Вычислительная теория разума

Не путать с теорией вычислений или панкомпьютационализмом .

В философии разума вычислительная теория разума ( КТМ ), также известная как компьютерализм , представляет собой семейство взглядов, которые утверждают, что человеческий разум представляет собой систему обработки информации и что познание и сознание вместе являются формой вычислений . Уоррен МакКаллок и Уолтер Питтс (1943) были первыми, кто предположил, что нейронная активность является вычислительной. Они утверждали, что нейронные вычисления объясняют познание . Теория была предложена в ее современной форме Хилари Патнэм в 1967 году и развита его аспирантом, философом и ученым-когнитивистом Джерри Фодором в 1960-х, 1970-х и 1980-х годах. Это активно оспаривалось в аналитической философии в 1990-х годах благодаря работам самого Патнэма, Джона Сирла и других.

Вычислительная теория разума утверждает, что разум — это вычислительная система, которая реализуется (т. е. физически реализуется) посредством нейронной активности мозга. Теорию можно развивать разными способами, и она во многом зависит от того, как понимается термин «вычисление». Вычисления обычно понимаются как машины Тьюринга , которые манипулируют символами в соответствии с правилом в сочетании с внутренним состоянием машины. Важнейшим аспектом такой вычислительной модели является то, что мы можем абстрагироваться от конкретных физических деталей машины, выполняющей вычисления. Например, соответствующие вычисления могут быть реализованы либо с помощью кремниевых чипов, либо с помощью биологических нейронных сетей, при условии, что существует серия выходных данных, основанная на манипуляциях с входными данными и внутренними состояниями, выполняемых в соответствии с правилом. Таким образом, КТМ считает, что разум не просто аналогичен компьютерной программе, а буквально представляет собой вычислительную систему.

Часто говорят, что вычислительные теории разума требуют мысленного представления , поскольку «входные данные» в вычисления поступают в форме символов или представлений других объектов. Компьютер не может вычислить реальный объект, но должен интерпретировать и представить объект в той или иной форме, а затем вычислить представление. Вычислительная теория разума связана с репрезентативной теорией разума тем, что обе они требуют, чтобы ментальные состояния были репрезентациями. Однако репрезентативная теория разума смещает фокус на символы, которыми манипулируют. Этот подход лучше учитывает систематичность и продуктивность. Согласно первоначальным взглядам Фодора, вычислительная теория разума также связана с языком мысли . Язык теории мышления позволяет разуму обрабатывать более сложные представления с помощью семантики. (См. ниже в семантике психических состояний).

Недавние работы показали, что мы проводим различие между разумом и познанием. , основанная на традициях Маккаллоха и Питтса, утверждает, что познание объясняют нейронные вычисления. Вычислительная теория познания (CTC) Вычислительная теория разума утверждает, что не только познание, но и феноменальное сознание или квалиа являются вычислительными. То есть CTM влечет за собой CTC. Хотя феноменальное сознание могло бы выполнять и другую функциональную роль, вычислительная теория познания оставляет открытой возможность того, что некоторые аспекты разума могут быть невычислительными. Таким образом, CTC обеспечивает важную объяснительную основу для понимания нейронных сетей, избегая при этом контраргументов, касающихся феноменального сознания.

«Компьютерная метафора»

Вычислительная теория разума — это не то же самое, что компьютерная метафора, сравнивающая разум с современным цифровым компьютером. Теория вычислений просто использует некоторые из тех же принципов, что и в цифровых вычислениях. В то время как метафора компьютера проводит аналогию между разумом как программным обеспечением и мозгом как аппаратным обеспечением, КТМ утверждает, что разум представляет собой вычислительную систему. Более конкретно, в нем говорится, что компьютерного моделирования разума достаточно для фактического присутствия разума и что разум действительно можно смоделировать вычислительно.

Под «вычислительной системой» не подразумевается современный электронный компьютер. Скорее, вычислительная система представляет собой манипулятор символов, который выполняет пошаговые функции для вычисления входных данных и формирования выходных данных. Алан Тьюринг описывает этот тип компьютера в своей концепции машины Тьюринга .

Ранние

Одним из первых сторонников вычислительной теории разума был Томас Гоббс , который сказал: «Рассуждая, я понимаю вычисления. А вычислять — значит собирать сумму многих вещей, сложенных одновременно, или узнавать остаток, когда вещь была взята у другой. Следовательно, рассуждать — то же самое, что прибавлять или вычитать». Поскольку Гоббс жил до того, как современные вычисления стали отождествлять с созданием эффективных процедур, его нельзя интерпретировать как явного сторонника вычислительной теории разума в современном смысле.

Критика

Против физикалистских концепций, используемых в вычислительных теориях разума, был предложен ряд аргументов.

