Megaagyak, absztrakt evolúció és a konzisztencia gépezet, avagy hogyan építsünk szimulált világokat

A blogomban sokat foglalkoztam már az emberi agy feltöltésével és a szimulált valóság témakörével. Azért tartom hihetetlenül izgalmasnak a témát, mert úgy gondolom, hogy ez a két technológia a tudomány Szent Grálja. Az agy feltöltése örök élettel és korlátlan lehetőségekkel kecsegtet, míg a szimulált valóság gyakorlatilag Isteni hatalmat adna a kezünkbe egy saját magunk által teremtett új valóságban. Aki esetleg nem lenne még otthon a témában, annak álljon itt egy gyorstalpaló.

Az emberi agy számítógépen történő szimulációját hívják mostanában divatosan “feltöltésnek”. A tudomány jelen állása szerint agyunk felfoghatatlanul sok idegsejtből áll, működését pedig az idegsejtek közötti kapcsolatok határozzák meg (itt írtam róla bővebben, hogy vajon mennyire bonyolult az emberi agy: http://lf.estontorise.hu/archives/624). Alapvetően nem ismerünk semmiféle fizikai törvényt ami megakadályozná, hogy ezt a struktúrát idegsejtről idegsejtre lemásoljuk és a sejtek működését imitálva olyan szoftvert készítsünk ami az agyunkkal azonos módon működik. Leírva persze egyszerű, de technológiailag hatalmas kihívás. Talán a legnagyobb amivel valaha is találkozhatunk. Ami viszont fontos, hogy nem lehetetlen a dolog és elméletileg csak idő kérdése, hogy megvalósuljon. Mivel a tudatunk a tudomány jelen állása szerint agyunk működésének eredménye, ezért az így létrehozott szoftver tulajdonképpen mi magunk lennénk. Úgy gondolom, hogy ez a szoftver nem csupán másolat rólunk, hanem ténylegesen mi vagyunk. Erről sokat írtam már korábbi bejegyzésekben (például itt: http://lf.estontorise.hu/archives/640). Az agy feltöltése örök élettel és határtalan értelmi képességekkel kecsegtet, de úgy gondolom, hogy jó eséllyel elengedhetetlen ahhoz is, hogy meghódítsuk a távoli csillagokat (http://lf.estontorise.hu/archives/468) és valódi intergalaktikus fajjá váljunk (http://lf.estontorise.hu/archives/620). Ami viszont még ennél is csábítóbb, hogy ódivatú biológiai testünkkel együtt a valóságot is elhagyhatjuk és kényünk kedvünk szerinti új valóságot építhetünk magunknak.

