Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В философии сознания , то вычислительная теория разума ( CTM ), также известный как computationalism , семейство представлений , которые считают , что человеческий разум является система обработки информации и что познание и сознание вместе являются формой расчета . Уоррен Маккалок и Уолтер Питтс (1943) были первыми, кто предположил, что нейронная активность является вычислительной. Они утверждали, что нейронные вычисления объясняют познание . [1] Теория была предложена в ее современном виде Хилари Патнэм.в 1967 году и разработан его аспирантом, философом и когнитивистом Джерри Фодором в 1960-х, 1970-х и 1980-х годах. [2] [3] Несмотря на то, что в 1990-х годах в аналитической философии активно оспаривалась эта точка зрения из-за работ самого Патнэма, Джона Сёрла и других, эта точка зрения широко распространена в современной когнитивной психологии и поддерживается многими теоретиками эволюционной психологии . [ необходима цитата ] В 2000-х и 2010-х годах эта точка зрения вновь появилась в аналитической философии (Scheutz 2003, Edelman 2008). [ необходима цитата ]

Вычислительная теория разума утверждает, что разум - это вычислительная система, которая реализуется (т.е. физически реализуется) посредством нейронной активности в мозге. Теория может быть разработана по-разному и в значительной степени варьируется в зависимости от того, как понимается термин «вычисление». Вычисления обычно понимаются в терминах машин Тьюринга, которые манипулируют символами в соответствии с правилом в сочетании с внутренним состоянием машины. Критическим аспектом такой вычислительной модели является то, что мы можем абстрагироваться от конкретных физических деталей машины, которая выполняет вычисления. [3]Например, соответствующие вычисления могут быть реализованы либо с помощью кремниевых чипов, либо с помощью биологических нейронных сетей, если существует серия выходных данных, основанных на манипуляциях с входами и внутренними состояниями, выполняемых в соответствии с правилом. Таким образом, CTM считает, что разум - это не просто аналог компьютерной программы, а буквально вычислительная система. [3]

Часто говорят, что вычислительные теории разума требуют ментального представления, потому что «вход» в вычисления поступает в форме символов или представлений других объектов. Компьютер не может вычислить реальный объект, но должен интерпретировать и представить объект в некоторой форме, а затем вычислить представление. Вычислительная теория разума связана с репрезентативной теорией разума в том смысле , что обе они требуют, чтобы ментальные состояния были репрезентациями. Однако репрезентативная теория разума переносит акцент на символы, которыми манипулируют. Такой подход лучше учитывает систематичность и продуктивность. [3] Согласно первоначальным взглядам Фодора, вычислительная теория разума также связана с языком мысли.. Язык теории мышления позволяет уму обрабатывать более сложные представления с помощью семантики. (См. Ниже семантику ментальных состояний).

Недавние исследования показали, что мы должны проводить различие между разумом и познанием. Вычислительная теория познания (CTC), основанная на традициях Маккалока и Питтса, утверждает, что нейронные вычисления объясняют познание. [1] Вычислительная теория разума утверждает, что не только познание, но и феноменальное сознание или квалиа являются вычислительными. Другими словами, CTM влечет за собой CTC. В то время как феноменальное сознание могло бы выполнять некоторую другую функциональную роль, вычислительная теория познания оставляет открытой возможность того, что некоторые аспекты разума могут быть не вычислительными. Таким образом, CTC обеспечивает важную объяснительную основу для понимания нейронных сетей, избегая при этом контраргументов, которые сосредоточены вокруг феноменального сознания.

«Компьютерная метафора» [ править ]

Вычислительная теория разума - это не то же самое, что компьютерная метафора, сравнивающая разум с современным цифровым компьютером. [4] Теория вычислений просто использует некоторые из тех же принципов, что и в цифровых вычислениях. [4] В то время как компьютерная метафора проводит аналогию между разумом как программным обеспечением и мозгом как оборудованием, CTM - это утверждение, что разум - это вычислительная система. В частности, в нем говорится, что компьютерного моделирования разума достаточно для фактического присутствия разума, и что разум действительно может быть смоделирован с помощью вычислений.

«Вычислительная система» не означает современный электронный компьютер. Скорее, вычислительная система представляет собой манипулятор символов, который выполняет пошаговые функции для вычисления ввода и формирования вывода. Алан Тьюринг описывает этот тип компьютера в своей концепции машины Тьюринга .

Ранние сторонники [ править ]

Одним из первых сторонников вычислительной теории разума был Томас Гоббс , который сказал: «Под рассуждениями я понимаю вычисления. А вычислять - значит собирать сумму многих вещей, сложенных вместе в одно и то же время, или знать остаток, когда одно было взято из другого. Следовательно, рассуждать - это то же самое, что прибавлять или вычитать ». [5] Поскольку Гоббс жил до современной идентификации вычислений с созданием экземпляров эффективных процедур, его нельзя интерпретировать как явное одобрение вычислительной теории разума в современном смысле.

Причинная картина мыслей [ править ]

В основе вычислительной теории разума лежит идея о том, что мысли являются формой вычислений, а вычисление по определению является систематическим набором законов для отношений между представлениями. Это означает, что ментальное состояние представляет что-то тогда и только тогда, когда существует некоторая причинная корреляция между ментальным состоянием и этим конкретным предметом. Примером может быть видение темных облаков и мысль «облака означают дождь», где существует корреляция между мыслью об облаках и дожде, как об облаках, вызывающих дождь. Иногда это называют естественным значением.. И наоборот, у причинности мыслей есть и другая сторона, и это неестественное представление мыслей. Например, вы видите красный светофор и думаете, что «красный означает остановку», в красном цвете нет ничего, что указывает на то, что он означает остановку, и, таким образом, это просто соглашение, которое было изобретено, аналогично языкам и их способностям формировать представления. .

Семантика психических состояний [ править ]

Вычислительная теория разума утверждает, что разум функционирует как символический оператор и что ментальные представления являются символическими представлениями; точно так же, как семантика языка - это особенности слов и предложений, которые имеют отношение к их значению, семантика ментальных состояний - это значения представлений, определения `` слов '' языка мысли.. Если эти базовые психические состояния могут иметь определенное значение, как слова в языке, то это означает, что могут быть созданы более сложные психические состояния (мысли), даже если они никогда раньше не встречались. Так же, как новые прочитанные предложения можно понять, даже если они никогда раньше не встречались, если понятны основные компоненты и это синтаксически правильно. Например: «Я ел сливовый пудинг каждый день в течение этих двух недель». Хотя сомнительно, что многие видели эту конкретную конфигурацию слов, тем не менее, большинство читателей должно быть в состоянии составить представление об этом предложении, потому что оно синтаксически правильно и составные части понятны.

Критика [ править ]

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

Ранняя, хотя и косвенная, критика вычислительной теории разума исходит от философа Джона Сёрла . В своем мысленном эксперименте, известном как Китайская комната , Сирл пытается опровергнуть утверждения о том, что можно сказать, что системы искусственного интеллекта обладают интенциональностью и пониманием, и что эти системы, поскольку они могут быть названы самими умами, достаточны для изучения человеческий разум. [6] Сирл просит нас представить, что в комнате находится человек, у которого нет возможности общаться с кем-либо или чем-либо за пределами комнаты, кроме листа бумаги с написанными на нем символами, который проходит под дверью. С бумагой мужчина должен использовать серию предоставленных сводов правил, чтобы вернуть бумагу, содержащую различные символы. Человек в комнате не знает, что эти символы принадлежат к китайскому языку, и этот процесс порождает разговор, который действительно понимает говорящий по-китайски вне комнаты. Сирл утверждает, что человек 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 больше символов. Сирл утверждает, что это не настоящее понимание или намерение.Первоначально это было написано как отказ от идеи, что компьютеры работают как умы.

Сирл также поднял вопросы о том, что именно составляет вычисление:

стена за моей спиной прямо сейчас реализует программу WordStar , потому что существует некая модель движений молекул, которая изоморфна формальной структуре WordStar. Но если стена реализует WordStar, если это достаточно большая стена, она реализует любую программу, включая любую программу, реализованную в мозгу. [7]

Возражения, подобные возражениям Сирла, можно было бы назвать возражениями недостаточности. Они утверждают, что вычислительные теории разума терпят неудачу, потому что вычислений недостаточно, чтобы учесть некоторую способность разума. Аргументы из квалиа, такие как аргумент о знании Фрэнка Джексона , можно понимать как возражения против вычислительных теорий разума, хотя они нацелены на физикалистские концепции разума в целом, а не на вычислительные теории в частности. [ необходима цитата ]

Есть также возражения, которые напрямую относятся к вычислительным теориям разума.