Ранняя, хотя и косвенная, критика вычислительной теории разума исходит от философа Джона Сирла . В своем мысленном эксперименте, известном как «Китайская комната» , Сирл пытается опровергнуть утверждения о том, что агенты с искусственным интеллектом, как можно сказать, обладают интенциональностью и пониманием и что эти системы, поскольку их можно назвать самими разумами, достаточны для изучения человеческий разум. Сирл просит нас представить, что в комнате находится человек, у которого нет возможности общаться с кем-либо или чем-либо за пределами комнаты, за исключением листа бумаги с написанными на нем символами, который передается под дверью. Что касается бумаги, мужчина должен использовать ряд предоставленных сводов правил, чтобы вернуть бумагу, содержащую различные символы. Человек, находящийся в комнате, не знает, что эти символы принадлежат китайскому языку, и этот процесс порождает разговор, который действительно может понять говорящий по-китайски за пределами комнаты. Сирл утверждает, что мужчина в комнате не понимает китайского разговора. По сути, это то, что представляет нам вычислительная теория разума — модель, в которой разум просто декодирует символы и выводит еще больше символов. Сирл утверждает, что это не настоящее понимание или интенциональность. Первоначально это было написано как отказ от идеи, что компьютеры работают как разум.

Сирл также поднял вопросы о том, что именно представляет собой вычисление:

стена за моей спиной сейчас реализует программу WordStar , потому что существует некая закономерность движения молекул, изоморфная формальной структуре WordStar. Но если стена реализует WordStar, если это достаточно большая стена, она реализует любую программу, включая любую программу, реализованную в мозгу.

Возражения, подобные возражениям Сирла, можно назвать возражениями о недостаточности. Они утверждают, что вычислительные теории разума терпят неудачу, потому что вычислений недостаточно для объяснения некоторых способностей разума. Фрэнка Джексона Аргументы от квалиа, такие как аргумент о знании , в этом смысле можно понимать как возражения против вычислительных теорий разума, хотя они нацелены на физикалистские концепции разума в целом, а не на вычислительные теории в частности.

Есть также возражения, которые напрямую связаны с вычислительными теориями разума.

Сам Джерри Фодор утверждает, что разум еще очень далек от того, чтобы его объяснила вычислительная теория разума. Основная причина этого недостатка заключается в том, что познание в большинстве случаев носит абдуктивный и глобальный характер и, следовательно, чувствительно ко всем возможным фоновым убеждениям, которые могут (опровергнуть) подтвердить убеждение. Это создает, среди других проблем, проблему фрейма для теории вычислений, поскольку релевантность убеждения не является одним из его локальных синтаксических свойств, а зависит от контекста.

Сам Патнэм (см., в частности, «Представление и реальность» и первую часть « Обновляющейся философии» ) стал видным критиком компьютерализма по ряду причин, в том числе связанных с аргументами Сирла о китайской комнате, вопросами отношений между миром и словом и мыслями о проблема разума и тела . Что касается, в частности, функционализма, Патнэм утверждал в духе, схожем с аргументами Сирла, но более общем, что вопрос о том, может ли человеческий разум реализовывать вычислительные состояния, не имеет отношения к вопросу о природе разума, поскольку «каждая обычная открытая система реализует каждый абстрактный конечный автомат». Компьютерщики отреагировали на это, стремясь разработать критерии, описывающие, что именно считается реализацией.

Роджер Пенроуз выдвинул идею о том, что человеческий разум не использует заведомо надежную процедуру вычислений для понимания и открытия математических сложностей. Это означало бы, что обычный полный компьютер Тьюринга не сможет установить определенные математические истины, которые может сделать человеческий разум.

Панкомпутационализм

КТМ поднимает вопрос, который остается предметом дискуссий: что нужно физической системе (такой как разум или искусственный компьютер) для выполнения вычислений? Очень простой подход основан на простом сопоставлении между абстрактными математическими вычислениями и физическими системами: система выполняет вычисление C тогда и только тогда, когда существует отображение между последовательностью состояний, обозначаемых C, и последовательностью состояний, обозначаемых физическим описанием система.

Патнэм (1988) и Сирл (1992) утверждают, что этот подход простого отображения (SMA) упрощает эмпирический смысл вычислительных описаний. Как выразился Патнэм, «все является вероятностным автоматом под каким-то описанием». Даже камни, стены и ведра с водой — вопреки внешнему виду — являются вычислительными системами. Гуалтьеро Пиччинини выделяет различные версии панкомпьютационализма.

В ответ на критику тривиализации и для ограничения SMA философы разума предложили различные объяснения вычислительных систем. Обычно они включают причинную, семантическую, синтаксическую и механистическую версии. Вместо семантического ограничения синтаксический учет накладывает синтаксическое ограничение. Механистический подход был впервые представлен Гуалтьеро Пиччинини в 2007 году.

