- закон Мура для квантовых компьютеров;
- появление языков программирования для квантовых компьютеров;
- квантовый компьютер похож на работу интуиции, воли и сознания человека — почти мгновенный перебор всех возможных вариантов решения задачи и выбор оптимального ответа;
- запрет клонирования квантовых состояний аналогичен невозможности клонировать наше сознание;
- квантовый ИИ должен дополнять классический ИИ, также как в мозге человека различные его структуры работают как единый механизм;
- любой классический ИИ обучается решению только одной задачи и работает эффективнее человека только в узком сегменте деятельности. Так например, обученная модель ИИ лучше играет в шахматы, но при этом не способна делать что-либо другое. Квантовый ИИ должен тиражировать подходы к решению различных типов задач, ускоряя процесс обучения новой задачи.
Предположим...
Постоянного «Я» человека не существует. «Я» индивида возникает в ответ на взаимодействие человека с миром и необходимо ему для более эффективной работы с окружающим миром. В различных состояниях возникает разное «Я»: во сне — одно «Я», наяву — другое «Я».
Поэтому принципиально неразрешимой проблемы переноса сознания на другой носитель нет.
Бессознательно в человеке работают наиболее автоматические элементы мозга, управляющие работой жизненно важных органов. Как только возникает необходимость принять решение и сделать выбор — говорят о появлении некого «я» — сознания. Выбор делает элемент мозга человека, по-видимому имеющий квантовую природу — аналог квантового ИИ. Правда, наличие сознательного выбора не обязательно означает появление самоосознания — некого «Я». Для появления «Я» требуется активное взаимодействие с памятью — с той памятью, которая может быть визуализирована, услышана либо виртуализирована (представлена) каким-либо другим способом, накопленным опытом человека. Причем различные блоки содержания опыта, доступ к которым осуществляется, например, во сне или наяву, порождает различные «Я» человека. Хотя иногда часть опыта различных состояний проникает друг в друга и таким образом одно «Я» индивида объединяется с другим его «Я», обогащая друг друга.
Перенос человеческого сознания на машинный носитель
Перенос сознания, по-видимому, будет осуществляться по мере появления тренда на интеграцию нейроинтерфейсов в человеческий мозг. Вначале это будет актуально для увеличения человеческих возможностей, а затем для переноса сознания на другой носитель, либо автономный либо в единую сеть — квантовый Интернет. По мере роста мощности имплантированного элемента и появления в его составе квантового ИИ, в сознании человека появиться второе сознание и «Я», которое будет активироваться в определенные моменты, например в критических ситуациях, когда человеческое сознание не будет способно быстро решить задачу. Потом должно произойти сращивание двух типов сознания и появления единого «Я» с взаимообогащенной памятью, которое будет способно выбирать тот или иной опыт. В дальнейшем, возможно, будет возможно отключение одного типа сознания (например при умирании человеческого тела) и полная самоидентификация с другим типом носителя без потери накопленного опыта и непрерывности самосознания (либо его восстановления после «пробуждения»).
Стремительное развитие ИИ и появление квантового компьютера, технология которого уже развивается по закону Мура, ставит вопрос о появлении сознания у компьютера. Долгое время считалось, что самосознание компьютера (в смысле осознания собственных действий и способности самостоятельно принимать решения) может возникнуть после достаточного развития и усложнения ИИ. Однако не все функции мозга могут быть транслированы на классический ИИ. Нейронная сеть может обучиться одному навыку и похоже не способна транслировать свой опыт на другие сферы деятельности. Кроме того в задачах связанным с большим количеством вариантов решений (с перебором) время нахождения оптимального решения крайне велико, что по эффективности не сопоставимо с нашим мозгом. Т.о. классический компьютер возможно является только частью комплексного «устройства», обязательно включающего в себя часть, работающей на квантовых принципах. По мере развития человеческого мозга качественный скачок в его эволюции, выделивший человека от других животных, вероятно связан с появлением той части коры головного мозга, работа которой основана на квантовых принципах.
