Machines à penser: ce que la neuroscience et l'intelligence artificielle peuvent nous apprendre sur la conscience

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Pour une meilleure compréhension de science médicale moderne 10 façons de donner votre temps CPU à la science Lire la suite , vous êtes un sac méticuleusement structuré de produits chimiques volatils sous pression. Il n'y a aucune raison de croire qu'il y ait quelque chose de spécial dans votre corps, comparé à celui d'un cadavre ou à celui d'une Buick d'ailleurs. Sauf pour une chose - votre corps contient un cerveau humain vivant.

Rien ne prouve que de nouvelles lois de la physique ou des phénomènes surnaturels soient impliqués dans la cognition humaine. L'animalisme et le dualisme sont bel et bien morts. C'est, au moins au début, dérangeant - parce que, de l'intérieur de l'expérience humaine, ce n'est certainement pas ressentir comme si nous n'étions rien de plus qu'une collection de produits chimiques. Être une personne se sent, à un niveau très profond et intuitif, comme quelque chose qui ne devrait pas être possible pour ce qui est finalement une machine moléculaire compliquée.

Conscience de la programmation

Cela soulève la question - si nous apprenons comment fonctionne la conscience, pouvons-nous construire des machines, ou écrire un logiciel 7 sites Web incroyables pour voir les dernières nouveautés en programmation d'intelligence artificielleL'intelligence artificielle n'est pas encore HAL de 2001: l'Odyssée de l'espace… mais nous nous rapprochons terriblement. Effectivement, un jour, cela pourrait être aussi similaire aux chaudières de science-fiction produites par Hollywood ... Lire la suite , ça aussi? L'effort pour construire un logiciel intelligent peut-il nous apprendre des leçons sur la nature de l'esprit humain? Pouvons-nous enfin comprendre suffisamment l'expérience subjective pour, une fois pour toutes, décider du poids moral nous devons attribuer aux expériences des esprits moins sophistiqués, comme ceux du bétail, des dauphins ou fœtus?

Telles sont les questions difficiles avec lesquelles les philosophes sont aux prises depuis des siècles. Cependant, comme la philosophie en tant que discipline est pas bon pour résoudre les problèmes - très peu de progrès 8 Prédictions spectaculaires sur les ordinateurs et Internet Lire la suite a été fait. Voici un philosophe traditionnel parlant de la conscience sur une scène TED.

Ceci est une bonne introduction au sujet, bien que la philosophie de Chalmer soit surnaturelle, proposant phénomène métaphysique qui fournit la conscience d'une manière qui n'interagit pas avec le monde physique tout. C’est ce que j’appellerais la solution de facilité.

Si, dans vos efforts pour expliquer quelque chose, vous avez recours à la magie, vous ne l’avez pas vraiment expliqué - vous avez simplement abandonné le style. Sans doute, Star Trek mieux abordé le même problème.

Récemment, la science a a commencé à faire des progrès significatifs sur ce problème, car l'intelligence artificielle et les neurosciences ont commencé à s'effriter aux bords du problème. Cela a inspiré de nouveaux domaines de la pensée philosophique fondée sur des preuves. Les connaissances ainsi acquises sont extrêmement intéressantes et aident à mieux définir une théorie cohérente de la conscience et à nous guider vers des machines qui peuvent faire l'expérience de la raison.

Neuroscience et conscience

En neuroscience, ce sont en grande partie les défauts du cerveau qui nous apprennent des choses sur sa fonction. Lorsque le cerveau se brise, nous jetons un coup d'œil derrière le rideau de l'esprit. Ensemble, ces idées commencent à esquisser les grandes lignes de ce à quoi doit ressembler la structure de la conscience, et le résultat est fascinant.

Par exemple: L'illusion de Cotard (plus connu sous le nom de «syndrome du cadavre ambulant»), est une illusion souvent causée par une schizophrénie sévère ou des dommages physiques lobe pariétal du cerveau, qui provoque une variété de symptômes, dont le plus intéressant est l'illusion que la victime ne exister.

Les victimes de l’illusion de Cotard ne sont pas conscientes. Ils ne croient vraiment pas qu’ils existent, ce qui conduit souvent à la conclusion qu’ils sont morts. Decartes a affirmé une fois que la vérité fondamentale, sur laquelle tout le reste peut être basé, est «Je pense donc que je suis». Les gens avec l'illusion de Cotard être en désaccord. En d'autres termes, la composante de la conscience qui comprend la conscience de soi peut être désactivée de manière sélective par des dommages à une zone spécifique du cerveau, tout en laissant le reste de l'intellect humain relativement intact.

Une condition connexe est «aveuglement», Qui affecte certaines personnes aveugles en raison de dommages au centre visuel du cerveau. Les patients aveugles sont capables d'attraper instinctivement des objets jetés sur eux et, si vous placez objets devant eux et leur demander de deviner ce qu'ils sont, ils surpassent de manière significative aléatoire chance. Cependant, ils ne croient pas pouvoir voir: subjectivement, ils sont aveugles.

Les patients aveugles sont uniques, en ce sens qu'ils ont un sens de fonctionnement (vue), mais n'en sont pas conscients. Ce que les lésions cérébrales ont détruit n'est pas leur aptitude pour traiter l'information visuelle, mais leur capacité à être consciemment conscient de ce traitement.

La vision aveugle se produit lorsqu'un circuit spécifique qui éloigne les informations du cortex visuel est endommagé (le circuit V1), mais pas les deux autres, ce qui laisse neuroscientifiques dans la position unique de savoir exactement quel circuit neuronal est nécessaire pour que l'information visuelle entre dans l'expérience consciente, mais pas Pourquoi.

Fait intéressant, l'inverse de Blindsight est également possible - les victimes de Syndrome d'Anton-Babinski perdent leur vision mais conservent leur perception consciente d'avoir une vision, insistant sur le fait qu'ils peuvent voir normalement et confabulant des explications ridicules pour leur incapacité à effectuer des tâches de base.

Il y a également eu des expériences sur la désactivation sélective de la conscience. Par exemple: il y a une petite région du cerveau appelée claustrum près du centre du cerveau qui, lorsqu'elle est stimulée par une électrode chez au moins certains patients, désactive entièrement la conscience et la cognition supérieure, qui revient quelques secondes plus tard lorsque le courant électrique cesse.

Ce qui est intéressant, c'est que pendant la stimulation, le patient reste éveillé, les yeux ouverts, assis. Si le patient est invité à répéter une tâche alors que le courant est activé, il s'éloigne simplement de ce qu'il fait et s'arrête. On pense que le rôle du claustrum est de coordonner la communication entre un certain nombre de différentes régions du cerveau, y compris l'hippocampe, l'amygdale, le noyau caudé et peut-être d'autres.

Certains neuroscientifiques pensent que, puisque le claustrum sert à coordonner la communication entre les différents modules du cerveau; stimuler cette région désactiverait cette coordination et entraînerait la décomposition du cerveau en composants séparés - chacun étant largement inutile dans l'isolement et incapable de construire un expérience.

Cette notion correspond à ce que nous savons de la fonction des anesthésiques - que nous utilisons depuis des siècles avant de comprendre comment ils fonctionnent.

On pense actuellement que les anesthésiques généraux interférer avec le réseautage entre les différentes composantes de haut niveau du cerveau, les empêchant de construire tout système neurologique nécessaire pour produire une expérience consciente cohérente. Après examen, cela a un certain sens intuitif: s'il n'est pas possible pour le cortex visuel d'envoyer informations à votre mémoire de travail, il n'y a aucun moyen pour vous d'avoir une expérience visuelle consciente dont vous pourriez parler plus tard.

Il en va de même pour l'ouïe, la mémoire, l'émotion, le monologue interne, la planification, etc. Tous ces systèmes sont des modules qui, une fois déconnectés de la mémoire de travail, supprimeraient une partie cruciale de l'expérience consciente.

En fait, il peut être plus exact de parler de la conscience - plutôt que comme une entité distincte et unifiée - comme une collaboration de différents types de conscience, liés ensemble par l'inclusion dans le flux narratif de Mémoire. En d'autres termes, au lieu d'une «conscience», vous pourriez avoir une conscience visuelle, une conscience audible, une conscience des souvenirs, etc. C'est une question ouverte de savoir s'il reste quelque chose quand vous enlevez toutes ces pièces, ou si cela explique entièrement la question de la conscience.

Théories de la conscience

Daniel Dennett, autrement connu comme le «vieil homme grincheux» de la recherche sur la conscience, soutient que c'est en fait le cas - que la conscience n'est tout simplement pas aussi spéciale que la plupart des gens l'imaginent. Son modèle de conscience, que certains accusent d’être trop réductionniste, s’appelle la théorie des «ébauches multiples» et fonctionne comme ceci:

Le cerveau fonctionne comme une population de modules semi-indépendants et interconnectés, transmission continue d'informations Les geeks pèsent: un humain pense-t-il plus vite qu'un ordinateur? Lire la suite semi-discrètement dans le réseau, souvent en réponse aux signaux qu'ils reçoivent d'autres modules. Signaux qui déclenchent des réponses provenant d'autres modules, comme une odeur qui provoque une mémoire visuelle, une cascade entre les modules et une escalade. La mémoire pourrait provoquer une émotion, et un processus exécutif pourrait avoir une réponse à cette émotion, qui pourrait être structurée par le centre de langage en une partie d'un monologue intérieur.