De hogyan építsünk ilyen szimulált világot? Az első megoldás amire talán mindenki gondolna, hogy az agy működéséhez hasonlóan a világ működését is lemásolhatnánk részecskéről részecskére. Leprogramozhatnánk a fizikai törvényeket és szimulálhatnánk egy teljes világot. Úgy gondolom azonban, hogy ez egyfelől hatalmas pazarlás lenne, másfelől kivitelezhetetlen. Egy pár részecskés rendszer pontos szimulációja is hatalmas feladat, nemhogy egy teljes világé. Erre azonban nincs is szükség. Agyunk egy nagyon korlátozott interfészen, az érzékszerveinken keresztül tartja a kapcsolatot a valósággal, így ha a valóság célja csupán agyunk kiszolgálása, úgy elég ezeket az érzékszervi ingereket előállítani. Gondoljunk csak bele, egy alma számunkra nem egy részecskehalmaz, hanem képi és tapintás ingerek összessége. Egy alma szimulálásához tehát nem érdemes azt részecskéről részecskére szimulálni, elég legenerálni a hozzá kapcsolódó ingereket. Ezzel a megoldással rögtön két legyet ütünk egy csapásra, hisz egyfelől nem kell a valóságot részecskéről részecskére szimulálni, másfelől amivel épp nincs senki interakcióban, azt egyáltalán nem kell szimulálni. A példánál maradva ha az almát egy dobozba zárjuk, többé nem kell azt legenerálnia a rendszernek, hiszen nem látjuk, nem tapintjuk, nem ízleljük, stb. így az alma semmilyen élményt nem generál. Amit épp nem figyel meg senki, az nem is létezik. Érdekes megjegyezni, hogy a kvantummechanika bizonyos értelmezései hasonlóan tekintenek a minket körülvevő valóságra. Ezzel a módszerrel rengeteg számítási kapacitást felszabadíthatunk, de van vele egy kis gond. Látszólag ahhoz, hogy a megfelelő érzeteket legeneráljuk, ugyanúgy részecske szintű szimulációra van szükség. Arról van szó, hogy egy alma csak akkor fog almaként viselkedni, ha szimuláljuk a benne végbemenő biológiai, kémiai és fizikai folyamatokat. Ha az almát hetekre otthagyjuk, el kell rothadnia, ha összenyomjuk, kicsordul a leve, ha beleharapunk, idővel megbarnul, stb. Ez csak úgy lehetséges, ha szimuláljuk az almában végbemenő folyamatokat. Vagy egy még egyszerűbb példa, hogy beleharapunk az almába és becsukjuk a szemünket. Mivel nem figyeljük meg az almát, az érzeteket nem kell tovább generálni, így az alma “eltűnik”. Mi történik, ha újra kinyitjuk a szemünket és folytatjuk a megfigyelést? Ott kell lennie a harapásnak, különben rájöhetnénk, hogy a valóság puszta szimuláció. El kell tehát tárolnunk minden állapotot és megfigyelés nélkül is szimulálnunk kell a folyamatokat (pl. a harapás helyének barnulását) ha nem akarjuk, hogy világunk szimulált volta lelepleződjön. Ez hihetetlen nagy tároló és számítási kapacitást jelent. Van azonban egy trükk amivel mindezt kiküszöbölhetjük. Valójában ugyanis nem a fizikai törvények a lényegesek, hanem az, hogy az egyénnek mik az elvárásai. Ha kinyitjuk a szemünket és látjuk hogy nincs ott a harapás, akkor azért bukik le a szimuláció, mert a valóságban azt várnánk, hogy ha beleharapok egy almába, akkor ott egy harapás nyom lesz. Kicsit általánosítva azt mondhatjuk, hogy minden szimulációbéli cselekedetünk egyben egy kísérlet arra vonatkozóan, hogy a valóságban élünk-e. A szimuláció akkor fog elbukni, ha a kísérlet eredménye más, mint az elvárt. A szimulációt fenntartó gépnek tehát nincs más dolga, mint mindig olyan érzeteket generálni, amik megfelelnek az elvárásainknak, így bármilyen kísérletet végezzünk (és itt kísérletnek minősül egy alma megharapása is) annak bizonyítására, hogy nem a valóságban vagyunk, a rendszer mindig olyan érzeteket generál ami megfelel az elvárásainknak. Bármit is tegyünk, úgy fogjuk találni, hogy a valóságban vagyunk. És itt ér össze az agy feltöltésének és a valóság szimulációjának témája, hiszen ahhoz, hogy a rendszer pontosan ismerje az elvárásainkat, bele kell látnia az elménkbe, ez pedig akkor tűnik a leginkább kivitelezhetőnek, ha az elménk működését is a rendszer szimulálja.

A továbbiakban arról fogok írni, hogy vajon hogyan épülhet fel egy ilyen, valóság szimulálására alkalmas rendszer. Előre bocsátanám, hogy ahogyan más sem, én sem tudom hogyan működik az emberi agy, mindössze abból tudok építkezni, amit a témában olvastam, így a bejegyzés további része a legjobb szándékkal is inkább csak fikciózásnak nevezhető. Ahogyan az előzőekben írtam, úgy gondolom, hogy az agy szimulációja lehet a “belépő” egy ilyen, “optimális” szimulált valóságba. Érdemes tehát szem előtt tartani, hogy itt szoftverek, neurális mátrixok köré próbálunk világot építeni. A feladat tehát az, hogy ezeket a rendszereket (a szimulált agyakat) bizonyos szabályok szerint hálózatba szervezzük. Ha mátrixokként és ezeken futtatott algoritmusokként gondolunk a szimulált világunkra, úgy könnyebben elfogadhatunk olyan fogalmakat, mint az idő nonlinearitása, amiről még később szó lesz.

