Umysł, świadomość i działania twórcze.

Włodzisław Duch

Katedra Informatyki Stosowanej,
Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń

&

Dept. of Computer Science, School of Computer Engineering,
Nanyang Technological University, Singapore

Wstępne uwagi o umyśle Szkic teorii umysłu Trudny problem świadomości Minimalny system posiadający wrażenia Twórcze zachowania Konsekwencje i przewidywania Neurofilozofia i perspektywy filozofii umysłu

Teoria umysłu, mieszcząca się w nurcie neurofilozofii, powinna opierać się na zrozumieniu, w jaki sposób czynności umysłowe pojawiają się w wyniku działania mózgu. Zdarzenia neurofizjologiczne są substratem pozwalającym na istnienie umysłu, a więc warunkiem koniecznym jego istnienia. Środowisko umożliwia utworzenie się w tym substracie reprezentacji wykrywanych regularności pozwalając na sprawniejsze działanie organizmu, sterowanego danym mózgiem. Powstanie zdarzenia umysłowego wymaga rezonansu pomiędzy stanami zapamiętanymi (oczekiwaniami) i stanem bieżącym (np. doświadczeniem zmysłowym), czyli aktualizacji potencjalnych stanów wewnętrznych, modyfikowanej przez zewnętrzne bodźce i przechowywanej jako nowe ślady pamięci. Ewolucja zdarzeń w przestrzeni umysłu, będąca odzwierciedleniem stanów neurodynamicznych mózgu, odpowiada za procesy umysłowe. Można ją do pewnego stopnia śledzić w uproszczeniu w "przestrzeni umysłu", określonej przez dające się wyróżnić w naszym doświadczeniu wewnętrznym "wymiary". By to osiągnąć należy zdefiniować ciąg przybliżeń opisujących działanie mózgu w coraz to bardziej uproszczony sposób, oraz obszary stosowalności tych przybliżeń. Procesy afektywne nadają wartość obiektom w przestrzeni umysłu. Każdy mózgopodobny system przetwarzający informację musi przyjmować jakościowo różne stany fizyczne, "ubrane" w otoczkę skojarzeń i potencjalne zachowania. Wrażenia są nieodłącznym, wewnętrznym aspektem mózgopodobnego przetwarzania informacji, a więc każdy system tego rodzaju, zdolny do komentowania zdarzeń w przestrzeni umysłu, musi twierdzić, że ma wrażenia i jest świadomy. Takie rozumienie umysłu ma wielką moc wyjaśniającą i wydaje się być wolne od filozoficznych problemów, dając jednocześnie wskazówki do praktycznych zastosowań. Wynikający stąd model przetwarzania informacji zastosowany został do symulacji wyobraźni w zakresie tworzenia nowych słów i obrazów.

Jak zdefiniować umysł? Czym jest umysł?
To nadal filozoficzne pytanie, ale - tak jak pytanie o naturę życia - może wkrótce przestać nim być, dzięki neuronaukom i filozoficznej krytyce kategorii "mentalne" i "fizyczne" (J. Searl, The future of philosophy. Phil. Trans. Royal Soc. 1999, Millenium Edition).

Kilka propozycji:
Klasyczne podejście kognitywne (Newell, Simon):
Umysł jest systemem kontrolnym określającym zachowanie się systemu przy oddziaływaniach ze złożonym, zmiennym w czasie środowiskiem; realizowany za pomocą wielu współdziałających ze sobą systemów; działa w oparciu o zgromadzoną wiedzę.

Umysł jest osobistym, funkcjonującym modelem świata (Robert Piłat).
Umysł jest ego-centrycznym, subiektywnym modelem symulacyjnym świata.
Ego-centryczność implikuje intencjonalność, "maszynę aktywnie poszukującą znaczenia" (meaning machine, Walter Freeman, patent pending).
"Model" - sugeruje ujęcie koncepcyjne, reprezentacje symboliczne.

Precyzyjna definicja, zgodna ze wszystkimi sposobami użycia słowa "umysł", nie jest możliwa, nie należy się jednak tym przejmować.

Próba jednoznaczej kategoryzacji obiektów naturalnych musi skończyć się niepowodzeniem, nie ma np. definicji krzesła.
Pragmatyka decyduje o rozumieniu koncepcji.
O wrażeniu "ktoś tam jest" decyduje komunikacja niewerbalna - tak twierdzą stykający się z Kismet.
W przypadku komputerów i większości robotów nie mamy dotychczas wrażenia, że jest tam jakiś umysł.

Umysł jest tym, co robi mózg - definicja neurofilozoficzna. Oczywiście nie wszystko co robi mózg jest umysłem, a jedynie to, co jest przynajmniej w zasadzie dostępne jako treść świadomości. Co jest dostępne świadomości? Spróbuję na to odpowiedzieć.

Neurofilozofia: bardziej płodny punkt widzenia, pozwala definiować przybliżenia do umysłu. Nie "jest/nie jest", tylko w jakim stopniu przypomina to ludzki umysł? Jakie testy? Czy wystarczy test Turinga czy możemy wymyśleć jakiś inny test?

Filozofia skupiała się na teorii prawdy, rozumieniu intelektualnym, orientacji logicznej, realizmie semantycznym (np. Frege, Tarski, Bunge, Castaneda, Davidson, Dummett ...) K. Popper: "Propositions are the bearers of truth; evaluation of propositions should be at the center of our epistemic focus (Objective Knowledge. OUP 1972). Dawniej (?): umysł był przejawem działania tajemniczego ducha, albo nawet trzech, jak u Arystotelesa i Św. Tomasza ... Kognitywistyka początkowo uznała umysł za rodzaj programu komputerowego, ale to tylko "dusza racjonalna", filozoficzna da się w ten sposób z grubsza opisać; najpierw trzeba umieć opisać umsył

Kognitywistyka nie-Kartezjańska podkreśla rolę ciała, działania-w-świecie (Heidegger, Merleau-Ponty, Dreyfus, Varela, Lakoff, Johnson ...).
Czy można stworzyć artilekt ucieleśniony, inteligencję behawioralną zamiast proceduralnej?
Rozumienie to funkcja całego mózgu, a nie tylko lewego płata skroniowego!
Kognitywistyka klasyczna - jak nauka Konfucjańska, formalistyczna; nie-Kartezjańska jak nauki taoistyczne.
Rozumienie intuicyjne, oparte na doświadczeniu, podobieństwie, trudne jest do logicznej analizy.
Czy robot może wykazywać zrozumienie intuicyjne?
Prawda tańca, muzyki, sztuki, poezji i prawda logicznego rozumowania (Deep Blue wygrywający z Kasparowem).
Żaden z dotychczas stworzonych robotów nie przeżywa tego, co tworzy. Człowiek z samą korą mógu też by nie przeżywał ...

