Dans la vie de tous les jours, nous avons l'habitude de penser que nos sens, notre perception - vue, sons, textures, goûts - nous donnent une image fidèle du monde réel. Bien sûr, quand nous y réfléchissons une seconde - ou que nous succombons à l'astuce de nos sens - nous réalisons que nous ne pourrons jamais percevoir exactement ce monde. Notre cerveau fait plutôt des hypothèses sur ce à quoi ressemble ce monde, comme s'il imitait la réalité extérieure. Pourtant, cette imitation devrait être assez bonne. S'il n'en était pas ainsi, ne serions-nous pas laissés en marge de l'évolution? La vraie réalité peut toujours rester hors de notre portée, mais nos sens devraient au moins décrire généralement ce que peut être cette réalité.
Le scientifique cognitif Donald Hoffman utilise la théorie du jeu évolutionniste pour montrer que notre perception de la réalité indépendante doit être une illusion. Il croit que nos sens ne nous doivent rien. Hoffman est professeur de sciences cognitives à l'Université de Californie à Irvine. Au cours des trente dernières années, il a étudié la perception, l'intelligence artificielle, la théorie des jeux évolutifs et le cerveau et a fait une conclusion très dramatique: le monde présenté à notre perception n'a pas grand-chose à voir avec la réalité. De plus, dit-il, nous devons remercier l'évolution elle-même pour cette illusion magique, car le besoin d'évolution croît avec la dépréciation de la vérité.
Une tentative de comprendre la nature de la réalité et de séparer le grain de l'ivraie, l'observateur de l'observé, est faite à la frontière de la neurobiologie et de la physique fondamentale. D'un côté, vous trouverez des scientifiques essayant de comprendre comment un kilogramme de matière grise, obéissant uniquement aux lois habituelles de la physique, conduit à une expérience consciente à la première personne. Ils appellent cela la «tâche difficile».
Donald Hoffman
De l'autre côté, il y a la physique quantique, surprenant tout le monde avec le fait étrange que les systèmes quantiques ne semblent pas être des objets séparés localisés dans l'espace jusqu'à ce que nous commencions à les observer. Expérience après expérience, les scientifiques ont montré - contrairement au bon sens - en supposant que les particules qui composent les objets ordinaires existent indépendamment de l'observateur, nous obtenons les mauvaises réponses. La principale leçon de la physique quantique est assez claire: aucun objet public n'est présent dans un espace préexistant. Comme l'a dit le physicien John Wheeler, "La vision que le monde existe" là-bas ", indépendamment de nous, n'est plus valable."
Ainsi, alors que les neuroscientifiques ont du mal à comprendre comment quelque chose comme la réalité à la première personne peut exister, les physiciens quantiques sont confrontés au mystère de la façon dont quelque chose d'autre que la réalité à la première personne peut exister. Et c'est là que réside le domaine du travail de Hoffman - étirer les limites dans une tentative de créer un modèle mathématique de l'observateur, pour arriver à la réalité de l'autre côté de l'illusion. Quanta Magazine a interviewé le scientifique sur son travail et ses résultats.
Les humains utilisent souvent l'évolution darwinienne comme un argument selon lequel nos perceptions reflètent fidèlement la réalité. Ils disent: «Évidemment, nous devons bien connaître cette réalité, sinon nous aurions été effacés depuis longtemps. Si je pense voir un palmier, mais en fait il y a un tigre, je suis en difficulté."
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Droite. L'argument classique est que ceux de nos ancêtres qui voyaient plus avaient un avantage concurrentiel sur ceux qui voyaient moins et, par conséquent, ont très probablement transmis leurs gènes qui déterminent une perception plus précise. Cela signifie qu'après des milliers de générations, nous pouvons être sûrs que nous sommes les descendants de ceux qui ont vu avec plus de précision, et nous voyons avec plus de précision. Cela semble logique. Mais je pense que c'est fondamentalement faux. Cet argument ne reflète pas le fait fondamental de l'évolution, qui est sa fonction de fitness (fonction de fitness) - des fonctions mathématiques qui décrivent dans quelle mesure une stratégie définie atteint ses objectifs de survie et de reproduction. Le mathématicien et physicien Chetan Prakash a prouvé le théorème que j'ai mentionné, et il dit: selon l'évolution par sélection naturelle, un organisme qui voit la réalité telle qu'elle est,ne sera jamais plus adaptable qu'un organisme d'égale complexité, qui ne voit pas du tout la réalité, mais est capable de s'adapter. Jamais.
