Cum se construiește o minte

„Fiind unul dintre cei mai eminenți pionieri ai Inteligenței Artificiale, Ray Kurzweil a creat o nouă carte care ne explică adevărata natură a inteligenței, atât a celei biologice, cât și a celei non biologice. Cartea descrie creierul uman ca fiind o mașină capabilă să înțeleagă concepte ierarhice mergând de la forma unui scaun, până la natura umorului. lntuițiile lui deosebit de importante scot în evidență rolul-cheie al învățării, atât pentru creierul uman, cât și în domeniul Iteligenței Artificiale.”

„Rareori se întâmplă să găsești o carte care să îți pună la dispoziție un conținut unic și. atât de încărcat de inspirație în fiecare pagină. Cum se construiește o minte realizează însă mult mai mult de-atât. Ray are un asemenea stil de a aborda provocări aparent copleșitoare cu raționamente atât de solide, încât în cele din urmă îl convinge pe cititor că omului îi este perfect posibil să creeze inteligență non biologică, o inteligență care să o depășească cu mult pe cea umană. Este o carte vizionară, dar în același timp accesibilă și acaparatoare.”

„Dacă te-ai întrebat vreodată cum îți funcționează mintea, citește această carte. Intuițiile lui Kurzweil dezvăluie secrete-cheie care stau la baza gândirii omului și a capacității noastre de a o re-crea. Este o carte elocventă și provocatoare pentru minte.”

Ray Kurzweil este unul dintre cei mai mari inventatori, gânditori și futuriști ai lumii, cu un palmares de treizeci de ani de predicții exacte. Numit geniul neliniștit” (The Wall Street Journal) și „mașina inteligentă supremă” (Forbes), Kurzweil a fost ales în topul antreprenorilor de publicația Inc., care l-a descris ca fiind „moștenitorul de drept al lui Thomas Edison”.

Mulțumiri ... 7

Introducere ... 9

Capitolul 1. Experimente mintale despre lume ... 19

Capitolul 2. Experimentele mintale de gândire ... 30

Capitolul 3. Un model de neocortex: Teoria minții bazate pe recunoaștere ... 38

Capitolul 4. Neocortexul biologic ... 76

Capitolul 5. Creierul vechi ... 92

Capitolul 6. Abilitățile transcendente ... 107

Capitolul 7. Neocortexul digital inspirat de biologie ... 118

Capitolul 8. Mintea ca un computer ... 172

Capitolul 9. Experimente mintale despre minte ... 190

Capitolul 1 O. Legea accelerării veniturilor aplicată creierului ... 235

Capitolul 11. Obiecții ... 252

Epilogul ... 262

Note ... 267

Capitolul 1. EXPERIMENTE MINTALE DESPRE LUME

Teoria selecției naturale a lui Darwin a apărut foarte târziu în istoria gândirii. O fi fost oare întârziată pentru că se opunea dezvăluirii adevărului, pentru că era o temă cu totul nouă în istoria științei, pentru că era caracteristică numai ființelor vii sau pentru că se ocupa cu scopul și cauzele finale fără să postuleze un act al creației? Eu cred că nu. Darwin pur și simplu a descoperit rolul selecției, un gen de cauzalitate foarte diferit de mecanismele cauză-efect ale științei de până în acel moment.

Originile unei fantastice varietăți de lucruri vii pot fi explicate prin contribuția acelor caracteristici noi, posibil de proveniență aleatorie, care au reușit să supraviețuiască. În științele fizicii și biologiei exista prea puțin sau nu exista nimic care să prevestească selecția drept cauză principală.

În ultimă instanță, nimic nu este sacru, cu excepția integrității propriei minți.

O metaforă din geologie

La începutul secolului al nouăsprezecelea, geologii au meditat la o întrebare fundamentală. Peșterile și canioanele de felul Marelui Canion din Statele Unite și al Defileului Vikos din Grecia (recunoscut ca fiind cel mai adânc canion din lume) există În toate colțurile lumii. Cum au ajuns acolo aceste formațiuni maiestuoase?

