kozmos.hr
  • Naslovnica
  • /
  • Znanost
  • /
  • Funkcionira li ljudski mozak na kvantnim principima? Neobična pravila iracionalnog ponašanja
Znanost

Funkcionira li ljudski mozak na kvantnim principima? Neobična pravila iracionalnog ponašanja

Funkcionira li ljudski mozak na kvantnim principima Neobična pravila iracionalnog ponašanja
objavljeno

Ljudsko ponašanje je zagonetka koja fascinira mnoge znanstvenike. Rasprave o ulozi vjerojatnosti u objašnjavanju funkcioniranja našeg uma su brojne.

Vjerojatnost je matematički okvir stvoren da nam kaže koliko je vjerojatno da će se neki događaj dogoditi – i dobro funkcionira u mnogim svakodnevnim situacijama. Na primjer, opisuje ishod bacanja novčića kao ½ – ili 50 posto – jer je jednako vjerojatno da će pasti glava ili pismo. Ipak, istraživanja su pokazala da se ljudsko ponašanje ne može u potpunosti objasniti ovim tradicionalnim ili “klasičnim” zakonima vjerojatnosti. Može li se, umjesto toga, objasniti načinom na koji vjerojatnost funkcionira u tajanstvenijem svijetu kvantne mehanike?

Matematička vjerojatnost također je ključna komponenta kvantne mehanike, grane fizike koja opisuje kako se priroda ponaša na razini atoma ili subatomskih čestica. Međutim, kako ćemo vidjeti, u kvantnom svijetu vjerojatnosti slijede vrlo različita pravila.

Otkrića u posljednja dva desetljeća bacila su svjetlo na ključnu ulogu “kvantnosti” u ljudskom kognitivnom procesu – kako ljudski mozak obrađuje informacije kako bi stekao znanje ili razumijevanje. Ova saznanja također imaju potencijalne implikacije za razvoj umjetne inteligencije (UI).

Nobelovac Daniel Kahneman i drugi kognitivni znanstvenici proveli su rad na onome što opisuju kao “iracionalnost” ljudskog ponašanja. Kada se obrasci ponašanja ne pridržavaju strogo pravila klasične teorije vjerojatnosti s matematičke perspektive, smatraju se “iracionalnima”.

“Iracionalnost” ljudskog ponašanja

Na primjer, studija je otkrila da većina studenata koji su položili ispit na kraju semestra želi ići na odmor. Slično tome, većina onih koji nisu položili također želi ići na odmor.

Ako student ne zna svoj rezultat, klasična vjerojatnost predviđa da će se odlučiti za odmor jer je to poželjna opcija bez obzira na to jesu li položili ili nisu. Međutim, u eksperimentu većina studenata je radije izabrala da ne idu na odmor ako nisu znali svoj rezultat. Intuitivno, nije teško shvatiti da studenti možda ne žele ići na odmor ako će cijelo vrijeme brinuti o rezultatima ispita.

Ali klasična vjerojatnost ne opisuje točno to ponašanje, pa se opisuje kao iracionalno. Mnoga slična kršenja pravila klasične vjerojatnosti su zapažena u kognitivnoj znanosti. U klasičnoj vjerojatnosti, kada se postavi niz pitanja, odgovori ne ovise o redoslijedu u kojem su pitanja postavljena. Nasuprot tome, u kvantnoj fizici, odgovori na niz pitanja mogu ovisiti o redoslijedu u kojem su postavljena.

Jedan primjer je mjerenje spina elektrona u dva različita smjera. Ako prvo izmjerite spin u horizontalnom smjeru, a zatim u vertikalnom, dobit ćete jedan ishod. Ishodi će općenito biti različiti kada se redoslijed promijeni, zbog poznate osobine kvantne mehanike. Samo mjerenje svojstva kvantnog sustava može utjecati na ono što se mjeri (u ovom slučaju spin elektrona) i stoga na ishod bilo kojih kasnijih eksperimenata.