Сам Патнэм (см., В частности, « Репрезентация и реальность» и первую часть « Обновляемой философии» ) стал видным критиком вычислительной техники по ряду причин, включая те, которые связаны с аргументами Сирла о китайской комнате, вопросами соотношения ссылок на мировые слова и мыслями о мире отношения между разумом и телом. Что касается функционализма, в частности, Патнэм утверждал, аналогично аргументам Серла, но более общим, чем аргументы Серла, что вопрос о том, может ли человеческий разум реализовывать вычислительные состояния, не имеет отношения к вопросу о природе разума, потому что «каждая обычная открытая система реализует каждый абстрактный конечный автомат ". [8]Вычислительные специалисты ответили стремлением разработать критерии, описывающие, что именно считается реализацией. [9] [10] [11]

Роджер Пенроуз предложил идею о том, что человеческий разум не использует заведомо надежную процедуру вычислений для понимания и открытия математических тонкостей. Это означало бы, что нормальный полный компьютер по Тьюрингу не смог бы установить определенные математические истины, которые может установить человеческий разум. [12]

Панкомпутационализм [ править ]

Сторонники CTM сталкиваются с простым, но важным вопросом, ответ на который оказался неуловимым и противоречивым: что нужно физической системе (такой как разум или искусственный компьютер) для выполнения вычислений? Другими словами, при каких условиях физическая система выполняет вычисления? Очень простой отчет основан на простом отображении между абстрактными математическими вычислениями и физическими системами: система выполняет вычисление C тогда и только тогда, когда существует отображение между последовательностью состояний, индивидуализированной C, и последовательностью состояний, индивидуализированной физическим описанием система [13] [8]

Патнэм (1988) и Серл (1992) утверждают, что этот простой картографический счет (SMA) упрощает эмпирический смысл вычислительных описаний. [8] [14] Как выразился Патнэм, «все является вероятностным автоматом при некотором описании». [15]  Даже камни, стены и ведра с водой - вопреки внешнему виду - являются вычислительными системами. Гуальтьеро Пиччинини выделяет разные версии панкомпутационализма в зависимости от того, сколько вычислений - все, некоторые или только одно - они приписывают каждой системе. [16] Среди этих различных версий неограниченный панкомпутационализм- мнение о том, что каждая физическая система выполняет все вычисления, вызывает наибольшее беспокойство. Потому что, если это правда, то утверждение, что система S выполняет определенное вычисление, становится тривиально истинным и бессмысленным или почти таким же; он не может отличить S от чего-либо еще. [16]

В ответ на критику тривиализации и ограничения SMA философы разума предложили различные объяснения вычислительных систем. Они обычно включают причинно-следственные связи, семантические объяснения, синтаксические объяснения и механистические объяснения.  

Причинно-следственная связь: физическая система S выполняет вычисление C только в том случае, если (i) существует отображение состояний, приписываемых S физическим описанием, в состояния, определенные вычислительным описанием C, так что (ii) переходы состояний между физическими состояния отражают переходы состояний между вычислительными состояниями. [17]

Семантический счет: в дополнение к причинному ограничению, налагаемому причинным счетом, семантический счет налагает семантическое ограничение. Только физические состояния, которые квалифицируются как представления, могут отображаться в вычислительные описания, тем самым квалифицируясь как вычислительные состояния. Если состояние не является репрезентативным, оно также не является вычислительным. [17]

Синтаксическая учетная запись: вместо семантического ограничения синтаксическая учетная запись накладывает синтаксическое ограничение: только физические состояния, которые квалифицируются как синтаксические, могут отображаться на вычислительные описания, тем самым квалифицируясь как вычислительные состояния. Если состояние не имеет синтаксической структуры, оно не является вычислительным. [17]

Механистический учет: впервые представленный Гуальтьеро Пиччинини в 2007 году [18], механистический учет вычислительных систем учитывает конкретные вычисления с точки зрения механистических свойств системы. Согласно механистическому подходу, конкретные вычислительные системы представляют собой функциональные механизмы особого типа - механизмы, выполняющие конкретные вычисления. [17]  

Выдающиеся ученые [ править ]

