Книга: Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли

Машинное сознание?

Машинное сознание?

И вот мы начали понимать, в чем заключаются функции сознания, какие структуры в коре головного мозга его поддерживают, какие молекулярные процессы для него необходимы и каковы могут быть его нарушения, — так можем ли мы теперь подумать об имитации сознания с помощью компьютера? Лично я не вижу этому никаких логических препятствий, более того, считаю, что это весьма интересное направление научно-исследовательской деятельности, непростой, но захватывающий проект, который может быть реализован в компьютерной отрасли в последующие десятилетия. Нет нужды уточнять, что сегодня о создании такой машины не приходится и мечтать, однако тот факт, что мы можем сделать предположение о некоторых ее основных свойствах, сам по себе указывает на то, что наука о сознании не стоит на месте.

В главе 5 я в общих чертах описал компьютерную модель доступа в сознательный опыт. Идеи, которые легли в основу этой модели, могли бы стать началом создания новой разновидности программной архитектуры. Современный компьютер выполняет множество целевых программ одновременно, и наша модель также могла бы содержать множество специализированных программ, каждая из которых выполняла бы собственную функцию: распознавала лица, отслеживала движения, ориентировалась в пространстве, генерировала речь или управляла моторными функциями. Важно то, что некоторые из этих программ получали бы данные не снаружи, а изнутри системы — так возникла бы некая разновидность интроспекции и самопознания. Так, специализированное устройство для отслеживания ошибок могло бы прогнозировать вероятность отклонения организма от выполнения его текущих целей. В современных компьютерах можно наблюдать зачатки реализации этой идеи — все чаще используются программы, следящие за остатком заряда, дискового пространства, за целостностью памяти или внутренними конфликтами.

На мой взгляд, этим компьютерам не хватает трех основных функций: гибкости коммуникации, пластичности и автономности. Во-первых, программы должны иметь возможность гибко коммуницировать друг с другом. В идеале результат деятельности любой из программ в любой момент может оказаться в центре внимания всей системы. Выбранная информация попадет в рабочее пространство — систему, которая обладает ограниченной емкостью, работает медленно и последовательно, однако имеет большое преимущество, заключающееся в способности снова передавать информацию в любую из программ. В современных компьютерах обмен подобного рода обычно запрещен: каждое приложение использует отдельное пространство памяти и не может передать другому приложению результаты своей работы. Отсутствуют способы, с помощью которых программы могли бы обмениваться экспертной информацией — ну разве что буфер информационного обмена, но он крайне примитивен и находится под контролем пользователя. Архитектура, которую вообразил себе я, позволила бы значительно повысить гибкость процессов информационного обмена, поскольку имела бы некий универсальный и автономный буфер обмена — глобальное рабочее пространство.

Как будут использовать информацию программы, которые получат ее из буфера обмена? Здесь потребуется вторая составляющая из моего списка: мощный алгоритм обучения. Каждая отдельная программа не будет сохранять статичность, но будет наделена способностью искать наилучшее применение полученной информации. Каждая программа будет приспосабливаться к алгоритму обучения, схожему с мозгом и способному охватить множество прогнозируемых связей между входящими данными. Таким образом система будет адаптироваться к окружающей среде и даже к особенностям собственной архитектуры и потому устоит даже в случае, когда, например, подведет подпрограмма. Она сама разберется, какие входящие данные заслуживают внимания и как можно их сочетать для выполнения полезных функций.

И здесь мы подходим к третьему свойству нашей воображаемой системы: автономности. Даже в отсутствие какого-либо взаимодействия с пользователем компьютер станет использовать собственную систему ценностей, чтобы решить, какие данные заслуживают медленного осознанного рассмотрения в глобальном рабочем пространстве. Спонтанная активность постепенно приведет к появлению в рабочем пространстве случайных «мыслей», которые будут сохранены или отвергнуты в зависимости от их соответствия базовым целям организма. Последовательность колебаний внутренних состояний возникнет даже в случае, если информация извне поступать не будет.

