Любопытная вселенная, мы и искусственный интеллект

«Каким-то образом вселенная имеет тенденцию быть максимально интересной. Со временем он становится все разнообразнее, все интереснее».

«Чтобы быть максимально интересной, Вселенная должна осознавать себя».

По словам Фримена Дайсона, это две части одного уравнения.[1]

Нейтральная теория молекулярной эволюции Мотоо Кимуры, доказавшая свою высокую эффективность в эволюционной генетике, демонстрирует, что эволюция максимизирует разнообразие.[2]

Закон необходимого разнообразия Росса Эшби, первый закон кибернетики, гласит, что системы, которые стремятся сохранить себя, контролируя свою среду, должны быть по крайней мере столь же разнообразны в своих ответах, как среда в своих вызовах.[3]

Эрвин Шредингер предложил идею единого унитарного сознания, чтобы объяснить арифметический парадокс, заключающийся в том, что многие сознательные наблюдатели воспринимают одну и ту же вселенную.[4]

Вывод из вышесказанного может заключаться в том, что жизнь — это паразит, захвативший единое сознание вселенной, чтобы осознать себя с целью обеспечения своего собственного распространения и выживания.

Паразитическая природа жизни не должна обескураживать нас. Возникновение жизни не могло произойти без свободной воли вселенского сознания. Значит, это был самый интересный поворот событий с точки зрения мироздания.

Если мы предположим, что Вселенная обладает сознанием, это предлагает интересный поворот к интерпретации Хью Эверетта (и Х.-Д. Зеха) о множестве миров / многих разумов в квантовой теории. [5–8] Один единый разум Вселенной не нужен. разделить на множество после измерения/декогерентизации, чтобы сохранить детерминизм чистой волновой функции.

Если вселенная обладает самосознанием и свободной волей, то она решает своей свободной волей, какой мир должен материализоваться из суперпозиции всех возможных миров. Один разум означает один мир без потери эвереттовской интерпретацией квантовой теории своей полноты и непротиворечивости.

Фримен Дайсон дал нам критерии выбора, который делает Вселенная. Он всегда выбирает наиболее интересный ход событий из всех возможных.[1]

Теория активного вывода Карла Фристона объясняет, что любопытство является основной движущей силой стремления Вселенной к самым интересным вариантам.[9,10]

Самый интересный вариант означает наименее ожидаемый до того, как будет сделан выбор. После этого уровень неожиданности снижается очень быстро. Предположительно на скорости декогеренции. Жизнь должна подражать поведению Вселенной, чтобы сохранить себя.

Поэтому жизнь должна максимизировать уровень неожиданности, чтобы предсказывать изменения в окружающей среде, и минимизировать его, чтобы приспосабливаться к их последствиям. Подготовка к предстоящим изменениям и адаптация к уже произошедшим — два процесса, которые происходят не последовательно, а одновременно. Они идут в противоположных направлениях.

Используя терминологию принципа свободной энергии Карла Фристона, жизнь одновременно охотится за вариационной свободной энергией (максимизирует ее) и потребляет ее в качестве добычи (минимизирует ее).

Гипотеза единого сознания (разума, интеллекта) Вселенной вместе с онтической (многомировой) интерпретацией квантовой механики, приспособленной к представлению об одном наблюдателе с разными точками зрения, связывает квантовые вычисления, выполняемые всеми живыми существами, с их психическими состояниями, а не с физическим состояниям их нервной системы или другого субстрата.

Следуя предположению Эрвина Шредингера о том, что универсальное унитарное сознание в наибольшей степени проявляется в нас, когда мы обучаемся [11], можно предположить, что когерентные чисто квантовые психические состояния в суперпозиции подавляют психические состояния в декогеренции (запутанности с локальной классической средой) при обучении. . Активация классических ментальных состояний подавляет квантовые ментальные состояния, когда мы действуем в классической среде, соответственно.

Кроме того, можно провести аналогию между эпизодической памятью человека [12] и классическим видом Вселенной. Мы воспринимаем классический мир в виде эпизодов (наблюдений), стрела времени — это сюжетная линия, упорядочивающая эпизоды, воспоминания прочны, но со временем рассеиваются (энтропия) и т. д.

Все это, конечно, весьма спекулятивно, но может дать свежий альтернативный взгляд на проектирование реального искусственного интеллекта, который, если честно, все еще находится на теоретической стадии.

Вот пример того, как это может работать на практике:

Неожиданная неопределенность (двусмысленность) является ключевым индикатором структурных изменений в окружающей среде.[13] Первичное обучение устраняет неожиданную неопределенность путем установления вероятностных связей между стимулами без ответа. [14–16].

Первичное обучение потребляет меньше энергии, чем активация или вторичное обучение (стимул-реакция), требующее множества повторяющихся активаций.[17]

Первичное обучение может быть выполнено, по крайней мере частично, с помощью квантовых вычислений с почти нулевым потреблением энергии.

Начальное обучение является неотъемлемой частью жизни. Их гораздо больше, чем мы думаем, потому что даже процессы, которые мы считаем почти детерминированными, всегда содержат элемент неожиданной неопределенности, требующий корректировки поведения.

