Сознание у искусственного интеллекта — возможно ли такое?

Способна ли машина обрести сознание? Этим вопросом давно задаются не только фантасты, но и учёные. Поговорим об этом с точки зрения математики. В ней есть особые числа, которые, возможно, помогут описать сознание человека.

О вопросах сознания у ИИ рассуждает доктор технических наук, доцент и заместитель руководителя научной группы Научного центра информационных технологий и искусственного интеллекта Университета «Сириус» Константин Гнидко. Область его научных интересов: ИИ и машинное обучение, моделирование когнитивных функций человека, информационная безопасность и квантовые технологии.

Возможность моделирования сознания

Сперва сделаем оговорку: в этой статье под искусственным интеллектом мы будем понимать не только нейросети, но и способность любых систем на базе сложных аппаратно-алгоритмических решений выполнять функции, которые традиционно считаются прерогативой человека. Успехи ИИ в последние годы позволяют настолько убедительно имитировать некоторые из человеческих функций, что пройти классический тест Тьюринга для современной большой лингвистической модели не проблема. 

Специально для демонстрации некоторых возможностей современного ИИ Константин Гнидко разработал чат-бота «Схоласт» (Scholastic), который моделирует беседу трёх персонажей. В ней участвуют «Священник», «Учёный» и «Скептик», каждый из которых реализован в виде независимого ИИ-агента и обладает собственным взглядом на обсуждаемую проблему. По умолчанию разговор идёт о возможности возникновения сознания у ИИ, однако пользователь может задать любую другую тему.

Основные научно-философские концепции сознания:

  • физикализм, или функционализм, — работа мозга (и, возможно, других сложных систем) каким-то образом порождает сознание;
  • панпсихизм — любая материальная частица обладает «долей» сознания;
  • новый мистерианизм — сознание, возможно, и создаётся мозгом, но само оно в принципе не может и никогда не сможет это понять.
Американский философ и когнитивист Дэниел Деннет вообще отрицал существование сознания в общепринятом понимании Фото: © Beata Zawrzel / NurPhoto / Getty Images

Ни одна из этих теорий не доказана, при этом ни одна не утверждает, что сознанием обладает только человек. Значит, в теории оно может появиться и у машины, наделённой подобием мозга. Или нет?

Теорема Гёделя о неполноте

Математическая основа работы современных вычислительных машин базируется на тезисе Чёрча-Тьюринга: любая функция, которая может быть вычислена физическим устройством, может быть вычислена машиной Тьюринга. То есть для любого алгоритма, выполнимого за конечное время, существует математическая система, которая позволяет его описать. Вот почему некоторое время бытовало оптимистичное мнение: нужно лишь описать сложные алгоритмы всех функций нашего сознания и подсознания, и их можно будет технически воспроизвести. 

Однако ещё в 1931 году австрийский математик Курт Гёдель доказал свою знаменитую теорему о неполноте и поставил научный мир перед фактом: любая формальная теория либо неполна, либо противоречива. То есть содержит утверждения, которые нельзя ни доказать, ни опровергнуть средствами самой этой теории. В нашем случае это означает, что тьюринговскому компьютеру всегда можно поставить задачу, которую он не сможет решить, не уходя в бесконечный перебор, поскольку не сможет ни подтвердить, ни опровергнуть некоторое утверждение. 

К примеру, дадим компьютеру задачу: «Найди два натуральных числа, сумма квадратов которых отрицательна, или докажи, что таких чисел не существует». Если не заложить в машину готовое правило о том, что это невозможно (сумма квадратов не может быть отрицательной), она вынуждена будет следовать простому алгоритму: взять число, возвести в квадрат, взять второе, тоже возвести в квадрат, сложить. Затем проверить, является ли сумма числом меньше нуля. Если условие не выполнено, проверить следующую пару цифр. Поскольку натуральных чисел бесконечно много, этот перебор никогда не закончится, и машина уйдёт в бесконечный цикл. Иными словами, даже такая простая задача алгоритмически невычислима за конечное число шагов. И эту проблему нельзя решить ни наращиванием вычислительных мощностей, ни усложнением формальной теории. Потрясающим следствием из теоремы Гёделя о неполноте оказался интересный факт: 

Способность человека к пониманию и постижению сути вещей невозможно свести к какому-то набору вычислительных правил

Нобелевский лауреат Роджер Пенроуз в своих книгах «Тени разума» и «Новый ум короля» приводит множество примеров наличия неалгоритмической составляющей в нашем мозге. Основой сознания, по Пенроузу, выступают происходящие в мозге квантовые процессы. Теория настолько же интересная, насколько и спорная. Однако необычные свойства квантового микромира вроде неопределённости, суперпозиции и «запутанности» состояний неожиданным образом перекликаются с тем, как работает ум. Отсюда происходит интересная гипотеза о применении особой системы координат и квантовых формализмов для описания сознания (и подсознания) человека.

p-адические числа

Пытаться описать взаимодействие мыслей, идеи и ассоциаций с помощью стандартной вещественной системы координат, которая используется для материального макромира, судя по всему, бесперспективно. Но есть другой вариант — так называемые p-адические (читается пэ-адические) числа, которые в 1897 году предложил использовать немецкий математик Курт Гензель. Долгое время их применяли только в теории чисел.

