stringtranslate.com

Вычислительная теория разума

В философии разума вычислительная теория разума ( КТМ ), также известная как вычислительный мир , представляет собой семейство взглядов, которые утверждают, что человеческий разум — это система обработки информации, а познание и сознание вместе являются формой вычисления . Она тесно связана с функционализмом , более широкой теорией, которая определяет ментальные состояния по тому, что они делают, а не по тому, из чего они сделаны. [1]

Уоррен Маккалок и Уолтер Питтс (1943) были первыми, кто предположил, что нейронная активность является вычислительной. Они утверждали, что нейронные вычисления объясняют познание . [2] Теория была предложена в ее современной форме Хилари Патнэмом в 1967 году и развита его аспирантом, философом и когнитивным ученым Джерри Фодором в 1960-х, 1970-х и 1980-х годах. [3] [4] Позднее она была подвергнута критике в 1990-х годах самим Патнэмом, Джоном Сирлом и другими.

Вычислительная теория разума утверждает, что разум — это вычислительная система, которая реализуется (т. е. физически реализуется) нейронной активностью в мозге. Теория может быть разработана многими способами и во многом зависит от того, как понимается термин «вычисление». Вычисление обычно понимается в терминах машин Тьюринга, которые манипулируют символами в соответствии с правилом в сочетании с внутренним состоянием машины. Критический аспект такой вычислительной модели заключается в том, что мы можем абстрагироваться от конкретных физических деталей машины, которая реализует вычисление. [4] Например, соответствующее вычисление может быть реализовано либо кремниевыми чипами, либо биологическими нейронными сетями, при условии, что существует ряд выходов, основанных на манипуляциях входами и внутренними состояниями, выполняемых в соответствии с правилом. Поэтому CTM утверждает, что разум не просто аналогичен компьютерной программе, но что он буквально является вычислительной системой. [4]

Часто говорят, что вычислительные теории разума требуют ментального представления , потому что «входные данные» для вычисления поступают в форме символов или представлений других объектов. Компьютер не может вычислить реальный объект, но должен интерпретировать и представлять объект в некоторой форме, а затем вычислять представление. Вычислительная теория разума связана с репрезентативной теорией разума тем, что обе они требуют, чтобы ментальные состояния были представлениями. Однако репрезентативная теория разума смещает фокус на символы, которыми манипулируют. Такой подход лучше учитывает систематичность и производительность. [4] В первоначальных взглядах Фодора вычислительная теория разума также связана с языком мышления . Язык теории мышления позволяет разуму обрабатывать более сложные представления с помощью семантики.

Недавние работы предполагают, что мы проводим различие между разумом и познанием. Основываясь на традиции Маккалока и Питтса, вычислительная теория познания (CTC) утверждает, что нейронные вычисления объясняют познание. [2] Вычислительная теория разума утверждает, что не только познание, но и феноменальное сознание или квалиа являются вычислительными. То есть CTM влечет за собой CTC. В то время как феноменальное сознание может выполнять некоторую другую функциональную роль, вычислительная теория познания оставляет открытой возможность того, что некоторые аспекты разума могут быть невычислительными. Таким образом, CTC предоставляет важную объяснительную основу для понимания нейронных сетей, избегая при этом контраргументов, которые сосредоточены вокруг феноменального сознания.

«Компьютерная метафора»

Вычислительная теория разума — это не то же самое, что компьютерная метафора, сравнивающая разум с современным цифровым компьютером. [5] Вычислительная теория просто использует некоторые из тех же принципов, которые используются в цифровых вычислениях. [5] В то время как компьютерная метафора проводит аналогию между разумом как программным обеспечением и мозгом как оборудованием, CTM утверждает, что разум — это вычислительная система. Более конкретно, она утверждает, что вычислительная симуляция разума достаточна для фактического наличия разума, и что разум действительно может быть смоделирован вычислительно.

«Вычислительная система» не подразумевает современный электронный компьютер. Скорее, вычислительная система — это манипулятор символов, который следует пошаговым функциям для вычисления ввода и формирования вывода. Алан Тьюринг описывает этот тип компьютера в своей концепции машины Тьюринга .

Критика

Против физикалистских концепций, используемых в вычислительных теориях разума, был выдвинут ряд аргументов.