Современные технологии ИИ шли примерно тем же путем, что и эволюция живого на Земле: сначала появились химические сети, а затем более быстрые — нейронные сети, но по прежнему выполняющие одну-единственную функцию. Жизненно важная часть информации записывалась в генетическую последовательность, чтобы не повторять обучение в процессе жизни одного организма каждый раз, а передавать «лучшие практики» из поколения в поколение. В какой то момент эволюции произошел квантовый скачек, когда появился квантовый параллелизм в мозге человека, который позволил не обучаться последовательно каждому навыку, а анализировать, обобщать и находить лучшее решение с точки зрения эволюции практически мгновенно.
Мы называем сознанием некую «высшую» функцию мозга, которая делает выбор, принимает решение. Сознание непосредственно связано с мыслительной деятельностью, прогнозированием и моделированием, оценкой и анализом ситуации, воображением и выбором, т.е. это комплексная многомерная работа мозга и она связанна с перебором и анализом всех возможных вариантов. Рассмотрим простой пример — человеку захотелось съесть кусочек торта… В некий момент времени в организме человеке стало не хватать сахара и он посылает сигнал в мозг — возникает мысль: «Я хочу торт». На самом деле сознание интерпретировало первоначальную потребность: «Нужен сахар». Почему этот процесс проходит через этап осознавания этой потребности? Можно было бы, минуя сознательную часть мозга, отправить человека к холодильнику и достать оттуда торт…. Человеку как бы дается право принять окончательное решение: есть или не есть торт. При этом появляется возможность смоделировать ситуацию, спрогнозировать возможные последствия, определить его важности, отранжировать потребности, определить насколько оно сейчас своевременно и пр. — т.е. подумать над этим и принять решение.
Для жизненно важных процессов тела организма (сердцебиение, дыхание, пищеварение и пр.) сознание как правило не встраивается в процесс принятия решения, т.е. информация не передается в сознательную часть мозга. Эти процессы уже определены (автоматизированы) в процессе эволюции и сознательное вмешательство уже не требуется. Поэтому можно предположить, что сознание нужно там (и оно встраивается в информационную цепочку для принятия решения) где эволюция еще не наработала оптимальный способ функционирования.
В нашем мозге можно выделить две составные части аналогичные двум типам существующих компьютеров: классическую и квантовую.
Для того чтобы понять какие участки человеческого мозга основаны на квантовых явлениях, сначала обозначим классические. Очевидно, первые в этом списке будут — части мозга, ответственные за обработку сигналов идущих от органов восприятия: аналог ИИ по распознаванию образов. На вход подаются сигналы из внешнего мира, на выходе «картинка» — образ объекта, с которым работают другие участки мозга. Часть сигналов обрабатывается бессознательным — автоматическими элементами нашего компьютера. Вся древняя часть мозга — области связанные с процессами обеспечения жизнедеятельности организм — это классический компьютер, область бессознательного, наработанная тысячелетней эволюцией.
Другие проходят через новейшие с точки зрения эволюции участки мозга, связанные с работой нашего сознания, которые судя по всему являются аналогом квантовых компьютеров. Сознание встраивается в информационную цепочку для принятия решения только в процессе первоначального обучения новым навыкам, т.е. первые несколько сотен раз, в зависимости от типов навыков. Так мы учимся сознательно водить автомобиль. Но после освоения навыка «до автоматизма» полностью передаем эту функцию бессознательному. После обучения сознательное принятие решения и функция управления полностью автоматизируется и переходит на бессознательный уровень — т.о. формируется новый навык. При этом многократно увеличивается скорость принятия решения — чем больше отработка навыка, тем выше скорость реакция. Примерами обучения могут являться: изучение языка или живописи, управление велосипедом или машины, обучение танцам или боевым искусствам. При появлении новой информации при уже сформировавшемся навыке, сознательная функция снова активизируется, дообучая нашу нейронную сеть, а потом снова гаснет. Характерно, что восприятие времени в период обучения или другой сознательной деятельности удлиняется (например, путешествие в незнакомых местах), а наоборот для рутинных операций субъективное время укорачивается.
