Теория глобального рабочего пространства

Теория глобального рабочего пространства ( GWT ) — это основа для размышлений о сознании, предложенная учёными-когнитивистами Бернардом Баарсом и Стэном Франклином в конце 1980-х годов. ^[1] Он был разработан для качественного объяснения большого набора совпадающих пар сознательных и бессознательных процессов. GWT оказал влияние на моделирование сознания и познания высшего порядка, возникающих в результате конкуренции и интегрированных потоков информации в широко распространенных параллельных нейронных процессах.

GWT сравнивает разум с театром, где сознательная мысль подобна материалу, освещенному на главной сцене. Мозг содержит множество специализированных процессов или модулей, которые работают параллельно, большая часть которых бессознательна. Внимание действует как прожектор, перенося часть этой бессознательной деятельности в сознательное осознание глобального рабочего пространства. Глобальное рабочее пространство — это функциональный центр трансляции и интеграции, который позволяет распространять информацию по модулям. По существу, ее можно классифицировать как функционалистскую теорию сознания. ^[2]

Когда сенсорные данные, воспоминания или внутренние представления привлекают внимание, они попадают в глобальное рабочее пространство и становятся доступными для различных когнитивных процессов. Поскольку элементы конкурируют за внимание, те, кому это удалось, получают доступ в глобальное рабочее пространство, позволяя распределять и координировать их информацию по всей когнитивной системе.

GWT напоминает концепцию рабочей памяти и, как предполагается, соответствует «мгновенно активному, субъективно переживаемому» событию в рабочей памяти. Это облегчает нисходящий контроль внимания, рабочей памяти, планирования и решения проблем посредством обмена информацией.

В «театре сознания» «прожектор избирательного внимания» ярко освещает сцену, раскрывая содержание сознания. За кулисами, в темноте, находятся режиссер (исполнительные процессы), рабочие сцены, сценаристы, художники-постановщики и тому подобное. Они формируют видимую деятельность в светлом пятне, но сами являются невидимыми.

Хотя аспекты GWT являются предметом дискуссий, они остаются в центре внимания текущих исследований, включая интерпретации мозга и компьютерное моделирование. Он служит центральным обменом информацией, а не локусом самого познания, позволяя различным специализированным сетям мозга взаимодействовать и поддерживая интегрированные и адаптивные реакции.

Бернард Баарс черпал вдохновение для создания этой теории в качестве когнитивного аналога системы доски ранних архитектур систем искусственного интеллекта, где независимые программы обменивались информацией. ^[3]

Теория глобального рабочего пространства — одна из ведущих теорий сознания. ^[4]^[5]^[6]^[7]

Модель

GWT включает в себя мимолетное воспоминание продолжительностью несколько секунд (намного короче, чем 10–30 секунд классической рабочей памяти ). Содержание GWT предлагается ^{[ нужна ссылка ]} соответствовать тому, что мы осознаём , и передаются множеству бессознательных мозга когнитивных процессов , которые можно назвать процессами получения. Другие бессознательные процессы, действующие параллельно с ограниченной связью между ними, могут образовывать коалиции, которые могут выступать в качестве входных процессов в глобальное рабочее пространство. Поскольку сообщения, передаваемые по всему миру, могут вызывать действия по получению процессов во всем мозге, ^{[ нужна ссылка ]} глобальное рабочее пространство может использоваться для осуществления исполнительного контроля и выполнения произвольных действий. Отдельные и смежные процессы конкурируют за доступ к глобальному рабочему пространству. ^[8] стремясь распространить свои послания среди всех других процессов, стремясь привлечь больше когорт и тем самым повысить вероятность достижения своих целей. Поступающие стимулы необходимо временно сохранять, чтобы иметь возможность конкурировать за внимание и сознательный доступ. Койдер и Деэн предсказали существование буфера сенсорной памяти, который сохраняет стимулы в течение «несколько сотен миллисекунд». ^[8] Недавние исследования предлагают предварительные доказательства существования такого буферного хранилища и указывают на постепенное, но быстрое разрушение, при этом извлечение значимой информации серьезно ухудшается после 300 мс, а большая часть данных полностью теряется после 700 мс. ^[9]

Баарс (1997) предполагает, что глобальное рабочее пространство «тесно связано с сознательным опытом, хотя и не идентично ему». Сознательные события могут включать в себя более необходимые условия, такие как взаимодействие с системой «я» и исполнительным интерпретатором в мозгу, как это было предложено рядом авторов, включая Майкла С. Газзаниги .