Ранняя, хотя и косвенная, критика вычислительной теории разума исходит от философа Джона Сирла . В своем мысленном эксперименте, известном как «китайская комната » , Сирл пытается опровергнуть утверждения о том, что можно сказать , что искусственные интеллектуальные агенты обладают преднамеренностью и пониманием , и что эти системы, поскольку их можно назвать разумами, достаточны для изучения человеческого разума. [6] Сирл просит нас представить, что в комнате находится человек, не имеющий возможности общаться с кем-либо или чем-либо за пределами комнаты, за исключением листа бумаги с написанными на нем символами, который передается под дверью. С помощью листа бумаги человек должен использовать ряд предоставленных книг правил, чтобы вернуть бумагу, содержащую различные символы. Неизвестно человеку в комнате, что эти символы принадлежат китайскому языку, и этот процесс порождает разговор, который китайский носитель за пределами комнаты может фактически понять. Сирл утверждает, что человек в комнате не понимает китайский разговор. Это по сути то, что представляет нам вычислительная теория разума — модель, в которой разум просто декодирует символы и выводит еще больше символов. Сирл утверждает, что это не настоящее понимание или намеренность. Это было изначально написано как отказ от идеи, что компьютеры работают как разум.

Сёрл ещё раз поднял вопрос о том, что именно представляет собой вычисление:

стена за моей спиной прямо сейчас реализует программу WordStar , потому что есть некоторая схема движения молекул, которая изоморфна формальной структуре WordStar. Но если стена реализует WordStar, если она достаточно большая, она реализует любую программу, включая любую программу, реализованную в мозге. [7]

Возражения, подобные возражениям Серла, можно назвать возражениями недостаточности. Они утверждают, что вычислительные теории разума терпят неудачу, поскольку вычислений недостаточно для объяснения некоторых возможностей разума. Аргументы от квалиа, такие как аргумент Фрэнка Джексона о знании , можно понимать как возражения против вычислительных теорий разума таким образом — хотя они нацелены на физикалистские концепции разума в целом, а не на вычислительные теории в частности. [ необходима цитата ]

Существуют также возражения, которые напрямую заточены под вычислительные теории разума.

Сам Джерри Фодор утверждает, что разум все еще очень далек от объяснения вычислительной теорией разума. Основная причина этого недостатка заключается в том, что большая часть познания является абдуктивной и глобальной, следовательно, чувствительной ко всем возможно релевантным фоновым убеждениям, чтобы (не)подтвердить убеждение. Это создает, среди прочих проблем, проблему фрейма для вычислительной теории, поскольку релевантность убеждения не является одним из его локальных, синтаксических свойств, а зависит от контекста. [8]

Сам Патнэм (см. в частности Representation and Reality и первую часть Renewing Philosophy ) стал видным критиком вычислительности по ряду причин, включая те, которые связаны с аргументами Сирла о китайской комнате, вопросами референтных отношений между миром и словом и мыслями о проблеме разума и тела . Что касается функционализма, в частности, Патнэм утверждал в духе, похожем на аргументы Сирла, но более общем, что вопрос о том, может ли человеческий разум реализовывать вычислительные состояния, не имеет отношения к вопросу о природе разума, потому что «каждая обычная открытая система реализует каждый абстрактный конечный автомат». [9] Вычислители ответили, стремясь разработать критерии, описывающие, что именно считается реализацией. [10] [11] [12]

Роджер Пенроуз выдвинул идею о том, что человеческий разум не использует заведомо обоснованную процедуру вычислений для понимания и открытия математических сложностей. Это означало бы, что обычный полный по Тьюрингу компьютер не смог бы установить некоторые математические истины, которые может установить человеческий разум. [13] Однако применение теоремы Гёделя Пенроузом для ее демонстрации подверглось широкой критике и считается ошибочным. [14]

Панкомпьютерализм

CTM поднимает вопрос, который остается предметом споров: что требуется для физической системы (такой как разум или искусственный компьютер) для выполнения вычислений? Очень прямолинейное описание основано на простом сопоставлении между абстрактными математическими вычислениями и физическими системами: система выполняет вычисление C тогда и только тогда, когда существует сопоставление между последовательностью состояний, индивидуализированных C, и последовательностью состояний, индивидуализированных физическим описанием системы. [15] [9]

Патнэм (1988) и Сирл (1992) утверждают, что этот простой картографический счет (SMA) упрощает эмпирический смысл вычислительных описаний. [9] [16] Как выразился Патнэм, «все есть вероятностный автомат под некоторым описанием». [17] Даже камни, стены и ведра с водой — вопреки видимости — являются вычислительными системами. Гуалтьеро Пиччинини выделяет различные версии панкомпьютерализма. [18]

В ответ на критику тривиализации и для ограничения SMA философы разума предложили различные описания вычислительных систем. Обычно они включают каузальное описание, семантическое описание, синтаксическое описание и механистическое описание. [19] Вместо семантического ограничения синтаксическое описание накладывает синтаксическое ограничение. [19] Механистическое описание было впервые представлено Гуалтьеро Пиччинини в 2007 году. [20]