Известные

• Дэниел Деннетт предложил модель множественных проектов , в которой сознание кажется линейным , но на самом деле оно размыто и неравномерно, распределено в мозгу в пространстве и времени. Сознание — это вычисление, и нет никакого дополнительного шага, на котором вы осознаете вычисление.
• Джерри Фодор утверждает, что психические состояния, такие как убеждения и желания, представляют собой отношения между людьми и ментальными представлениями. Он утверждает, что эти представления можно правильно объяснить только с точки зрения языка мысли (LOT) в уме. Более того, этот язык мысли сам кодифицирован в мозгу, а не является просто полезным объяснительным инструментом. Фодор придерживается разновидности функционализма, утверждая, что мышление и другие психические процессы состоят в первую очередь из вычислений, оперирующих синтаксисом представлений, составляющих язык мысли. В более поздних работах ( «Концепции» и «Вяз и эксперт ») Фодор уточнил и даже поставил под сомнение некоторые из своих первоначальных вычислительных взглядов и принял LOT2, сильно модифицированную версию LOT.
• Дэвид Марр предположил, что когнитивные процессы имеют три уровня описания: вычислительный уровень , который описывает вычислительную задачу, решаемую когнитивным процессом; алгоритмический уровень , который представляет алгоритм, используемый для вычисления задачи, постулируемой на вычислительном уровне; и уровень реализации , который описывает физическую реализацию алгоритма, постулируемого на алгоритмическом уровне в мозге.
• Ульрик Нейссер ввел термин «когнитивная психология» в своей книге с таким названием, опубликованной в 1967 году. Нейссер характеризует людей как динамические системы обработки информации, чьи мыслительные операции можно описать в вычислительных терминах.
• Стивен Пинкер описал языковой инстинкт как развитую, встроенную способность изучать язык (если не писать). Его книга 1997 года « Как работает разум» была направлена ​​на популяризацию вычислительной теории разума среди широкой аудитории.
• Хилари Патнэм предложила функционализм для описания сознания, утверждая, что именно вычисления приравниваются к сознанию, независимо от того, выполняются ли вычисления в мозгу или в компьютере.

теории

• Адаптивные системы
• Ассоциационизм
• Коннекционизм
• Энактивизм
• Структура прогнозирования памяти
• Теория перцептивного контроля
• Расположенное познание

См. также

• Искусственное сознание
• Когнитивизм (психология)
• Конструктивистская эпистемология
• Зачарованный ткацкий станок
• Имитированная реальность
• Модель «стимул-реакция»
• Стохастический попугай

Дальнейшее чтение

• Блок, Нед , изд. (1983). Чтения по философии психологии . Том. 1. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета.
• Чалмерс, Дэвид (2011). «Вычислительная основа для изучения познания» . Журнал когнитивной науки . 12 (4): 323–357.
• Крейн, Тим (2003). Механический разум: философское введение в разум, машины и ментальное представление . Нью-Йорк: Рутледж.
• Фодор, Джерри (1975). Язык мысли . Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
• Фодор, Джерри (1995). Вяз и эксперт: менталез и его семантика . Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
• Фодор, Джерри (1998). Концепции: где когнитивная наука пошла не так . Оксфорд и Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.
• Фодор, Джерри (2000). Разум так не работает: возможности и пределы вычислительной психологии . Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
• Фодор, Джерри (2010). ЛОТ 2: Возвращение к языку мысли . Оксфорд и Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.
• Харнад, Стеван (1994). «Вычисления — это всего лишь манипулирование интерпретируемыми символами, а познание — нет». Разум и машины . 4 (4): 379–390. дои : 10.1007/bf00974165 . S2CID   230344 .
• Марр, Дэвид (1981). Видение: вычислительное исследование человеческого представления и обработки визуальной информации . Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
• Пиччинини, Гуальтьеро (2015). Физические вычисления: механистический счет . Издательство Оксфордского университета.
• Пинкер, Стивен (1997). Как работает разум . Нортон. ISBN  978-0393045352 .
• Патнэм, Хилари (1979). Философские статьи: математика, материя и метод . Том. 1. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
• Патнэм, Хилари (1995). Обновление философии . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета.
• Пилишин, Зенон (1984). Вычисление и познание . Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
• Сирл, Джон (1992). Новое открытие разума . Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
• Залта, Эдвард Н. (ред.). «Вычислительная теория разума» . Стэнфордская энциклопедия философии .

Внешние ссылки

• Вычислительная теория разума в проекте онтологии философии Индианы
• Вычислительная теория разума в PhilPapers
• Интернет-документы о сознании, часть 2: Другая философия разума , составленные Дэвидом Чалмерсом.