Поведение этого организма-имитации будет напоминать деятельность нашего собственного сознания. Он сможет без помощи человека ставить собственные цели, исследовать мир и определять собственное внутреннее состояние. Он сможет в любой момент задействовать свои ресурсы для создания внутренней репрезентации — иными словами, содержания своего сознания.

Конечно, все это пока еще очень смутно и неясно. Для того чтобы эти рассуждения превратились в реальную схему со всеми подробностями, понадобится очень много работы. Однако лично я в принципе не вижу никаких причин, которые помешали бы созданию искусственного сознания.

Многие мыслители с этим не согласны. Приведем вкратце их аргументы. Одни полагают, что сознание невозможно свести к обработке информации, потому что, сколько информации ни обработай, сознательный опыт из этого не возникнет. Так, философ университета Нью-Йорка Нед Блок признает, что теорией рабочего пространства можно объяснить сознательный доступ, однако утверждает, что теория эта не способна объяснить наши первичные ощущения, так называемые квалиа, — субъективные состояния или необработанные ощущения того, «как на самом деле» мы воспринимаем чувство, боль или прекрасный закат⁶⁸.

Дэвид Чалмерс, знаменитый философ из Университета Аризоны, также утверждает, что, даже если теория рабочего пространства позволяет объяснить, какие операции могут выполняться сознательно, а какие нет, она все равно не годится для объяснения загадки субъективного восприятия от первого лица⁶⁹. Чалмерс известен тем, что ввел деление на легкие и трудные проблемы сознания. Легкая проблема сознания, утверждает он, сводится к объяснению разнообразных функций мозга: каким образом мы узнаем лицо, слово, пейзаж? Как мы извлекаем информацию из ощущений и руководствуемся ею при дальнейшем поведении? Как мы создаем предложения для описания наших ощущений? «Хотя все эти вопросы мы относим к вопросам о сознании, — утверждает Чалмерс, — на самом деле все они касаются объективных механизмов когнитивной системы, и, следовательно, мы имеем все основания ожидать, что ответы на них будут получены в ходе дальнейшего развития психологии и нейробиологии»⁷⁰. А вот трудная, с его точки зрения, проблема — это:

Лично я считаю, что Чалмерс перепутал этикетки: его «легкая» проблема относится к разряду тяжелых, а тяжелая кажется непростой лишь ввиду того, что лежит в не самой развитой области знаний. Когда наши познания обогатятся находками в области когнитивной нейробиологии и компьютерных имитаций, трудная проблема Чалмерса исчезнет сама собой. Гипотетическая концепция квалиа — чисто психического опыта, оторванного от любой функции обработки информации — когда-нибудь будет считаться таким же причудливым вымыслом донаучной эпохи, как витализм (бытовавшее в середине XIX века мнение о том, что в каких бы подробностях мы ни изучили химические процессы, протекающие в живых организмах, познать истинные свойства жизни мы не сможем). Современная молекулярная биология не оставила камня на камне от этого убеждения, показав, как молекулярные механизмы наших клеток образуют самовоспроизводящийся автомат. Точно так же наука о сознании будет откусывать от «трудной проблемы» по кусочку до тех пор, пока проблема не исчезнет совершенно. Так, например, нынешние модели зрительного восприятия уже позволяют объяснить не только почему в человеческом мозгу возникают самые разные зрительные иллюзии, но и почему подобные иллюзии возникнут в любой рациональной машине, если поставить перед ней туже самую вычислительную проблему⁷¹. Наука о сознании уже дает объяснение важным фрагментам нашего субъективного опыта, и я не вижу на этом ее пути никаких ограничений.