Jak traktować relację mózg-umysł? Jeden z punktów widzenia to projekcja i redukcja informacji.

"O rzeczywistości nic nie można powiedzieć", Surangama Sutra (+300). Możemy jedynie mówić o stanach swojego mózgu.
Umysł jako lustro: projekcje nieskończenie złożonej rzeczywistości na przestrzenie psychologiczne, cechy, które możemy sobie uświadomić - kształty, kolory, ruch, dźwięki, liczby, wyobrażenia geometryczne oraz ich abstrakcje.
Świat umysłu to świat relacji między obiektami umysłu, częściowo autonomiczny.
Relacje i obiekty umysłu istnieją potencjalnie (pamięć długotrwała), aktualizacja w pamięci roboczej prowadzi do przeżyć świadomych.
Świat fizyczny (A) + świat umysłu (B) => świat kultury (C).

Takie metafory są użyteczne o tyle, o ile są aproksymacją tego, co robi mózg.
Zachowanie (w tym decyzje) można tylko częściowo wyjaśnić za pomocą modeli symbolicznych.
Modele neuronowe odwołują się do poziomu sub-symbolicznego.
Symbole - klasa abstrakcji różnych stanów układu, przybliżenia do niektórych działań subsymbolicznych modeli.

Problem ze zrozumieniem neurofilozofii.

Centralny Paradoks Poznania: w jaki sposób znaczenia, wyrażane za pomocą symboli, koncepcji, myśli na poziomie umysłu może być tym samym, co stany neurofizjologiczne czy obliczeniowe na poziomie mózgu?
Co ma mózg (czy jego modele) wspólnego z moim doświadczeniem?

Koncepcje, które są/były trudne do zrozumienia:

• Matematyka: liczby ujemne, niewymierne, urojone, niereprezentowalne przez calculi czy obiekty geometryczne.
• Chemia: woda złożona z dwóch gazów.
• Biologia: życie jako wynik procesów metabolicznych i replikacji genów.
• Fizyka: przestrzeń, czas, pole, kwanty, EPR, energia próżni, kreacja materii, czas urojony ...
• Kognitywistyka: umysł jako funkcja mózgu.

Rozumiemy relacje między pojęciami, ale sens ostateczny pojęć ugruntowany jest w doświadczeniu zmysłowym, przedsymbolicznym.

Rozumienie koncepcji jest ważne! Historia nauki pokazuje, że rozumienie koncepcyjne (nawet błędne) było najsilniejszą motywacją rozwoju.

• Kopernik chciał świata doskonałego: orbit kołowych i ruchów jednostajnych.
• Kepler chciał wyjaśnić świat za pomocą 5 doskonałych brył i Harmonices Mundi.
• Galileusz: tylko ruch kołowy jest godny ciał niebieskich.

Nauka o umysłach: ciągle w erze pre-Newtonowskiej?
"Kopernik nie zdawał sobie sprawy, jakie bogactwa posiadł" (J. Kelper).
Ani Kepler, ani my - trudno uwolnić się od zastanych koncepcji.
Zadajemy niewłaściwe pytania podsuwane przez błędne skojarzenia.

Szkic argumentów:

• "Umysł jako funkcja mózgu" to na razie jedyne płodne podejście, podstawa psychiatrii i neuropsychologii.
• Zdarzenia neurofizjologiczne są substratem pozwalającym na istnienie umysłu (warunkiem koniecznym).
• Środowisko umożliwia utworzenie się w tym substracie reprezentacji wykrywanych regularności pozwalając na sprawniejsze działanie.
• Powstanie zdarzenia umysłowego wymaga rezonansu pomiędzy stanami zapamiętanymi (oczekiwaniami) i stanem bieżącym (np. doświadczeniem zmysłowym), czyli aktualizacji potencjalnych stanów wewnętrznych modyfikowanej przez zewnętrzne bodźce i przechowywanej jako nowe ślady pamięci.
• Przydatne jest pojęcie "przestrzeni umysłu", w której można opisywać zdarzenia umysłowe.
• Ewolucję zdarzeń w przestrzeni umysłu można uznać za procesy umysłowe.
• Zdarzenia w przestrzeni umysłu to cienie stanów neurodynamicznych.
• Procesy afektywne nadają wartości rozpoznawanym/aktualizowanym obiektom.
• Reifikacja takich procesów jak ból czy doświadczanie smaku stwarza sztuczne problemy.
• Każdy mózgopodobny system przetwarzający informację musi przyjmować jakościowe różne stany fizyczne, "ubrane" w skojarzenia i potencjalne zachowania.
• Każdy system tego rodzaju, zdolny do komentowania zdarzeń w przestrzeni umysłu, musi twierdzić, że ma wrażenia. Mózgi są takimi systemami.
• Zdolność do współ-odczuwania jest podstawą moralności.

Konkluzje:

• Umysł jest funkcją mózgu, wszystkie inne próby rozumienia umysłu mają ograniczone pole zastosowań.
• Należy zdefiniować ciąg przybliżeń opisujących działanie mózgu w coraz bardziej uproszczony sposób oraz obszary stosowalności tych przybliżeń.
• Na pewnym poziomie abstrakcji jest sens rozpatrywać umysł jako model świata, jako układ przetwarzający informację, jako system kontrolny wykorzystujący wiedzę, chociaż umysł nie sprowadza się do żadnego z nich.
• Każdy opis działania umysłu będzie miał zawsze ograniczone pole zastosowań.
• Przyczyny powstawania wrażeń nie dają się zrozumieć na poziomie przetwarzania informacji.
• Wrażenia są nieodłącznym, wewnętrznym aspektem mózgopodobnego przetwarzania informacji.