Тем не менее, GWT может успешно моделировать ряд характеристик сознания, таких как его роль в решении новых ситуаций, его ограниченные возможности, его последовательный характер и его способность запускать широкий спектр бессознательных мозговых процессов. Более того, GWT хорошо подходит для компьютерного моделирования. Стэна Франклина является Модель IDA одной из таких вычислительных реализаций GWT. См. также Dehaene et al. (2003 г.), Шанахан (2006 г.) и Бао (2020 г.).

GWT также определяет «закулисные» контекстуальные системы, которые формируют сознательное содержимое, даже не становясь сознательными, такие как дорсальный кортикальный поток зрительной системы. Этот архитектурный подход приводит к конкретным нейронным гипотезам. Сенсорные события в разных модальностях могут конкурировать друг с другом за сознание, если их содержание несовместимо. Например, аудио- и видеодорожки фильма будут конкурировать, а не сливаться, если две дорожки рассинхронизированы примерно на 100 мс. Временной интервал 100 мс тесно соответствует известной физиологии сознания мозга, включая ритмы мозга в области альфа-тета-гамма и потенциалы, связанные с событиями, в области 200–300 мс. ^[10]

Однако большая часть этих исследований основана на исследованиях бессознательного прайминга, а недавние исследования показывают, что многие методы, используемые для бессознательного прайминга, ошибочны. ^[11]

Глобальное нейронное рабочее пространство

Станислас Деэн расширил глобальное рабочее пространство с помощью «нейронной лавины», показывающей, как сенсорная информация отбирается для передачи по всей коре головного мозга. ^[12] Многие области мозга, префронтальная кора, передняя височная доля, нижняя теменная доля и предклинье — все отправляют и получают многочисленные проекции в и из самых разных отдаленных областей мозга, позволяя нейронам там интегрировать информацию в пространстве и времени. Таким образом, несколько сенсорных модулей могут сходиться в единой связной интерпретации, например, «проезжающая мимо красная спортивная машина». Эта глобальная интерпретация транслируется обратно в глобальное рабочее пространство, создавая условия для возникновения единого состояния сознания, одновременно дифференцированного и интегрированного.

С другой стороны, теория практикопоэза предполагает, что глобальное рабочее пространство достигается в мозге прежде всего за счет быстрых адаптивных механизмов нервных клеток. ^[13] Согласно этой теории, возможность подключения не имеет большого значения. Критическим является скорее тот факт, что нейроны могут быстро адаптироваться к сенсорному контексту, в котором они действуют. Примечательно, что для создания глобального рабочего пространства теория предполагает, что эти быстрые адаптивные механизмы обладают способностью учиться, когда и как адаптироваться.

Критика

Дж. У. Дальтон раскритиковал теорию глобального рабочего пространства на том основании, что она в лучшем случае дает объяснение когнитивной функции сознания и не может даже решить более глубокую проблему ее природы, того, что такое сознание и как любой психический процесс все, что может быть сознательным: трудная проблема сознания . ^[14] А. С. Элицур, однако, утверждал: «Хотя эта гипотеза не затрагивает «сложную проблему», а именно саму природу сознания, она ограничивает любую теорию, которая пытается это сделать, и обеспечивает важное понимание связи между сознанием и познанием». , поскольку любая теория сознания ограничена естественными ограничениями восприятия мозга. ^[15]

Новая работа Ричарда Робинсона обещает выявить функции мозга, задействованные в этой модели, и может помочь пролить свет на то, как мы понимаем знаки и символы и связываем их с нашими семиотическими регистрами. ^[16]

