ESB Professional / Shutterstock
Comportamentul uman este o enigmă care fascinează mulți oameni de știință. Și au existat multe discuții despre rolul probabilității în explicarea modului în care funcționează mintea noastră.
Probabilitatea este un cadru matematic conceput pentru a ne spune cât de probabil este să se producă un eveniment – și funcționează bine pentru multe situații de zi cu zi. De exemplu, acesta descrie rezultatul aruncării unei monede ca ½ – sau 50% – deoarece aruncarea fie a capului, fie a cozii este la fel de probabilă.
Cu toate acestea, cercetările au arătat că comportamentul uman nu poate fi captat pe deplin de aceste legi tradiționale sau „clasice” ale probabilității. Ar putea fi explicat în schimb prin modul în care funcționează probabilitatea în lumea mai misterioasă a mecanicii cuantice?
Probabilitatea matematică este, de asemenea, o componentă vitală a mecanicii cuantice, ramura fizicii care descrie modul în care natura se comportă la scara atomilor sau a particulelor subatomice. Cu toate acestea, după cum vom vedea, în lumea cuantică, probabilitățile urmează reguli foarte diferite.
Descoperiri din ultimele două decenii au aruncat lumină asupra unui rol crucial al „cuantumității” în cunoașterea umană – modul în care creierul uman procesează informațiile pentru a dobândi cunoștințe sau înțelegere. Aceste descoperiri au, de asemenea, implicații potențiale pentru dezvoltarea inteligenței artificiale (AI).
„Iraționalitatea” umană
laureat Nobel Daniel Kahnemann și alți oameni de știință cognitiv au lucrat pe ceea ce ei descriu drept „iraționalitatea” comportamentului uman. Atunci când modelele comportamentale nu urmează cu strictețe regulile teoriei probabilităților clasice din perspectivă matematică, ele sunt considerate „iraționale”.
De exemplu, un studiu găsit că majoritatea studenților care au promovat un examen de sfârșit de trimestru sunt în favoarea plecării în vacanță după aceea. La fel, majoritatea celor care nu au reușit vor să meargă și în vacanță.
Dacă un student nu-și cunoaște rezultatul, probabilitatea clasică ar prezice că ar opta pentru vacanță deoarece este opțiunea preferată dacă a promovat sau nu a reușit. Cu toate acestea, în experiment, majoritatea studenților au preferat să nu meargă în vacanță dacă nu știau cum s-au descurcat.
Intuitiv, nu este greu de înțeles că studenții ar putea să nu vrea să plece în vacanță dacă vor fi îngrijorați de rezultatele la examene tot timpul. Dar probabilitatea clasică nu surprinde cu acuratețe comportamentul, așa că este descrisă ca fiind irațională. Multe încălcări similare ale regulilor clasice de probabilitate au fost observate în știința cognitivă.
Creierul cuantic?
În probabilitatea clasică, atunci când se pune o succesiune de întrebări, atunci răspunsurile nu depind de ordinea în care sunt puse întrebările. În schimb, în fizica cuantică, răspunsurile la o serie de întrebări pot depinde în mod crucial de ordinea în care sunt adresate.
Un exemplu este măsurarea spin al unui electron în două direcții diferite. Dacă măsurați mai întâi rotirea în direcția orizontală și apoi în direcția verticală, veți obține un singur rezultat.
Rezultatele vor fi în general diferite atunci când ordinea este inversată, din cauza unei caracteristici bine cunoscute a mecanicii cuantice. Pur și simplu măsurarea unei proprietăți a unui sistem cuantic poate afecta lucrul care este măsurat (în acest caz, spinul unui electron) și, prin urmare, rezultatul oricăror experimente ulterioare.
Dependența de ordine poate fi observată și în comportamentul uman. De exemplu, într-un studiu publicat acum 20 de ani despre efectele pe care ordinea întrebărilor le are asupra răspunsurilor respondenților, subiecții au fost întrebați dacă au considerat că fostul președinte al SUA, Bill Clinton, a fost sincer. Apoi au fost întrebați dacă vicepreședintele său, Al Gore, părea sincer.
Când întrebările au fost transmise în această ordine, 50% și 60% dintre respondenți au răspuns că sunt sinceri. Dar când cercetătorii au întrebat respondenții mai întâi despre Gore și apoi despre Clinton, 68% și 60% au răspuns că sunt sinceri.
La nivel de zi cu zi, s-ar putea părea că comportamentul uman nu este consecvent deoarece încalcă adesea regulile teoriei probabilităților clasice. In orice caz, acest comportament pare să se potrivească cu modul în care probabilitatea funcționează în mecanica cuantică.