  • Дэниел Деннетт предложил модель нескольких черновиков , в которой сознание кажется линейным, но на самом деле расплывчатым и непостоянным, распределенным по пространству и времени в мозгу. Сознание - это вычисление, нет никакого дополнительного шага или « картезианского театра », в котором вы осознаете вычисление.
  • Джерри Фодор утверждает, что ментальные состояния, такие как убеждения и желания, являются отношениями между людьми и ментальными представлениями. Он утверждает, что эти представления могут быть правильно объяснены только в терминах языка мысли (ЛОТ) в уме. Более того, этот язык мысли кодируется в мозгу, а не просто полезный инструмент объяснения. Фодор придерживается разновидности функционализма, утверждая, что мышление и другие психические процессы состоят в основном 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 сильно модифицированную версию LOT (см. LOT2).
  • Дэвид Марр предположил, что когнитивные процессы имеют три уровня описания: вычислительный уровень (который описывает ту вычислительную проблему (т. Е. Отображение ввода / вывода), вычисляемую когнитивным процессом); алгоритмический уровень (который представляет алгоритм, используемый для решения задачи, постулируемой на вычислительном уровне); и уровень реализации (который описывает физическую реализацию алгоритма, постулируемого на алгоритмическом уровне в биологической материи, например, в мозге). (Март 1981 г.)
  • Ульрик Нейссер ввел термин «когнитивная психология» в своей книге, опубликованной в 1967 году (« Когнитивная психология» ), в которой Нейссер характеризует людей как динамические системы обработки информации, умственные операции которых можно описать в терминах вычислений.
  • Стивен Пинкер описал «языковой инстинкт», развитую встроенную способность изучать язык (если не писать).
  • Хилари Патнэм предложила функционализм для описания сознания, утверждая, что это вычисления, которые приравниваются к сознанию, независимо от того, выполняются ли вычисления в мозгу, в компьютере или в «мозге в чане».
  • Джордж Рей , профессор Университета Мэриленда , опирается на репрезентативную теорию разума Джерри Фодора, чтобы создать свою собственную версию вычислительной / репрезентативной теории мысли.

Альтернативные теории [ править ]

  • Классический ассоцианизм
  • Коннекционизм
  • Энактивизм
  • Фреймворк прогнозирования памяти
  • Расположенное познание
  • Теория перцептивного контроля

См. Также [ править ]

  • Искусственное сознание
  • Когнитивизм (психология)
  • Конструктивистская эпистемология
  • Зачарованный ткацкий станок
  • Проблема разума и тела
  • Смоделированная реальность

Заметки [ править ]

  1. ^ a b Piccinini, Gualtierro & Bahar, Sonya, 2012. «Нейронные вычисления и вычислительная теория познания» в когнитивной науке. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/cogs.12012
  2. Putnam, Hilary, 1961. «Мозги и поведение», первоначально прочитанные как часть программы Американской ассоциации содействия развитию науки, Раздел L (История и философия науки), 27 декабря 1961 г., перепечатано в Block (1983 г.) ), а также вместе с другими статьями по этой теме в Putnam, Mathematics, Matter and Method (1979)
  3. ^ a b c d Хорст, Стивен, (2005) "Вычислительная теория разума" в Стэнфордской энциклопедии философии
  4. ^ a b Пинкер, Стивен . Чистый лист . Нью-Йорк: Пингвин. 2002 г.
  5. ^ Гоббс, Томас "Де Корпор"
  6. ^ Searle, JR (1980), "Minds, мозги и программы" (PDF) , поведенческий и Мозговые Науки , 3 (3): 417-457, DOI : 10,1017 / S0140525X00005756
  7. Сирл, младший (1992), Новое открытие разума
  8. ^ a b c Патнэм, Х. (1988), Репрезентация и реальность
  9. ^ Чалмерс, DJ (1996), "Реализует ли камень каждый конечный автомат?" , Синтезированное , 108 (3): 309-333, CiteSeerX 10.1.1.33.5266 , DOI : 10.1007 / BF00413692 , S2CID 17751467 , архивируются с оригинала на 2004-08-20 , извлекаться 2009-05-27  
  10. ^ Эдельман, Шимон (2008), «О природе разума, или: Истина и последствия» (PDF) , Журнал экспериментального и теоретического ИИ , 20 (3): 181–196, CiteSeerX 10.1.1.140.2280 , doi : 10,1080 / 09528130802319086 , S2CID 754826 , извлекаться 2009-06-12   
  11. ^ Блэкмон, Джеймс (2012). «Стена Сирла». Erkenntnis . 78 : 109–117. DOI : 10.1007 / s10670-012-9405-4 . S2CID 121512443 . 
  12. Роджер Пенроуз, «Математический интеллект», в Джин Хальфа, редактор журнала What is Intelligence? , глава 5, страницы 107-136. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство, 1994 г.
  13. ^ Уллиан, Джозеф С. (март 1971 г.). "Хилари Патнэм. Умы и машины. Умы и машины, отредактированный Аланом Россом Андерсоном, Prentice-Hall, Inc., Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси, 1964, стр. 72–97. Сидни Хук, Издательство Нью-Йоркского университета, Нью-Йорк, 1960, стр. 148–179.) " . Журнал символической логики . 36 (1): 177–177. DOI : 10.2307 / 2271581 . ISSN 0022-4812 . 
  14. ^ Смитис, JR (ноябрь 1993). "Новое открытие разума. Дж. Р. Сирл. (Стр. 286; 22,50 долл.) MIT Press: Кембридж, Массачусетс, 1992" . Психологическая медицина . 23 (4): 1043–1046. DOI : 10.1017 / s0033291700026507 . ISSN 0033-2917 . 
  15. ^ «ИСКУССТВО, РАЗУМ и РЕЛИГИЯ» . Философские книги . 8 (3): 32–32. Октябрь 1967 г. doi : 10.1111 / j.1468-0149.1967.tb02995.x . ISSN 0031-8051 . 
  16. ^ a b Пиччинини, Гуальтьеро (2015-06-01), «Механистический счет» , Physical Computing , Oxford University Press, стр. 118–151, ISBN 978-0-19-965885-5, получено 12 декабря 2020 г.
  17. ^ a b c d Пиччинини, Гуальтьеро (2017), Залта, Эдвард Н. (ред.), «Вычисления в физических системах» , Стэнфордская энциклопедия философии (изд. лето 2017 г.), Исследовательская лаборатория метафизики, Стэнфордский университет , получено в 2020 г. -12-12
  18. ^ Piccinini, Gualtiero (октябрь 2007). «Вычислительные механизмы *» . Философия науки . 74 (4): 501–526. DOI : 10.1086 / 522851 . ISSN 0031-8248 . 

