, dữ liệu, quy tắc, kiến thức, từ vựng, biểu diễn, thuật toán, chương trình, mô hình, ký ức, hình ảnh, bộ xử lý, chương trình con, bộ mã hóa, bộ giải mã, ký hiệu và bộ đệm - những yếu tố cho phép kỹ thuật số máy tính hành xử một cách có lý trí. Những điều này không những không có trong chúng ta từ khi sinh ra mà còn không phát triển trong chúng ta trong suốt cuộc đời.

Máy tính di chuyển các bộ này từ nơi này sang nơi khác vào các vùng khác nhau của bộ nhớ vật lý, được thực hiện dưới dạng các linh kiện điện tử. Đôi khi họ sao chép các bộ và đôi khi họ biến đổi chúng theo nhiều cách khác nhau - chẳng hạn như khi bạn sửa lỗi trong bản thảo hoặc chỉnh sửa một bức ảnh. Các quy tắc mà máy tính tuân theo khi di chuyển, sao chép hoặc làm việc với một mảng thông tin cũng được lưu trữ bên trong máy tính. Một bộ quy tắc được gọi là "chương trình" hoặc "thuật toán". Một tập hợp các thuật toán hoạt động cùng nhau mà chúng ta sử dụng cho các mục đích khác nhau (ví dụ: mua cổ phiếu hoặc hẹn hò trực tuyến) được gọi là “ứng dụng”.

Đây là những sự thật đã được biết đến, nhưng chúng cần được giải thích rõ ràng để làm rõ mọi việc: máy tính hoạt động dựa trên sự thể hiện mang tính biểu tượng của thế giới. Họ lưu trữ và lấy lại. Họ thực sự xử lý. Họ có bộ nhớ vật lý. Họ thực sự được điều khiển bởi các thuật toán theo mọi cách.

Vào năm 2015, chuyên gia trí tuệ nhân tạo George Zarkadakis đã phát hành cuốn sách In Our Image, trong đó ông mô tả sáu khái niệm khác nhau mà con người đã sử dụng trong hơn hai nghìn năm qua để mô tả trí thông minh của con người.

Nhà toán học John von Neumann tuyên bố rằng chức năng của hệ thần kinh con người là "kỹ thuật số trong trường hợp không có bằng chứng ngược lại", vẽ ra sự tương đồng giữa các thành phần của máy tính vào thời đó và các khu vực của não người.

Mỗi khái niệm đều phản ánh những ý tưởng tiên tiến nhất của thời đại đã khai sinh ra nó. Như người ta có thể mong đợi, chỉ vài năm sau khi công nghệ máy tính ra đời vào những năm 1940, người ta đã lập luận rằng bộ não hoạt động giống như một chiếc máy tính: bản thân bộ não đóng vai trò là người vận chuyển vật chất và suy nghĩ của chúng ta đóng vai trò là phần mềm.

Ý tưởng coi tư duy của con người như một thiết bị xử lý thông tin (IP) hiện đang thống trị trong ý thức con người cả với người thường lẫn các nhà khoa học. Nhưng cuối cùng, đây chỉ là một phép ẩn dụ khác, một hư cấu mà chúng ta coi là thực tế để giải thích điều gì đó mà chúng ta không thực sự hiểu.

Hãy thực hiện một thử nghiệm: rút từ trí nhớ một tờ một trăm rúp, sau đó lấy nó ra khỏi ví và sao chép nó. Bạn có thấy sự khác biệt?

Ý tưởng cho rằng ký ức được lưu trữ trong từng tế bào thần kinh là vô lý: thông tin có thể được lưu trữ như thế nào và ở đâu trong tế bào?

Vì bộ não của chúng ta không có “thiết bị ghi nhớ” hay “hình ảnh” của các kích thích bên ngoài và bộ não thay đổi theo suốt cuộc đời dưới tác động của các điều kiện bên ngoài, nên không có lý do gì để tin rằng bất kỳ hai người nào trên thế giới sẽ phản ứng với cùng một kích thích theo cùng một cách. Nếu bạn và tôi tham dự cùng một buổi hòa nhạc, những thay đổi xảy ra trong não bạn sau khi nghe sẽ khác với những thay đổi xảy ra trong não tôi. Những thay đổi này phụ thuộc vào cấu trúc độc đáo của các tế bào thần kinh, được hình thành trong suốt kiếp trước.

Tệ hơn nữa, ngay cả khi chúng ta có thể ghi lại trạng thái của mỗi tế bào thần kinh trong số 86 tỷ tế bào thần kinh của não và mô phỏng tất cả trên máy tính, mô hình khổng lồ này sẽ vô dụng bên ngoài cơ thể mà bộ não thuộc về. Đây có lẽ là quan niệm sai lầm khó chịu nhất về cấu trúc con người, mà chúng ta mắc phải là do khái niệm sai lầm về OI.

Máy tính lưu trữ các bản sao dữ liệu chính xác. Chúng có thể không thay đổi trong thời gian dài ngay cả khi tắt nguồn, trong khi bộ não chỉ hỗ trợ trí thông minh của chúng ta chừng nào nó còn sống. Không có công tắc. Hoặc bộ não sẽ hoạt động không ngừng nghỉ, hoặc chúng ta sẽ không tồn tại. Hơn nữa, như nhà khoa học thần kinh Stephen Rose đã lưu ý trong cuốn sách Tương lai của bộ não năm 2005, một bản sao về trạng thái hiện tại của bộ não có thể trở nên vô dụng nếu không biết tiểu sử đầy đủ của chủ nhân nó, thậm chí bao gồm cả bối cảnh xã hội nơi người đó lớn lên.