Machines à penser Ce que les neurosciences et l'intelligence artificielle peuvent nous apprendre sur la conscience

Pour mieux comprendre la science médicale moderne, 10 façons de donner votre temps CPU à la science 10 façons de donner votre temps CPU à la science Lire plus, vous êtes un sac méticuleusement structuré de produits chimiques volatiles sous pression. Il n’ya aucune raison de croire que votre corps a quelque chose de spécial, comparé à celui d’un cadavre, ou à celui d’une Buick. Sauf pour une chose - votre corps contient un cerveau humain vivant.

Il n'y a aucune preuve que de nouvelles lois de la physique ou des phénomènes surnaturels soient impliqués dans la cognition humaine. L'animalisme et le dualisme sont bel et bien morts. C’est inquiétant, du moins au début, parce que, du fait même de l’expérience humaine, il n’est ressentir comme si nous n'étions rien de plus qu'une collection de produits chimiques. Être une personne se sent, à un niveau très profond et intuitif, comme quelque chose qui ne devrait pas être possible pour ce qui est finalement une machine moléculaire compliquée.

Conscience de programmation

Cela soulève la question suivante: si nous apprenons comment fonctionne la conscience, pouvons-nous construire des machines ou écrire des logiciels? 7 sites Web étonnants pour voir les dernières avancées en programmation de l’intelligence artificielle 7 sites Web étonnants pour voir les dernières nouveautés en programmation de l’intelligence artificielle 2001: l'Odyssée de l'espace… mais nous nous rapprochons terriblement. Effectivement, un jour, cela pourrait être aussi semblable aux chaudières de science-fiction produites par Hollywood… Lire la suite, ça aussi? L'effort de construire un logiciel intelligent peut-il nous apprendre des leçons sur la nature de l'esprit humain? Pouvons-nous enfin comprendre suffisamment l'expérience subjective pour décider, une fois pour toutes, du poids moral que nous devrions attribuer aux expériences d'esprits moins sophistiqués, comme ceux du bétail, des dauphins ou des fœtus?

Telles sont les questions difficiles auxquelles les philosophes ont été confrontés pendant des siècles. Cependant, comme la philosophie en tant que discipline ne permet pas vraiment de résoudre les problèmes - très peu de progrès réalisés. 8 Prédictions spectaculairement fausses sur les ordinateurs et Internet 8 Des prédictions spectaculaires erronées sur les ordinateurs et Internet ont été faites. Voici un philosophe traditionnel parlant de la conscience sur une scène TED.

C’est une bonne introduction au sujet, bien que la philosophie de Chalmer soit surnaturelle, proposant un phénomène métaphysique qui procure une conscience d’une manière qui n’interagisse pas du tout avec le monde physique. C'est ce que j'appellerais la solution de facilité.

Si, dans votre effort pour expliquer quelque chose, vous avez recours à la magie, alors vous ne l'avez pas vraiment expliquée - vous avez simplement abandonné le style. On peut dire que Star Trek a mieux abordé le même problème.

Récemment, la science a commencé à faire des progrès significatifs sur ce problème, alors que l'intelligence artificielle et les neurosciences ont commencé à éradiquer le problème. Cela a inspiré de nouveaux domaines de la pensée philosophique fondée sur des preuves. Les connaissances ainsi acquises sont extrêmement intéressantes et permettent de mieux définir une théorie cohérente de la conscience et nous guident vers des machines capables de faire l'expérience de la raison..

Neuroscience et Conscience

En neuroscience, ce sont en grande partie les défauts du cerveau qui nous apprennent des choses sur son fonctionnement. Lorsque le cerveau se brise, nous jetons un coup d'œil derrière le rideau de l'esprit. Prises ensemble, ces idées commencent à dessiner les grandes lignes de ce à quoi la structure de la conscience doit ressembler, et le résultat est fascinant..

Par exemple: Le délire de Cotard (plus coloré appelé “Syndrome du cadavre à pied”), est une illusion souvent causée par une schizophrénie grave ou des lésions physiques du lobe cérébral pariétal, qui provoque divers symptômes, dont le plus intéressant est l’illusion que le patient n’existe pas.

Les victimes de l'illusion de Cotard ne sont pas conscientes de soi. Ils ne croient vraiment pas en leur existence, ce qui conduit souvent à la conclusion qu'ils sont morts. Decartes a déjà affirmé que la vérité fondamentale, sur laquelle tout le reste peut être fondé, est “Je pense donc je suis.” Les gens avec l'illusion de Cotard être en désaccord. En d'autres termes, le composant de la conscience qui inclut la conscience de soi peut être désactivé de manière sélective en endommageant une zone spécifique du cerveau, tout en laissant le reste de l'intellect humain relativement intact..

