رایانه گوگل، مغز کوانتومی دارد؟!
منتقدان هوش مصنوعی بیان می‌کنند مغز انسان بسیار پیچیده‌تر از پردازش بر اساس صفر و یک است. بسیاری از پردازش‌های مغزی در شکلی فازی و در حالتی میانه صفر و یک اتفاق می‌افتد.
کد خبر :
۷۷۷۸۲
بازدید :
۹۴۱۷
عبدالرضا ناصرمقدسی | رایانه کوانتومی گوگل -در صورت تأیید- مهم‌ترین خبر علمی سال و به‌قولی مهم‌ترین کشف هزاره است. این رایانه با قدرت محاسباتی خارج از تصور خود می‌تواند مرز‌های علمی را یکی پس از دیگری درنوردیده و منظرگاه‌های بسیار جدید و نویی را در برابر انسان بگشاید. یکی از این حوزه‌ها هوش مصنوعی است.
تاکنون تحقیقات در حوزه هوش مصنوعی نتوانسته به سرانجامی برسد. اگرچه دانشمندان به‌شدت در این حوزه در حال فعالیت هستند، ولی هنوز هیچ رایانه‌ای شروع به تفکر نکرده است. البته بعضی از اندیشمندان بر این اعتقادند که هیچ‌گاه رایانه‌ای نخواهد توانست آگاهانه عمل کند. از منظر آن‌ها یکی از مهم‌ترین جنبه‌های تفکر آگاهانه، وجود خود مغز است. وقتی مغزی در کار نباشد، آگاهی‌ای نیز وجود ندارد.
اما باید توجه داشت که تاکنون تمام رایانه‌ها شکلی کلاسیک داشته و پردازش آن‌ها بر اساس بیت بوده است. بیت به عنوان واحد داده فقط می‌تواند یکی از دو حالت صفر یا یک را داشته باشد. منتقدان هوش مصنوعی بیان می‌کنند مغز انسان بسیار پیچیده‌تر از پردازش بر اساس صفر و یک است. بسیاری از پردازش‌های مغزی در شکلی فازی و در حالتی میانه صفر و یک اتفاق می‌افتد. شاید همین موضوع سبب شده که دانشمندان در ایجاد رایانه‌های آگاه با مشکل مواجه شده باشند.
اما حالا یک رایانه کوانتومی می‌تواند دفتری تازه را در هوش مصنوعی بگشاید. زیرا رایانه کوانتومی بر اساس کیوبیت عمل می‌کند. کیوبیت که بر اساس فیزیک کوانتوم شکل گرفته است به غیر از دو حالت صفر و یک، می‌تواند یک حالت دیگر یعنی هم یک و هم صفر را داشته باشد. این توانایی به حالت‌های یک سیستم کوانتومی برمی‌گردد.
یک سیستم کوانتومی تا زمانی که توسط ناظر اندازه‌گیری نشود یا به‌عبارت دیگر مشاهده شود، حالتی نامتعین خواهد داشت. مشهورترین شکل این حالت به گربه شرودینگر برمی‌گردد. در ذهن انسانی یک گربه یا زنده است یا مرده. اما شرودینگر با طرح یک پارادوکس عملا نشان داد که طبق مکانیک کوانتوم یک گربه در شرایطی که در جعبه وی گشوده نشده باشد، نه زنده است و نه مرده. حال وقتی با چنین رایانه‌ای روبه‌رو باشیم، شاید امید‌ها برای ایجاد یک رایانه آگاه نیز ده چندان شود. اما بحث ما در این جستار در مورد هوش مصنوعی نیست.
در این جستار می‌خواهیم ببینیم رایانه کوانتومی به شناخت ما از مغز چه خواهد افزود و چرا مغز برای واکاوی نیاز به چنین رایانه‌ای دارد؟ بیایید از زاویه‌ای دیگر به مغز نگاه کنیم؛ زاویه‌ای که نشان می‌دهد چرا سیستم پردازشی مغز تا این حد نامتعارف است؟ اینکه مغز یک رایانه است، یک نظریه قابل توجه و وسوسه‌برانگیز است. زیرا رایانه نیز مثل مغز می‌تواند کار‌های بزرگی انجام دهد. کافی است ورودی مشخص و منطقی‌ای داشته باشد.