Vous avez fait des simulations informatiques pour le montrer. Pouvez-vous nous donner un exemple?
Supposons qu'en réalité il y ait une ressource, l'eau, par exemple, et que vous puissiez la quantifier objectivement - très peu d'eau, quantité moyenne d'eau, beaucoup d'eau. Maintenant, supposons que votre fonction de forme physique soit linéaire, donc un peu d'eau vous donnera un peu de forme physique, une eau moyenne vous donnera une forme physique moyenne et beaucoup d'eau vous donnera le plus de flexibilité - auquel cas un organisme qui voit la vérité sur l'eau dans le monde peut gagner, mais seulement si la fonction de remise en forme est construite conformément à la structure actuelle dans la réalité. Mais à vrai dire, cela n'arrivera jamais dans le monde réel. Une courbe en forme de cloche est plus probable: disons, trop peu d'eau - vous mourrez de soif, trop d'eau - vous allez vous noyer,et quelque part entre les deux, ce sera bon pour la survie. Désormais, la fonction fitness ne correspond plus à la structure du monde réel. Et cela suffit pour annuler la vérité. Par exemple, un organisme adaptatif pourrait considérer des niveaux d'eau faibles et excessifs comme étant, par exemple, un «signal rouge» indiquant une mauvaise condition physique, et des valeurs intermédiaires comme étant vertes indiquant une bonne forme physique. Sa perception sera adaptée pour s'adapter, pas pour la vérité. Il ne verra aucune différence entre petit et grand - seulement du rouge - même si cela existe en réalité.indiquant une faible forme physique et les valeurs intermédiaires sont vertes, ce qui signifie une forme physique élevée. Sa perception sera adaptée pour s'adapter, pas pour la vérité. Il ne verra aucune différence entre petit et grand - seulement du rouge - même si cela existe en réalité.indiquant une faible forme physique et les valeurs intermédiaires sont vertes, ce qui signifie une forme physique élevée. Sa perception sera adaptée pour s'adapter, pas pour la vérité. Il ne verra aucune différence entre petit et grand - seulement du rouge - même si cela existe en réalité.
Mais comment la fausse réalité sera-t-elle bénéfique pour la survie de l'organisme?
Il y a une métaphore qui est devenue disponible pour nous au cours des 30 à 40 dernières années, et c'est l'interface de bureau. Supposons qu'il y ait une icône rectangulaire bleue dans le coin inférieur droit du bureau de votre ordinateur - cela signifie-t-il que le fichier lui-même est bleu, rectangulaire et vit dans le coin inférieur droit de votre ordinateur? Bien sûr que non. C'est juste la façon dont les choses sont disposées sur votre bureau - il a la couleur, la position et la forme. Ces catégories sont simplement disponibles pour vous, et aucune d'entre elles ne dira la vérité sur l'ordinateur lui-même. Et c'est intéressant. Vous ne pourriez pas former une véritable description des éléments internes d'un ordinateur si toute votre vision de la réalité se limitait au bureau. Pourtant, le bureau est assez utile. L'icône rectangulaire bleue guide mon comportement et se cache dans une réalité complexe que je ne veux pas connaître. C'est l'idée clé. L'évolution nous a dotés des organes de perception qui nous permettent de survivre. Ils guident les mécanismes d'adaptation. Mais une partie de cela est cachée dans des mécanismes que nous n'avons pas besoin de connaître. Et cela, cependant, est une énorme partie de la réalité, quelle que soit cette réalité dans la réalité. Si vous passez trop de temps à analyser tout cela, le tigre vous dévorera.
Cela signifie-t-il que tout ce que nous voyons est une grande illusion?
Nous sommes dotés de sens qui nous permettent de vivre, et nous devons donc les prendre au sérieux. Si je vois quelque chose qui ressemble à un serpent, je ne le prendrai pas. Si je vois un train, je ne me tiendrai pas devant lui. Ces symboles me maintiennent en vie, donc je suis sérieux avec eux. Mais il est faux de croire que si nous voulons les prendre au sérieux, nous devons aussi les prendre à la lettre.
Si les serpents ne sont pas des serpents et que les trains ne sont pas des trains, que sont-ils?