Przykład: kalkulator.
Dopóki działa to opis wejścia/wyjścia <=> przetwarzaniu informacji jest wystarczający.
Słaba bateria powoduje błędy w działaniu; by to zrozumieć kalkulator traktujemy jako układ fizyczny.
Układ fizyczy można opisać w miare dokładnie jako układ dynamiczny.
Wyższe czynności psychiczne można nieźle opisać na poziomie symbolicznego przetwarzania informacji.
Problemy psychiatryczne, neuropsychologiczne, część percepcji: wymagają zrozumienia poziomu fizycznego.

Platońskie przestrzenie umysłu

Poziomy modelowania mózgu
Postęp w fizyce polegał na rozbiciu całościowego obrazu świata, w którym porządek moralny, społeczny, matematyczny i fizykalny stanowiły jedną całość: astro-logos (np. traktat Johna Dee o monadzie).
Czas i przestrzeń jako arena zdarzeń fizycznych umożliwiły fizykę klasyczną.

Platoński poziom opisu: bliski językowi potocznemu, w oparciu o cechy/symbole używane do opisu rzeczywistości; prawdziwy świat (odbity w neurodynamice) jest bogatszy.
Na jakim poziomie go umieścić?

• Poziom absolutny: rzeczywistość ma nieskończenie wiele aspektów (p. Hilberta);
• model fizyczny: dynamika mózgu ± przestrzeń aktywności neuronów (ogromna);
• model koncepcyjny: zdarzenia umysłowe, opisywane w znacznie mniejszej przestrzeni.

Doświadczenie fenomenalne nie odnosi się bezpośrednio do świata, tylko do stanów mózgu.

Uwagi
Wymiary przestrzeni umysłu zmieniają się szybko w czasie, powstają (nabierają znaczenia) nowe wymiary.
Jak to opisywać? Brak dobrych koncepcji matematycznych.

Obiekty umysłu: złożone z wstępnie przetworzonych danych sensorycznych, reprezentacji ikonicznych, sekwencji percepcji-działań.
Modelowane jako prawdopodobieństwa rozpoznania szczególnych kombinacji cech.
Obiekty umysłu: to cienie rzeczywistości, odbijanej przez aktywne lustro neurodynamiki (zgodnie z intuicją Platona).
Odległości miedzy obiektami umysłu zastępowane są przez działanie, proporcjonalnie do postrzeganego podobieństwa, niesymetryczne.

Program działania:

• opracować język i modele matematyczne do opisu zdarzeń;
• zastosować ten język do opisu eksperymentów psychologicznych, np. kategoryzacji.

Stany mózgu odróżnić można za pomocą niskowymiarowych reprezentacji - stanów umysłu.
Przechodząc od pierwotnych obszarów sensorycznych do wyższych obszarów skojarzeniowych dokonywana jest kompresja informacji.
Reprezentacje mentalne: ślady pamięci pozwalające odkryć znaczenie w danych sensorycznych, czyli rozróżnienia konieczne do planowania działania.

Przykład: rozpoznawanie twarzy przy pomocy klasyfikatorów Gaussowskich.
Sung, K.K. and T. Poggio. Finding Human Faces with a Gaussian Mixture Distribution-based Face Model, Recent Progress in Computer Vision, LNCS Series, Springer-Verlag, 1995.

Reprezentacje: wystarczy zachowanie podobieństwa pomiędzy obiektami, podobieństwo obiekt-reprezentacja obiektu nie jest konieczne.

W.D, "Życie wewnętrzne komputerów" (1994);
Feature Space Mapping, to system neuro-rozmyty oparty na tej inspiracji.

Podobne prace w naukach kognitywnych:

• rozpoznawanie obiektów - transformacje do niskowymiarowych przestrzeni (Edelman);
• rozumienie zdań, język jako system dynamiczny, gramatyka jako trajektorie (Elman);
• przestrzenie mentalne w lingwistyce (Fouconnier);
• modele mentalne (Johnson-Laird);
• Roger Shephard i jego "uniwersalne prawa" w psychologii;
• Philip Van Loocke, The Dynamics of Concepts. A connectionist model. LNAI 766 (Springer 1994);
• Peter Gärdenfors, Conceptual spaces, MIT Press 2000; p-nie z "wymiarami jakościowymi".

Geometryczny model przestrzeni umysłu + dynamika stanów w tej przestrzeni określa stany umysłu, zawartość umysłu.

Elementy języka, przydatnego do opisu umysłu.
Czy da się za pomocą modelu geometrycznego stworzyć fizykę umysłu?
Neurodynamika może okazać się znacznie bogatsza i nie da się zredukować do procesów zachodzących w przestrzeni umysłu, ale uproszczony opis powinien być możliwy.

Znaczenie: stany umysłu ugruntowane są w schematach senso-motorycznych.
Doświadczenie wewnętrzne: stany umysłu są "o czymś", ponieważ obiekty umysłu są monadyczne, nierozkładalne, powstałe przez połączenie wielu cech wewnętrznych reprezentacji.
Wtórne obiekty umysłu - trudno ugruntować ich znaczenie, bo nie mają bezpośredniego odniesienia do świata zmysłów.

• "Przestrzeń umysłu", w której można opisywać zdarzenia umysłowe, jest pomostem pomiędzy neurofizjologią a psychologią potoczną.
• Ewolucję zdarzeń w przestrzeni umysłu można uznać za procesy umysłowe.
• Zdarzenia w przestrzeni umysłu to cienie stanów neurodynamicznych.

Doświadczenie fenomenalne nie odnosi się bezpośrednio do świata, tylko do stanów mózgu.
Rzeczywistość obecna jest w naszym doświadczeniu pośrednio, przez "aktywne lustro" mózgu.