Ce processus augmente les chances que toute la cascade de signaux associés soit détectée par le mécanisme de codage de la mémoire du cerveau et devienne une partie de l'enregistrement de la mémoire à court terme: l '«histoire» de la conscience, dont certaines en feront une mémoire à plus long terme et feront partie du record.

La conscience, selon Dennett, n'est rien d'autre qu'un récit en série composé de ces sortes de cascades, qui constituent le bilan complet du système du monde dans lequel il existe, et son chemin à travers il. Parce que les modules n'ont pas un accès introspectif à leurs propres fonctions, lorsque nous sommes invités à décrire la nature du comportement d'un module, nous ne fournissons aucune information utile. En conséquence, nous pensons, intuitivement, que notre expérience subjective est indéfinissable et ineffable.

Un exemple serait de demander à quelqu'un de décrire à quoi ressemble la couleur rouge. La question semble absurde, non pas en raison d'un fait inhérent à l'univers, mais parce que le sous-jacent la structure du cerveau ne nous permet pas réellement de savoir comment la couleur rouge est mise en œuvre dans notre propre Matériel. En ce qui concerne notre expérience consciente, c'est juste… rouge.

Les philosophes appellent ce type d’expérience «qualia» et leur attribuent souvent une signification quasi mystique. Daniel Dennett suggère qu'ils ressemblent plus à une page neurologique 404 que le cerveau lance quand on lui demande ce qui se passe derrière le rideau d'une région cérébrale particulière non accessible au conscient récit. Dennet lui-même met comme ça:

Il n'y a pas de «courant de conscience» unique et définitif, car il n'y a pas de quartier général central, pas de théâtre cartésien où «tout se réunit» pour la lecture d'un méandre central. Au lieu d'un tel flux unique (quelle que soit sa largeur), il existe plusieurs canaux dans lesquels des circuits spécialisés tentent, dans des pandémoniums parallèles, de faire leurs différentes choses, créant plusieurs projets au fur et à mesure. La plupart de ces ébauches fragmentaires de «récit» jouent un rôle de courte durée dans la modulation de l'activité actuelle, mais certains sont promus à des rôles fonctionnels supplémentaires, en succession rapide, par l'activité d'une machine virtuelle cerveau. La sérialité de cette machine (son caractère «von Neumannesque») n'est pas une caractéristique de conception «câblée», mais plutôt le résultat d'une succession de coalitions de ces spécialistes.

Il existe bien sûr d'autres écoles de pensée. Un modèle qui est actuellement populaire parmi certains philosophes est appelé la théorie de l'information intégrée, qui soutient que la conscience de un système est lié à sa densité de mise en réseau interne - la complexité de sa structure globale, par rapport à la structure de son Composants.

Cependant, ce modèle a été critiqué par la suggestion de systèmes d'information intuitivement non conscients (simplement structurés) qu'il classe comme étant massivement plus conscients que les humains. Scott Aaronson, chercheur en mathématiques et critique vocal de la théorie de l'information intégrée, a dit cela sur la question il y a quelques mois:

«À mon avis, le fait que la théorie de l'information intégrée soit erronée - manifestement faux, pour des raisons à son cœur - le place dans quelque chose comme les 2% supérieurs de toutes les théories mathématiques de la conscience jamais proposées. Presque toutes les théories concurrentes de la conscience, il me semble, ont été si vagues, moelleuses et malléables qu'elles ne peuvent qu'aspirer au mal. »

Un autre modèle proposé soutient que la conscience est le résultat de la modélisation des humains eux-mêmes, une idée qui peut être compatible avec celle de Dennett. modèle, mais souffre de la faille potentiellement fatale de suggérer qu'un ordinateur Windows exécutant une machine virtuelle de lui-même est en quelque sorte conscient. le liste des modèles de conscience est à peu près aussi longue que la liste de tous ceux qui se sont jamais sentis enclins à s'attaquer à un problème aussi difficile.

Il existe de nombreuses options, du pur mystique au pragmatisme cynique et ferme de Dennett. Pour mon argent, la théorie des multiples ébauches de Dennett me semble être, sinon un compte rendu complet des raisons pour lesquelles les êtres humains parlent de conscience, au moins un début solide sur cette voie.

Intelligence artificielle et conscience

Disons que, dans quelques années, les progrès des neurosciences ont conduit à une grande théorie unifiée de la conscience - comment pourrions-nous savoir si c'est vrai? Et si la théorie omettait quelque chose d'important - comment le saurions-nous? L'histoire de la science nous a appris à nous méfier des idées agréables que nous ne pouvons pas tester. Alors, comment pourrions-nous tester notre modèle de conscience?

Eh bien, nous pourrions essayer d'en construire un.