Az előzőekben arról írtam, hogy egy optimális szimulált világban elég azt szimulálni, amit valaki megfigyel, méghozzá oly módon, hogy az mindenben megfeleljen az elvárásainak. Ha így teszünk, soha nem fog rájönni, hogy amit érzékel, az szimuláció. A dolog úgy hangzik, mint ha valami módon visszafelé kellene működtetnünk az agyat. Mikor a minket körülvevő világot szemléljük, az érzékszerveink által szolgáltatott információt alakítjuk absztrakt fogalmakká, majd emlékekké. Mikor az elvárásainknak megfelelő valóságot szeretnénk teremteni, akkor ennek a folyamatnak valamiképp visszafelé kellene működnie. Az almás példánál maradva mikor beleharapunk az almába, létrejön egy emlékünk a harapott almáról. Mikor becsukjuk a szemünket, az alma eltűnik. Mikor újra kinyitjuk a szemünket, az almát alkotó érzeteket újra elő kell állítani az agyunkban tárolt emlék alapján, tehát az észlelés fordítottját kell végezni. Úgy gondolom, hogy az agy képes lehet ilyen fordított működésre, hisz mikor álmodunk, valami hasonló történik. De ugyanez az alapja a Google DeepDream rendszerének is, amivel azokat az LSDs hallucinációkra hasonló képeket generálták. Fogták a szokásos konvolúciós hálóikat és elkezdték fordítva működtetni őket, így vizualizálva azt a tudást, amit a hálózat rögzített. Úgy gondolom tehát, hogy itt tényleg találó a DeepDream név, hiszen valóban az álmodáshoz hasonló folyamatot sikerült reprodukálni. Ez a megoldás tehát jónak tűnik ahhoz, hogy tökéletes szimulált világot építsünk, ami minden szempontból megfelel a megfigyelő elvárásainak. Ez viszont csak a dolog egyik fele, hiszen rengeteg részlet van, amiről az agyban nincs információ. Tulajdonképpen ilyen fehér terület minden olyan hely, amit a megfigyelő nem látott, illetve bármilyen részlet, amiről nem rendelkezik emlékkel. Ezeket a részleteket a szimuláló számítógép szabadon kitöltheti akár saját maga által generált érzetekkel, akár olyanokkal, amiket valami módon a megfigyelő emlékeiből rak össze. Persze egy ilyen világ önmagában elég magányos lenne, ha nem lenne a miénken kívül még jópár szimulált tudat. Ahhoz, hogy a világ konzisztens legyen, mindenki elvárásainak meg kell felelnie. Ha valahol otthagyom a harapott almámat, azt másnak is ott kell találnia. Minden egyes szemlélőnek ugyanazt a világot kell látnia. Ahhoz tehát hogy az érzékszervi ingerek által mutatott világ konzisztens legyen, a szimuláló gépnek minden agyat párhuzamosan működtetve kell létrehoznia azokat. Olyan ez, mint ha a valóság egy nagy mozaik lenne, ahol mindenki hozzáad pár elemet a közöshöz. Ez a rendszer biztosítja azt, hogy mikor a valóságot szemléljük, mindenki ugyanazt lássa. Ha a rendszerek szintjére bontjuk a dolgot, akkor valahogy úgy néz ki most a világszimulátorunk, hogy minden agy (neurális mátrix) az érzékszervi interfészén keresztül felfelé csatlakozik egy közös réteghez, ahonnan ingereket kap (szemléli a valóságot) illetve oda ingereket küld (projektálja a valóságot). Ez a közös réteg felelős azért, hogy előállítsa az érzetek metszetét, egy olyan valóságot (érzet halmazt), ami mindenki számára ugyanaz. Ez az a réteg ami konzisztensen tartja a világot, ezért elneveztem konzisztencia gépezetnek. Ez tulajdonképpen a valóság szimulátor, de mivel a valóság elemeket nem ő állítja elő, inkább csak “összerakja” az eredményt, ezért találóbb a konzisztencia gépezet megnevezés. Itt megint van egy érdekes párhuzam. Sok modellben az agy egy hierarchikus neuron struktúra. A neuronok modulokat alkotnak, a modulok további modulokat, azok további modulokat, stb. A modulok közötti oda-vissza kommunikáció eredményeként áll elő a tudatos információ. Amikor információ érkezik az érzékszerveinken keresztül, az rengeteg alacsony szintű modult aktivál, amik magasabb szintű modulokhoz kapcsolódnak. A magasabb szintű modulok még magasabb szintű modulokat aktiválnak, amik visszahatnak rájuk. A rendszer masszívan párhuzamos, és ez adja a hatalmas erejét. Ha látunk egy almát, rengeteg alacsony szintű modul aktiválódik, olyanok, amik mondjuk ívekhez, színekhez kapcsolódnak. Ezek további modulokat aktiválnak, így aktiválódik pl. a gömbölyű alakhoz tartozó modul. Persze ettől még lehet labda, vagy bolygó, stb. Ezek a modulok mind aktiválódnak, majd más jellemzők lefojtják ezeket. Nem lehet bolygó, mert az nagyobb, nem lehet labda, mert máshogy csillan rajta a fény, stb. A végén egy modul kerül ki győztesen, az almához kapcsolódó magas szintű modul ami egyben az alma látványához kapcsolja annak tapintását, ízét, stb. Az agy tehát folyamatosan “zizeg”, információk cikáznak oda-vissza a modulok közt, majd pár pillanat múlva kibukik a rendszerből a