Przykład: maskowanie, dokładnie omawiane np. przez Dennetta.
Nie pamiętamy z powodu blokowania (schemat Stalinowski) czy wymazywania przeszłości (schemat Orwellowski)?

Rozpoznanie obiektu: atraktory w mózgu, dostatecznie długo, by części mózgu odpowiedzialne za działanie/komentowanie mogły to zauważyć.
Reprezentacja słów: konfiguracje pobudzeń minikolumn (sporo wyników z badań na małpach, trochę z fMRI u ludzi).

W przestrzeni umysłu: O1 - początkowy stan umysłu; O2 - rozpoznanie małego kółka; O3 - rozpoznanie pierścienia.
Aktualizacja obiektu O2 wymaga czasu na przeniesienie stanu umysłu z obiektu początkowego na prezentowany.
Bodziec fizyczny inicjuje ruch stanu umysłu w stronę O2; zmianom stanu mózgu przypisać można pewną bezwładność.
Zanim dojdzie do pobudzenia (aktualizacji) O2 nowy bodziec zmienia trajektorię, która kończy się w O3.

Interpretacja: nie dochodzi do uformowania się wrażenia w pełni.
Wnioski:

• Bardziej Stalinowskie niż Orwellowskie, przeszłość nie do końca zaistniała, nie w pełni się określiła.
• Im bardziej podobny jest bodziec wtórny tym dłuższy może być czas trwania bodźca pierwotnego bez pojawienia się wrażenia - łatwiej zmienić kierunek pędu stanu umysłu.
• Odmienne modalności bodźców wtórnych nie zmienią pierwotnego (ortogonalność pobudzeń).
• Wydłużanie początkowej prezentacji skończy się częściowym pobudzeniem O2, "słabym wrażeniem".
• Warto rozpatrywać kaskady maskujące O1-O2-O3-O4 ... Odpowiednio dobrane obiekty pozwolą na wydłużenie czasu prezentacji bez pojawienia się wrażeń wcześniejszych: przez kilka sekund wrażenie nie będzie się mogło uformować.

"Przestrzeń geograficzna" (Straus 1956) w odróżnieniu od krajobrazu: obiekty umysłu i ich relacje istnieją fizycznie!
Mapy umysłu: dołączanie się kolejnych obiektów, formowanie struktur przez integrację z istniejącymi.

Stary problem psychofizyczny relacji ciało-umysł (mind-body).
Nowe, ożywione dyskusje od 1995 roku, w Journal of Consciousness Studies.
Chalmers D.J, The Conscious Mind: In Search of a Fundamental Theory (Oxford University Press 1996) - ponad 43 recenzje!

Wrażenia mają aspekt jakościowy, qualia.
Qualis (łac) - jakościowy aspekt w oderwaniu od rzeczy, które go posiada (np. ang. quality)
Rozumienie mózgu sprowadza się do rozumienia funkcji.
Jakościowe aspekty przeżyć wewnętrznych nie dają się sprowadzić do przetwarzania informacji, wrażenia nie mają funkcji.
Dlaczego nie jesteśmy zombie?
Jak zaprogramować wrażenia, jeśli pomiędzy zombie a świadomym człowiekiem nie ma różnicy?

Szkic argumentów prowadzących do rozwiązania:

• Reifikacja takich procesów jak ból czy doświadczanie smaku stwarza sztuczne problemy.
• Szczury mają wrażenia - co dzieje się w ich mózgu?
• Minimalny system działający w mózgopodobny sposób to nie komputer!
• Powstanie zdarzenia umysłowego wymaga rezonansu pomiędzy stanami zapamiętanymi (oczekiwaniami) i stanem bieżącym (np. doświadczeniem zmysłowym), czyli aktualizacji potencjalnych stanów wewnętrznych modyfikowanej przez zewnętrzne bodźce i przechowywanej jako nowe ślady pamięci.
• Każdy mózgopodobny system przetwarzający informację musi przyjmować jakościowe różne stany fizyczne "ubrane" w skojarzenia i potencjalne zachowania.
• Każdy system tego rodzaju, zdolny do komentowania zdarzeń w przestrzeni umysłu, musi twierdzić, że ma wrażenia. Mózgi są takimi systemami.
• Takie rozumienie jakości wrażeń prowadzi do wielu przewidywań dotyczących struktury wrażeń i typów zjawisk mentalnych, którym towarzyszą wrażenia.

Konkluzja: umysł jest funkcją mózgu a wrażenia są wewnętrznym aspektem mózgopodobnego przetwarzania informacji.
Można zrobić świadomy artilekt.

Wrażenie: żywa istota, niepodobna do mechanicznych zabawek.
W granicy możliwości rozwoju: prawdziwy umysł, świadomy artilekt czy tylko sprytniejszy kalkulator?

Wiele założeń na temat umysłu może być błędnych.
Czy świadomość jest czynnikiem sprawczym, potrzebnym do podejmowania decyzji?
Czy wiem więcej o sobie niż może wiedzieć zewnętrzny obserwator?

• Max Velmans, Is human information processing conscious?, Brain & Behavioral Science 14 (1991) 651-726;
• Alison Gopnik, How we know our minds: the illusion of first-person knowledge of intentionality, Brain & Behavioral Science 16 (1993) 1
  

Czy na pewno wrażenia nie mają funkcji?
Czy koncepcja qualis ma sens?

T. Reid (1785), oraz filozofowie Indii 2000 lat przed nim, wyraźnie odróżnili wrażenia (czucie), które są procesami, od percepcji (sądów, rozróżnień).
Ja czuję ból: wygląda to tak, jakby 'ja' mogło mieć 'ból'.
Reifikacja tworzy tajemnicę.
Mamy tylko 'ból', proces, zjawisko, wrażenie.
D. Bohm - rezygnacja z reifikacji, próba wprowadzenia języka bez rzeczowników, rheomode.
Nie ma jakości wrażeń bez procesu doznawania i interpretacji tych doznań.