Invariabil, a existat un curs de apă care a părut să profite de oportunitatea de a curge prin aceste structuri naturale, dar, anterior mijlocului de secol nouăsprezece, păruse absurd ca aceste cursuri de apă blânde să fi fost creatoarele unor văi și promontorii atât de mari. Însă geologul britanic Charles Lyell (1797-1875) a avansat ipoteza că într-adevăr deplasarea apei a fost aceea care a sculptat aceste modificări geologice majore, de-a lungul unor perioade îndelungate, în esență grăunte cu grăunte. Ideea lui Lyell a fost inițial întâmpinată cu ridiculizări, dar, în decurs de două decenii, teza a căpătat susținere generală.

Un om care urmărea cu atenție răspunsul comunității științifice la teza radicală a lui Lyell a fost naturalistul englez Charles Darwin (1809-1882). Să ne gândim la situația biologiei în jurul anului 1850. Domeniul era extraordinar de stufos, se confrunta cu nenumărate specii de animale și plante, oricare dintre ele prezentând o mare complexitate. Majoritatea oamenilor de știință s-au opus oricărei Încercări de a veni cu o teorie unificatoare a uluitoarei varietăți a Naturii. Această diversitate slujea drept testament pentru glorificarea creației lui Dumnezeu, ca să nu mai vorbim de inteligența oamenilor de știință capabili să o stăpânească.

Darwin a abordat problema conceperii unei teorii generale a speciilor făcând analogie cu teza lui Lyell pentru explicarea modificărilor graduale ale caracteristicilor speciilor pe parcursul mai multor generații. El a combinat această idee cu propriile sale experimente mintale și cu observațiile de pe parcursul celebrei lui lucrări Călătoria corabiei Beagle. Darwin a demonstrat că, de-a lungul fiecărei generații, indivizii care pot supraviețui cel mai bine în nișa lor ecologică ar fi și cei care ar crea următoarea generație.

În data de 22 noiembrie 1859, cartea lui Darwin Originea speciilor a fost pusă în vânzare. În ea, autorul își exprima clar datoria față de Lyell:

Sunt perfect conștient că această doctrină a selecției naturale, exemplificată în anterioarele posturi imaginare, este expusă acelorași obiecții care au fost emise la început și împotriva nobilelor perspective ale lui Sir Charles Lyell cu privire la „modificările moderne ale Pământului, ilustrate de geologie”; dar acum rareori mai auzim că acțiunea valurilor de pe coaste mai este considerată o cauză superficială și nesemnificativă atunci când e aplicată excavării unor văi gigantice sau formării celor mai lungi linii de promontorii din interiorul uscatului. Selecția naturală nu poate să intervină decât prin acumularea și păstrarea unor modificări infinit de mărunte, fiecare dintre ele profitabilă pentru ființa actuală; și, la fel cum geolog ia modernă aproape că a alungat concepții cum ar fi excavarea unei mari văi de un singur val de proporții diluviene, tot așa selecția naturală, dacă este un principiu adevărat, va elimina credința în crearea permanentă de noi ființe organice sau în orice mari și bruște modificări ale structurii lor.

Întotdeauna există mai multe motive pentru care se manifestă opoziție față de marile idei noi și nu este greu să identificăm asemenea motive și în cazul lui Darwin. Afirmația că ne-am tras nu de la Dumnezeu, ci din maimuțe, iar înaintea acestora din viermi, nu le-a căzut bine multor comentatori. Aluzia că, bunăoară, câinele nostru de companie ne este văr, la fel ca și coropișnița, ca să nu mai vorbim de planta pe care am călcat (văr de gradul un milion sau un miliard, poate, dar totuși rudă) li s-a părut multora o blasfemie.