در این صورت می‌تواند با دنبال‌کردن الگوریتم‌ها و انجام محاسباتی که برای آن تعریف شده است، در کمترین زمان، پاسخ مشخص و مفیدی را به ما عرضه کند. اگر ورود و خروج داده را در نظر نگیریم، این کار رایانه به تفکر آگاهانه شباهت خواهد داشت. اما نکات ظریف و در عین حال مهمی در اینجا وجود دارد. اولا ورودی و خروجی رایانه مشخص است. هر برنامه‌ای که در رایانه هست، شکل خاصی از داده را می‌خواهد.
به‌طور مثال نمی‌توان به دستگاه بلیت واقع در مترو‌ها پرتقال داد و بلیت تحویل گرفت. حتما باید پول و آن هم در اندازه‌های مشخص به دستگاه داد تا تعداد بلیت دلخواهمان را به ما بدهد. در واقع محیط رایانه یک محیط کاملا حساب‌شده است. محیطی که داده‌های ورودی آن باید شکلی حساب‌شده داشته باشند. نمی‌توان رایانه را در طبیعت رها کرد تا هر داده‌ای وارد آن شود. اصلا چنین چیزی ممکن نیست.
نکته مهم دیگر این است که رایانه ساخته دست بشر است و بشر با تکیه بر علم و منطق دست به ساخت رایانه زده است. به همین دلیل رایانه نیز به‌صورت علمی و منطقی کار می‌کند. چیز‌هایی که گفته شد، تفاوتی بسیار اساسی در مقایسه با مغز انسانی دارد. مغز به هیچ وجه ورود و خروج مشخصی ندارد.
به خودتان نگاه کنید. وقتی در خیابان، جنگل، پارک و... راه می‌روید، این شما یا مغز شما نیست که انتخاب می‌کند چه چیزی را ببینید یا بشنوید. هر سیگنالی می‌تواند به‌سوی ما ساطع شود و اگر در حوزه دریافت‌های حسی ما باشد این توانایی را دارد که وارد سیستم پردازشی مغز ما شود.
اندام‌های حسی یک رایانه را سیستم کیبورد و نیز منابع ورودی‌ای مانند سی‌دی‌خوان تشکیل می‌دهد. اما در مورد انسان این منابع ورودی یا اندام‌های حسی شامل پوست، چشم، گوش، گیرنده‌های چشایی و درک ما از اندام‌های درونی است. کاملا مشخص است که بسیاری از اشیای موجود در طبیعت می‌توانند در معرض این اندام‌های حسی قرار گیرند. از سوی دیگر رایانه این‌گونه نیست که به هر داده‌ای که واردش شد، واکنشی نشان دهد.
چون الگوریتم‌های آن برای داده‌های خاص تعریف شده است. در حالی که برای مغز انسان این‌گونه نیست. هر داده‌ای که وارد سیستم اعصاب مرکزی ما شود به‌صورت بالقوه توانایی پردازش‌شدن را دارد. زیرا محدودیتی در الگوریتم‌های این سیستم وجود نداشته و شاید بهتر باشد بگوییم اصلا الگوریتمی وجود ندارد. مسئله بعدی این است که هیچ روند منطقی‌ای در ساخت مغز دخالت نداشته است. مغز حاصل تکامل در طبیعت است و این‌گونه نیست که مغز ارگانی هدفمند یا متفکر باشد.
مغز در کنار سایر ارگان‌ها همانند قلب، کبد و کلیه باید به بقای انسان کمک کند و وظیفه او برای این هدف یعنی کمک به بقا، از طریق تسهیل حرکت در انسان و سایر جانداران انجام می‌شود. وظیفه مغز نه یک امر متعالی همانند تفکر و آگاهی، بلکه کمک به حرکت انسان است. حرکت برای هر جانداری اهمیت بسیاری دارد. به‌واسطه حرکت می‌تواند غذای بهتر و بیشتری پیدا کند و در ضمن از مخاطرات احتمالی بگریزد.