(Про возникновение сознания в процессе обучения в своих работах писал еще Э.Шредингер)
Классическая нейронная сеть нашего мозга обучается только одному навыку и никак не влияет на работу других нейронных сетей. Квантовый компьютер хорошо справляется с задачами типа перебора значений. Квантовая сеть нашего мозга позволяет мгновенно осуществлять перебор всех возможных вариантов и таким образом способен оптимизировать процесс мышления, выбирая лучший вариант решения задачи. Наш мозг создает сначала виртуальный набор образов — модель будущего — и осуществляет по ним квантовый перебор. Сам перебор осуществляется за счет явления квантового параллелизма и происходит практически мгновенно.
При обучении внимание сфокусировано на одну задачу и чем лучше концентрация внимания, тем лучше результат этого обучения. Как правило люди с хорошим вниманием достигают лучших результатов. Уровень мотивации также оказывает влияние на скорость обучения через механизм внимания (концентрации).
Сам по себе процесс обучения нейронной сети — это подбор оптимальных параметров отдельных нейронов для получения лучшего отклика на входящие сигналы.
Каким же образом, а главное для чего в процессе обучения подключается сознание — квантовый компьютер мозга? Очевидно, лучше справляясь с задачами перебора, он лучше моделирует будущую ситуацию и не дожидаясь обратной связи от внешнего мира, перебирает все возможные ситуации, которые могли бы возникнуть в реальном мире. Время обучения значительно ускоряется, повышая выживаемость организма. Т.о. естественный отбор выбирает сознательную деятельность.
Остается еще много вопросов о квантовой природе сознании человека, в частности, какой материальный носитель обеспечивает квантовое сознание в человеческом мозге? Это тема для будущих исследований.
Лучшим доказательством гипотезы о квантовой природе сознании или ее опровержение будет являться создание ИИ на базе квантового компьютера.
см. Нейроны сознания Е.Н. СОКОЛОВ
michael_vostrikov
Слово "квантовый" можно заменить на "магический", и принципиально в статье ничего не изменится.
anonymous Автор
Это вы в точку! Согласно третьему закону Кларка: «Любая достаточно развитая технология неотличима от магии».
michael_vostrikov
Раз вы делаете вид, что не поняли, напишу более прямо. Вы пытаетесь объяснить сложную вещь через непонятную, которая работает неизвестно как сама по себе, магическим образом. "Как работает интеллект — Ну там квантовые эффекты какие-то" ничем не отличается от "Как работает интеллект — Ну там магия какая-то". Ниже в комментах вам тоже об этом пишут. Логически ваша статья просто ерунда, которая ничего не объясняет. Таких предположений целая куча, но доказать их нельзя, поэтому всерьез их никто не рассматривает. К тому же, судя по тому, что известно о квантовой физике, квантовые эффекты при комнатной температуре маловероятны.
anonymous Автор
Квантовые эффекты как раз понятны и на их основе уже созданы много технических устройств. Так что квантовая физика уже давно не магия. Не понятно как объяснить сознание на основе законов классической физики. «Усложнение ИИ» — не устраивает. Не получается качественного скачка чтобы появилась сознательная деятельность. Требуется использовать другие фундаментальные принципы. Но в статье я не пытаюсь это доказать. А, предполагая, что сознание «работает» на квантовых принципах (поскольку такие предположения высказывались другими авторами) пытаюсь описать некоторые психические явления.
michael_vostrikov
Непонятно, какие именно квантовые эффекты и в каком порядке должны происходить для получения интеллекта. Те, которые используются в технических устройствах, интеллекта не дают, и неизвестно, как его из них получить. Вы в статье этого тоже не написали, поэтому получается, что ваше объяснение построено на непонятной вещи.
"Предположим, что для изобретения искуссвенного интеллекта надо сказать определенные магические слова. Слова как раз понятны, и на их основе создано много языков".
Почему это непонятно? Очень даже понятно. Нейроны обмениваются электрическими импульсами и нейромедиаторами. Законы этих взаимодействий изучаются в классической физике.
Усложнение ИИ до масштабов естественного интеллекта никто не проводил. Потому что мощностей не хватает для эмуляции нужного количества нейронов.