Însă ideea a prins rapid, pentru că aducea coerență în ceea ce anterior reprezenta se un corp de observații aparent fără legătură între ele. Înainte de anul 1872, la publicarea celei de-a șasea ediții a cărții Originea speciilor, Darwin a adăugat Într-un pasaj: „Ca o consemnare a unei stări anterioare de lucruri, am păstrat în paragrafele precedente... mai multe fraze care sugerează că naturaliștii cred într-o creație separată a fiecărei specii; și am fost foarte cenzurat pentru că m-am exprimat astfel. Dar, fără îndoială, aceasta era credința generală atunci când a apărut prima ediție a prezentei lucrări. Acum lucrurile s-au schimbat complet și aproape orice naturalist recunoaște marele principiu al evoluției”

Pe parcursul următorului secol, ideea unificatoare a lui Darwin s-a adâncit. În anul 1869, la doar un deceniu de la publicarea inițială a Originii speciilor, fizicianul elvețian Friedrich Miescher (1844-1895) a descoperit în nucleul celulei o substanță pe care a numit-o „nucleină” și care s-a dovedit a fi ADN-ul. În anul 1927, biologul rus Nikolai Koltsov (1872-1940) a descris ceea ce el numea o „moleculă ereditară gigant”, despre care a spus că e formată din „două șiruri în oglindă, care se replică de o manieră semiconservatoare, folosind drept model fiecare dintre cele două șiruri”. Și descoperirea lui a fost condamnată de mulți. Comuniștii au considerat că era vorba de propagandă nazistă, iar moartea lui bruscă, neașteptată, a fost atribuită poliției secrete a Uniunii Sovietice. În anul 1953, la aproape un secol de la publicarea prolificei cărți a lui Darwin, biologul american James D. Watson (născut În anul 1928) și biologul englez Francis Crick (1916-2004) au realizat prima caracterizare precisă a structurii ADN-ului, descriindu-l drept un dublu helix compus din două lungi molecule răsucite. Merită să scot În evidență faptul că descoperirea celor doi s-a bazat pe ceea ce actualmente e cunoscut sub numele de „Fotografia 51”, realizată de coleg a lor, Rosalind Franklin, care a folosit cristalografia În raze X. A fost prima reprezentare care a dezvăluit dublul helix. Date fiind indiciile obținute din fotografia lui Franklin, au fost emise sugestii potrivit cărora Rosalind Franklin ar fi trebuit să primească, alături de Watson și Crick, Premiul Nobel.

Odată cu descrierea moleculei care putea să codifice programul biologic, a fost instaurată și o teorie unificatoare a biologiei. Aceasta a asigurat un fundament simplu și elegant pentru toate formele de viață. Depinzând numai de valorile perechilor de bază care alcătuiesc șirurile ADN-ului din nucleu (și, Într-o mai mică măsură, din mitocondrii), organismul devine la maturitate un fir de iarbă sau o ființă omenească. Intuirea acestui fapt nu a eliminat încântătoarea diversitate a Naturii, dar acum înțelegem că această extraordinară diversitate izvorăște din marea varietate de structuri care pot fi codificate în această moleculă universală.

Călare pe o rază de lumină

La începutul secolului douăzeci, lumea fizicii se afla într-o fundătură, în urma unei noi serii de experimente. În anul 1879, în familia unui inginer german și a soției sale casnice s-a născut un băiat. A început să vorbească abia la vârsta de trei ani și s-a spus despre el că, la nouă ani, a avut probleme la școală. La șaisprezece ani, visa cu ochii deschiși să călărească pe o rază de lumină.