tudatos gondolat. A folyamat persze nem csak érzetekkel működik. Egy-egy gondolat is elindíthat egy hatalmas gondolat cunamit, amiből újabb gondolatok állnak elő. Még egy alma képének értelmezését csak-csak el tudjuk képzelni, de hogy hogy lesznek ebből olyan nagy gondolatok, mint mondjuk Kvantummechanika, azt már nehezen. Ez persze nem azt jelenti, hogy a modell rossz, inkább azt, hogy hiába is próbálnánk, képtelenek vagyunk elképzelni egy ilyen sok milliárd modulból álló masszívan párhuzamos rendszert működés közben. Az a véleményem tehát, hogy ez a modell elfogadható lehet az agy leírására. Ami miatt mindezt leírtam, az az, hogy rámutassak, milyen jól beleillik a konzisztencia gépezet a modulok rendszerébe. Tulajdonképpen a soklépcsős modul hierarchia tetejére egy újabb modult helyeztünk ami az érzékszervi interfészen kapcsolódik az alatta lévő szinthez, érzékszervi ingereket küld az alatta lévő moduloknak, azok pedig ugyancsak érzékszervi ingereket küldenek felfelé. Ezek az ingerek tehát ebben a rendszerben nem jelentenek ablakot a külvilág felé, egyszerűen csak interfészek a felsőbb szinthez. Elképzelhető tehát, hogy a feltöltött agyakból egy vagy több modul föléhelyezésével szervezhető egy egységes megaagy, ami az agy természetes működési folyamatába illeszkedve önmagától, mindenféle plusz szoftver nélkül képes megteremteni a konzisztens világot. Persze a világ konzisztenciájának megteremtése nem csak annyit jelent, hogy mindenki ugyanazon a helyen ugyanazt érzékeli. Képzeljünk el két szimulált egyént, akik egymástól jól szeparáltan élik életüket, és egymástól különböző világokat tapasztalnak meg. Mondjuk egyikük számára létezik gravitáció, míg a másik képes azt legyőzni és repülni. Mikor találkoznak, kettejük világképe összeegyezhetetlen lesz, és nem alkothat egységes világot. A probléma kiküszöbölésére az egyik lehetőség, hogy jó előre lefektetjük a szabályokat (fizikai törvényeket), viszont ebben az esetben komoly feladat hárul a konzisztencia gépezetre, hisz folyamatosan ügyelnie kell a szabályok betartására. A másik lehetőség, hogy megengedjük az emlékek módosítását. Ez utóbbi esetben például a találkozást követően minden repülésre vonatkozó emlék törlődhet, így biztosítva, hogy a gravitáció már a világ kezdete óta létezzen. Mivel a múltat egy ilyen világban egyedül az emlékek jelentik, ezért ezek megváltoztatása kvázi olyan mint egy időutazás. Ha valami ütközést érzékel a konzisztencia gépezet, egyszerűen visszatér a múltba, és úgy alakítja a történéseket, hogy a világ egysége ne sérüljön. Ez a megoldás egyben az ellen is véd, hogy a világban élők bármilyen módon kimutassák világuk szimulált voltát. Amint ugyanis erre bármi módon sor kerülne, a konzisztencia gépezet visszatekeri az idő kerekét, és megakadályozza azt. Egy ilyen világban tehát a múlt épp annyira képlékeny, mint a jövő. Érdekes megjegyezni, hogy a kvantummechanikának ugyancsak létezik egy hasonló, időben visszafelé haladó hullámokon alapuló értelmezése. E szerint az értelmezés szerint a rendszer megzavarása (megfigyelése) időben visszafelé terjedő hullámokat kelt, így befolyásolva a rendszer állapotát. Itt tehát Schrödinger híres macskája élőholt ugyan a kinyitás pillanatáig, de mikor kinyitjuk az ajtót, az időben visszafelé haladó hullámok még a múltban eldöntik annak állapotát, így a macska mégiscsak vagy élő, vagy holt volt mindig is. (Akit részletesebben érdekel a kvantummechanika időben visszafelé haladó hullámokon alapuló értelmezése, az sokat olvashat a témáról John Gribbin: Schrödinger kiscicái című könyvében.) A paradoxonjairól híres időutazás tehát ugyanolyan hatékony eszköz lehet a paradoxonok feloldásához és a konzisztencia megteremtéséhez is. Egy megaagy talán felépítéséből adódóan képes lehet arra, hogy amennyiben sérül a világ egysége, úgy olyan ingerek induljanak meg lefelé, amik módosítják az emlékeket. Ezek persze újabb inkonzisztens emlékeket szülhetnek, amik újabb hullámokat gerjesztenek, mígnem a hatalmas zizegés végeztével összeállhat a konzisztens világ és történelem. Egy ilyen világban tehát az idő nem feltétlenül lineáris, annak ellenére, hogy a benne élők annak érzik. Az én mesterséges univerzumom tehát egy hatalmas agy, amit csillagok milliárdjai helyett neuronok milliárdjai alkotnak. A világ objektív valósága és a benne élők nem válnak el egymástól, egy elmék sokaságából felépített egységes elmét alkotnak, ami egyének sokaságának “álmodja” magát és magas szinten valamiféle idő nélküli állapotban működik. A megfogalmazás azért ilyen ködös, mert emberi ésszel nehéz elképzelni egy ilyen struktúrát. Ez már egy technológiai szingularitáson túli “létforma”.