Ссылки [ править ]

  • Нед Блок, изд. (1983). Чтения по философии психологии, Том 1. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета.
  • Тим Крейн (2003). Механический разум: философское введение в умы, машины и ментальные представления. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Рутледж.
  • Шимон Эдельман (2008) Вычисление разума: как на самом деле работает разум .
  • Джерри Фодор (1975) Язык мысли. Кембридж, Массачусетс: MIT Press .
  • Джерри Фодор (1995) Вяз и эксперт: ментал и его семантика. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
  • Джерри Фодор (1998) Концепции: где когнитивная наука пошла не так. Оксфорд и Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.
  • Джерри Фодор (2010) LOT2: Возвращение к языку мысли. Оксфорд и Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.
  • К. Рэнди Галлистель Обучение и представление. В R. Menzel (Ed) Learning Theory and Behavior. Том 1 обучения и памяти - исчерпывающий справочник. 4 тома (Дж. Бирн, Эд). Оксфорд: Эльзевир. С. 227–242.
  • Харнад, Стеван (1994). «Вычисления - это просто манипуляция интерпретируемыми символами: познание - нет» . Умы и машины . 4 (4): 379–390. DOI : 10.1007 / bf00974165 . С2КИД  230344 .
  • Дэвид Марр (1981) Видение: компьютерное исследование человеческого представления и обработки визуальной информации. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
  • Стивен Пинкер (1997) Как работает разум .
  • Хилари Патнэм (1979) Математика, материя и метод: философские статьи, Vol. 1. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
  • Хилари Патнэм (1991) Представление и реальность. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
  • Хилари Патнэм (1995) Обновление философии. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета.
  • Зенон Пилишин (1984) Вычисление и познание. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
  • Маттиас Шойц, изд. (2003) Вычислительный подход: новые направления. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
  • Джон Сирл (1992) Новое открытие разума. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
  • Гуальтьеро Пиччинини (2015). Физические вычисления: механистический счет . Нью-Йорк, издательство Оксфордского университета.
  • Гуальтьеро Пиччинини (2017) «Вычисления в физических системах», Стэнфордская энциклопедия философии (издание лето 2017 г.), Эдвард Н. Залта (редактор), URL = <https://plato.stanford.edu/archives/sum2017/entries / вычислительные-физические системы />.

Внешние ссылки [ править ]

  • Вычислительная теория разума в PhilPapers
  • Залта, Эдвард Н. (ред.). «Вычислительная теория разума» . Стэнфордская энциклопедия философии .
  • Вычислительная теория разума в проекте « Философия онтологии Индианы»
  • Вычислительная Фонд по изучению познания по Чалмерс
  • Computationalism: The Very Idea , обзор вычислительного подхода Дэвида Дэвенпорта.
  • Модель сознания когнитивного процесса
  • Фодор, ум так не работает
  • Сборник ссылок на онлайн-статьи
  • Бруно Маршал утверждает, что физическая супервентность несовместима с вычислительной теорией (французский).