ის თუ როგორ მუშაობს ადამიანის ტვინი ჯერ კიდევ არ გვესმის და მისი ბოლომდე შესწავლა არ მომხდარა. შესაბამისად, მეცნიერების ერთ-ერთი მთვარი ამოცანა ტვინის ფუნქციონირების გაგებაა.

ამ მხრივ საინტერესოა ალბათობის თემატიკა. ალბათობა მათემატიკური მოცემულობაა, რომელიც გვეუბნება თუ რამდენად სავარაუდოა ესა თუ ის მოვლენა. მაგალითად, იგი აღწერს მონეტის აგდების შედეგს. ის რომ მონეტა რომელიმე მხარეს დაეცემა, აგდების მომენტში ½ – ანუ, 50-პროცენტია.

მიუხედავად ამისა, კვლევამ აჩვენა, რომ ადამიანის ქცევა სრულად ვერ იქნება გაგებული ალბათობის ამ ტრადიციული ან იგივე "კლასიკური" კანონებით. შესაბამისად, ჩნდება შეკითხვა, რამდენად შეიძლება ამ ყველაფერთან კვანტური მექანიკის დაკავშირება.

მათემატიკური ალბათობა ასევე კვანტური მექანიკის მნიშვნელოვანი კომპონენტია. საუბარია ნაწილაკების ფიზიკაზე, რომელიც აღწერს, თუ როგორ იქცევა ბუნება ატომებისა და ქვეატომური ნაწილაკების მასშტაბებზე. თუმცა, როგორც ვიცით, კვანტურ სამყაროში "ალბათობა" ძალიან განსხვავებულ წესებს მისდევს.

დღეს ბევრ მეცნიერს მიაჩნია, რომ ჩვენი ტვინი კვანტურად მუშაობს. ბოლო ორი ათწლეულის აღმოჩენებმა ამ მხრივ ბევრ რამეს ნათელი მოჰფინა. დღეს ჩვენ შედარებით მეტი ვიცით იმაზე თუ როგორ ამუშავებს ადამიანის ტვინი ინფორმაციას. რაც ასაევე საინტერესოა, მსგავს კვლევებს შეიძლება ეფექტი ჰქონდეს ხელოვნური ინტელექტის განვითარებაზეც.

ადამიანის "ირაციონალურობა"

ნობელის პრემიის ლაურეატმა დანიელ კანემანმა და სხვა მეცნიერებმა ჩაატარეს კვლევა იმაზე, რასაც ისინი აღწერენ, როგორც ადამიანის ქცევის "ირაციონალურობას". როდესაც ქცევითი შაბლონები ცდება კლასიკური ალბათობის თეორიის წესებს მათემატიკური თვალსაზრისით, ისინი განიხილება "ირაციონალურად".

მაგალითად, კვლევამ აჩვენა, რომ სტუდენტებს, რომლებმაც ჩააბარეს საატესტატო გამოცდა, დასასვენებლად წასვლა უნდათ. ანალოგიურად, წარუმატებელ სტუდენტებსაც სურდათ დასასვენებლად წასვლა.

შესაბამისად, თუ სტუდენტმა არ იცის გამოცდის შედეგი, კლასიკური ალბათობა პროგნოზირებს, რომ ის დასასვენებლად წასვლას მოინდომებს. ეს იმიტომ, რომ სურვილი დასვენებაა, მიუხედავად იმისა ჩააბარა თუ არა გამოცდა. და აი აქ შემოდის უცნაური მომენტი — სტუდენტების უმეტესობამ ამჯობინა არ წასულიყო დასასვენებლად, თუ არ იცოდა გამოცდების შედეგები.

და მაინც, ინტუიციურად, არ არის ძნელი იმის გაგება, თუ რატომ არ უნდა ასეთ შემთხვევაში სტუდენტს დასასვენებლად წასვლა. მას არ უნდა ისეთი დასვენება, რა დროსაც ის მუდმივად უნდა წუხდეს იმაზე თუ რა ქნა გამოცდაზე.

თუმცა, კლასიკური ალბათობა ამ ქცევას ასე არ ასახავს. ამიტომ, ის აღწერილია როგორც ირაციონალური. კოგნიტურ მეცნიერებაში კლასიკური ალბათობის წესების ასეთი მრავალი დარღვევა ფიქსირდება.

კვანტური ტვინი?

კლასიკური ალბათობით, როდესაც ისმევა კითხვების თანმიმდევრობა, პასუხები არ არის დამოკიდებული კითხვების დასმის თანმიმდევრობაზე. ამის საპირისპიროდ, კვანტურ ფიზიკაში, კითხვებზე პასუხები შეიძლება გადამწყვეტად იყოს დამოკიდებული მათი დასმის თანმიმდევრობაზე.

ერთი მაგალითი ელექტრონის სპინის ორი სხვადასხვა მიმართულებით გაზომვაა. თუ ბრუნვას ჯერ ჰორიზონტალურ და შემდეგ ვერტიკალურ მიმართულებით გაზომავთ, ერთ შედეგს მიიღებთ.

შედეგები განსხვავებული იქნება, როდესაც წესრიგი შეიცვლება და ეს კვანტური მექანიკის კარგად ცნობილი მახასიათებლის გამო. კვანტური სისტემის გაზომვამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს გაზომილ ნივთზე (ამ შემთხვევაში ელექტრონის სპინი) და, შესაბამისად, ნებისმიერი შემდგომი ექსპერიმენტის შედეგზე.