Les serpents et les trains, comme les particules en physique, n'ont pas de fonctions objectives indépendantes de l'observateur. Le serpent que je vois est une description créée par mon système sensoriel, me racontant une séquence d'actions conditionnée par ma forme physique. L'évolution crée des solutions acceptables et non optimales. Le serpent est une solution acceptable à un problème qui me dit comment agir dans une telle situation. Mes serpents et mes trains sont mes représentations mentales; vos cerfs-volants et vos trains sont vos idées.
Quand avez-vous commencé à y penser?
Adolescente, cette question m'intéressait: sommes-nous des machines? Ma lecture de la science a montré que oui. Mais mon grand-père était prêtre, et dans l'église, ils ont dit non. J'ai donc pensé que j'avais besoin de le découvrir par moi-même. C'est en quelque sorte une question personnelle importante - si je suis une machine, je dois le découvrir. Sinon, vous devez également découvrir ce qu'est cette magie spéciale, que je ne suis pas une machine. Du coup, dans les années 80, je me suis retrouvé dans le laboratoire d'intelligence artificielle du MIT, où j'ai travaillé sur la perception des machines. Dans le domaine de la vision, il y a eu un succès inattendu dans le développement de modèles mathématiques pour des capacités visuelles spécifiques. J'ai remarqué qu'ils avaient une structure mathématique commune, et j'ai pensé qu'il serait possible d'écrire une structure formelle qui, éventuellement, couvre tous les modes d'observation possibles. J'ai été inspiré en partie par Alan Turing. Lorsqu'il a inventé la machine de Turing, il a essayé de créer une machine informatique abstraite. Et au lieu de mettre un tas de choses inutiles dessus, il a dit: prenons la description mathématique la plus simple qui puisse fonctionner. Et ce formalisme simple formait la base de l'informatique, la science de l'informatique. Et je me suis demandé si un formalisme aussi simple pouvait être utilisé comme base de la science de l'observation?
Modèle mathématique de la conscience
Exactement. L'intuition m'a dit qu'il y a une expérience consciente. Je ressens de la douleur, des goûts, des odeurs, je peux voir, ressentir, ressentir des émotions, etc. Une partie de cette structure de conscience est la collection de toutes sortes d'expériences. Quand j'ai cette expérience, sur la base de l'expérience que j'ai, je peux vouloir changer ce que je fais. Par conséquent, je dois avoir une collection d'actions possibles que je peux prendre et une stratégie de prise de décision qui, basée sur mon expérience, me permet de changer mes actions. Telle est l'idée principale. J'ai un espace X pour l'expérience, un espace G pour les actions et un algorithme D qui me permet de choisir de nouvelles actions en fonction de mon expérience. J'ajoute également l'espace W pour le monde, qui est aussi un espace de possibilités. Ce monde affecte en quelque sorte mes perceptionsil y a donc une carte P du monde à mon expérience, et quand j'agis, je change le monde, donc il y a une carte A de l'espace d'action à ce monde. Voici toute la structure. Six éléments. Et je pense que c'est la structure de la conscience.
Mais s'il y a un W, impliquez-vous l'existence du monde extérieur?
C'est la chose la plus intéressante. Je peux extraire W du modèle et mettre un agent conscient à sa place, obtenant ainsi une chaîne d'agents conscients. Fondamentalement, vous pouvez vous retrouver avec des réseaux entiers de complexité arbitraire. Et c'est le monde.
Le monde est-il simplement d'autres agents conscients?
J'appelle cela le réalisme conscient: la réalité objective n'est que des agents conscients, des points de vue. Je peux prendre deux agents conscients et les faire interagir, et la structure mathématique de cette interaction satisfera également à la définition d'un agent conscient. Et les maths me disent quelque chose. Je peux prendre deux consciences et elles peuvent donner naissance à une nouvelle conscience unifiée et unifiée. Voici un exemple concret. Notre cerveau a deux hémisphères. Mais lorsque vous effectuez une opération de sectionnement du cerveau qui coupe complètement le corps calleux, vous obtenez une preuve claire de deux consciences distinctes. Avant cette séparation, la conscience était une. On ne peut donc pas dire qu'il existe un seul agent de la conscience. Je ne m'attendais pas à ce que les mathématiques me conduisent à l'admettre. Il en découle que je peux prendre des observateurs individuels,combinez-les et créez de nouveaux observateurs, et faites-le à l'infini. Il y a des agents consciencieux.
S'il s'agit d'agents conscients, de perspectives à la première personne, qu'en est-il de la science? La science a toujours été une description du monde à la troisième personne
Si ce que nous faisons est de mesurer des objets publics, et si l'objectivité des résultats est que vous et moi pouvons mesurer le même objet dans la même situation et obtenir le même résultat - de la mécanique quantique il devient évident que cela ne fonctionne pas. La physique nous dit qu'il n'y a pas d'objets physiques accessibles au public. Que faire? Je peux vous dire que j'ai mal à la tête, et même croire que je vais bien vous dire, parce que vous aussi, vous avez déjà eu des maux de tête. Il en va de même pour les pommes, la lune, le soleil et l'univers. Tout comme vous avez votre propre mal de tête, vous avez votre propre lune. Mais je suppose qu'elle sera la mienne. Cette hypothèse est peut-être fausse, mais elle sous-tend mon message et c'est la meilleure,que pouvons-nous faire par rapport aux objets physiques accessibles au public et à la science objective.
Il ne semble pas que beaucoup de gens dans le domaine des neurosciences ou de la philosophie de l'esprit pensent à la physique fondamentale. Pensez-vous que ce soit une pierre d'achoppement pour ceux qui essaient de comprendre la conscience?
Je pense que c'était. Non seulement ils ignorent les progrès de la physique fondamentale, mais ils le font souvent exprès. Ils déclarent ouvertement que la physique quantique ne s'intéresse pas aux aspects de la fonction cérébrale qui sont une cause partielle de la conscience. Ils sont sûrs que l'intérêt réside dans les propriétés classiques de l'activité neuronale, qui existe indépendamment des observateurs - la force des connexions synaptiques, les propriétés dynamiques, etc. Ce sont des concepts très classiques de la physique newtonienne, dans lesquels le temps est absolu et les objets existent absolument. Et puis les neuroscientifiques ne comprennent pas pourquoi ils n'ont pas de percées. Ils s'éloignent des percées et des idées incroyables faites par la physique. "Nous serons avec Newton même après 300 ans."
Je soupçonne qu'ils répondent à des choses comme le modèle de Roger Penrose et Stuart Hameroff où vous avez toujours un cerveau physique dans l'espace, mais qui fait vraisemblablement un travail quantique. Au lieu de cela, vous dites: «Regardez, la mécanique quantique nous dit que nous devrions remettre en question les notions mêmes de« choses physiques »étant dans« l'espace »
Les neuroscientifiques disent: "Nous n'avons pas besoin d'impliquer des processus quantiques, nous n'avons pas besoin d'une fonction d'onde quantique qui s'effondre dans les neurones, nous pouvons simplement utiliser la physique classique pour décrire les processus dans le cerveau." Je soulignerai encore une fois la grande leçon de mécanique quantique: neurones, cerveaux, espace … ce ne sont que des symboles que nous utilisons. Ils ne sont pas réels. Il n'y a pas de cerveau classique faisant une sorte de magie quantique. Il n'y a pas de cerveau! La mécanique quantique dit que les objets classiques, y compris le cerveau, n'existent pas. Il s'agit d'une déclaration très radicale sur la nature de la réalité et n'inclut pas le cerveau effectuant des calculs quantiques sophistiqués. Donc même Penrose n'est pas allé assez loin. Mais la plupart d'entre nous, comme vous le savez, sont nés réalistes. Nous sommes nés physicalistes. C'est très, très difficile de refuser.
Revenons à la question avec laquelle vous avez commencé: sommes-nous des machines?
La théorie formelle des agents conscients que je suis en train de développer est universelle sur le plan du calcul - en un sens, c'est une théorie des machines. Et comme cette théorie est universelle sur le plan du calcul, je peux en extraire la science cognitive et les réseaux neuronaux. Cependant, à ce stade, je ne pense pas que nous soyons des machines, en partie parce que je peux faire la distinction entre une représentation mathématique et ce qui est représenté. En tant que réaliste conscient, je postule l'expérience consciente comme des primitifs ontologiques, les ingrédients de base du monde. J'affirme que mon expérience est avant tout. L'expérience de la vie quotidienne - mon vrai sens du mal de tête, mon vrai goût du chocolat - c'est la nature ultime de la réalité.
Basé sur des matériaux de Quanta Magazine
ILYA KHEL