این موضوع از مفهوم و غایت حیات نیز تبعیت می‌کند، حیاتی که خود نیز هدف و غایتی را دنبال نمی‌کند. بنابراین این‌گونه نیست که مغز الگوریتم‌ها یا سیستم‌های پردازشی منطقی‌ای برای برخورد با جهان داشته باشد. زیرا طبیعت خود موضوعی منطقی نیست و اگر بخواهیم از منظر منطق، طبیعت را تحلیل کنیم، نمی‌توانیم ساختار منطقی‌ای برای آن پیدا کنیم. طبیعت ملغمه‌ای از همه چیز است؛ از منطق و بی‌منطقی، از نظم و بی‌نظمی و مغز انسان که جزئی از طبیعت بوده و در دامان طبیعت تکامل یافته، در معرض همه این سیگنال‌ها و محرک‌های متناقض قرار داشته است.
بنابراین نمی‌توان مغز را به یک‌سری روابط و سیستم‌های منطقی تقلیل داد. اما داستان صرفا به همین جا ختم نمی‌شود. مغز در روند تصیم‌گیری سراغ مسائلی می‌رود که عملا تصمیم‌ناپذیر هستند. بحث تصمیم‌ناپذیری یک گزاره به منطق و فلسفه ریاضی پیوندی سخت خورده است. درواقع در اوایل قرن بیستم عده زیادی از ریاضی‌دانان و فیلسوفان به‌دنبال آن بودند که با پایه‌گذاری ریاضیات بر بنیانی درست، یقین را درون ریاضیات بیابند.
اما گودل با ارائه برهانی که به نام خود او مشهور شده است، نشان داد که گزاره‌هایی وجود دارند که تصمیم‌ناپذیر هستند. یعنی نمی‌توان نه درستی و نه نادرستی آن‌ها را اثبات کرد. بنابراین تا زمانی که چنین گزاره‌هایی وجود دارند، نمی‌توان یقین را درون یک سیستم ریاضی پیدا کرد. اما آیا می‌توان از این گزاره‌ها استفاده کرد؟ بدون شک هر کدام از این گزاره‌ها بسته به وزنی که دارند، می‌توانند دنیایی مخصوص به خود را بسازند.
اما همین موضوع در مورد خلاف آن گزاره نیز درست است. حال ما باید به کدام دنیا اطمینان کنیم؟ معلوم است که پاسخی وجود ندارد. چون این گزاره‌ها تصمیم‌ناپذیر هستند. پس به نظر می‌رسد که نمی‌توان از این گزاره‌ها در تصمیم‌گیری استفاده کرد. اما این تنها تا زمانی درست است که بخواهیم در فضایی منطقی فکر و زندگی کنیم. این در حالی است که جهان درون و پیرامون ما به هیچ وجه جهانی منطقی نیست.
مغز نیز نه‌تن‌ها خود را محدود به گزاره‌های تصمیم‌پذیر نمی‌کند بلکه گاهی خود گزاره‌هایی را می‌سازد که در جهان خارج وجود ندارد. بنابراین ما وقتی می‌خواهیم به توضیح ساختار پردازشی مغز بپردازیم باید از سیستمی استفاده کنیم که امکان ساخت گزاره‌هایی جدید ولو غیرمنطقی را داشته باشد.
یکی از این سیستم‌ها همان چیزی است که در سیستم‌های کوانتومی مشاهده می‌کنیم. در یک سیستم کوانتومی تا زمانی که ذره‌ای مشاهده نشود، در حالتی نامتعین و به‌قول ما تصمیم‌ناپذیر قرار دارد. حالا رایانه کوانتومی این امکان را به ما می‌دهد که با شیوه‌ای جدید به تحلیل مغز بپردازیم. با چنین رایانه‌ای پردازش‌های مغزی این فرصت را پیدا می‌کنند که جنبه‌های نامتعین خود را نیز در معرض بررسی و آنالیز قرار دهند. این موضوع بیشترین اثر را روی علوم اعصاب خواهد گذاشت.