წესრიგზე დამოკიდებულება ასევე ვლინდება ადამიანის ქცევაში. მაგალითად, 20 წლის წინ გამოქვეყნებულ კვლევაში იმის შესახებ, თუ რა გავლენას ახდენს კითხვების თანმიმდევრობა რესპონდენტთა პასუხებზე, კვლევის მონაწილეებს ეკითხებოდნენ, ფიქრობდნენ თუ არა ისინი, რომ აშშ-ს წინა პრეზიდენტი ბილ კლინტონი პატიოსანი იყო. შემდეგ მათ ჰკითხეს, იყო თუ არა მისი ვიცე-პრეზიდენტი, ალბერტ გორი, გულწრფელი.

როდესაც კითხვები პირველი თანმიმდევრობით იყო დასმული, გამოკითხულთა 50-პროცენტმა უპასუხა, რომ კლინტონი გულწრფელი იყო. თუმცა, როდესაც მკვლევრებმა რესპონდენტებს ჯერ გორის და შემდეგ კლინტონის შესახებ ჰკითხეს, უკვე 68 პროცენტმა უპასუხა, რომ კლინტონი პატიოსანი იყო.

ადამიანის ყოველდღიური ქცევა არ არის თანმიმდევრული, რადგან ის ხშირად არღვევს კლასიკური ალბათობის თეორიის წესებს. რაც საინტერესოა, კლასიკურისგან განსხვავებით, ეს ქცევა თანხვედრაში მოდის კვანტურ მექანიკაში ალბათობასთან.

ასეთი დაკვირვებების ხარჯზე, ნეირომეცნიერ ჯერომ ბუზემერსა და მის კოლეგებს მიაჩნიათ, რომ ადამიანის ქცევის ახსნა კვანტური მექანიკით უფროა შესაძლებელი.

ამ საინტერესო ჰიპოთეზის საფუძველზე, კოგნიტური მეცნიერებების სფეროში წარმოიშვა ახალი კვლევის ველი სახელწოდებით "კვანტური შემეცნება".

ჩნდება შეკითხვა, შესაძლებელია, რომ აზროვნების პროცესები კვანტური წესებით იყოს ნაკარნახევი? მუშაობს ჩვენი ტვინი კვანტური კომპიუტერის მსგავსად? ამაზე ზუსტი პასუხი ჯერ არ გვაქვს, მაგრამ ემპირიული მონაცემები უთითებს, რომ ჩვენი აზროვნება კვანტურ წესებს მიჰყვება.

დინამიური ქცევა

მათემატიკოსი დორჯე სი ბროდი ამბობს, რომ ბოლო ორი ათწლეულის განმავლობაში მან და მისმა კოლაბორატორებმა ადამიანთა კოგნიტური ქცევის დინამიკის მოდელირება მოახდინეს. ეს მაშინ, როდესაც ადამიანები ინფორმაციას ხმაურისას ითვისებენ.

"ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ კვანტური სამყაროს მოდელირებისთვის შემუშავებული მათემატიკური ტექნიკა შეიძლება გამოვიყენოთ იმის გასაგებად თუ როგორ ამუშავებს ადამიანის ტვინი მონაცემებს", — ამბობს ბროდი.

ეს პრინციპები შეიძლება გამოვიყენოთ ბიოლოგიაში იმ შემთხვევებშიც, როდესაც საქმე ტვინთან არ გვაქვს. მაგალითად, მცენარეებს აქვთ შესანიშნავი უნარი მიიღონ/გააანალიზონ ქიმიური და სხვა ინფორმაცია თავიანთი გარემოდან და მოერგონ ცვლილებებს.

ბროდის შეფასებით, რომელიც ლობიოზე ექსპერიმენტებს ეფუძნება, მცენარეებს შეუძლიათ ამ გარე ინფორმაციის დამუშავება უფრო ეფექტურად, ვიდრე საუკეთესო კომპიუტერებს დღეს.

ამ კონტექსტში, ეფექტიანობა ნიშნავს, რომ მცენარეს მის გარშემო ინფორმაციის გაფილტვრა შეუძლია. მაგალითად, ეს შეიძლება სინათლის წყაროს გამოვლენას მოიცავდეს. ანუ, მცენარე ხვდება საიდან მოდის სინათლე და ის მის მიმართულებით იზრდება.

ორგანიზმის მიერ ინფორმაციის ეფექტური დამუშავება ასევე დაკავშირებულია ენერგიის დაზოგვასთან, რაც მნიშვნელოვანია მისი გადარჩენისთვის.

მსგავსი წესები შეიძლება ეხებოდეს ადამიანის ტვინსაც, განსაკუთრებით იმ მხრივ, თუ როგორ იცვლება ჩვენი გონების მდგომარეობა გარე სიგნალების აღმოჩენისას. ეს ყველაფერი მნიშვნელოვანია ტექნოლოგიური განვითარებისთვისაც.

"თუ ჩვენი ტვინი კვანტურ მექანიკასთან უფრო ახლოსაა, მაშინ კომპიუტერებში ადამიანის ტვინის უფრო ზუსტად გასამეორებლად ხელოვნური ინტელექტის სისტემებიც კვანტურ წესებს უნდა მოვარგოთ. სწორედ ასე შეიძლება შევქმნათ ხეოვნური ინტელექტი, რომელიც ადამიანთან ყველაზე ახლოს იქნება", — თქვა ბროდმა.

იმის უკეთ გასაგებად თუ როგორ მუშაობს ჩვენი ტვინი შემდეგი კვლევებია საჭირო. თუმცა, ერთი რამ ფაქტია, ჩვენი "ირაციონალურობა" კვანტურ სამყაროსთან უფროა დაკავშირებული.