Близкий довод философского плана звучит так: как бы мы ни старались создать имитацию мозга, всем нашим программам будет не хватать главного свойства человеческого сознания, а именно свободы воли. Для некоторых словосочетание «машина со свободой воли» — оксюморон, поскольку машина детерминистична: ее действия предопределены внутренним устройством и изначальным состоянием. Она может действовать непредсказуемо ввиду неточности измерений и хаоса, но не способна сойти с причинно-следственного пути, который продиктован ей ее же физическим устройством. Этот детерминизм не оставляет места личной свободе. Как писал поэт и философ Лукреций в I веке до н. э.:

Даже самых передовых современных ученых эта проблема озадачивает настолько, что они ищут спасения в новейших законах физики. Отыскать недостающий компонент свободы, утверждают они, поможет только квантовая механика. Одним из таких скептиков был Джон Экклс (1903—1997), получивший в 1963 году Нобелевскую премию за открытия, касающиеся химических механизмов передачи сигналов в синапсах. С его точки зрения, главная задача нейробиологии заключалась в том, чтобы выяснить, «каким образом личность контролирует мозг» («Личность и мозг» — так назывался один из его трудов)⁷³ — спорный вопрос, отдающий к тому же дуализмом. В конце концов Экклс пришел к ничем не обоснованному выводу, что нематериальные мысли воздействуют на материальный мозг за счет изменения вероятности квантовых событий на синапсах.

Еще один блестящий современный ученый, знаменитый физик сэр Роджер Пенроуз, считает, что сознание и свобода воли существуют на основе механизмов квантовой механики⁷⁴. Совместно с анестезиологом Стюартом Хамероффом Пенроуз разработал причудливую теорию, в которой мозг предстает эдаким квантовым компьютером. Квантовая физическая система способна находиться во многих состояниях одновременно, и мозг использует эту ее способность для исследования практически бесконечного числа вариантов в конечное время — так можно объяснить, каким образом математики ухитряются разобраться в теореме Гёделя.

К сожалению, все эти гротескные предположения не имеют под собой серьезной научной основы из области нейробиологии или когнитивистики. Знание о том, что разум выбирает свои действия «произвольно», нуждается, конечно, в подкреплении фактами, однако квантовая физика — современная версия «движений непрерывной цепи», о которой писал Лукреций, — тут не подмога. Большинство физиков согласны с тем, что омываемый теплой кровью мозг не способен к квантовым вычислениям, ведь для них требуются низкие температуры, позволяющие избежать быстрой утраты квантовой когерентности. Да и декогерентность квантов обычно происходит значительно быстрее (одна фемтосекунда, 10^-15), нежели мы успеваем осознать те или иные аспекты внешнего мира.

А самое главное — даже если бы квантовые явления и влияли на деятельность мозга, такое их неотъемлемое качество, как непредсказуемость, едва ли могло бы сыграть роль того, что мы называем свободой воли. Как разумно утверждает Дэн Деннет, случайность в чистом виде не дала бы нам «сколь-либо стоящей свободы»⁷⁵. Едва ли мы пожелали бы, чтобы наши тела хаотично сотрясались от неконтролируемых разрядов, генерируемых на субатомном уровне. Получилось бы что-то вроде тиков и подергиваний, которыми страдают больные синдромом Туретта. Можно ли представить себе что-либо более далекое от нашей концепции свободы?

Говоря о «свободе воли», мы, как правило, имеем в виду другую, куда более интересную свободу. Свобода воли означает, что в соответствующих обстоятельствах мы вольны принимать решения на основе высокоуровневых мыслей, ценностей, убеждений и прошлого опыта, а также держать под контролем нежелательные низкоуровневые импульсы. Принимая решение, мы совершаем акт свободы воли — рассматриваем все возможные варианты, взвешиваем их и выбираем наиболее предпочтительный. К добровольному выбору может примешиваться некоторая доля случайности, однако случайность здесь — далеко не главное. Как правило, наши преднамеренные действия совершаются отнюдь не случайно: мы тщательно изучаем возможности и сознательно выбираем ту, которая нравится нам больше.

Эта концепция свободы воли не требует применения квантовой физики и вполне может быть реализована на стандартном компьютере. Глобальное нейронное рабочее пространство позволяет нам собирать необходимую информацию из текущих ощущений и из воспоминаний, синтезировать ее, оценивать ее последствия, обдумывать все это столько времени, сколько мы пожелаем, и, наконец, использовать внутренние рассуждения для того, чтобы они руководили нашими действиями. Это мы и называем волевым решением.