Ovisnost o redoslijedu također se može vidjeti u ljudskom ponašanju. Na primjer, u studiji objavljenoj prije 20 godina o učincima redoslijeda pitanja na odgovore ispitanika, sudionicima je postavljeno pitanje da li misle da je prethodni predsjednik SAD-a, Bill Clinton, pošten. Zatim su pitali je li njegov potpredsjednik, Al Gore, izgledao pošteno.

Kada su pitanja postavljena u tom redoslijedu, 50 posto ispitanika je ocijenilo Clintona poštenim, dok je 60 posto dalo isti odgovor za Gorea. Međutim, kada su istraživači prvo postavili pitanje o Goreu, a zatim o Clintonu, 68 posto ispitanika je smatralo Gorea poštenim, dok je 60 posto dalo isti odgovor za Clintona.

Ljudsko ponašanje nije konzistentno

Na svakodnevnoj razini, može se činiti da ljudsko ponašanje nije konzistentno jer često krši pravila klasične teorije vjerojatnosti. Međutim, ovo ponašanje se čini da se uklapa u način na koji vjerojatnost funkcionira u kvantnoj mehanici. Zapažanja ovakve vrste su dovela kognitivnog znanstvenika Jeromea Busemeyera i mnoge druge do zaključka da kvantna mehanika, u cjelini, može objasniti ljudsko ponašanje na dosljedniji način.

Na temelju ove zapanjujuće hipoteze, unutar područja kognitivnih znanosti pojavilo se novo istraživačko polje nazvano “kvantna kognicija”. Kako je moguće da se procesi mišljenja diktiraju kvantnim pravilima? Funkcionira li naš mozak poput kvantnog računala? Nitko još ne zna odgovore, ali empirijski podaci snažno sugeriraju da naše misli slijede kvantna pravila.

Paralelno s ovim uzbudljivim razvojem, tijekom posljednja dva desetljeća Dorje C. Brody, profesor matematike s University of Surrey i kolege razvili su okvir za modeliranje – ili simuliranje – dinamike ljudskog kognitivnog ponašanja dok probavljaju nesavršene informacije iz vanjskog svijeta.

Istraživači su ponovno otkrili da se matematičke tehnike razvijene za modeliranje kvantnog svijeta mogu primijeniti na modeliranje načina na koji ljudski mozak obrađuje podatke. Ova načela se mogu primijeniti i na druga ponašanja u biologiji, ne samo na mozak. Zelene biljke, na primjer, imaju izvanrednu sposobnost izvlačenja i analize kemijskih i drugih informacija iz svojeg okruženja te prilagodbe promjenama.

Gruba procjena profesora Brodya, temeljena na nedavnom eksperimentu na običnim biljkama graha, sugerira da one mogu obrađivati ove vanjske informacije učinkovitije od najboljeg računala koje danas imamo. U ovom kontekstu, učinkovitost znači da biljka konzistentno može smanjiti nesigurnost o svom vanjskom okruženju u najvećoj mogućoj mjeri u svojim okolnostima. To bi, na primjer, moglo obuhvatiti lako detektiranje smjera iz kojeg dolazi svjetlost, kako bi biljka mogla rasti prema njemu.

Učinkovita obrada informacija od strane organizma također je povezana s uštedom energije, što je važno za njegov opstanak.

Slična pravila mogu se primijeniti na ljudski mozak, posebno na način kako se naše mentalno stanje mijenja pri detekciji vanjskih signala. Sve je to važno za trenutnu putanju tehnološkog razvoja. Ako je naše ponašanje najbolje opisano načinom na koji vjerojatnost funkcionira u kvantnoj mehanici, onda bi za točno repliciranje ljudskog ponašanja u strojevima, sustavi umjetne inteligencije vjerojatno trebali slijediti kvantna pravila, a ne klasična.

Profesor Brody nazvao je ovu ideju umjetnom kvantnom inteligencijom (UKI). Potrebno je puno istraživanja kako bi se razvile praktične primjene takve ideje. Ali UKI bi nam mogla pomoći da dođemo do cilja sustava umjetne inteligencije koji se ponašaju više poput stvarne osobe.

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr

Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.

Pratite Kozmos na Google Vijestima.