В p-адическом пространстве числа тем ближе друг к другу, чем больше раз их разность делится без остатка на некоторое простое число p. Если структуру p-адических чисел представить в виде дерева, тогда числа тем ближе, чем длиннее у них общий корень. А если в виде многожильного провода, то каждый тонкий провод — отдельное число — попадает в обойму с другими по признаку делимости на простое p и остатку от этого деления. Допустим, p=3. Тогда числа 18 и 9 будут близки друг к другу, потому что их разность (9) без остатка делится на 3 во второй степени. А, к примеру, 18 и 17 — далеки, поскольку их разность (1) вообще на 3 не делится.

Со временем p-адические числа пригодились для описания квантовых процессов. А согласно теореме Островского если вещественные числа не подходят для создания модели сознания, то остаются только p-адические. Третьего не дано. Таким образом, можно выдвинуть гипотезу о предназначении p-адических чисел: 

Вещественные числа описывают материальный макроскопический мир и движение объектов в нем, а p-адические — ментальные пространства и динамические процессы в них

Пространство, задаваемое p-адическими числами, обладает необычными свойствами и существенно отличается от привычного нам физического мира. Часть этих свойств ближе к ментальному уровню.

Ультраметрическое пространство (p-адические числа) Ментальное пространство Метрическое пространство (вещественные числа)
Иерархическая древовидная структура, на которой заданы отношения частичного порядка. Чётко выраженная иерархия понятий, образов, чувств. Существуют несопоставимые духовные объекты, следовательно, задана частичная упорядоченность. Однородность. Все точки физического пространства  равноправны.
Неархимедова (ультраметрическая) геометрия пространства. Выполняется усиленное неравенство треугольника. Не выполняется аксиома Архимеда. Выполняется аксиома Архимеда и неравенство треугольника.
Дискретность Дискретность Непрерывность
Несвязность Несвязность (фундаментальное свойство духовных пространств (см. Евклид «Начала» и «Категории» Аристотеля)) Связность
Любая точка ультраметрического шара является его центром. Все шары одновременно открыты и замкнуты.

«Природа — это бесконечная сфера, центр которой находится везде, а окружность нигде».

Блез Паскаль

У шара может быть только один центр. Шар является либо открытым, либо замкнутым.

Британский математик Ада Лавлейс, которую называют первым программистом в истории, говорила, что аналитическая машина не способна создать что-то новое. Сегодня на фоне успехов генеративных моделей ИИ, создающих тексты, музыку, изображения и видео, её аргумент оспаривают. Хотя стена, воздвигнутая Гёделем для формальных вычислительных систем, по-прежнему нерушима. Тем не менее вопрос о возможности или невозможности математического описания сознания и появления его у машин остаётся открытым.

Один из критериев истины в науке наряду с подтверждением практикой — это красота и гармоничность теории или модели. В этом смысле сама идея о том, что два предоставленных нам Вселенной способа описания мира — вещественный и p-адический, дополняющие друг друга части единой теории материи и духа, невероятно красива и заслуживает дальнейшего всестороннего исследования. 

Подробнее о возможности появления сознания у машины Константин Гнидко расскажет на форуме «Если перед нами встанет истина…», который пройдет в Сириусе 13 и 14 февраля. Приедут преподаватели и студенты вузов, а также духовных академий, учёные и религиозные деятели. В программе пленарное заседание «Истина в науке, искусстве и религии — среда воспитания», тематические секции «Истина в поле ценностей», «Истина в поле знания» и «Теория эволюции в поле религии», актовые лекции и неформальные обсуждения.

«Новизна нашего форума — в постановке вопроса о науке, искусстве и религии как не альтернативных, но взаимодополняющих способах познания. То, что Сириус становится площадкой для встречи экспертов в области науки, искусства и религии, безусловно, является значимым событием и стратегически важной задачей, в том числе в деле подготовки будущих преподавателей», — говорит профессор МГИМО, председатель Синодального отдела по взаимоотношениям Церкви с обществом и СМИ Владимир Легойда.

Оцените статью
Поделись знанием

Рекомендуем

1
Теории сознания: зачем нужны споры о том, как работает разум #мозг #сознание 26 января 2024 15:56
2
Как искусственный интеллект и нейробиология развивают друг друга #ИИ #мозг 26 июня 2024 06:46
3
Книга недели: о природе сознания и эмоциях #мозг #сознание 06 ноября 2024 11:05