A bejegyzés végére amolyan levezetésként egy nagyon filozófiai gondolatot szántam. Vajon képes önálló univerzumként működni egy megaagy? Ha építünk egy ilyen struktúrát, az lehet annyira “jó univerzum” mint a miénk? Az aktuálisan legelfogadottabb tudományos nézet szerint világunk valamikor sok milliárd évvel ezelőtt az ősrobbanásnak köszönhetően keletkezett. Elemi részecskék építik fel, amik talán mind visszavezethetőek egy elemi struktúrára, a szuperhúrra. A húrok rezgése határozza meg, hogy ott milyen elemi részecskét látunk. A részecskékre különböző szabályok vonatkoznak, ami alapján egymásra hatnak, illetve változtatják állapotukat. Hogy miért ilyenek a húrok, miért ezek a szabályok, stb. arról semmit nem tudunk mondani. Ezek a világ alapösszefüggései, axiómák, amiket el kell fogadnunk úgy ahogy vannak. Ha így tekintünk a világra, akkor egy megaagy sem sokkal másabb struktúra. Ott a részecskék helyett a neuronok az alap építőelemek, amik ugyanúgy egy szabályrendszernek megfelelően működnek. Ugyanúgy hatnak egymásra, és van saját állapotuk. Ez a két absztrakt modell tehát nem sokban különbözik. Tulajdonképpen mindkét esetben van egy nagy állapot mátrix és az azon futtatott transzformációk. Egy megaagy “fizikáját” tehát a neuronok és azok kapcsolatainak működését leíró képletek adják, ugyanúgy, ahogyan a mi világunk fizikáját részecskékkel és azok kölcsönhatásaival írjuk le. Úgy gondolom, hogy egy ilyen struktúrában megfelelő szabályok esetén ugyanúgy beindulhat valamilyen evolúció, aminek az eredménye végül ugyanúgy intelligens elmék megjelenése lehet. Mivel itt szigorúan véve nem élőlények alakulnak ki, így ezt a folyamatot talán szerencsésebb valamiféle “absztrakt evolúciónak” hívni. Egy ilyen struktúrában az individuum nem az intelligens létformák szerveződésének legfelső szintje, csupán egy réteg, melyet további rétegek fognak össze egyetlen egységgé. Az ebben a környezetben kialakult létformák talán ugyanúgy különálló létezőként érzékelik saját magukat, és a felsőbb rétegekkel való kapcsolatukat úgy élik meg, mint objektív valóságot, amit érzékszerveiken keresztül tapasztalnak. A jövőben tehát talán nem csak magunk számára építhetünk új, tökéletes valóságot, hanem képesek lehetünk rá, hogy új szimulált univerzumokat hozzunk létre, új létformákat, akik számára a világ nem sokban különbözik a miénktől. A varázslat a dologban az, hogy egy ilyen, miénkhez hasonló, azzal egyenértékű beágyazott világ szimulációja egyáltalán lehetséges lehet, ami annak köszönhető, hogy részecskék helyett az elmére koncentrálunk. Persze a kérdés mindig adott, hogy nem-e lehetséges, hogy a mi világunk is egy ilyen beágyazott szimuláció? Aki azonban a fentieket figyelmesen végigolvasta, annak számára már valószínűleg egyértelmű, hogy erre a kérdésre jó eséllyel soha nem fogunk választ kapni …