Acest băiat era conștient de experimentul din anul 1803 al matematicianului englez Thomas Young (1773-1829), care a stabilit că lumina e formată din unde. Concluzia, la momentul acela, a fost că undele de lumină trebuie să se deplaseze printr-un fel de mediu; la urma urmelor, valurile oceanului se propagă prin apă, iar undele sonore se propagă prin aer și alte materiale. Oamenii de știință au denumit mediul prin care se propagă lumina eter. Băiatul era la curent și cu experimentul din anul 1887 al savanților americani Albert Michelson (1852-1931) și Edward Morley (1838-1923), care încercaseră să confirme existența eterului. Acel experiment se bazase pe analogia deplasării unei bărci cu vâsle în amonte și în aval pe un râu. Dacă vâslești cu viteză constantă, atunci viteza ta măsurată de pe mal va fi mai mare când vâslești în aval decât când vâslești în amonte. Michelson și Morley au presupus că lumina se deplasează prin eter cu o viteză constantă (respectiv cu viteza luminii). Ei au raționat că viteza luminii Soarelui atunci când Pământul se deplasează pe orbita lui spre Soare (viteză măsurată din punctul nostru de vedere, de pe Pământ) comparativ cu viteza ei aparentă când Pământul se depărtează de Soare trebuie să fie diferită (cu dublul vitezei Pământului). Dovedirea acestui lucru ar fi confirmat existența eterului. Însă ceea ce au descoperit cei cuiva? Și, Într-adevăr, timp de optsprezece ani de la momentul experimentului Michelson-Morley, alți gânditori nu reușiseră să găsească o concluzie care i se părea atât de evidentă Maestrului Einstein. Acei mulți alții care cumpăniseră această problemă în ultima parte a secolului al nouăsprezecelea practic „căzuseră de pe cal” în privința urmăririi implicațiilor unui principiu, ținându-se în schimb de ideile lor preconcepute privitoare la mecanismul realității. (Probabil că ar fi trebuit să modific metafora în „căzuseră de pe raza de lumină”.)

Al doilea experiment mintal al lui Einstein a fost să se imagineze pe el și pe fratele său zburând prin spațiu. Cei doi se află la 297.000 de kilometri distanță unul de altul. Einstein vrea să se deplaseze mai repede, dar dorește și să păstreze distanța dintre ei constantă. Așadar îi face fratelui său un semn cu lanterna de fiecare dată când vrea să accelereze. Deoarece știe că va fi nevoie de o secundă pentru ca semnalul să ajungă la fratele lui, așteaptă timp de o secundă după emiterea semnalului înainte să efectueze propria accelerare. De fiecare dată când recepționează semnalul, fratele lui accelerează imediat. În acest fel, cei doi frați accelerează exact În același timp și, prin urmare, rămân la aceeași distanță unul de celălalt.

Dar acum să ne gândim la ce am vedea dacă ne-am afla pe Pământ.

Dacă frații s-ar îndepărta de noi (Albert fiind în față), ni s-ar părea că ar dura mai puțin de o secundă pentru ca lumina să ajungă la fratele lui, pentru că el se îndreaptă către sursa de lumină. De asemenea, am vedea ceasul fratelui lui Albert încetinind (pe măsură ce viteza lui crește și el se află mai aproape de noi). Din ambele motive, i-am vedea pe amândoi frații apropiindu-se din ce în ce mai mult și În cele din urmă ciocnindu-se. Însă, din perspectiva lor proprie, cei doi frați ar rămâne la o distanță constantă de 297.000 de kilometri unul de celălalt.

Cum e posibil așa ceva? Răspunsul – evident – este că distanțele se contractă În paralel cu deplasarea (dar nu și perpendicular pe ea). Prin urmare, cei doi frați Einstein ar deveni mai scurți (presupunând că ar zbura cu capul înainte) pe măsură ce s-ar deplasa tot mai rapid. Această concluzie bizară probabil că a îndepărtat mai mulți fani inițiali ai lui Einstein decât diferența trecerii timpului.