См. также

Ссылки

^ Баарс, Бернард. «Программа развития сознания: веб-курс» (PDF) . Проверено 30 июля 2023 г.
^ Баарс, Бернард Дж. (1988). Когнитивная теория сознания . Издательство Кембриджского университета. п. 345 https://philpapers.org/rec/BAAACT . ISBN 0521427436 .
^ Что на самом деле доказало соревнование теорий сознания | Журнал Кванта. (2023, 25 августа). Журнал Кванта. https://www.quantamagazine.org/what-a-contest-of-ciousness-theories-really-proved-20230824/?mc_cid=5deb95548f&mc_eid=6c6f9a489d
^ Циммер, Карл (01 июля 2023 г.). «Две ведущие теории сознания противоречат друг другу» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 5 июля 2024 г.
^ «Нейробиолог проигрывает 25-летнюю ставку на сознание — философу» . Большое Думай . 12 июля 2023 г. Проверено 17 ноября 2023 г.
^ Финкель, Э. (25 июня 2023 г.). Поиски нейронной основы сознания дают первые результаты. Наука, 372 (6543), 1520–1524. Получено с https://www.science.org/content/article/search-neural-basis-ciousness-yields-first-results.
^ Майе, Себастьен; Линн, Майкл (04 марта 2020 г.). «Согласование современных теорий сознания» . Журнал неврологии . 40 (10): 1994–1996. doi : 10.1523/JNEUROSCI.2740-19.2020 . ISSN 0270-6474 . ПМК 7055139 . ПМИД 32132221 .
^ Jump up to: ^а ^б Куидер, Сид; Деэн, Станислас (29 мая 2007 г.). «Уровни обработки информации во время бессознательного восприятия: критический обзор визуальной маскировки» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 362 (1481): 857–875. дои : 10.1098/rstb.2007.2093 . ISSN 0962-8436 . ПМК 2430002 . ПМИД 17403642 .
^ Панг, Дамиан К.Ф.; Эльнтиб, Стаматис (13 мая 2021 г.). «Сильно замаскированный контент, сохраняемый в памяти, становится доступным посредством повторения» . Научные отчеты . 11 (1): 10284. Бибкод : 2021NatSR..1110284P . doi : 10.1038/s41598-021-89512-w . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 8119432 . ПМИД 33986370 .
^ Робинсон Р. (2009) Исследование «глобального рабочего пространства» сознания. PLoS Биол 7(3): e1000066. doi:10.1371/journal.pbio.1000066
^ Мейен, Саша; Зервек, Ирис А.; Амадо, Катарина; фон Люксбург, Ульрика; Франц, Фолькер Х. «Прогресс исследований бессознательного прайминга: когда ученые могут заявить о непрямом преимуществе задачи?» . Журнал экспериментальной психологии: Общие сведения . 151 (1): 65–81. arXiv : 2004.14987 . дои : 10.1037/xge0001065 . ISSN 1939-2222 .
^ Деэн, Станислас (2015). Сознание и мозг . Викинг. стр. 161, 177. ISBN. 978-0670025435 .
^ Данко Николич (2015). «Практикопоэз: Или как жизнь воспитывает разум». Журнал теоретической биологии . 373 : 40–61. arXiv : 1402.5332 . Бибкод : 2015JThBi.373...40N . дои : 10.1016/j.jtbi.2015.03.003 . ПМИД 25791287 . S2CID 12680941 .
^ Далтон, JW Незавершенный театр , JCS, 4 (4), 1997, стр. 316–18.
^ Элицур, AC Почему мы не знаем того, что знает Мэри? Баарс обращает проблему квалиа. JCS, 4 (4), 1997, стр. 319–24.
^ Робинсон, Ричард (2009). «Исследование «глобального рабочего пространства» сознания» . ПЛОС Биология . 7 (3): e1000066. дои : 10.1371/journal.pbio.1000066 . ПМЦ 2656553 . ПМИД 20076729 .

Дальнейшее чтение

Баарс, Бернард Дж. (1988), Когнитивная теория сознания (Кембридж, Массачусетс: Издательство Кембриджского университета)
Баарс, Бернард Дж. (1997), В Театре Сознания (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Oxford University Press)
Баарс, Бернард Дж. (2002) Гипотеза сознательного доступа: истоки и недавние доказательства. Тенденции в когнитивных науках, 6 (1), 47–52.
Баарс, Бернард Дж. (2017). «Теория сознания глобального рабочего пространства: прогнозы и результаты». В Шнайдере, Сьюзен ; Велманс, Макс (ред.). Блэквеллский спутник сознания (2-е изд.). Уайли-Блэквелл. стр. 227–242. дои : 10.1002/9781119132363.ch16 . ISBN 978-0-470-67406-2 .
Блэкмор, Сьюзен (2002). Нет потока сознания . Журнал исследований сознания 9. 5-6.
Блэкмор, Сьюзен (2004). Почему теория глобального рабочего пространства не может объяснить сознание (2004). Презентация.
Блэкмор, Сьюзен (2005). Беседы о сознании (Оксфорд: Oxford University Press)
Дамасио, Арканзас (1989). Многорегиональная ретроактивация с блокировкой по времени: предложение системного уровня для нейронных субстратов воспоминания и распознавания . Познание 33. 1–2:25–62.
Деэн С., Серджент К. и Шанжё Ж.-П. (2003). Модель нейронной сети, связывающая субъективные отчеты и объективные физиологические данные во время сознательного восприятия . Учеб. Национальная академия наук (США) 100. 14: 8520–8525.
Метцингер, Т. (редактор) (2000). Нейронные корреляты сознания: эмпирические и концептуальные вопросы. МТИ Пресс.
Шанахан, член парламента (2006). Когнитивная архитектура, сочетающая внутреннее моделирование с глобальным рабочим пространством . Сознание и познание 15: 433–449.
Бао К., Фунтас З., Олугбаде Т. и Бьянки-Бертуз Н. (2020). Мультимодальное объединение данных на основе теории глобального рабочего пространства . Препринт arXiv arXiv:2001.09485.