Wrażenie czerwieni ma pewną jakość, qualis.
Oczywiście! Jest to unikalny, dynamiczny stan mózgu/umysłu, odróżnialny od innych.
Stan umysłu - stan mózgu skojarzony z wieloma innymi, które można zinterpretować i działać w oparciu o takie interpretacje.
Ja 'mam wrażenie' oznacza proces ciągłej, niewerbalnej aktualizacji stanu mózgu/umysłu, sprzężenie zwrotne między różnymi obszarami mózgu, oraz interpretację tego stanu dokonywaną przez ośrodki planowania/działania lub mowy.
Stany rezonansowe powstają z połączenia strumieni informacji wstępujących (zmysły-koncepcje) i zstępujących (koncepcje-zmysły), samoorganizujących się w stany mózgu/umysłu.

Wrażenia fenomenalne są rezultatem zdolności dyskryminacji pomiędzy stanami umysłu.

Ale dlaczego wrażenia istnieją?

Wyobraźmy sobie szczura smakującego pożywienie.
W ułamku sekundy musi zadecydować: jeść czy wypluć? Robi to następująco:

• Posmakuj kawałek. Pobudzenia wędrują do kory smakowej.
• Żądanie komentarza wysyłane jest do pamięci roboczej od kory smakowej.
• Pamięć jest rozproszona w całej korze (nowej i starej), więc szukanie skojarzeń musi odbywać się wszędzie.
• Żądanie pojawia się jako wzorzec pobudzenia dynamicznej pamięci roboczej (WM) przebiegający po całej korze i pobudzając niektóre ośrodki limbiczne.
• WM jest mała, mieści się w niej tylko kilka obiektów (ok. 7 u ludzi, 2-3 u szczura?).
• Powstają stany rezonansowe z śladami pamięci epizodycznej zmieniając stan WM.
• Nowy stan WM wpływa na ośrodki motoryczne: trucizna! wypluj!
• Dyskryminacja stanu WM zaczyna silną reakcję fizjologiczną.
• Epizod (smak, zapach, miejsce) zapisywany jest z pamięci roboczej do pamięci długotrwałej.

Pamięć długotrwała (LTM) jest ogromna.
Pamięć robocza oparta na stanach dynamicznych mózgu, aktualizuje stany obecne potencjalnie w LTM.
Ocena (dyskryminacje) stanów WM dokonuje się przez powstawanie stanów rezonansowych z senso-motorycznymi wzorcami z pamięci LTM.

Szczur ma wrażenia związane z różnymi smakami.
Gdyby szczur mógł skomentować to zdarzenie werbalnie, co by powiedział?
Do prawidłowego działania potrzebne są rezultaty ciągłego rozróżniania stanów WM: tworzenia wrażeń, qualia!

Systemy zdolne do komentowania swojego własnego stanu mają wyrafinowane WM.
Stany WM są "ubrane": różnią się całkowicie od stanów rejestrów opisujących maszynę Turinga; są fizycznymi stanami materii, w czasie i przestrzeni.
Ubrane stany WM zawierają skojarzenia, potencjalne działania, odwołania do pamięci i integrację w krótkich okienkach czasowych (<3 sek), gdyż na stan dynamiczny wpływa zarówno bezpośrednia przeszłość jak i przyszłość (por. retencja i protencja u Husserla).
Pętle zwrotne w mózgu pozwalają wykorzystać przeszłe doświadczenia do określenia zachowania.
Takie systemy muszą twierdzić, że mają wrażenia = rzeczywiste stany WM.

Jeśli jemy loda przez kilka minut zapominamy o smaku.
Gdzie podział się smak?
Kubki smakowe języka dostarczają informację.
Mózg przetwarza informację ale wrażenia z tym związane trwają krótko.
Dlaczego? WM zapełnia się konkurencyjnymi obiektami, przestają się tworzyć rezonanse z korą smakową, zanikają porównania do pamięci smaków.
Niewerbalny proces oceny przypisuje różne wrażenia stanom WM - wrażenia o różnych modalnościach mają różna strukturę i związane są z różnymi działaniami.

Por. Kevin O'Regan, Alva Noë, A sensorimotor account of vision and visual consciousness, BBS 2002
Jesteśmy świadomi tego co widzimy tylko do tego stopnia, w jakim możemy użyć tej informacji do kontrolowania działania i myślenia.
Działanie i myślenie to interpretacja wewnętrznych stanów WM, eksternalizacja nie jest konieczna.

Minimalne warunki potrzebne do powstania wrażeń w artilekcie:

1. Pamięć robocza (WM): dynamiczny stan całego systemu zawierający dostatecznie dużo informacji by odtworzyć stan podsystemów i ich interakcji w momencie zaistnienia epizodu.
2. Pamięć długotrwała przechowująca takie stany WM.
3. Zdolność do odróżniania ciągle zmieniających się stanów WM; "odróżnianie" oznacza skojarzenia powstającego stanu z reakcjami wyróżnionych części systemu (działania motoryczne lub wpływ na następne stany).
4. Mechanizm aktywacji skojarzeń w pamięci długotrwałej i aktualizacji stanów WM.
5. Zdolność do wyrażania aktualnego stanu WM (sprzężenie zwrotne przez zewnętrzne działania, wypowiedzi).
6. Reprezentacja 'ja', kategoryzacja wartości różnych stanów WM z punktu widzenia kontekstów i celów systemu, takich jak redukcja wewnętrznych napięć i napędów nadających ogólny kierunek działania systemowi.

Pojawienie się wrażeń w systemie - proces stopniowy.
"Anomalny monizm" Davidsona przestaje być zagadką: te same stany umysłu odpowiadają innym stanom systemu w różnych momentach.
Nie ma prostej relacji pomiędzy psychiką a (neuro)fizjologią.
Jedynie relacje pomiędzy obiektami umysłu (podobieństwa i prawdopodobieństwa skojarzeń) muszą być zachowane!