În cursul aceluiași an, Einstein s-a gândit la relația dintre materie și energie. Era un alt experiment mintal. Fizicianul scoțian James Clerk Maxwell arătase În anii 1850 că particulele de lumină, numite fotoni, nu aveau masă, dar cu toate acestea aveau impuls. Când eram mic, am avut un dispozitiv numit radiometru Crookes, care consta dintr-o sferă de sticlă închisă ermetic, În care era un vid parțial și un set de patru paie ce se învârteau pe un ax. Paiele erau albe pe o parte și negre pe cealaltă. Fața aibă a fiecărei paie reflecta lumina, iar fața neagră o absorbea. (De-asta e mai răcoritor să porți un tricou alb și nu unul negru într-o zi caniculară.) Când asupra dispozitivului se aplica un fascicul de lumină, paiele se roteau, fețele negre depărtându-se de lumină. Aceasta este o demonstrație directă că fotonii posedă un impuls suficient de mare pentru a face paiele radiometrului să se miște.

Problema cu care s-a luptat Einstein a fost că impulsul reprezintă o funcție de masă: impulsul este egal cu masa de Înmulțit cu viteza. Astfel, o locomotivă care se deplasează cu 48 de kilometri pe oră are un impuls mult mai mare decât, să spunem, o insectă care se deplasează cu aceeași viteză. Și atunci cum poate o particulă cu masa zero să aibă un impuls pozitiv?

Experimentul mintal al lui Einstein a luat În calcul o cutie care plutește în spațiu. În interiorul cutiei este lansat un foton, de la stânga la dreapta.

Impulsul total al sistemului trebuie să se conserve, astfel încât cutia ar fi de așteptat să reculeze spre stânga la emiterea fotonului. După un anumit interval de timp, fotonul se ciocnește de fața din dreapta a cutiei, transferându-i acesteia impulsul Înapoi. Impulsul total al sistemului se conservă din nou, astfel încât cutia nu se mai mișcă.

Toate bune până aici. Dar să ne gândim din perspectiva punctului de observație al domnului Einstein, care privește cutia din afară. Nu vede nicio influență exterioară asupra cutiei. Nicio particulă – cu sau fără masă – nu lovește cutia și nimic nu iese din ea. Cu toate acestea, domnul Einstein, potrivit scenariului de mai înainte, vede cutia mișcându-se trecător la stânga și apoi oprindu-se. Potrivit analizei noastre, toți fotonii ar trebui să deplaseze cutia permanent spre stânga. Cum n-a existat niciun efect exterior asupra cutiei și nici vreunul generat din cutie, centrul de masă al acesteia trebuie să rămână În același loc, deoarece fotonul dinăuntrul cutiei, care se deplasează de la stânga la dreapta, nu poate schimba centrul de greutate, deoarece nu are masă.

Sau poate are? Concluzia lui Einstein a fost că, de vreme ce fotonul în mod evident are energie și impuls, trebuie să aibă și un echivalent al masei. Energia fotonului aflat în mișcare este echivalentă întru totul cu a unei mase în mișcare. Putem calcula echivalența admițând că centrul de greutate al sistemului trebuie să rămână staționar în timpul mișcării fotonului. Realizând suportul matematic, Einstein a arătat că masa și energia sunt echivalente și sunt legate de o constantă simplă. Pe de altă parte, exista o chichiță: constanta poate că era simplă, dar s-a dovedit a fi enormă; era viteza luminii la pătrat (în jur de 1,7 x 1017 metri pătrați pe secundă la pătrat – respectiv 17 urmat de 16 zerouri). De aici obținem celebra formulă a lui Einstein E = mc2 Prin urmare, o uncie (28 de grame) de masă este echivalentă cu 600.000 de tone de trinitrotoluen. Scrisoarea lui Einstein din data de 2 august 1939 adresată președintelui Roosevelt, prin care îl informa despre potențialul unei bombe atomice baza te pe această formulă, a inaugurat epoca atomică.”

Ai crede că acest lucru trebuia să fie evident de mai mult timp, dat fiind faptul că experimentatorii observaseră că masa substanțelor radioactive se reducea în timp, ca rezultat al radiației. Dar s-a presupus că substanțele radioactive conțineau un combustibil special de înaltă energie care ardea. Această ipoteză nu este complet greșită; doar că acel combustibil „ars” era, pur și simplu, masa.

Pag. 19 – 27