Внешние ссылки

[1] Баарс, Бернард. «Программа развития сознания: веб-курс» (PDF) . Проверено 30 июля 2023 г.

[2] Баарс, Бернард Дж. (1988). Когнитивная теория сознания . Издательство Кембриджского университета. п. 345 https://philpapers.org/rec/BAAACT . ISBN 0521427436 .

[3] Что на самом деле доказало соревнование теорий сознания | Журнал Кванта. (2023, 25 августа). Журнал Кванта. https://www.quantamagazine.org/what-a-contest-of-ciousness-theories-really-proved-20230824/?mc_cid=5deb95548f&mc_eid=6c6f9a489d

[4] Циммер, Карл (01 июля 2023 г.). «Две ведущие теории сознания противоречат друг другу» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 5 июля 2024 г.

[5] «Нейробиолог проигрывает 25-летнюю ставку на сознание — философу» . Большое Думай . 12 июля 2023 г. Проверено 17 ноября 2023 г.

[6] Финкель, Э. (25 июня 2023 г.). Поиски нейронной основы сознания дают первые результаты. Наука, 372 (6543), 1520–1524. Получено с https://www.science.org/content/article/search-neural-basis-ciousness-yields-first-results.

[7] Майе, Себастьен; Линн, Майкл (04 марта 2020 г.). «Согласование современных теорий сознания» . Журнал неврологии . 40 (10): 1994–1996. doi : 10.1523/JNEUROSCI.2740-19.2020 . ISSN 0270-6474 . ПМК 7055139 . ПМИД 32132221 .

[:0-8] Jump up to: ^а ^б Куидер, Сид; Деэн, Станислас (29 мая 2007 г.). «Уровни обработки информации во время бессознательного восприятия: критический обзор визуальной маскировки» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 362 (1481): 857–875. дои : 10.1098/rstb.2007.2093 . ISSN 0962-8436 . ПМК 2430002 . ПМИД 17403642 .

[9] Панг, Дамиан К.Ф.; Эльнтиб, Стаматис (13 мая 2021 г.). «Сильно замаскированный контент, сохраняемый в памяти, становится доступным посредством повторения» . Научные отчеты . 11 (1): 10284. Бибкод : 2021NatSR..1110284P . doi : 10.1038/s41598-021-89512-w . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 8119432 . ПМИД 33986370 .

[10] Робинсон Р. (2009) Исследование «глобального рабочего пространства» сознания. PLoS Биол 7(3): e1000066. doi:10.1371/journal.pbio.1000066

[11] Мейен, Саша; Зервек, Ирис А.; Амадо, Катарина; фон Люксбург, Ульрика; Франц, Фолькер Х. «Прогресс исследований бессознательного прайминга: когда ученые могут заявить о непрямом преимуществе задачи?» . Журнал экспериментальной психологии: Общие сведения . 151 (1): 65–81. arXiv : 2004.14987 . дои : 10.1037/xge0001065 . ISSN 1939-2222 .

[12] Деэн, Станислас (2015). Сознание и мозг . Викинг. стр. 161, 177. ISBN. 978-0670025435 .

[Nikolic2015-13] Данко Николич (2015). «Практикопоэз: Или как жизнь воспитывает разум». Журнал теоретической биологии . 373 : 40–61. arXiv : 1402.5332 . Бибкод : 2015JThBi.373...40N . дои : 10.1016/j.jtbi.2015.03.003 . ПМИД 25791287 . S2CID 12680941 .

[14] Далтон, JW Незавершенный театр , JCS, 4 (4), 1997, стр. 316–18.

[15] Элицур, AC Почему мы не знаем того, что знает Мэри? Баарс обращает проблему квалиа. JCS, 4 (4), 1997, стр. 319–24.

[Robinson.R-16] Робинсон, Ричард (2009). «Исследование «глобального рабочего пространства» сознания» . ПЛОС Биология . 7 (3): e1000066. дои : 10.1371/journal.pbio.1000066 . ПМЦ 2656553 . ПМИД 20076729 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]