Jak to się dzieje, że rozwiązujemy problemy (Baars 1991)? Iluzja: ja rozwiązuję. Żadne ja nie jest tu czynnikiem sprawczym; czy możemy sobie wyobrazić "ja", które "wie" co trzeba zrobić? Mózg ma ogromną liczbę wyspecjalizowanych podobszarów, potrafiących dokonać transformacji infomracji zmysłowej, selekcji istotnej infromacji, skojarzeń z zapamiętanymi sytuacjami. Jak jednak znaleźć wśród milionów skojarzeń to właściwe? Triada: postawienie problemu - szukanie rozwiązań - przedstawienie wyniku. W pierwszym kroku informacja o problemie do rozwiązania musi być udostępniona wszystkim wyspecjalizowanym procesorom. Wymaga to wprowadzenia infromacji, skupienia się tak, by problem stał się "publicznie dostępny" wszystkim wyspecjalizowanym obszarom, które coś mogą wnieść do jego rozwiązania. W drugim kroku informacja dostępna wszystkim obszarom mózgu wywołuje rezonanse; te obszary mózgu, które mogą skojarzyć, przetworzyć, lub coś dodać do rozsyłanej informacji stająsię aktywne, a mechanizm konkurencji wybiera te, których aktywność jest najsilniejsza. W efekcie w pamięci roboczej pojawia się końcowe lub częściowe rozwiązanie, lub kilka "pomysłów" rozwiązania, które mogą się stać nowym problemem; rozwiązanie oznacza podjęcie akcji lub zdolność do podjęcia takiej akcji. Proces ten powtarza się bez przerwy, prowadząc krok po kroku do rozwiązania końcowego.

Najważniejsze jest skupienie, przygotowanie wstępne (bez elementarnych skojarzeń nie da się efektywnie zrobić drugiego kroku), i znowu skupienie, by nie utracić rozwiązania w chaosie wrażeń czy myśli. Do myślenia i rozwiązywania problemów niepotrzebny jest żaden wysiłek!

Stany pamięci roboczej poddające się interpretacji powstają z fragmentów reprezentacji; prawdopodobieństwo spójnego, wcześniej widzianego układu jest największe, ale pobudzić może się cokolwiek.
Modele neuronowe jako mogą działać jako pamięci autoasocjacyjne, dopełniające fragmenty przedstawianych wzorców.
Neurony działają dość chaotycznie; w układzie nerwowym powstają fluktuacje, ujawniają się nowe wzorce, wiele z nich bez sensu.
Emocje sprzyjają dużym fluktuacjom, prawie wszystko staje się możliwe.
Zanim nowy wzorzec nie pojawi się w naszej świadomości jest przefiltrowywany przez sieci, które odrzucają nonsensowne pobudzenia, nie mogąc ich zinterpretować.

Do realizacji sztucznej wyobraźni i twórczego działania potrzebujemy:

• Układu percepcyjnego, który dostarcza podstawowych atrybutów i elementów, z których można budować reprezentacje wewnętrzne.
• Dynamicznej sieci neuronowej, która zapamiętuje różne konfiguracje tych elementów jako wewnętrzne obiekty.
• Chaotycznych pobudzeń tej sieci, które mogą wytworzyć w niej różne konfiguracje pobudzeń; mało prawdopodobne będą bardzo krótkotrwałe.
• Sieci oceniającej, która prezentuje pobudzenia bardziej trwałe, a więc bardziej prawdopodobne w świetle poprzednio nauczonych wzorców.

Przykład: szukanie ciekawych skojarzeń słownych. Jeśli przeanalizujemy fonetyczne własności różnych słów i nauczymy się regularności to możemy szukać skojarzeń do grupy słów, używając synonimów, robiąc analizę morfologiczną i fonologiczną, rozbijając je na sylaby, rdzenie, prefiksy i sufiksy, łącząc to razem i oceniając na ile jest to łatwo wymówić oraz jak wiele jest w okolicy fragmentów innych słów; duża "gęstość semantyczna" oznacza potencjalnie wiele interesujących skojarzeń, stąd takie słowa są interesujące.

Przykład pośredniego etapu radosnego słowotwórstwa sieci neuronowej:
ardyczulać ardychstronność
ardywialiwić ardykloność
ardywializować ardywianacje
argadolić argadziancje
arganiastość arganastyczna
arganianalność arganiczna
argasknie argasknika
argaszyczny argaszynek
argażni argulachny argatywista
argumialent argumiadać
argumialenie argumialiwić
argumializować argumialność
argumowny argumofon argumował argumowalność

Filtr emocjonalny powinien nam teraz powiedzieć, że "argumiadać" to interesujące słowo, bo kojarzy się z kimś, kto argumentuje tak intensywnie, że ujada. Czy można go zastąpić badaniem gęstości skojarzeń semantycznych dla dwóhc fragmentów, "argum" i "iadać"? Czy też wymaga to bardziej subtelnej analizy relacji w przestrzeni koncepcji?

Przykład drugi: wyobraźnia wzrokowa
(zaadoptowany ze strony Imagination Engines, Inc... https://www.imagination-engines.com).

Weźmy 12 bitmap twarzy, nauczmy sieć autoasocjacji, ale zamiast rozpoznawania wprowadźmy sporo szumu na wejście i dodajmy szum do synaps sieci; w efekcie sieć będzie "marzyć" o nowych twarzach, podobnych do istniejących, ale odmiennych. Możemy też uszkadzać połączenia sieci, co spowoduje zlewanie się niektórych basenów atrakcji, odpowiedzialnych za pamięć poszczególnych obrazów (tak robi się to w Imagination Engines), ale tu nie mamy kontroli nad rezultatami.

To samo możemy osiągnąć metodami statytycznymi, jeśli rozumiemy mechanizm za tym stojący, np. przez interpolację różnych cech w wielowymiarowej przestrzeni. Dopóki robimy transformacje lub wprowadzamy fluktuacje w nienaturalnej dla układu wzrokowego przestrzeni intensywności pikseli (tak jak w powyższym przykładzie) dostaniemy jedynie jakieś interpolacje, w najlepszym przypadku morfing między kilkoma zdjęciami. Dopiero rozbicie informacji wizualnej na bardziej naturalne dla układu wzrokowego "kanały", takie jak kolor, kształt i ruch, wsyokie i niskie częstości, może dać coś ciekawego.

