Найти в Дзене
Scientific World

Квантовая механика, эксперимент в китайской комнате и пределы понимания

Все мы, даже физики, часто обрабатываем информацию, даже не зная, что делаем.
Подобно великому искусству, великие мысленные эксперименты имеют последствия, непредусмотренные их создателями. Возьмем, к примеру, эксперимент философа Джона Сирла с китайской комнатой . Сирл придумал это, чтобы убедить нас, что компьютеры на самом деле не «думают» так, как мы; они бездумно манипулируют

Все мы, даже физики, часто обрабатываем информацию, даже не зная, что делаем.

Подобно великому искусству, великие мысленные эксперименты имеют последствия, непредусмотренные их создателями. Возьмем, к примеру, эксперимент философа Джона Сирла с китайской комнатой . Сирл придумал это, чтобы убедить нас, что компьютеры на самом деле не «думают» так, как мы; они бездумно манипулируют символами, не понимая, что они делают.

Сирл хотел подчеркнуть пределы машинного познания. Однако недавно эксперимент с китайской комнатой побудил меня остановиться на границах человеческого познания. Мы, люди, тоже можем быть довольно безмозглыми, даже если заняты столь же возвышенной задачей, как квантовая физика.

Немного предыстории. Сирл впервые предложил эксперимент с китайской комнатой в 1980 году. В то время исследователи искусственного интеллекта, которые всегда были склонны к перепадам настроения , были дерзкими. Некоторые утверждали, что машины скоро пройдут тест Тьюринга - средство определения того, «думает ли машина».

В 1950 году пионер компьютеров Алан Тьюринг предложил задавать вопросы машине и человеку. Если мы не можем отличить ответы машины от ответов человека, тогда мы должны признать, что машина действительно думает. В конце концов, мышление - это всего лишь манипулирование символами, такими как числа или слова, для достижения определенной цели.

-2

Некоторые энтузиасты искусственного интеллекта настаивали на том, что «мышление», осуществляемое нейронами или транзисторами, влечет за собой сознательное понимание. Марвин Мински поддержал эту точку зрения «сильного ИИ», когда у него брали интервью в 1993 году . Определив сознание как систему хранения записей, Мински утверждал, что программное обеспечение LISP, отслеживающее собственные вычисления, является «чрезвычайно сознательным», гораздо более сознательным, чем люди. Когда я выразил скептицизм, Мински назвал меня «расистом».

Вернемся к Сирлу, который находил сильный ИИ раздражающим и хотел опровергнуть его. Он просит нас представить человека, который не понимает китайского, сидящим в комнате. В комнате есть руководство, в котором рассказывается, как отвечать на строку китайских иероглифов другой строкой символов. Кто-то за пределами комнаты подсовывает под дверь лист бумаги с китайскими иероглифами. Мужчина находит правильный ответ в руководстве, копирует его на лист бумаги и сует обратно под дверь.

Неизвестный мужчине, он отвечает на вопрос типа «Какой твой любимый цвет?» Соответствующим ответом, например «Синий». Таким образом, он имитирует человека, понимающего по-китайски, даже не зная ни слова. По словам Сирла, компьютеры тоже этим занимаются. Они обрабатывают символы способами, имитирующими человеческое мышление, но на самом деле они бездумные автоматы.

Мысленный эксперимент Сирла вызвал бесчисленное количество возражений. Эксперимент с китайской комнатой - великолепный случай напрашиваться на вопрос (не в смысле постановки вопроса, как в наши дни большинство людей имеет в виду эту фразу, а в первоначальном смысле кругового рассуждения). Мета-вопрос, поставленный «Экспериментом в китайской комнате», звучит так: как мы узнаем, есть ли у какой-либо сущности, биологической или небиологической, субъективный, сознательный опыт?

-3

Когда вы задаете этот вопрос, вы сталкиваетесь с тем, что я называю проблемой солипсизма . Ни одно сознательное существо не имеет прямого доступа к сознательному опыту любого другого сознательного существа. Я не могу быть абсолютно уверен, что вы или любой другой человек в сознании, не говоря уже о том, что медуза или смартфон в сознании. Я могу делать выводы только на основании поведения человека, медузы или смартфона.

Я предполагаю, что большинство людей, включая тех из вас, кто читает эти слова, обладают сознанием, как и я. Я также подозреваю, что Сирл, вероятно, прав, и что такая «умная» программа, как Siri, только имитирует понимание английского языка. Не похоже на то, чтобы быть Сири, бездумно манипулирующей битами. Это мое предположение, но я не могу знать наверняка из-за проблемы солипсизма.

Я также не могу знать, что значит быть мужчиной в китайской комнате. Он может понимать или не понимать китайский язык; он может быть в сознании, а может и не быть. Опять же, нет никакого способа узнать это из-за проблемы солипсизма. Аргумент Сирла предполагает, что мы можем знать, что происходит или не происходит в сознании человека, и, следовательно, косвенно, что происходит или нет в машине. Его ошибочное первоначальное предположение приводит к его ошибочному, напрашивающему сомнению выводу.

