Действуй, мозг! Квантовая модель разума: краткая версия

Роман Бабкин

«Действуй, Мозг! Квантовая модель разума: краткая версия» – лаконично изложенная попытка объединить современное физико-математическое и биологическое знание в новое научное объяснение человеческого мозга. В контексте представленной гипотезы освещены многие факты, касающиеся мозговой деятельности. Приведены следствия квантовой модели разума, включая практические аспекты его трансформации в условиях ускорения информационного обмена.

Глава 4. Мозг-компьютер

Вычислительная модель мозга — представление о разуме, в котором ключевой является аналогия между живым мозгом и искусственным вычислителем, компьютером; при этом мозг-компьютер ограничен либо врождённой генетической программой (биологическая трактовка), либо информационным влиянием среды (социальная трактовка).

Идея о мозге, действующем по правилам бинарной (дедуктивной) логики, принадлежит блестящему математику Джорджу Булю [41].

Позднее дедуктивная логика была популяризована, например, в известных художественных произведениях А. Конана Дойла. А также — рассмотрена в работах математика Чарльза Сандерса Пирса.

Последним было предложено описание более целостного приёма логического рассуждения, абдукции [88] [89] (см. табл. 6). Которая много десятилетий спустя — формализована математиком Лотфи Заде в понятие «нечёткая логика» (англ. fuzzy logic) [112].

Математические результаты исследований, предпринятых, в том числе, Булем и касающихся сущности феномена вычислений, позволили Курту Гёделю в 1931 году доказать теорему о неполноте арифметики.

В частности стало понятно, что в области сложных задач (не только математических) существует граница между вычислимым и невычислимым [23].

Пять лет спустя этот результат был использован математиком Аланом Тьюрингом для создания абстрактной модели вычислительной машины (англ. computer). При этом Тьюринг исходил из гипотетической возможности вычислений по правилам бинарной логике в живом мозге (англ. computor) [107].

Структурированная теория о мозге-компьютере сформировалась в середине XX века на фоне утверждения цифровой парадигмы в науке и конструирования первых искусственных вычислителей [86].

Дисциплиной, в рамках которой родилась и развивалась вычислительная модель, стала кибернетика [6]. Концепция мозга-компьютера в интерпретации её пионеров, математиков Джона фон Неймана и Норберта Винера (см. табл. 7), сводится к следующему:

1. Мозг человека суть живой вычислитель.

2. Элементом мозга является нейрон, который работает как переключатель цифрового сигнала.

3. Интеллект функционирует на базе бинарной логики, а память — как создание/извлечение записей данных.

4. Главное назначение мозга — вычисление с целью поддержания равновесия в системе «мозг-среда». Гомеостатическая регуляция достигается при помощи обратных связей.

Кибернетическое толкование поначалу принесло нейронауке немало полезного: описан механизм «включения/выключения» нейрона как переключателя сигнала в нервном волокне (модель Ходжкина-Хаксли, модель ФитцХью-Нагумо) [67] [72] [85], предложен количественный метод оценки интеллекта (тест Векслера), описан феномен долговременной потенциации как механизм сохранения информации в мозге [39], система «мозг-среда» стала рассматриваться как функциональная система [22] и пр.

Однако накопленные со временем факты вынудили нейрофизиологов признать, что наш разум не похож на компьютер [25], а принципы устройства искусственных нейросетей имеют мало общего с реальной структурой живого мозга [46].

Оказалось, что нейрон не работает, подобно транзистору, как переключатель по закону «всё или ничего» [1]; что в мозге идет непрерывное образование новых клеток, нейрогенез, чего нет и не может быть в компьютере [61] [104]; что сложные функции, такие как интеллект, память, воображение, не только не локализованы в каких-либо областях мозга, но даже не ограничены его полушариями [92] [108].

К сожалению, в наши дни это не мешает распространению спекуляций, эксплуатирующих устаревшую вычислительную модель мозга: тиражируется убеждение в существовании «гена шизофрении»; старательно втолковывается вывод об оглуплении человечества на основе «отрицательного эффекта Флинна» (снижение среднего уровня IQ); поддерживаются концепции наподобие «полевой теории активности мозга» (синергетика Г. Хакена); ведётся пропаганда образа будущего человека как «постчеловека» (усовершенствованного живого автомата); внушается миф об искусственном интеллекте и искусственных нейросетях, которые якобы заменят человека в управлении сложными процессами; рекламируется представление о «сетевой»/«цифровой» карте мозга в качестве исчерпывающей модели принятия решений любого человека, позволяющей точно предсказывать его поведение, и пр. (см. табл. 8)