Известные теоретики

Альтернативные теории

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ «Функционализм». Стэнфордская энциклопедия философии . 2023.
  2. ^ ab Piccinini, Gualtierro & Bahar, Sonya, 2012. «Нейронные вычисления и вычислительная теория познания» в когнитивной науке. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/cogs.12012
  3. ^ Патнэм, Хилари, 1961. «Мозг и поведение», первоначально прочитанная в рамках программы Американской ассоциации содействия развитию науки, раздел L (История и философия науки), 27 декабря 1961 г., перепечатана в Block (1983), а также вместе с другими статьями по этой теме в Putnam, Mathematics, Matter and Method (1979)
  4. ^ abcd Хорст, Стивен, (2005) «Вычислительная теория разума» в Стэнфордской энциклопедии философии
  5. ^ ab Pinker, Steven . Чистый лист . Нью-Йорк: Penguin. 2002
  6. ^ Searle, JR (1980), «Разум, мозг и программы» (PDF) , Поведенческие и мозговые науки , 3 (3): 417–457, doi :10.1017/S0140525X00005756, S2CID  55303721
  7. ^ Сирл, Дж. Р. (1992), Повторное открытие разума
  8. ^ Фодор, Дж. (2000). Разум не работает таким образом: область применения и пределы вычислительной психологии. Издательство MIT. ISBN 978-0-262-56146-4.
  9. ^ abc Putnam, H. (1988). Представление и реальность . Кембридж, Массачусетс: The MIT Press. ISBN 978-0-262-66074-7. OCLC  951364040.
  10. ^ Chalmers, DJ (1996), "Does a rock implement every final-state automaton?", Synthese , 108 (3): 309–333, CiteSeerX 10.1.1.33.5266 , doi :10.1007/BF00413692, S2CID  17751467, архивировано из оригинала 2004-08-20 , извлечено 27 2009-05-27 
  11. ^ Эдельман, Шимон (2008), «О природе разума, или: истина и последствия» (PDF) , Журнал экспериментального и теоретического ИИ , 20 (3): 181–196, CiteSeerX 10.1.1.140.2280 , doi :10.1080/09528130802319086, S2CID  754826 , получено 12 июня 2009 г. 
  12. ^ Блэкмон, Джеймс (2012). «Стена Сирла». Эркеннтнис . 78 : 109–117. дои : 10.1007/s10670-012-9405-4. S2CID  121512443.
  13. ^ Роджер Пенроуз, «Математический интеллект», в книге Джин Халфа, редактор, « Что такое интеллект?» , глава 5, страницы 107-136. Cambridge University Press, Кембридж, Великобритания, 1994
  14. ^ "Вычислительная теория разума". Стэнфордская энциклопедия философии . 2020. Различные философы и логики ответили на критику, утверждая, что существующие формулировки страдают от заблуждений, предположений, вызывающих вопросы, и даже прямых математических ошибок [...]. Существует широкий консенсус относительно того, что эта критика CCTM лишена какой-либо силы.
  15. ^ Ullian, Joseph S. (март 1971 г.). "Hilary Putnam. Minds and machines. Minds and machines, под редакцией Алана Росса Андерсона, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 1964, стр. 72–97. (Перепечатано из Dimensions of mind, A symposium, под редакцией Сидни Хука, New York University Press, New York 1960, стр. 148–179.)". Journal of Symbolic Logic . 36 (1): 177. doi :10.2307/2271581. ISSN  0022-4812. JSTOR  2271581.
  16. ^ Smythies, JR (ноябрь 1993 г.). «Повторное открытие разума. Автор JR Searle. (Стр. 286; 22,50 долл.) The MIT Press: Cambridge, Mass.1992». Psychological Medicine . 23 (4): 1043–1046. doi :10.1017/s0033291700026507. ISSN  0033-2917. S2CID  143359028.
  17. ^ "ART, MIND, and RELIGION". Philosophical Books . 8 (3): 32. October 1967. doi :10.1111/j.1468-0149.1967.tb02995.x. ISSN  0031-8051.
  18. ^ Пиччинини, Гуалтьеро (2015-06-01), «Механистический счет», Physical Computation , Oxford University Press, стр. 118–151, doi :10.1093/acprof:oso/9780199658855.003.0008, ISBN 978-0-19-965885-5, получено 2020-12-12
  19. ^ ab Piccinini, Gualtiero (2017), «Вычисления в физических системах», в Zalta, Edward N. (ред.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy (лето 2017 г.), Metaphysics Research Lab, Stanford University , получено 12 декабря 2020 г.
  20. ^ Piccinini, Gualtiero (октябрь 2007 г.). «Вычислительные механизмы*». Философия науки . 74 (4): 501–526. doi :10.1086/522851. ISSN  0031-8248. S2CID  12172712.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки