perjantai 9. joulukuuta 2011

Tietokonemetaforasta ; Miten mieli ei ole algoritmi

Kognitiotieteessä tietokonemetafora on ollut jonkinlainen apuväline kun on kuviteltu mielen rakennetta. Toki sen heikkoudet on tunnustettu.
1: Esimerkiksi jo Gaudeamuksen "Kognitiotiede" -kirja vuodelta 1988 tunnustaa että monet mielelliset prosessit ovat sellaisia että meidän tietokoneemme eivät selvästi harjoita sellaisia.
2: Tuoreemmin esimerkiksi Roger Penrose on esittänyt että tietokonemetaforan komputationaalinen malli ei kuvaa ihmisen tietoisuutta kovinkaan hyvin. He muistuttavat että algoritminen ajattelumalli kuvaakin vain hyvin rajoittunutta osaa ihmisajattelua. He muistuttavat että ihmisen ajattelu ei useinkaan vastaa deduktiivista logiikkapiiriä, eikä monia ajattelutapoja voida suorittaa formaalisti rakentamalla tietynlainen algoritmi. Ihmisen mahdollisuus on kehittää uusia ja luovia ratkaisuja, joka ei ole mahdollista suljetussa matemaattisessa muodossa. Näin esimerkiksi hypoteesinmuodostus olisi "eimatemaattinen" ilmiö. Lateraalinen ajattelu ei onnistu algoritmeilta, mutta ihmiset onnistuvat tässä.
3: Putnam on muistuttanut että induktio on rakenteeltaan sellainen, että sitä ei voi vain redusoida ja formalisoida yksiselitteisesti. Tämä tarkoittaa sitä että yleistyksiin, analogioihin ja todennäköisyyksiin perustuva ajattelu on luonteeltaan jotain joka ei perustu pelkästä algoritmista, vaan mukana on epäformaalia arviointia. Ne eivät tuota yksiselitteistä, virheetöntä tietoa ja tuloskaan ei ole tätä kautta yksiselitteistä ja johdettavissa lähtökohdista. Väliaikaisuus, erehtyväisyys ja järkevien yleistävien arvausten kehittäminen rajallisesta määrästä tietoa vaativatkin siksi jotain jota nykyiset algoritmipohjaiset matemaattis-deduktiiviset tietokoneet eivät tee.

Samoin aivojen havaittu plastisuus, muovautuvuus, on jotain joka on vahvasti epäanaloginen tietokoneiden kanssa. Ihmisaivojen eri alueet voivat ottaa toisten alueiden tehtäviä, ja toiminnat mukautuvat myös olosuhteisiin.
1: Nativistisen teorian mukaan aistit ovat valmiita (ja joistakuista jopa erehtymättömiä) kun taas empiristit näkevät että aistijärjestelmät enemmänkin oppivat ja mukautuvat siihen mitä ympäristöstä tulee. Tätä aihetta on tutkittu paljon ja on huomattu että jotkut aspektit ovat enemmän synnynnäisiä ja valmiita kuin toiset. Esimerkiksi havaitseminen on suorastaan häkellyttävän muotoutuvaa (etenkin varhaiselämässä). Monesti on vaikeaa sanoa että onko ominaisuus synnynnäinen vai opittu.

Tämänlainen ongelma näyttää kenties vakavalta. Sillä ajatus tietokonemielestä on hyvin voimakas. Kulttuurimme pyörittää tietokoneita jotka tekevät likimain maagisilta vaikuttavia asioita. Kun opimme että edes hienoin nykytekniikka ei voi saavutta ajattelullemme tyypillisiä aspekteja, syntyy varmasti ajatus siitä että tämä olisi hyvin voimakas kritiikki mielen fysikaaliselle pohjalle.
1: Osa ihmisistä näkeekin tässä tilaa yliluonnolliselle. Yleensä tällä on tietysti haluttu mutkan kautta oikeuttaa erilaisia uskonnollisia konsepteja, kuten ihmissielua. Näiden perustelujen ongelmana on tietysti se, että ne eivät itse todista tätä sielua - eli niiden onglemana onkin se että vaikka tulos olisi "yliluonnollista", olisi silti aivan auki se miksi tämä yliluonnollinen olisi juuri tietynlaista. Kuitenkin tässä on muistettava se, että tietokone on vain yhdenlainen ilmiö, se on toiminnallisesti rajattu vain algoriemien pohjalta toimimiseen. Ei ole ollenkaan välttämätöntä että ihmisaivot olisivat sellaiset.
___1.1: Toki tietokoneet ovat opettaneet meille paljon. Ne ovat jo kyseenalaistanut monia ihmisen tietoisuuteen liittyviä asioita. Aikaisemmin logiikkaa pidettiin hienostuneimpana ajatteluna, joten ajatus siitä että juuri tämä aspekti olisi "kuolleelle luonnolle helpointa" on huomiona varsin järkyttävä. Tietokonemetafora ei siis ole ollut totaalisen huono. Lisäsyynä tietokonemetaforan runsaaseen määrään onkin lisäksi muu kuin "sen totaalinen hedelmättömyys" - Epäanalogioihin kiinnittyminen ja analogisten asioiden huomaamatta jättäminen on cherry pickingiä, jonka taakse voidaan nähdä asenteellisena kiistämisenä ; Ihminen joka ei halua olla kone vaan helliä ajatusta yliluonnollisesta sielusta tarttuu helposti kaikkeen kritiikkiin - sekä asialliseen että asiattomaan - konemetaforaa kohtaan.
_____1.1.1: Voidaan jopa nähdä että tekoälykeskustelussa on aina mukana kaksi arvioivaa aspektia. Jos meillä on jokin älykkyyden määritelmä, tätä yritetään lähestyä ja jos tässä onnistutaan osa katsoo että tässä on lähestytty älykkyyttä ja toiset lähinnä määrittävät älykkyyden uusiksi. Näin ollen voidaankin sanoa että jos tietokonemetafora onnistuisi vaikka kuinka hyvin, niin tietoisuuden määritelmä vain muuttuisi monilla sen kanssa epäanalogiseksi. On hyvä aina muistaa harkita onko kritiikki asiallista ja oikein kontekstoitua. Molemmissa päissä on taatusti ongelmia.
2: Hieman ironista kyllä tietokonemetaforan epäonnistumisen "kaiken naturalismin kritiikkiksi levittävän" tilanteen kohdalla osasyynä onkin yhä juuri logiikan karisma. Ajatellaan että jos logiikka ei pysty siihen, niin ei mikään muukaan. Tässä on hieman sellaista asennetta että jos ihminen itse ei kykene jonkin asian toteuttamista kuvittelemaan, niin ei luontokaan sellaista pysty suorittamaan. - On kuitenkin hyväksyttävää uskoa että fysikaalinen systeemi voisi suorittaa induktioita, joten on selvää että "luonnontieteellisyyden rajat" eivät mene tässä komputationaalisessa mallissa.
4: "Raudan erilaisuuden" pitäisi sitten olla jo melkoisen merkittävää. Sillä jos kahden laitteen katsotaan olevan verrattavissa, pitää niiden rakenteiden ja toimintaperiaatteen olla olennaisesti verrattavissa. Jos tietokone ja sen rakenne ei ole plastinen ja aivot ovat, on selvää että aivojen mekaniikka on erilaista. Siksi ei ole yllättävää jos aivojen rajoitukset eivät koske tietokoneita eivätkä tietokoneiden rajat koske sellaisenaan aivoja.

Roger Penrose on ajatuksineen siitä mielenkiintoinen että hän ei hylkää ajattelun luonnontieteellistä rakennetta, vaan esittää että aivot käyttävät kvanttilaskentaa. Eli että ihmisaivojen mekaniikka on monin paikoin totaalisen erilaista kuin mitä normaalit tietokoneet synnyttävät. Tässä näkemyksessä ongelmana on se sama, mistä moni valittaa tietokonemetaforaa ja jota sen vahvuutena pidetään - eli "hyvät mutta väärät kysymykset" kuten "miten hyvin se laskee shakkitehtäviä". Simulaatioita vaaditaan usein liikaa. Penrosella ei ole kvanttitietokonetta jolla hän suorittaisi tekoälylaskentaa. Tämä ei, kunten mainittu, tee esimerkiksi Penrosen teoriasta väärää, mutta yleensä testaamisen ja mallintamisen tulisi kuitenkin jollain tavalla kuulua tieteenteon prosesiin. Siksi simulaatioiden vaatimisen takana on jonkinlaista oleellista järkeäkin.
1: Ja lisäksi ainakin minä olen karkeasti ottaen hyvin huolissani likimain aina kun fyysikko "masteroi jollakin eiomalla alallaan". Reduktionäkemys - jota toki itsekin mitä riettaimmin kannatan - ajaa fysiikan roolin joksikin perustavaksi jonka päälle kaikki muu rakentuu. Ja tämä tuntuu antavan monille fyysikoille ikään kuin luvan generoida hypoteeseja likimain mihin tahansa, vaikka reduktion kohdalla onkin aina hyvä huomata että muuttujien määrä kasvaa ja fyysikko ei ole tottunut toimimaan tässä luonteeltaan (jo pelkkien muuttujien määrän vuoksi) erilaisessa tilanteessa. Jos sen sijaan aivotutkija esittäisi havainneensa aivoissa "jotain kvanttitietokoneen tapaista toimintaa" olisin huomattavasti vakuuttuneempi.

Itseäni innostaakin enemmän esimerkiksi Brian Skyrmsin "Signals" -kirjassa esitettyihin asioihin. Siinä ajatellaan että signaaliin (reseptorissa tapahtuva reaktio ulkoiseen olosuhteeseen ~ havainto) tehtävä seuraus on arvaus. Minusta ihastuttavaa on että Skyrmsin signaali ei katso "yksilöä vaan systeemiä" - eli ei tee kuten historiassa on yleensä tehty kun älykkyyttä ja tietoisuutta on mietitty ja johon tietokonemetaforakin kannustaa. Sehän kiinnittää huomiota yhteen koneeseen ja sen laskennalliseen sisäiseen järjestelmään. Kun ajatellaan että signaalit tapahtuvat ympäristössä, on selvää että esiin nousee jotain mukavaa ja uudenlaista.
1: Hänen ideanaan on että on jonkinlainen havaitttava asia/vastaanottaja/lähettäjä -joukkoja (joissa voi olla yksilö ja havaittava asia tai mutkikkaampiakin yhdistelmiä), ja että signaalien sisältö voi rakentua dynaamisesti vaiheittain. Näin ollen syntyy viestittelyä jossa esimerkiksi signaalin muotoilutapa ei ole ennaltamääräytynyt ; Tämä muistuttaa että ihmisenkin kieli on ikään kuin mielivaltaista, mutta jaettua. Se, että jokin signaali tarkoittaa tiettyyn reaktioon ohjaamista on mielivaltaista, mutta kun jonkinlainen jaettavuus on syntynyt tämä signaali aikaansaa tämän reaktion. Skyrmsin ajattelutapa antaa jonkinlaisen vastauksen monia ihmetyttävään intentioiden olemassaoloon. Moni ihmettelee miten eitavoitteellinen luonto ohjaa tavoitteelliseen toimintaan. Evoluutiossa kannattaa toimia siten että esimerkiksi ajautuu tiettyihin paikkoihin ja tilanteisiin (joissa esimerkiksi selviää hengissä ja/tai saa seksiä).
2: Luonnossa evoluutio voi tuottaa signaalisysteemeitä ; Jos luonnonvalinta karsii mutaatioiden kautta syntyneet epäsopivat reaktiotavat pois, on selvää että toiset - sinällään mekaaniset - reagointiyhteydet tuottavat ikään kuin yritys-erehdystavalla luovia arvauksia ja niiden kumoamisia. Mutaatio on siis eialgoritminen tapahtuma, johon on algoritminomainen reaktio. - Tällä on tietysti ajatuksellisesti voimakas samankaltaisuua Popperin "Comptonin ongelman" kanssa. Samoin kuin Liddlen ajatuksen kanssa jossa älykkyys ja evoluutio jakavat runsasti yhteisiä piirteitä - ja että juuri siksi ID:n strategia älyn kautta syntyneen erottamisesta evoluutiolla kehittyneestä ei ID:n tarjoamilla mekanismeilla (eliminatiivinen filtteri ja analogiat) ja rajoituksilla (ei sidontaa tekijään, tämän kykyihin ja välineisiin ja tavoitteisiin) ole oikeastaan edes mahdollista.
___2.1: Tämän voisi kulminoida äärimmillään Dawkinsin SETI -projektiin liittyvän esityksen kanssa ; Hän nosti esiin että Dembskin älykkyyden tunnistamiseksi kelpuuttamat alkulukusarjat joita esimerkiksi "First Contact" -elokuva näytti ovat jotain jotka nousevat evoluutioalgoritmeissa ja jotka näkyvät luonnonvalinnan seurauksena populaatiosykleissä. Dawkinsin mukaan SETI toimii älykkäästi kun etsii "yltiönaturalistisesti" luonnonvalinnan merkkejä eikä tuijota johonkin "ylinaturalismin".
3: Skyrmsin mietteet vastaavat myös siihen monista taianomaiselta vaikuttavaan ongelmaan, jossa ihmiset seuraavat abstrakteja asioita, kuten ideologioita. Skyrmsin mukaan signaaleissa on mukana se, että suora havaitseminen voi puuttua. Riittää että saadaan mutkan kautta signaali. Signaalisysteemit mahdollistavat siksi esimerkiksi "valehtelemisen" ja "mutkan taakse viestittelyn". Näin vastaanottaja-lähettäjäketju voivat rakentaa abstrakteja malleja joita ne seuraavat ja tottelevat. Näin ihmisen abstraktin ja näkymättömän eifysikaalisen voiman kuten ideologian seuraaminen ei vaadi mitään kovin ihmeellistä ; Ihmiset saavat toisista ihmisistä tietoa esimerkiksi fotoneiden kautta. Viestittely kulkee fyysistä kanavaa, kuten ääniaaltoja pitkin kielellisenä järjestelmänä.
___3.1: Näin ihmisten reagointitapa ja esimerkiksi toisen tunteisiin samastuminen on hyödyllistä kommunikaatiota jos halutaan levittää totuuslauseita kuten "puskassa on leijona". Ja samalla saman kanavan valehtelut kannattaa monesti osata tunnistaa (ja kun valehtelun ilmemaailma ja reaktiot ovat samantapaisia kaikissa valehteluissa ne eihyödyllisetkin tulevat tässä helposti ikään kuin sivutuotteena). Näin ihmiset kokevat samastuvansa toiseen siksi että lukevat näitä merkkejä eivätkä siksi että heidän tietoisuutensa lukisi jotenkin suoraan toisen kvanttiaallon.
_____3.1.1: Aspergerin syndroomaisena tämä on itselleni vahvasti tiedostettuna koska joudun puurtamaan asian parissa tietoisesti. Monilla tämä signaali-reaktiotapa on automaattisempi. Heille asia tulee kuin manulle illallinen joten he se voi heidän puolestaan toimia vaikka taialla.

Ei kommentteja: