Невидимый мозг. Как мы связаны со Вселенной и что нас ждет после смерти - Карлос Л. Дельгадо Страница 22

Компьютационный подход

Компьютационная модель тоже действенна в рамках своей собственной области. Материализм утверждает, что мозг состоит из материи, а нейронная доктрина объясняет, как информация путешествует по нервной системе. Теперь сделаем еще одно сальто и попытаемся понять, как же эта информация представлена по отношению к разуму. Оставим в стороне кабели, провода и терминалы. Забудем на время и про базовые кирпичики мироздания. Следующим пунктом нашей программы является осмысление того, как информация, знание, вещи из внешнего мира присутствуют внутри нашего собственного разума.

Когнитивные психологи и разработчики искусственного интеллекта предложили два типа моделей для объяснения расположения информации в разуме: первая, имитирующая действие компьютера, и вторая, вдохновением для которой послужил биологический мозг. Компьютационный подход пользуется аналогией с компьютером. Всем известно, как он работает. И компьютер, и наш мозг совершают вычислительные операции. И тот, и другой оперируют символами. Мозг, так же как и компьютер, получает, интерпретирует, кодирует, передает и декодирует информацию. Она может поступать к сенсорным рецепторам нашего тела в виде электромагнитных или звуковых волн, молекул душистых веществ или тех, что передают вкус, а также в виде тактильных сигналов. Там информация интерпретируется и трансформируется в электрические импульсы, называемые потенциалами действия. Они проходят по всему нейронному пути до коры мозга. И вот здесь происходит нечто таинственное, и потенциалы действия в результате превращаются в ментальную репрезентацию, то есть в субъективность.

Итак, в соответствии с моделью, базирующейся на сходстве с компьютером, есть два способа представления знаний в разуме: в аналитическом формате (в виде суждений) или в аналоговом (с помощью ментальных картин). В первом случае предполагается, что объекты, их свойства и отношения можно описать, используя предложения. Для этого необходимо прибегать к формальной логике и исчислению предикатов. У этого формата есть много разновидностей, которые мы не будем подробно разбирать: семантические сети, фреймы и скрипты, продукционная модель. Все они не передают сенсорно-перцептивные характеристики объектов окружающей среды, представленных в разуме. Другой тип форматов – аналоговые. Также их называют ментальными образами. Тут уже идет речь о передаче сенсорно-перцептивных характеристик представленного объекта.

Нейросетевой подход

Ученые всегда понимали, что человеческий разум осуществляет очень сложные операции, которые невозможно объяснить простым сравнением с компьютером. Таковыми являются умение видеть и говорить, а также социальное поведение и мыслительные процессы. Компьютер не способен на заранее обдуманное намерение, не обладает семантикой, «Я-концепцией» и, конечно же, сознанием. Другими словами, он не способен радоваться своим успехам. В середине 1980-х появились модели, опирающиеся на действие биологического мозга. Их назвали коннекционистскими архитектурами, или искусственными нейронными сетями. Как они устроены? Эти нейронные сети состоят из миллионов простых единиц, схожих с нейронами, которые способны одновременно обрабатывать информацию, то есть не серийно, как это делают современные компьютеры, а параллельно. Поэтому другое их название – сети параллельной обработки. Теперь мы знаем, что, помимо передачи информации и механизмов, которые способствуют этой коммуникации через синаптические щели, также важна архитектура сети. Каждая единица, со своими сотнями возбуждающих или тормозных синапсов, превращается в настоящую вычислительную машину. Фундаментом этих моделей служат те самые широкие сети и разнообразные типы соединений, на которые способны многочисленные обрабатывающие единицы. Было спроектировано множество моделей, вдохновением для которых послужили искусственные нейронные сети: однослойные, многослойные, рекуррентные, интерактивные и конкурентные.

Квантовая парадигма

Относительно недавно некоторые ученые, среди которых находятся Роджер Пенроуз и Стюарт Хамерофф, сделали попытку применить в своих моделях принципы квантовой механики. Эти авторы предположили, что объяснение, которое дают нейронная доктрина и компьютационный подход, – это лишь одна сторона медали. Мозг – не просто банальный компьютер, обрабатывающий информацию в классическом стиле наших сегодняшних ЭВМ. Он прибегает еще и к механизмам квантовой природы. Но где же осуществляются эти процессы квантового исчисления?

Внутри каждого нейрона находятся сотни цилиндрических полимеров – микротубулы, – которые состоят из миллионов белковых (тубулиновых) образований. Тубулиновые микротрубочки образуют очень сложную организационную систему. Пенроуз и Хамерофф утверждают, что каждую наносекунду эти белковые структуры колеблются между двумя разными состояниями, напоминая состояние включения-выключения транзисторов, используемых в классических компьютерах. Тысячи триллионов вычислительных операций в секунду совершаются в недрах микротубул. Там же рождается сознание. Что происходит с сознанием после гибели мозга? Хамерофф считает, что в момент смерти оно рассеивается в геометрии пространства-времени в размере, сопоставимом с так называемой шкалой Планка, «оставаясь там благодаря квантовой запутанности. Находясь в состоянии суперпозиции, оно не уменьшается и не исчезает на квантовом уровне. Похоже на наше подсознательное или наши сны. И поскольку Вселенная на шкале Планка не локальна, оно существует голографически и бесконечно»[83].

Тем не менее

Тем не менее остается много вопросов. Мы сумели частично постичь природу материала, из которого сделан мозг. С помощью физики элементарных частиц и стандартной модели философия материализма обеспечила нас четким пониманием физического носителя, который наш разум использует для своего проявления в данном секторе материальной реальности. Информация, полученная, интерпретированная и переданная нервной системой, перестала быть для нас загадкой благодаря нейронной доктрине. Нейромедиаторы, используемые нервной системой для передачи знаний, и соответствующие им рецепторы клеточных мембран уже открыты нейронауками и продолжают исследоваться на протяжении последних 50 лет. Когнитивные психологи разработали классические архитектуры нейросетей, которые позволяют нам понять, как представлена информация в уме человека. Нашлись и те, кто рискнул предположить, что разум может функционировать в сферах реальности, шкала размеров которой меньше атомных ядер. Квантовая парадигма шагнула в такие сферы, связанные с крохотными величинами. Все эти модели, конечно, пытаются объяснить, что происходит с мозгом в определенной области природы – естественном физическом порядке, известном как материальная реальность.

Человеческий разум осуществляет очень сложные операции, которые невозможно объяснить простым сравнением с компьютером.

Однако разум – мотив создания этой работы, – по-видимому, использует не один физический процессор для обработки информации в привычном нам мире. Как только знание достигает коры мозга, запускается загадочный процесс, и электрические импульсы, известные как потенциалы действия, преобразуются в субъективность – ментальные репрезентации, которые мы осознаем. Богатый мир мыслей, чувств, фантазий, снов, верований, намерений и проявлений воли присутствует и отсутствует там одновременно. Здесь заканчиваются границы привычной нам науки. Как же