آگاهی چیست؟

ایده‌ای جدید درباره ماهیت آگاهی و این‌که چرا ما آگاهی داریم، چگونگی بازتولید آن توسط ما را افشاء می‌کند.

به قلم Michael Graziano نوروساینتیست

آگاهی یک مفهوم دشوار است. آگاهی چیزی فقط در سر شما نیست. تجربه‌ای ذهنی از برخی چیزهاست. وقتی انگشت پای‌تان را به جایی می‌کوبید، مغز شما صرفا اطلاعات را پردازش نمی‌کند تا یک واکنش نشان دهد: شما احساس درد می‌کنید. وقتی خوشحال هستید، احساس لذت می‌کنید. ذات اثیری تجربه یک راز در قلبِ آگاهی است. چگونه مغز، یک جسم فیزیکی، یک ماهیت غیر فیزیکی را تولید می‌کند؟

این تجربه-مند بودن این را توجیه می‌کند که چرا معین کردن آگاهی به عنوان «یک مسأله‌ی سخت» توصیف می‌شود. تجربه‌ی ذهنی در هیچ بعد فیزیکی وجود ندارد. نمی‌توانید آن را فشار دهید و نیروی واکنش را اندازه بگیرید، بخراشید و سختی آن را بسنجید یا این‌که روی ترازو قرار دهید و وزن آن را بسنجید. فلاسفه آن را به عنوان «شبح در ماشین» توصیف می‌کنند. حتی ایده‌های علمی درباره آگاهی نیز اغلب هاله‌ای از متافیزیک در خود دارند. دانشمندان متعددی آگاهی را به عنوان یک توهم توصیف کرده‌اند، در حالی که برخی دیگر آن را بسیار بنیادی می‌دانند بطوری‌که نمی‌توان آن را توضیح داد. همواره در مرکز این معما ذات غیر فیزیکی بودن آن قرار می‌گیرد.

اما اگر آگاهی آن‌چنان اسرارآمیز نباشد چه می‌شود؟ شاید ما سؤال اشتباهی می‌پرسیم. به جای تلاش برای گلاویزشدن با مسأله سخت، همکاران من و بنده در دانشگاه پرینستون یک رویکر واقع‌بینانه‌تر برگزیدیم. پیشینه من در علم اعصاب کنترل حرکتی است که شما می‌توانید رباتیکِ مغز بنامید. بر اساس این پیشینه، من پیشنهاد کرده‌ام که آگاهی می‌تواند از منظر مهندسی فهمیده شود. جدای از این‌که آگاهی نوعی ویژگی جادویی به حساب می‌آید، یک ابزار قدرت غیرعادی نیست است. ابزاری است که می‌تواند به صورت ماشین و دستگاه مهندسی شود. رویکرد جدید ما این را نشان می‌دهد.

از آن‌جا که روش‌های عادیِ مشاهده و اندازه‌گیری کاملا به کار نمی‌آیند، مطالعه آگاهی همواره به سختی در جریان اصلی علم جای می‌گیرد. چند دهه قبل، فرهنگ واژگان بین‌المللیِ روانشناسی، آگاهی را به عنوان «یک پدیده جذاب و گریزپا توصیف کرد؛ که مشخص کردن ماهیت آن، کارکرد آن و چرایی تحول آن غیر ممکن است. و تاکنون هیچ چیز ارزشمندی درباره آن نوشته نشده است». از آن زمان، آگاهی یک موضوع مورد علاقه در علم شده است، و ایده‌های متعدد به همراه هزاران مقاله با توافق بسیار اندک با خود داشته است.

یک رویکرد جستجوی همبستگی عصبی آگاهی است: ردپای فیزیکی کمینه در مغز که برای تجربه ذهنی لازم است. راهنمایی‌های جالبی وجود داشته، اما تلاش‌ها همچنان ادامه دارد.

دیگر محققان بر این اساس کار کرده‌اند که آگاهی صرفا یک فرآیند محرک در مغز نیست. نظریه تفکر مرتبه بالاترِ آن‌ها پیشنهاد می‌دهد که مغز شامل یک دستگاه است که بازنمایانگر محرک در یک سطح بالاتر به همراه خود-اطلاعی است، که همان است که ما از آن آگاه می‌شویم. این‌که اطلاعات مرتبه بالاتر دقیقا چه هست، چه هدف شناختی را دنبال می‌کند و در کجای مغز ساخته شده است همگی مورد مناقشه است-اگرچه برخی آن را با قشر کورتکس جلوی مغز مرتبط می‌دانند.