Notre capacité à construire des machines intelligentes a connu récemment une sorte de renaissance. Watson, un logiciel intelligent développé par IBM, qui a remporté le célèbre jeu télévisé Jeopardy, est également capable d'une gamme étonnamment large de tâches intellectuelles, ayant été adapté pour servir à la fois de chef talentueux et un diagnostician surhumain.

Bien qu'IBM appelle Watson un ordinateur cognitif, la vérité est que Watson est vraiment un triomphe de intelligence artificielle non neuromorphique Giovanni Idili d'OpenWorm: cerveaux, vers et intelligence artificielleLa simulation d'un cerveau humain est loin d'être terminée, mais un projet open source fait des premiers pas essentiels, en simulant la neurologie et la physiologie de l'un des animaux les plus simples connus de la science. Lire la suite - c'est-à-dire qu'il s'agit d'un logiciel intelligent qui n'essaie pas de mettre en œuvre les connaissances spécifiques des neurosciences et de la recherche sur le cerveau. IBM fonctionne en utilisant un grand nombre d'algorithmes d'apprentissage machine très différents, dont certains sont utilisés pour évaluer la sortie d'autres algorithmes pour évaluer leur utilité, et de nombreux algorithmes qui sont ajustés à la main pour se connecter ensemble dans productif façons.

À mesure que Watson s'améliore et que son raisonnement devient plus profond et plus utile, il est facile d'imaginer utiliser la technologie Watson, ainsi que d'autres technologies pas encore développé, pour construire des systèmes qui imitent la fonction de systèmes cérébraux connus spécifiques, et intégrer ces systèmes d'une manière qui produirait une conscience expérience.

Nous pourrions alors expérimenter avec cette machine intelligente, pour voir si elle décrit une expérience subjective du tout - et, si oui, déterminer si cette expérience subjective est similaire à l'expérience humaine. Si nous pouvons construire un ordinateur conscient qui, à son niveau le plus bas, est ne pas similaire à notre propre neurologie, cela validerait certainement le modèle!

Cette idée de construire une intelligence artificielle pour valider les théories sur le cerveau n'est pas nouvelle. Spaun, un projet de recherche à l'Université de l'Alberta, est une énorme simulation de réseau neuronal biologique (à l'échelle de la souris environ) conçue pour implémenter des modèles de diverses régions du cerveau, y compris la fonction exécutive, la vue, la mémoire de travail et la fonction motrice.

L'implémentation est capable d'effectuer un certain nombre de tâches cognitives de base, comme la reconnaissance et le dessin de symboles, répéter des chaînes de chiffres et répondre à des questions simples en dessinant les réponses et en prédisant le chiffre suivant d'un séquence. Parce que Spaun peut faire ces choses, cela implique que les modèles d'intelligence artificielle actuels sont corrects, au moins dans les grandes lignes.

En principe, la même chose pourrait être appliquée à la conscience, à condition que nous puissions construire les composants du système à un niveau suffisamment élevé. Bien sûr, la possibilité de fabriquer des machines conscientes entraîne un certain degré de responsabilité. Allumer une machine qui peut être consciente est au moins aussi une grande responsabilité morale que la décision d'avoir un enfant, et, si nous réussissons, nous sommes responsables du bien-être de cette machine pour le reste de son existence.

Cela s'ajoute aux risques associés à la création de logiciels très intelligents - à savoir le risque d'une machine avec des valeurs différentes des nôtres améliorer rapidement sa propre architecture jusqu'à ce qu'il soit suffisamment intelligent pour commencer à changer le monde d'une manière que nous n'aimerons peut-être pas. De nombreux commentateurs, dont Stephen Hawking et Elon Musk, ont noté que cela pourrait être l'une des menaces les plus importantes auxquelles l'humanité serait confrontée à l'avenir.

Autrement dit: la capacité de créer un nouveau type «d'humain» est une grande responsabilité. C'est peut-être la chose la plus importante que l'humanité ait jamais faite en tant qu'espèce, et nous devons la prendre très au sérieux. Néanmoins, il y a aussi du potentiel - le potentiel de comprendre ces questions fondamentales sur notre propre esprit. Nous sommes encore loin d'avoir la technologie dont nous avons besoin pour mettre ces idées en pratique, mais pas si loin que nous pouvons les ignorer complètement. L'avenir est en marche, d'une rapidité trompeuse, et nous serions avisés de nous y préparer dès aujourd'hui.

Crédits image: "Watson et les trois autres podiums", par Atomic Taco, “Pas de cerveau"Par Pierre-Olivier Carles,"Cerveau", Par GreenFlames09"Lumières d'idées»Par Saad Faruque, Oeil abstrait par ARTEMENKO VALENTYN via Shutterstock