Ну вот поэтому у вас в статье написана ерунда, и объяснение ничем не отличается от магии. Потому что логика основана на недоказанной посылке. "Как оно работает неизвестно, но предположим, что работает". Цель как раз заключается в том, чтобы разобраться, как оно работает.
anonymous Автор
michael_vostrikov
Там же ясно написано:
"quantum software that could enable machine learning that is faster than that of classical computers"
То же самое машинное обучение, что и сейчас, только быстрее. Про то, как построить ИИ или сознание, там не говорится.
anonymous Автор
Квантовый компьютер и ИИ построенный на нем не только решает некоторые задачи значительно быстрее, но и принципиально другим способом. За счет использования квантового параллелизма значительно ускоряются решение задач связанных с перебором.
Наше сознание также постоянно сталкивается с задачами перебора (выбора, принятия решения), и такие задачи очевидно эффективнее решаются за счет квантовых эффектов.
michael_vostrikov
Насколько я могу судить, в приведенной вами статье этого не говорится.
Но ускорение перебора это не принципиально другой способ решения задачи, это тот же самый перебор, то есть используется тот же самый алгоритм. То есть на квантовом компьютере будет тот же самый результат, что и на классическом, только быстрее. А на классическом ИИ пока не изобрели.
Они также решаются эффективнее за счет большего количества элементов и параллельной обработки. Почему надо рассматривать именно квантовые эффекты вместо увеличения количества или иных алгоритмов обработки?
quverty
michael_vostrikov
Я сильно не вникал, но как я понимаю, это принципиально другой способ перебора, а не принципиально другой алгоритм. Если вы распараллелите перебор на K ядер, то временная сложность тоже будет не просто N, а N/K.
У меня вообще есть мысль, что ускорение при квантовых вычислениях тоже получается за счет параллельного взаимодействия полей в разных точках пространства, и чем больше размерность задачи, тем меньше будет точность или тем больше потребуется кубитов. Но это уже оффтопик.
quverty
Но в принципе, в этой работе действительно идея квантовых алгоритмов используется скорее формально, когда они просто вставляются для ускорения в традиционные классические методики. Но вообще, для примера, посмотрите хотя бы на алгоритм Гровера, который используется как основа для “медленных” квантовых алгоритмов (с корнем) и увидите, что там вообще никакого перебора нет, вообще сам подход другой. Просто это оказывается спрятанным в изначально классических методиках машинного обучения.
michael_vostrikov
Не "не влияют", а "не учитываются". Когда речь заходит о скорости обработки конкретных данных, вполне могут учитываться. А если например K заведомо больше или равно N, то сложность будет O(1), и это сложно игнорировать.
Я примерно представляю, как это работает, потому и написал про поля. Обычно подразумевают, что мы провели измерение квантовой системы и типа мгновенно получили результат, а как оно там внутри работает, не рассматривается. Возможно что вот так и работает, за счет взаимодействия полей одновременно в разных точках пространства, то есть как бы распараллеливание на много точек. Условно, не эмулировать движение каждой молекулы жидкости последовательно на компьютере, а налить реальную воду в реальную кружку.
quverty
Гровер сам как-то писал, что он придумал этот алгоритм, рассматривая массив антенн. То есть математика там может соответствовать и классической задаче, но в случае квантовых вычислений она применяется для других целей. Так что эта наглядная картинка не обязательно будет соответствовать сути проблемы, а что “на самом деле” происходит, можно будет говорить, только если таким образом реально на физической системе достигнут каких-то хорошо проверяемых результатов.
anonymous Автор
На счет использования квантовых эффектов при комнатной температуре — это вопрос времени и развития технологий. Активно ведутся поиски высокотемпературной сверхпроводимости, которая основана на квантовых принципах. Квантовый эффект Холла при определенных ограничениях также наблюдается при комнатных температурах.
michael_vostrikov
Ага, только сверхпроводимость это свойство особых сплавов при особых условиях, нет никаких причин предполагать ее наличие в органических веществах.
anonymous Автор
Я упомянул о сверхпроводимости как о квантовом эффекте, который теоретически пока может быть реализуем при комнатных температурах. Но другие квантовые эффекты, гипотетически возможно реализуются в биологических системах, например, в микротрубочках цитоскелета нейронов головного мозга. Хотя мне эта гипотеза кажется сомнительной (не хотел их даже упоминал, поскольку не понятно как там могут проявляться квантовые эффекты)… Пока физическая основа квантовых явлений в биологическом теле не определена.