Une condition connexe est “à l'aveugle,” qui affecte certaines personnes qui sont aveugles en raison de dommages au centre visuel du cerveau. Les patients aveugles sont capables de saisir instinctivement les objets qui leur sont jetés et, si vous les placez devant eux et leur demandez de deviner ce qu'ils sont, ils surperforment considérablement le hasard. Cependant, ils ne croient pas pouvoir voir: subjectivement, ils sont aveugles..

Les patients aveugles sont uniques en ce sens qu'ils ont un sens fonctionnel (vision), mais n'en sont pas conscients. Ce que les lésions cérébrales ont détruit n’est pas leur aptitude traiter les informations visuelles, mais leur capacité à être consciemment conscient de ce traitement.

La vision aveugle survient lorsqu'un circuit spécifique qui éloigne des informations du cortex visuel est endommagé (le circuit V1), mais pas les deux autres, ce qui laisse les neuroscientifiques dans la position unique de savoir exactement quel circuit neural est nécessaire pour que les informations visuelles pénètrent dans la conscience. expérience, mais pas pourquoi.

Il est intéressant de noter que l’inverse de Blindsight est également possible: les victimes du syndrome d’Anton-Babinski perdent la vue mais conservent leur perception consciente de la vision, insistant sur le fait qu’elles peuvent voir normalement et confabulant des explications ridicules de leur incapacité à effectuer des tâches élémentaires.

Il y a également eu des expériences sur la conscience sélectivement handicapante. Par exemple: il existe une petite région du cerveau appelée le claustrum près du centre du cerveau qui, stimulée par une électrode chez au moins certains patients, désactive complètement la conscience et la cognition supérieure, qui revient quelques secondes plus tard lorsque le courant électrique cesse.

Ce qui est intéressant, c'est que pendant la stimulation, le patient reste éveillé, les yeux ouverts, assis. Si le patient est invité à répéter une tâche alors que le courant est activé, il s'éloigne simplement de ce qu'il fait et s'arrête. On pense que le rôle du claustrum est de coordonner la communication entre différentes régions du cerveau, y compris l'hippocampe, l'amygdale, le noyau caudé et éventuellement d'autres..

Certains neuroscientifiques estiment que le claustrum sert à coordonner la communication entre différents modules du cerveau; stimuler cette région désactiverait cette coordination et ferait que le cerveau se décompose en composants distincts - chacun étant largement inutile isolément et incapable de construire une expérience subjective.

Cette notion rejoint ce que nous savons de la fonction des anesthésiques - que nous utilisions depuis des siècles avant de comprendre leur fonctionnement..

On pense actuellement que les anesthésiques généraux interfèrent avec la mise en réseau des différents composants cérébraux de haut niveau, les empêchant de construire tout système neurologique nécessaire pour produire une expérience consciente cohérente. Cela a un certain sens intuitif: si le cortex visuel ne peut pas envoyer d’informations à votre mémoire de travail, vous n’avez aucun moyen de vivre une expérience visuelle consciente dont vous pourrez parler plus tard..

Il en va de même pour l'audition, la mémoire, les émotions, le monologue interne, la planification, etc. Tous ces systèmes sont des modules qui, une fois déconnectés de la mémoire de travail, supprimeraient une partie cruciale de l'expérience consciente..

En fait, il serait peut-être plus juste de parler de conscience - plutôt qu’en tant qu’entité unifiée et distincte - en tant que collaboration de différents types de conscience, liés entre eux par une inclusion dans le flux narratif de la mémoire. En d'autres termes, au lieu d'un “la conscience”, vous pourriez avoir une conscience visuelle, une conscience audible, une conscience de souvenirs, etc. C'est une question ouverte de savoir s'il reste quelque chose lorsque vous enlevez toutes ces pièces ou si cela explique entièrement le problème de la conscience..

Théories de la conscience

Daniel Dennett, autrement connu sous le nom de “vieillard grincheux” de la recherche sur la conscience, soutient que tel est en fait le cas - que la conscience n’est tout simplement pas aussi spéciale que la plupart des gens l’imaginent. Son modèle de conscience, que certains accusent d'être trop réductionniste, s'appelle la théorie des «brouillons multiples» et fonctionne comme suit:

Le cerveau fonctionne comme une population de modules semi-indépendants et interconnectés, qui transmettent continuellement des informations. Geeks pèse: un humain pense-t-il plus vite qu'un ordinateur? Geeks Weigh In: un humain pense-t-il plus vite qu'un ordinateur? En savoir plus semi-discrètement sur le réseau, souvent en réponse aux signaux qu’ils reçoivent d’autres modules. Les signaux qui déclenchent des réponses d'autres modules, tels qu'une odeur qui provoque une mémoire visuelle, une cascade entre les modules et une escalade. La mémoire peut provoquer une émotion et un processus exécutif peut avoir une réponse à cette émotion, qui peut être structurée par le centre de la langue en une partie d'un monologue intérieur..

Ce processus augmente les chances que toute la cascade de signaux liés soit détectée par le mécanisme de codage de la mémoire du cerveau et devienne partie intégrante de l'enregistrement de la mémoire à court terme: “récit” de conscience, dont certains en feront une mémoire à plus long terme, et feront partie des archives permanentes.

Selon Dennett, la conscience n'est rien d'autre qu'un récit en série composé de ces sortes de cascades, qui constituent le récit complet du système dans lequel le monde existe et son chemin à travers lui. Comme les modules ne disposent pas d'un accès introspectif à leurs propres fonctions, on ne fournit aucune information utile lorsqu'on nous demande de décrire la nature du comportement d'un module. En conséquence, nous pensons intuitivement que notre expérience subjective est indéfinissable et ineffable..

Un exemple serait de demander à quelqu'un de décrire à quoi ressemble la couleur rouge. La question semble absurde, non pas en raison de faits inhérents à l'univers, mais parce que la structure sous-jacente du cerveau ne nous permet pas de savoir comment la couleur rouge est implémentée dans notre propre matériel. En ce qui concerne notre expérience consciente, c’est juste… rouge.

Les philosophes appellent ce type d'expériences «qualia» et leur attribuent souvent une signification quasi mystique. Daniel Dennett suggère qu'ils ressemblent davantage à une page neurologique de 404 pages que le cerveau vomit lorsqu'on lui demande ce qui se passe derrière le rideau d'une région cérébrale particulière inaccessible au récit conscient. Dennet lui-même le dit ainsi:

Il n'y a pas unique, définitif “flux de la conscience,” parce qu'il n'y a pas de siège central, pas de théâtre cartésien où “tout vient ensemble” pour la lecture d'un méchant central. Au lieu d'un tel flux unique (quelle que soit sa largeur), il existe plusieurs canaux dans lesquels des circuits spécialisés tentent, parallèlement à des pandémoniums, de faire leurs différentes choses, créant ainsi des brouillons multiples au fur et à mesure. La plupart de ces brouillons fragmentaires de “récit” jouent des rôles éphémères dans la modulation de l'activité actuelle, mais certains sont promus à d'autres rôles fonctionnels, en succession rapide, par l'activité d'une machine virtuelle dans le cerveau. La sérialité de cette machine (ses “von Neumannesque” caractère) n'est pas un “câblé” caractéristique de conception, mais plutôt le résultat d’une succession de coalitions de ces spécialistes.

Il y a bien sûr d'autres écoles de pensée. Un modèle actuellement apprécié par certains philosophes est la théorie de l'information intégrée, selon laquelle la conscience d'un système est liée à la densité de son réseau interne - la complexité de sa structure globale, par rapport à la structure de ses composants..

Cependant, ce modèle a été critiqué via la suggestion de systèmes d’information intuitivement non-conscients (simplement structurés) qu’il considère comme massivement plus conscient que les humains. Scott Aaronson, chercheur en mathématiques et critique vocal de la théorie de l'information intégrée, a déclaré ceci à propos de la question il y a quelques mois:

“À mon avis, le fait que la théorie de l'information intégrée soit erronée - manifestement erronée, pour des raisons qui en sont l'essence même - la place dans les 2% supérieurs de toutes les théories mathématiques de la conscience jamais proposées. Il me semble que presque toutes les théories concurrentes de la conscience ont été si vagues, si légères et si malléables qu'elles ne peuvent aspirer à l'injustice..”

Un autre modèle proposé considère que la conscience est le résultat de la modélisation par les humains eux-mêmes, une idée qui peut être compatible avec le modèle de Dennett, mais souffre du défaut potentiellement fatal de suggérer qu'un ordinateur Windows exécutant une machine virtuelle est en quelque sorte conscient. La liste des modèles de conscience est à peu près aussi longue que la liste de tous ceux qui se sont toujours sentis enclins à s'attaquer à un problème aussi difficile.

Il existe de nombreuses options, allant du mystique absolu au pragmatisme cynique et farouche de Dennett. Pour mon argent, la théorie des multiples brouillons de Dennett me semble être, sinon un compte-rendu complet de la raison pour laquelle les êtres humains parlent de conscience, du moins un départ solide sur cette voie..

Intelligence artificielle et conscience

Disons que, dans quelques années, les progrès en neurosciences ont conduit à une grande théorie unifiée de la conscience - comment pourrions-nous savoir si c'est juste? Et si la théorie laisse de côté quelque chose d’important - comment le saurions-nous? L’histoire des sciences nous a appris à nous méfier des bonnes idées que nous ne pouvons pas tester. Alors, comment pourrions-nous tester notre modèle de conscience?