Observații de acest fel au condus savantul cognitiv Jerome Busemeyer și mulți alții să recunoască că mecanica cuantică poate, în general, să explice comportamentul uman într-un mod mai consistent.
Pe baza acestei ipoteze uluitoare, în domeniul științelor cognitive a apărut un nou domeniu de cercetare numit „cogniție cuantică”.
Cum este posibil ca procesele de gândire să fie dictate de reguli cuantice? Funcționează creierul nostru ca un computer cuantic? Nimeni nu știe încă răspunsurile, dar datele empirice par să sugereze cu tărie că gândurile noastre urmează reguli cuantice.
Comportament dinamic
În paralel cu aceste evoluții interesante, în ultimele două decenii, colaboratorii mei și cu mine am dezvoltat un cadru pentru modelarea – sau simularea – dinamicii comportamentului cognitiv al oamenilor. pe măsură ce digeră „zgomotos” (adică imperfect) informații din lumea exterioară.
Am constatat din nou că tehnicile matematice dezvoltate pentru modelarea lumii cuantice ar putea fi aplicat la modelarea modului în care creierul uman procesează datele zgomotoase.
Aceste principii pot fi aplicate și altor comportamente din biologie, dincolo de doar creierul. Plante verzi, de exemplu, au abilitate remarcabilă să extragă și să analizeze informații chimice și de altă natură din mediul lor și să se adapteze la schimbări.
Estimarea mea aproximativă, bazată pe un experiment recent pe plante de fasole comune, sugerează că pot procesează aceste informații externe mai eficient decât cel mai bun computer pe care îl avem astăzi.
În acest context, eficiența înseamnă că instalația este capabilă în mod constant reduce incertitudinea despre mediul său extern în cea mai mare măsură posibilă în circumstanțele sale. Aceasta ar putea, de exemplu, să cuprindă detectarea cu ușurință a direcției din care vine lumina, astfel încât planta să poată crește spre ea. Procesarea eficientă a informațiilor de către un organism este, de asemenea, legată de economisirea energiei, ceea ce este important pentru supraviețuirea acestuia.
Reguli similare se pot aplica și creierului uman, în special modului în care starea noastră de spirit se schimbă atunci când detectăm semnale externe. Toate acestea sunt importante pentru traiectoria actuală a dezvoltării tehnologice. Dacă comportamentul nostru este cel mai bine descris de modul în care funcționează probabilitatea în mecanica cuantică, atunci pentru a replica cu exactitate comportamentul uman în mașini, sistemele AI ar trebui probabil să urmeze regulile cuantice, nu pe cele clasice.
Am numit această idee inteligența cuantică artificială (AQI). Este nevoie de multă cercetare pentru a dezvolta aplicații practice dintr-o astfel de idee.
Dar un AQI ne-ar putea ajuta să ajungem la obiectivul sistemelor AI care se comportă mai mult ca o persoană reală.
Dorje C. Brody, profesor de matematică, Universitatea din Surrey
Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.
Cărți asemănătoare:
Obiceiuri atomice: o modalitate ușoară și dovedită de a construi obiceiuri bune și de a sparge rău
de James Clear
Atomic Habits oferă sfaturi practice pentru dezvoltarea obiceiurilor bune și a le distruge pe cele rele, bazate pe cercetări științifice privind schimbarea comportamentului.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
Cele patru tendințe: profilurile de personalitate indispensabile care dezvăluie cum să-ți faci viața mai bună (și viața celorlalți, mai bine)
de Gretchen Rubin
Cele patru tendințe identifică patru tipuri de personalitate și explică modul în care înțelegerea propriilor tendințe vă poate ajuta să vă îmbunătățiți relațiile, obiceiurile de lucru și fericirea generală.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
Gândește-te din nou: Puterea de a ști ceea ce nu știi
de Adam Grant
Think Again explorează modul în care oamenii își pot schimba mintea și atitudinea și oferă strategii pentru îmbunătățirea gândirii critice și luarea deciziilor.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
Corpul păstrează punctajul: creierul, mintea și corpul în vindecarea traumei
de Bessel van der Kolk
The Body Keeps the Score discută legătura dintre traumă și sănătatea fizică și oferă perspective asupra modului în care trauma poate fi tratată și vindecată.
Click pentru mai multe informatii sau pentru a comanda
Psihologia banilor: lecții atemporale despre bogăție, lăcomie și fericire
de Morgan Housel
Psihologia banilor examinează modalitățile în care atitudinile și comportamentele noastre în jurul banilor ne pot modela succesul financiar și bunăstarea generală.