یک ایده مؤثر خاص که به نام نظریه محیط کار سراسری شناخته می‌شود است.در این‌جا، اطلاعات هم از بیرون و هم از درون مغز می‌آید و با یکدیگر برای توجه رقابت می‌کنند. اطلاعاتی که برنده این رقابت باشد بطور سراسری توسط کل سیستم مغز قابل دسترسی خواهد بود بطوری که از آن آگاه می‌شویم و قادر به پردازش آن بطور عمیق خواهیم بود. همچنین یک نظریه محبوب دیگر نظریه اطلاعات یکپارچه است. این نظریه آگاهی را به عنوان یک ویژگی پدیداری از سیستم‌های پیچیده می‌بیند و فرض می‌کند که مقدار آگاهی در هر سیستم می‌تواند بر حسب واحدی به نام phi اندازه‌گیری شود. فای (phi) در مغز انسان بالا است، اما در هر چیزی از همبرگر گرفته تا کیهان وجود دارد، چرا که هرچیزی شامل حداقل مقداری اطلاعات پیوسته است.

اما ایده‌ای وجود دارد که فرض می‌کند آگاهی تنها یک توهم یا خیال است. گاهی این مفهوم بد تفسیر می‌شود. این ایده بدین معنا نیست که آگاهی اصلا  وجود ندارد، یا ما خود را فریب می‌دهیم که فکر می‌کنیم وجود دارد. در عوض، این نظریه، آگاهی را به یک خیال که برای کاربر رابط انسان-رایانه طراحی شده است تشبیه می‌کند و مدعی است که ویژگی‌های متافیزیکی که ما به خودمان نسبت می‌دهیم اشتباه هستند.

مهندسی، و علم رباتیک بطور خاص، به ما می‌گوید که هر دستگاه دارای کنترل خوب نیاز به یک مدل برای چیزی که کنترل می‌کند دارد. ما از علوم اعصاب شناختی می‌دانیم که مغز مدل‌های درونی متعددی می‌سازد. این مدل‌ها توصیف‌های ساده‌سازی شده‌ای هستند، که مفیدند اما کاملا دقیق نیستند. برای مثال، مغز یک مدل برای بدن دارد-که طرح‌واره بدن می‌نامیم- که به مغز کمک می‌کند تا کنترل حرکت اندام‌ها را در دست بگیرد. وقتی شخصی یک بازوی خود را از دست می‌دهد، مدل بازو در مغز می‌تواند بماند بطوری که افراد حس یک اندام شبح‌گونه را گزارش می‌کنند. اما حقیقت این است، همه ما اندام‌های شبح‌گونه داریم، چرا که ما همگی مدل‌های داخی از اندام‌های واقعی خود داریم که صرفا وقتی اندام واقعی را از دست می‌دهیم خود را بطور واضح نمایان می‌کند.

با همین منطق مهندسی، مغز نیازند مدل کردن جنبه‌های متعددی از خودش است تا بتواند خود را کنترل و پیمایش کند. این امر نیازمند یک نوع از مغز شبحی است. بخشی از این خود-مدلی ممکن است بطور خاص برای آگاهی مهم باشد. الآن دلیل را می‌بینیم. اطلاعات بسیار زیادی در هر لحظه از مغز عبور می‌کند که همگی باید با عمقی برابر پردازش شوند. برای مدیریت این مسأله، سیستم طوری تحول یافته که بر روی منابع خود تمرکز یابد و این منابع را با استراتژی خاصی از جسمی به جسم دیگر جابجا کند: از یک جسم نزدیک به یک صدای دور، یا به یک رویداد درونی مانند یک احساس یا خاطره. توجه اصلی‌ترین روشی است که مغز اطلاعات را در می‌یابد و بطور عمیق پردازش می‌کند. مغز برای کنترل توجه مدام در حال تغییر خود، نیازمند یک مدل است که من آن را طرح‌واره توجه می‌نامم.