Это не означает, что эксперимент с китайской комнатой бесполезен. Отнюдь нет. Стэнфорд энциклопедия философии называет ее «наиболее широко обсуждается философский аргумент в когнитивной науке , чтобы появиться , так как тест Тьюринга.» Мысленный эксперимент Сирла продолжает всплывать в моих мыслях.

Физики подчеркивают, что невозможно понять квантовую механику без понимания лежащей в ее основе математики. У вас должно быть как минимум знание логарифмов, тригонометрии, исчисления (дифференциального и интегрального) и линейной алгебры. Знание преобразований Фурье не повредит.

Это много математики, особенно для старика и бывшего литературного специалиста вроде меня. Таким образом, с облегчением обнаружил Q Is для Quantum физиком Терри Рудольфом. Он объясняет суперпозицию, запутанность и другие ключевые квантовые концепции с помощью относительно простой математической системы, которая включает в себя арифметику, небольшую алгебру и множество диаграмм с черными и белыми шарами, падающими в коробки и из них.

Однако Рудольф подчеркивает, что некоторая математика очень важна. Он говорит, что пытаться понять квантовую механику без математики - все равно что «описать вам« Звездную ночь »Ван Гога словами тем, кто видел только черно-белую фотографию. Тот, который грызла собака ».

Но вот ирония. Овладение математикой квантовой механики не облегчает понимание, а может даже усложнить. Рудольф, который преподает квантовую механику и является соучредителем компании , занимающейся квантовыми компьютерами , говорит, что он чувствует «когнитивный диссонанс», когда пытается связать квантовые формулы с ощутимыми физическими явлениями.

В самом деле, некоторые физики и философы обеспокоены тем, что физическое образование слишком узко сосредоточено на формулах и недостаточно на том, что они означают. Философ Тим Модлин в своей книге « Философия физики: квантовая теория» жалуется, что в большинстве учебников и курсов физики квантовая механика не рассматривается как теория, то есть как описание мира; вместо этого они представляют его как «рецепт» или набор математических процедур для выполнения определенных задач.

-4

Модлин признает, что изучение рецепта может помочь вам предсказать результаты экспериментов и разработать микрочипы. Но если студент-физик «окажется неудовлетворенным простым изучением этих математических методов для предсказаний и вместо этого спросит, что утверждает теория о физическом мире, он или она, вероятно, получит канонический ответ: заткнись и посчитай!»

В своей книге Модлин представляет несколько попыток разобраться в квантовой механике, включая модели пилотной волны и многомировые модели . Его цель - показать, что мы можем перевести уравнение Шредингера и другие формулы в понятные объяснения того, что происходит, скажем, в эксперименте с двумя щелями. Но, на мой взгляд, безжалостное исследование квантовых моделей Модлином ниспровергает его намерения. Каждая модель по-своему кажется нелепой.

Размышляя о тяжелом положении физиков, я вспоминаю аргумент, выдвинутый философом Дэниелом Деннетом в книге « От бактерий к Баху и обратно: эволюция разума» . Деннетт развивает свое давнее заявление о том, что сознание переоценено, по крайней мере, когда дело доходит до того, что нам нужно делать, чтобы прожить обычный день. Мы выполняем большинство задач с минимальным вниманием или без него.

Деннет называет это «компетенцией без понимания». Добавляя оскорбление к травме, Деннет предполагает, что мы виртуальные «зомби». Когда философы говорят о зомби, они имеют в виду не неуклюжих, хрюкающих каннибалов из «Ходячих мертвецов», а существ, которые ходят и разговаривают как разумные люди, но лишены внутреннего осознания.

-5

Когда рецензировали книгу Деннета , резко критиковали его за преуменьшение значения сознания и преувеличение значения бессознательного познания. Компетентность без понимания может относиться к обычным задачам, таким как чистка зубов или вождение автомобиля, но уж точно не к науке и другим высоким интеллектуальным занятиям. Может, Деннет и зомби, а я нет!

Но в последнее время меня преследует вездесущая компетентность без понимания. Квантовые физики, например, манипулируют дифференциальными уравнениями и матрицами с впечатляющей компетенцией - достаточной для создания квантовых компьютеров! - но не понимают, что означает математика. Если физики в конечном итоге станут автоматами, обрабатывающими информацию, какова надежда для всех нас? В конце концов, наш разум - это машина привыкания, предназначенная для превращения даже сложных задач, таких как родитель, муж или учитель, в рутину, которую мы выполняем наизусть с минимальными когнитивными усилиями.

Эксперимент в китайской комнате служит метафорой не только для физики, но и для условий жизни человека. Каждый из нас сидит в одиночестве в ячейке своего субъективного осознавания. Время от времени мы получаем загадочные сообщения из внешнего мира. Лишь смутно понимая, что мы делаем, мы составляем ответы, которые проскальзываем под дверь. Таким образом, нам удается выжить, даже если мы никогда не знаем, что, черт возьми, происходит .