3 Responses to “Megaagyak, absztrakt evolúció és a konzisztencia gépezet, avagy hogyan építsünk szimulált világokat”

  1. Cyrano

    Szevasz László!
    Nagyon jó a gondolatmeneted, élvezettel olvasgatom a jól felépített gondolatokat, gondolatkísérleteket, mintha magamban beszélnék.
    A magyar nyelv nem ismeri: …”nem-e lehetséges”…, hanem : …nem lehetséges-e?…
    Szerinted, ha beülsz egy kis szobába egyedül, magadra csukod az ajtót, nem lát senki, akkor megszűnsz létezni?
    Szerinted volt/van evolúció?

    Üdv. Cyrano

    Válasz
    • admin

      Szerintem Te magad soha nem szűnsz meg létezni (legalábbis amíg élsz). Hogy a külvilág megszűnik-e létezni, arról persze lehet vitázni. Én abban hiszek, hogy tehetünk megfigyeléseket, és azok alapján gyárthatunk teóriákat. Szerintem az evolúció a legvalószínűbb teória az élet kialakulására, de ez persze nem zárja ki az egyéb lehetőségeket. Szerintem nagyon kevés olyan dolog van, amiben teljesen biztosak lehetünk.

      Válasz
  2. Az agy mint önálló univerzum (és a tudat mint ennek vetülete) | Gondolatok (Fazekas László a Google+-on)

    […] kombinálódnak pont úgy mint az élőlények génjei. Egyfajta absztrakt evolúció (http://lf.estontorise.hu/archives/645) zajlik a fejünkben. Mikor beszélgetünk valamiről, ezek a gondolatok aktiválódnak és […]

    Válasz

Hozzászólás írása