Wyobraźnia nie wydaje się być wielkim problemem - chociaż z technicznego punktu widzenia może nie być łatwa, ze względu na na konieczność dostatecznie bogatego "świata reprezentacji wewnętrznych". Problem oceny, co jest interesującym obrazem, jest jednak znacznie trudniejszy niż w przypadku słów. Można go probować rozwiązać za pomocą algorytmu ewolucyjnego: stosujemy wiele różnych transformacji, a człowiek wybiera te obrazy, które mu się najbardziej podobają. Transformacje są sparametryzowane, dzięki czemu można pojśc w kierunkach, które są dla danego człowieka, z jego subiektywnego punktu widzenia, najciekawsze. Filtrem oceniającym jest więc w końcowym etapie człowiek i dostajemy coś w rodzaju sztuki genetycznej, ale z wyobraźnią stratująca od realnych obrazów, a nie obrazami okreśonyi przez zespół parametrów. W stosunku do sztuki genetycznej jestesmy tu na meta-poziomie, bo ewoluujemy sposoby widzenia, transformacje w abstrakcyjnych, wielowymiarowych przestrzeniach, a nie same obrazy.

W sztucznej inteligencji podstawową metodą jest stosowanie operatorów do modyfikacji istniejących stanów po to, by osiągnąć jakiś stan docelowy. Tu mamy sekwencję operatorów prowadzacych do deformacji (analizę morfologiczna, skojarzenia), a celem jest "cos interesującego". Jeśli mamy do rozwiązania jakiś problem to możemy do niego stosować takie najczęściej przydatne sekwencje operatorów w nadziei, że otrzymamy nowy stan, który będzie interesujący, w sensie ciekawych własności lub uproszczenia problemu.
Mamy tu więc pierwszy krok w stronę wyobraźni i twórczości maszynowej.

• Wyniki działania muszą być dostępne tak, by można było porównać zamierzony skutek (przewidywania modelu wewnętrznego) i skutek osiągnięty.
• Od początku uczą się wyodrębnione obszary mózgu, które w końcowej fazie mogą działać całkiem automatycznie.
• Dopóki często następuje korekta informacja o wynikach działania tych obszarów musi być globalnie dostępna w mózgu i musi angażować uczucia, by zwiększyć plastyczność neuronów, pozwalając na obliczenie korekty do działania.
• Świadomość nie jest czynnikiem sprawczym, ale pojawia się w rezultacie ocen i narracyjnego komentowania stanów pamięci roboczej.
• Końcowe etapy uczenia są jedynie udoskonalaniem map sensomotorycznych, nie wymagają dużych korekt i zachodzą poza świadomością - nie wygrywają konkurencji by dostać się do pamięci roboczej.

Dlaczego mamy wrażenia takie, jakie mamy?

1. Wrażenia zależą od mechanizmów poznawczych. Habituacja, intensywna koncentracja lub przesuwanie uwagi powodują zanik wrażeń.
   Np. wzrokowa segmentacja obiektów, oddzielanie od tła, to proces zachodzący automatycznie.
   Wrażenia wymagają prawidłowej interpretacji; bez interpretacji nie ma wrażeń: można patrzeć niewidząc.
   
2. Trening zmienia i wyostrza wrażenia; pamiętanie dźwięków, smaków, widoków zmienia wrażenia.
   
3. Nowe wrażenia dostępne są również we śnie.
   
4. Wtórna kora sensoryczna odpowiedzialna jest za interpretację; uszkodzenia prowadzą do asymbolii, braku rozumienia wrażeń.
5. Wrażenia wzrokowe: separacja wyższych ośrodków wzrokowych (rozpoznawanie obiektów, orientacja) i niższych; aktywność niższych ośrodków potrzebna jest do powstania wrażeń (np. uszkodzenia V4 - brak wrażeń koloru).
6. Iluzje wzrokowe: wynik działania układu wzrokowego w nietypowych warunkach.
7. Pamięć konieczna jest do odpowiednich interpretacji: wrażenia zmieniają się pod wpływem substancji modyfikujących działanie pamięci.
   
8. Dlaczego zawiązywanie sznurówek nie wiąże się z powstawaniem wrażeń?
   Pamięć epizodyczna (stany rezonansowe) prowadzi do wrażeń; pamięć proceduralna (mapy) nie.
   
   
9. Fenomenologia bólu:
   
   
   • zwykle nieprzyjemny, oprócz masochistów;
   • intensywna koncentracja na doświadczeniu bólu zupełne go zmienia;
   • causalgia, piekący ból pourazowy, może zostać wywołany przez dotyk, hałas lub cokolwiek innego;
   • placebo może być efektywnym anestetykiem;
   • uszkodzenia wtórnej kory czuciowej powinny prowadzić do asymbolii bólu;
   • intensywność i nieprzyjemność bólu powinna być proporcjonalna do niebezpieczeństwa trwałego zranienia;
   • bez interpretacji kognitywnej nie ma wrażenia bólu (cf. Beecher, Ann. of Surgery, 1946).
   
   
10. Jednostronne zaniedbanie, dysmorfia ciała, kończyny fantomatyczne - zła interpretacja stanów mózgu.
    • Wrażenia czuciowe po amputacji zmieniają się z powodu reorganizacji map korowych i braku hamowania.
    • Kończyny fantomatyczne dają się kontrolować przez stymulację wzrokową z odbiciem w lustrze.
    • Iluzje kończyn fantomatycznych dają się łatwo wywołać przez korelację wrażeń wzrokowych i dotykowych.
11. Synestezje pokazują zależność wrażeń od interpretacji stanów mózgu.
    