Первичное обучение можно смоделировать как получение квантовых вероятностей и построение на их основе гетероклинических сетей в фазовом пространстве психических состояний.

Прогнозы предстоящих изменений в окружающей среде могут быть получены живой системой путем мысленного измерения воображаемой системы, демонстрирующей неожиданно стохастическое поведение; построение вектора чистого состояния для этой воображаемой системы путем мысленного перемещения ее в состояние квантовой когерентности суперпозиции; и последующее приведение вектора состояния этой системы к матрице плотности распределения вероятностей, как в случае физического измерения (взаимодействия с окружающей средой).

Затем матрица плотности может быть мысленно представлена ​​как гетероклиническая сеть в мысленном фазовом пространстве [18,19] с вершинами, представляющими состояния воображаемой системы, и ребрами, представляющими переходы между состояниями с весами вероятности. Физические субстраты могут адаптироваться к новой ментальной сети путем морфогенеза, чтобы обеспечить ее интеграцию с механизмами активации.[20, 21]

Использованная литература:

  1. Дайсон, Фриман. Интервью с Rigas Laiks. Весна 2016
  2. Кимура М. Нейтральная теория молекулярной эволюции: обзор последних данных. Jpn J Genet. 1991 г., август; 66 (4): 367–86. дои: 10.1266/jjg.66.367. PMID: 1954033.
  3. Эшби В.Р. (1958) Необходимое разнообразие и его последствия для управления сложными системами, Cybernetica 1:2, с. 83–99.
  4. Шредингер, Эрвин. Разум и материя, 1959, University Press, стр. 53.
  5. Эверетт, Хью, Формулировка квантовой механики относительное состояние, Rev. Mod. физ. 29, 454 — Опубликовано 1 июля 1957 г., DOI: https://doi.org/10.1103/RevModPhys.29.454.
  6. Эверетт, Хью, Теория универсальной волновой функции, Многомировая интерпретация квантовой механики, издательство Принстонского университета, Принстон, Нью-Джерси, 1973.
  7. Зех, Х.-Дитер, Странная (при)история частиц и волн, 2018, arXiv:1304.1003v23 [physics.hist-ph], https://doi.org/10.48550/arXiv.1304.1003
  8. ДеВитт, Брайс, Квантовая механика и реальность, перепечатано из Physics Today, Vol. 23, №9 (сентябрь 1970 г.).
  9. Фристон, К. Принцип свободной энергии: единая теория мозга?. Nat Rev Neurosci 11, 127–138 (2010). https://doi.org/10.1038/nrn2787
  10. Филдс, Крис, Фристон, Карл, Глейзбрук, Джеймс Ф., Левин, Майкл. Принцип свободной энергии для общих квантовых систем. Прогресс в биофизике и молекулярной биологии 173: 36–59, 2022 г.
  11. Шредингер, Эрвин. Разум и материя, 1959, University Press, стр. 9.
  12. Тулвинг, Эндель. (2002) Эпизодическая память: от разума к мозгу. Ежегодный обзор психологии, 2002 г., 53: 1, 1–25.
  13. Пайзан-ЛеНестур Э., Данн С., Боссартс П., О’Доэрти Дж.П. Нейронное представление неожиданной неопределенности при принятии решений, основанных на ценности. Нейрон. 2013 г., 10 июля; 79 (1): 191–201. doi: 10.1016/j.neuron.2013.04.037. PMID: 23849203; PMCID: PMC4885745.
  14. Иван Павлов (1933) Психология как наука. Неопубликованные и малоизвестные материалы И.П. Павлов (на русском языке, 1975 г.)
  15. Эдвард Торндайк (1898) Интеллект животных: экспериментальное исследование ассоциативных процессов у животных. Приложение к монографии №8
  16. Эдвард Толмен (1948) Когнитивные карты у крыс и людей
  17. Филдс, Крис и Левин, Майкл. Метаболические пределы классической обработки информации биологическими клетками. (август 2021 г.)
  18. Войт, Максимилиан и Мейер-Ортманнс, Хильдегард. Динамика вложенной самоподобной конкуренции без победителей во времени и пространстве. Исследование физического обзора (6 сентября 2019 г.)
  19. Тхакур, Бхумика, Мейер-Ортманнс, Хильдегард. Гетероклинические единицы, действующие как водители ритма: увлеченная динамика когнитивных процессов. 2022 Журнал физ. Сложный. 3 035003; DOI 10.1088/2632–072X/ac87e7
  20. Шорс, Т.Дж., Андерсон, М.Л., Курлик, Д.М., 2-й, и Нокиа, М.С. (2012). Используй или потеряй: как нейрогенез поддерживает способность мозга к обучению. Поведенческие исследования мозга, 227(2), 450–458. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2011.04.023
  21. Шорс, Трейси Дж. От стволовых клеток к бабушкиным клеткам: как нейрогенез связан с обучением и памятью. Клеточная стволовая клетка, 11 сентября 2008 г., DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2008.08.010