Eh bien, nous pourrions essayer d'en construire un.

Notre capacité à construire des machines intelligentes a connu une sorte de renaissance ces derniers temps. Watson, un logiciel intelligent développé par IBM, qui a remporté le célèbre jeu télévisé Jeopardy, est également capable d'une gamme étonnamment étendue de tâches intellectuelles, après avoir été adapté pour servir à la fois de chef talentueux et de diagnosticien surhumain..

Bien qu'IBM appelle Watson un ordinateur cognitif, la vérité est que Watson est un véritable triomphe de l'intelligence artificielle non neuromorphique Giovanni Idili d'OpenWorm: cervelle, vers et intelligence artificielle Giovanni Idili d'OpenWorm: cervelle, vers, et intelligence artificielle Simulation d'une le cerveau humain est un problème, mais un projet à source ouverte fait des premiers pas cruciaux en simulant la neurologie et la physiologie de l'un des animaux les plus simples connus de la science. En savoir plus - c’est-à-dire qu’il s’agit d’un logiciel intelligent qui ne tente pas de mettre en œuvre les connaissances spécifiques de la neuroscience et de la recherche sur le cerveau. IBM utilise un grand nombre d’algorithmes d’apprentissage automatique très différents, dont certains servent à évaluer la sortie d’autres algorithmes pour en évaluer l’utilité, et de nombreux algorithmes ont été modifiés à la main pour se connecter de manière productive..

À mesure que Watson s'améliore et que son raisonnement devient plus profond et plus utile, il est facile d'imaginer utiliser la technologie Watson, ainsi que d'autres technologies non encore développées, pour construire des systèmes imitant la fonction de systèmes cérébraux spécifiques connus, et les intégrer de manière à produire une expérience consciente.

Nous pourrions ensuite expérimenter avec cette machine intelligente pour voir si elle décrit une expérience subjective - et, le cas échéant, déterminer si cette expérience subjective est semblable à l'expérience humaine. Si nous pouvons construire un ordinateur conscient qui, à son niveau le plus bas est ne pas semblable à notre propre neurologie, cela validerait certainement le modèle!

Cette idée de construire une intelligence artificielle pour valider des théories sur le cerveau n’est pas nouvelle. Spaun, un projet de recherche de l'Université de l'Alberta, est une énorme simulation de réseau neuronal biologique (à l'échelle de la souris) conçue pour mettre en œuvre des modèles de diverses régions du cerveau, y compris la fonction exécutive, la vue, la mémoire de travail et la fonction motrice..

L'implémentation est capable d'exécuter un certain nombre de tâches cognitives de base, telles que reconnaître et dessiner des symboles, répéter des chaînes de chiffres, répondre à des questions simples en tirant les réponses et en prédisant le prochain chiffre d'une séquence. Parce que Spaun peut faire ces choses, cela implique que les modèles actuels d’intelligence artificielle sont corrects, du moins dans les grandes lignes..

En principe, on pourrait appliquer la même chose à la conscience, à condition que nous puissions construire les composants du système à un niveau suffisamment élevé. Bien sûr, la capacité à fabriquer des machines conscientes implique un certain degré de responsabilité. Allumer une machine consciente est au moins une responsabilité morale aussi grande que la décision d'avoir un enfant et, si nous réussissons, nous sommes responsables du bien-être de cette machine pour le reste de son existence..

Cela s'ajoute aux risques associés à la création de logiciels très intelligents, à savoir le risque qu'une machine avec des valeurs différentes de la nôtre améliore rapidement sa propre architecture jusqu'à ce qu'elle soit assez intelligente pour commencer à changer le monde d'une manière que nous n'aimerions peut-être pas. De nombreux commentateurs, dont Stephen Hawking et Elon Musk, ont noté que cela pourrait être l'une des menaces les plus importantes à laquelle l'humanité sera confrontée.

En d'autres termes: la possibilité de créer un nouveau type de “Humain” est une grande responsabilité. C'est peut-être la chose la plus importante que l'humanité ait jamais faite en tant qu'espèce, et nous devrions le prendre très au sérieux. Néanmoins, il existe aussi un potentiel - le potentiel de comprendre ces questions fondamentales concernant notre propre esprit. Nous n’avons toujours pas la technologie dont nous avons besoin pour mettre ces idées en pratique, mais pas si loin que nous pouvons les ignorer complètement. L’avenir est imminent, et il serait sage de nous y préparer aujourd’hui.

Crédits image: “Watson et les trois autres podiums“, par Atomic Taco, “Pas de cerveau” par Pierre-Olivier Carles, “Cerveau“, par GreenFlames09 “Lumières d'idées” de Saad Faruque, Abstract Eye de ARTEMENKO VALENTYN via Shutterstock

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