Таким образом, рассуждая о свободе воли, мы должны четко различать два свойства, которые приписываем своим решениям: их фундаментальную непредопределенность (сомнительно) и их автономность (вполне адекватно). Мозг приходит в то или иное состояние по вполне определенным причинам, и законы физики тут обойти невозможно — по крайней мере, никому еще не удавалось. Однако если мы принимаем решения сознательно, автономно, без каких-либо помех, взвешивая за и против прежде, чем сделать окончательный выбор, — значит, мы в своих решениях свободны. Вполне корректно говорить о собственном решении, даже если оно было принято под влиянием генов, опыта и ценностных функций, которые под их воздействием зафиксировались в наших нейронных цепочках. Да, из-за флюктуаций спонтанной мозговой активности наши решения могут быть непредсказуемыми, даже для нас. Однако эта непредсказуемость вовсе не является определяющим свойством свободной воли, и с абсолютной непредопределенностью ее путать тоже не стоит. В зачет идет только автономное принятие решений.

Таким образом, я полагаю, что «машина, наделенная свободой воли» — это не оксюморон, а просто краткое описание того, чем являемся мы сами. И мне совсем не трудно вообразить искусственное устройство, способное волевым усилием принимать решение о дальнейших действиях. Даже если архитектура нашего мозга абсолютно детерминистична, как та же самая компьютерная стимуляция, мы все равно можем утверждать, что она обладает свободой воли в том или ином виде. Всякий раз, когда нейронная структура действует автономно и преднамеренно, мы можем назвать ее «свободным разумом» — и, когда мы сумеем разобрать ее на части и собрать заново, сможем и воспроизвести ее в искусственных машинах.

В общем, в концепцию наделенной сознанием машины вполне вписываются и квалиа, и свобода воли. Всесторонне исследовав сознание и мозг, мы понимаем теперь, как аккуратно следует относиться к собственным представлениям о том, что может и чего не может сложная нейронная машинерия. Объемы информации, обрабатываемой развитой сетью из шестнадцати миллиардов кортикальных нейронов, так велики, что не поддаются никакому воображению. Наши нейроны непрестанно и частью автономно пульсируют, создавая наш внутренний мир. В зависимости от нашего настроя, целей и воспоминаний они по-разному реагируют на один и тот же сенсорный стимул. Нейронные коды сознания у каждого мозга свои. И хотя нейроны, отвечающие за кодирование цвета, формы или движения, у нас у всех одинаковы, складывающиеся из них структуры являются результатом долгого процесса развития, в ходе которого мозг приобретает уникальность, а действующие и бездействующие синапсы складываются и образуют нашу индивидуальность.

Нейронный код, возникающий на стыке генетических особенностей, прошлого опыта и случайности, уникален в каждый момент и для каждого человека. Немыслимое множество возможных состояний дает исток богатому миру внутренних репрезентаций, которые связаны с окружающим миром, однако не зависят от него всецело. Субъективное чувство боли, красоты, желания или сожаления связано с нейронными аттракторами, которые сохраняют стабильность на этом динамичном фоне. Эти чувства абсолютно субъективны, потому что мозг вплетает входящие данные в ткань прошлых воспоминаний и будущих целей и тем обогащает поступающую сенсорную информацию дополнительным слоем личных данных.

Так возникает «запоминаемое настоящее»⁷⁶, индивидуальный шифр происходящего здесь и сейчас, дополненный воспоминаниями и прогнозами, постоянный источник восприятия происходящего от первого лица — наполненный сознанием внутренний мир.

И вот эта сложнейшая биологическая машина работает у вас в мозгу прямо сейчас. Закройте книгу, подумайте о собственном существовании — и принявшиеся за дело совокупности нейронов в буквальном смысле слова примутся формировать ваш разум.