ماهیت شبح‌وار

نظریه طرح‌واره توجه ما این را توجیه می‌کند که چرا مردم فکر می‌کنند اصلا مسأله سخت آگاهی وجود دارد. بازدهی نیازمند سریع‌ترین و زشت‌ترین مدل ممکن است، پس طرح‌واره توجه تمام جزئیات کوچک سیگنال‌ها و نورن‌ها و سیناپس‌های عصبی را کنار می‌گذارد. در عوض، مغز یک نسخه ساده‌سازی شده از خودش را توصیف می‌کند، سپس آن را به عنوان یک ماهیت شبح‌وار، غیر فیزیکی، یک توانایی جادویی برای ویژگی‌های ذهنی گزارش می‌کند. درون‌نگری- یا دسترسی شناختی به اطلاعات درونی- هرگز نمی‌تواند هیچ پاسخی بدهد. این مانند آن است که یک ماشین در حلقه‌ی منطقی گیر بیافتد. طرح‌واره توجه مانند یک آینه خود بازتاب‌دهنده است: این نمایش‌گر مغز است که چطور چیزها را نشان می‌دهد، و یک مثال خاص از تفکر مرتبه بالاتر است. با این حساب، آگاهی آن‌چنان هم یک توهم نیست.

گاهی، بهترین راه برای درک یک چیز تلاش برای ساخت آن است. طبق این ایده جدید ما می‌بایست قادر باشیم آگاهی انسان-مانندی را به صورت یک ماشین مهندسی کنیم. این کار نیازمند فقط چهار جزء سازنده است: توجه مصنوعی، یک مدل برای توجه، بازه صحیح میزان (اطلاعات درباره چیزها نظیر حس‌ها و احساسات) و موتور جستجوی ماهری که به همه مدل‌های درونی دسترسی داشته باشد و درباره آن‌ها سخن بگوید.

مؤلفه اول یعنی توجه، یکی از ابتدایی‌ترین فرآیندها در اغلب سیستم‌های عصبی است. توجه به طرز زیبایی توسط نظریه فضای کار سراسری توصیف می‌شود. اگر شما به یک جسم نظیر یک سیب نگاه کنید، سیگنال‌های مغزی مرتبط با سیب ممکن است از نظر شدت و ثبات رشد کنند. با افزایش توجهی کافی، این سیگنال‌ها می‌توانند به آستانه‌ای برسند که به «جرقه زدن» برسند و وارد فضای کار سراسری بشوند. اطلاعات تصویری درباره سیب برای تمام سیستم در سرتاسر مغز قابل دسترس می‌شوند، و بطور مثال برای دستگاه گفتاری که به شما امکان صحبت کردن درباره سیب را می‌دهد، دستگاه‌های حرکتی که امکان رسیدن به آن را به شما می‌دهد، دستگاه‌های شناختی که امکان تصمیم مرتبه بالاتر درباره آن را می‌دهد، و دستگاه حافظه که امکان ذخیره آن لحظه برای استفاده‌های بعدی را به شما می‌دهد.

دانشمندان هم‌اکنون نسخه‌هایی از توجه مصنوعی را ساخته‌اند، که شامل حداقل یک نسخه ساده از فضای کار سراسری می‌شود. اما این ماشین‌ها هیچ نشانه‌ای از آگاهی از خود بروز نمی‌دهند.

مؤلفه دوم ماشین آگاهِ ما نیازمند یک طرح‌واره توجه است، مدل داخلی بسیار حیاتی که توجه را به شکل کلی توصیف می‌کند، و ماشین را درباره آگاهی مطلع می‌کند. این طرح‌واره توجه را به صورت یک ویژگی نامرئی ترسیم می‌کند، یک ذهن که می‌تواند تجربه کند یا مواردی را تصرف کند، چیزی که در خودش هیچ ماده فیزیکی ندارد اما همچنان بطور خصوصی درون یک نماینده در کمین است. این نوع از طرح‌واره توجه را بسازید، و شما ماشینی خواهید داشت که ادعا می‌کند آگاه است درست به همان شکل که انسان‌ها آگاه هستند.