ما باید منتظر اکتشافات جدید و تکان‌دهنده در حوزه علوم اعصاب با تکیه بر رایانه کوانتومی باشیم. اما موضوع به همین جا ختم نمی‌شود. آیا رایانه کوانتومی می‌تواند در درمان بیماری‌های مربوط به علوم اعصاب نیز به ما یاری برساند؟ پزشکی مدرن با وجود رشد چشمگیرش، در درمان بسیاری از بیماری‌ها ناتوان بوده است. به‌عنوان مثال می‌توان به بیماری ام‌اس اشاره کرد که حوزه کاری تخصصی من است.
در سال‌های گذشته در حوزه بیماری ام‌اس اتفاقات بسیار بزرگی افتاده و بیماری دیگر آن حالت پیش‌رونده و فلج‌کننده را ندارد. اما تمام این تلاش‌ها نتوانسته به درمان نهایی این بیماری منجر شود. ما نتوانسته‌ایم حتی به درمان آن نیز نزدیک شویم. اما چرا؟ علت‌های مختلفی را می‌توان برای آن ذکر کرد، اما مهم‌ترین علت، پیچیده‌بودن پاتولوژی بیماری است. بیماری ام‌اس، بیماری بسیار پیچیده‌ای است. علت‌ها و عوامل مختلفی در ایجاد آن دخیل هستند.
از علل تغذیه‌ای و سیگار گرفته تا عفونت‌ها و علت‌های ژنتیکی، همه و همه در ایجاد این بیماری دخیل هستند. حال مشخص است که وقتی عوامل مختلفی در ایجاد یک بیماری مؤثر باشند، نمی‌توان به‌راحتی آن را درمان کرد. شبی نیست که من مطلبی تازه در مورد این بیماری نخوانم.
اما هرچه جلوتر می‌روم، این فکر آزاردهنده در ذهنم بیشتر رشد می‌کند که نکند ام‌اس اصلا درمان نداشته باشد. به‌عبارت دیگر نکند گزاره درمان ام‌اس از همان گزاره‌های تصمیم‌ناپذیر باشد. در این صورت ما صرفا می‌توانیم به کنترل این بیماری دل خوش کنیم و هیچ‌گاه نخواهیم توانست بیماران را از این بیماری به‌صورت کامل رهایی بخشیم. البته چنین تفکری در دنیای پزشکی، تفکری مهجور است.
من تا به حال نشنیده‌ام که کسی از درمان‌ناپذیری یک بیماری به صورت کلی سخن بگوید. همواره این بحث مطرح است که علم ما هنوز به درمان بیماری نرسیده و چه بسا در سال‌های دیگر به درمان آن نائل شویم. به سخن دیگر اگر بشر زمان و علم کافی داشته باشد، می‌تواند تمام بیماری‌ها را درمان کند. این تفکر غالب در پزشکی است. اما وقتی شدیدا درگیر یک بیماری می‌شویم، شاید در خلوت خود این فکر آزاردهنده نیز از گوشه ذهن‌مان بگذرد که نکند این بیماری در نهایت خود درمان‌پذیر نباشد.
به‌خصوص اگر با تعاریف تصمیم‌ناپذیری در منطق و ریاضی آشنا باشیم، این خبر می‌تواند به‌شدت مأیوس‌کننده باشد. بشر در مقابل موضوعاتی که زندگی و سلامتش را تهدید می‌کند از پای نخواهد ایستاد. از زمانی که خبر ساخت رایانه کوانتومی گوگل منتشر شده است اینکه سامانه‌هایی در دست داریم که می‌تواند حالت‌های نامتعین یا به‌عبارت دیگر تصمیم‌ناپذیر را پوشش دهد، ذهن من را به‌شدت به خود مشغول کرده است.
آیا از این رایانه می‌توان در تحلیل چند و، چون درمان‌پذیری یا درمان‌ناپذیری یک بیماری استفاده کرد؟ و آیا ممکن است این رایانه راهی برای درمان نیز بیابد؟ دنیای شگفتی در راه است.
۰