12. Wrażenia powinny mieć różne własności strukturalne, dostosowując się do specyficznych możliwości analizy sygnałów o danej modalności, np. wzrok ma strukturę przestrzenną, podobnie jak dotyk, czucie temperatury i bólu, ale smak, zapach, myśli czy wyobraźnia nie mają takiej struktury.
13. Stymulacje struktur mózgu odpowiedzialnych za różne rodzaje wrażeń powinny prowadzić do wrażeń tylko wtedy, gdy mają wpływ na pamięć roboczą.
14. Uczucie wstrętu można wywołać za pomocą wrażeń wzrokowych, słuchowych, dotykowych, smakowych i zapachowych; jeśli różne źródła powodują ten sam stan powinien on być związany z pobudzeniem wyróżnionego fragmentu kory (tylnej części kory wyspy).
    
15. Ślepowidzenie (ukryta percepcja):
    • zanikają wrażenia wzrokowe, nie ma rozróżnialnych stanów WM o odpowiedniej strukturze;
    • poważne obniżenie kompetencji behawioralnej;
    • szczątkowa informacja obecna w mózgu pozwala na pewne rozróżnienia; związane z tym wrażenia są całkiem odmiennej natury.
      
    • .....
16. Absorpcja w grze aktorskiej lub w czasie oglądania filmu czy teatru wywołuje uczucia i inne wrażenia.
    Drażnienie ośrodków motorycznych wywołuje śmiech i prawdziwą wesołość!

Sztuczny umysł odczuwający jest do zrobienia, ale działa całkiem inaczej niż komputer.
Zrobienie umysłu bardzo podobnego do naszego jest beznadziejnie trudne, ale aproksymacja jest możliwa.

Czy prosty robot, np. Nomad Edelmana, ma wrażenia?
Czy ma wrażenia ośmiornica? Czy doświadcza bólu?
To pułapka językowa. Możemy przypisać podobne wrażenia do własnych ludziom o podobnych mózgach, ale nawet niewielkie różnice w budowie mózgu mogą prowadzić do innego odczuwania, np. skojarzeń bólu z przyjemnościami.
Nie powinniśmy przypisywać procesów takich jak ból zwierzętom czy robotom, jeśli struktura relacyjna stanów ich mózgu będzie całkiem odmienna od naszej.
Należy dodawać "ośmiorniczy-rodzaj-bólu", bo stany umysłu ośmiornicy są nieco podobne do naszych.
Jedynie dla systemów dostatecznie podobnych do naszych mózgów stany ich umysłów będą wykazywać relacje, które pozwolą na używanie tych samych desygnatów.
Nie wystarczy stworzyć kilku prymitywnych funkcji behawioralnych by mówić o doświadczeniu fenomenalnym. Systemy o podobnych doświadczeniach do naszych muszą być wyrafinowane.

Sztuczne umysły mózgopodobnych systemów muszą twierdzić, że mają wrażenia; będą one równie prawdziwe w takich systemach jak są w naszych umysłach.
Wrażenia w mózgopodobnych systemach muszą istnieć.
Symulacje za pomocą programu nie tworzą prawdziwych wrażeń - stany WM nie są "ubrane".
Wrażenia odgrywają rolę funkcjonalną - widać to na przykładzie szczura.
Możemy przewidzieć, które stany umysłowe związane są z wrażeniami i jaka będzie struktura tych wrażeń.
Teorie alternatywne niczego nie przewidują.

Czym są wrażenia?
Thomas Reid: ból jest procesem, a nie rzeczą. Nie ma 'ja' które 'ma ból'.
Istnieje tylko proces i właśnie próbuję wyjaśnić jak przebiega.
Możemy jedynie zrozumieć, dlaczego pewne procesy prowadzą do pojawienia się wrażeń i jaka powinna być struktura tych wrażeń.
Wrażenia wzrokowe są rezultatem dyskryminacji stanu obszarów kory potylicznej, myśli i koncepcje stanów kory skroniowej i czołowej.
Nie można wyrazić wrażeń wzrokowych za pomocą symboli.

W dyskusjach o świadomości brakuje dobrej (neuro)fenomenologii.
Nadal widać strach przed prawdą i próbę utrzymania: "chowanie głowy w piasek" Turinga, np. popularność książek Penrose'a.
Jeśli tak jest, to co z naszym przekonaniem o wyjątkowości naszego umysłu? Wolnością woli? Godnością? Odpowiedzialnością? Wartością człowieka? Poczuciem istnienia?
Jeśli jesteśmy rodzajem maszyn to czy można manipulować mózgami?

Stare koncepcje nie dadzą się utrzymać - umysł przestaje być tajemnicą.
Mózg jest jedynie substratem dla autonomicznego świata umysłu!
Wartość umysłu: by go uformować trzeba lata pracy!
Konieczność przemyślenia podstaw ontologicznych, epistemicznych i etycznych - wielka rola filozofii.

Interesujące paralele z filozofią Buddyjskich szkół kontemplacyjnych (np. prace w JCS).
"Wszystkie skandy są puste" (Sutra Serca, 350 E.C., 850 E.B.)
Skandy = ciało fizyczne, odczucia, percepcje, impulsy i świadomość.
Dogłębna introspekcja indyjskich filozofów - dobry punkt wyjścia?

Jak powstaje etyka? Trzeba zrozumieć procesy rozwojowe mózgu: formowanie się świata wewnętrznego, przestrzeni umysłu, świata kultury.
Podstawowy proces: ocena wartość/kategoria, na poziomie emocjonalnym (por. Edelman).
Uczenie się następuje początkowo przez imitację i obserwację, "rezonans" z innymi mózgami.
Współ-odczuwanie pozwala na zrozumienie stanów innych umysłów, ich cierpienia.
Artilekt postępuje zgodnie z wartościami z tego wynikającymi.
Otwiera to drogę do moralności sztucznego systemu, jeśli zdolny jest on do refleksji nad swoim postępowaniem.

Egipskie pismo sprzed 4000 lat: król do swojego syna (Eliade 1988)

Zamiast wznosić sobie pomnik z kamienia uczyń sobie trwały pomnik z miłości, jaką po sobie pozostawisz. Kochaj wszystkich ludzi. Pociesz płaczącego i nie krzywdź wdowy. Nie karz niesprawiedliwie. Nie zabijaj.

Podobnie jak Kepler, nie wiemy jakie bogactwa mamy ...

Wiecej referatów i prac, Google: Duch