جزء سازنده سومِ ماشین ما نیازمند یک سیلان عظیم مصالح سازنده است که ما به آگاهی نسبت می‌دهیم. بطور طعنه‌آمیز، مسأله سخت- آگاه کردن ماشین – ممکن است بخش ساده کار باشد، و دادن بازه‌ای از مواد سازنده که آگاه باشد ممکن است بخش سخت آن باشد. تلاش‌ها برای ساخت محتوای آگاه ممکن است با ورودی‌ها حسگری آغاز شود، بطور خاص بینایی، چرا که بیشتر شناخته شده است و درباره کارکرد آن در مغز و چگونگی برهمکنش آن با توجه بیشتر می‌دانیم. اما یک آگاهی غنی از حس‌گری به تنهایی کافی نخواهد بود. ماشین ما باید همچنین بتواند فقره‌های درونی مانند تفکرات انتزاعی و احساسات را به هم همبسته کند. در این‌جا مسأله مهندسی واقعا مهارت آمیز می‌شود. درباره محتوای اطلاعات در مغز که پشت تفکرات انتزاعی یا احساسات پنهان است یا چگونگی برهمکنش آن‌ها با توجه چیز کمی شناخته شده است. مرتب سازی چگونگی ساخت یک ماشین با آن محتوا می‌تواند چندین دهه طول بکشد.

گفتگو کردن به زبان من

آخرین جزء ماشین آگاه مستلزم یک موتور جستجوی گفتگوگر است. دقیق‌تر سخن بگوییم، گفتگو کردن لزوما برای آگاهی نیست، بلکه برای اغلب افراد هدفِ آگاهی مصنوعی ماشینی است که توانایی مشابه انسان برای صحبت کردن و ادارک دارد. می‌خواهیم گفتگوی خوبی با آن داشته باشیم.

مسأله بطرز فریب انگیزی دشوار است. امروزه دستیارهای دیجیتالی نظیر Siri و Alexa داریم اما این‌ها در عملکردشان محدودیت دارند. شما کلماتی به آن‌ها می‌دهید، آن‌ها به دنبال کلمات در اینترنت جستجو می‌کنند، و سپس به شما کلمات بیشتری باز می‌گردانند. اگر شما از دستیار دیجیتال نزدیک‌ترین رستوران را بپرسید، آن نمی‌داند رستوران چیست، به جز یک خوشه‌بندی آماری از کلمات . بر عکس، مغز انسان می‌تواند گفتار را به اطلاعات غیر کلامی ترجمه کند و بالعکس. اگر کسی از شما بپرسد چطور مزه لیموترش را با یک پرتقال مقایسه می‌کنید، شما گفتار را به اطلاعات مزه ترجمه کرده و مزه‌های بخاطر سپرده شده را مقایسه می‌کنید، سپس آن را به کلمات ترجمه می‌کنید و پاسخ می‌دهید. این یک گفتگوی آسانِ عقب و جلو بین گفتار و دامنه‌های دیگر اطلاعات برای ماشین مصنوعی یک چالش است. ماشین هوشمند نیاز خواهد داشت که اطلاعات را در سرتاسر هر حوزه قابل تصوری همبسته کند، مسأله‌ای که تاکنون در هوش مصنوعی حل نشده است.

با تمام نویدها و همه مشکلات، ما چقدر به ساخت ماشین آگاه نزدیک هستیم؟

اگر رویکرد طرح‌واره توجه درست باشد، اولین تلاش‌ها در آگاهی بصری می‌تواند با فناوری موجود ساخته شود. اما زمان بسیار طولانی‌تری نیاز است تا به ماشین یک سیلان آگاهی انسان-مانند بدهیم. زمان خواهد برد تا یک ماشین آگاه بسازیم که قادر به دیدن، شنیدن، چشیدن، لمس کردن، فکر کردن به موضوعات انتزاعی و حس کردن احساسات، با یک تمرکز توجه مجتمع منفرد به مختصات درون و بین همه دامنه‌های ممکن باشد، و قادر به گفتگو بین تمام دامنه محتوا باشد.

اگرچه، برای من، هدف این آزمایش فکری طرفداری از روبات‌های آگاه نیست. نکته این است که آگاهی به خودی خود می‌تواند فهمیده شود. آگاهی یک ماهیت اثیری یا یک راز غیر قابل توضیح نیست. نظریه طرح‌واره‌ی توجه، آن را در سیاق علمی قرار می‌دهد و به آن یک نقض به هم پیوسته در انبطاق و بقاء می‌دهد. به جای پیرا پدیده‌ی تعریف نشده، مه‌ای که از مغز خارج شده و بین دو گوش قرار دارد، آگاهی یک جزء سازنده بسیار مهم از ماشین شناختی می‌شود.