Muminović: Svemir kao velika neuronska mreža

Teorija struna, svijet kvantne fizike, transhumanizam, umjetna inteligencija, tehnološka singularnost, panpsihizam

Svemir kao neuronska mreža u teoriji Vitalyja Vanchurina

Da li je svemir enormno velika neuronska mreža, odnosno međusobno povezan računarski sistem strukture slične ljudskom mozgu, kako predlaže kontraverzna teorija Vitalyja Vanchurina.

Christof Koch, jedan od vodećih istraživača u oblasti svijesti i ljudskog mozga, nazvao je ljudski mozak „najsloženijim objektom u poznatom svemiru“. Nije teško shvatiti zašto je to istina. Sa 70 milijardi neurona i stotinu triliona veza, mozak je nezamislivo složen objekt.

Ljudski mozak funkcionira zahvaljujući razgranatoj neuronskoj mreži. U isto vrijeme, vidljivi svemir sadrži golemu mrežu od najmanje 100 milijardi galaksija. U oba ova sistema, 30% njihove mase čine, u svemiru galaksije, a u mozgu neuroni. Unutar oba sistema 70% mase ili energije sastoji se od komponenti koje imaju naizgled pasivnu ulogu: moždana tečnost u mozgu i tamna energija u vidljivom svemiru.

Galaksije se grupišu u ogromne strukture (skupove galaksija, super skupove) vlakna koja se protežu stotinama miliona svjetlosnih godina. Galaktičko vlakno ili galaktički filament je vrsta strukture u vangalaktičkoj astronomiji. Predstavlja nit ili vlakno prostorne mreže čiji su sastavni dijelovi galaktički super skupovi. Debljine im mogu iznositi i do dvadesetak miliona svjetlosnih godina, granice između ovih struktura i susjednih dijelova praznog prostora koji se nazivaju kozmičke praznine, mogu biti izuzetno složene. Gravitacija ubrzava materiju na tim granicama do brzina od više hiljada kilometara u sekundi, stvarajući udarne valove i turbulencije u međugalaktičkim oblacima prašine i plinova. Neki teoretičari smatraju da granice praznina i filamenata predstavljaju neke od najsloženijih oblasti u svemiru, mjereno brojem bitova informacija potrebnih za njegovo opisivanje.

“Fizika stagnira. Decenijama nismo imali značajnijih, novih teorijskih otkrića. Trebamo li radikalno novi način razumijevanja svemira? Ako Univerzum tretiramo kao neuronsku mrežu koja je u procesu učenja, tada možemo bolje razumjeti kvantnu gravitaciju, kvantno računanje i svijest”, piše Vitaly Vanchurin.

U svom, po nekima provokativnom tekstu, profesor fizike na američkom Univerzitetu Minnesota Duluth Vitaly Vanchurin pokušava preokrenuti stvarnost sugerirajući da živimo unutar masivne neuronske mreže koja upravlja svime oko nas. Drugim riječima, napisao je u svom radu, „postoji mogućnost da je cijeli svemir na svom najosnovnijem nivou neuronska mreža“.

Vanchurin misli da njegova ideja može postići još jednu svrhu koja je cilj moderne fizike – pomiriti klasičnu mehaniku, koja opisuje kako svemir funkcionira u velikim razmjerima i kvantnu mehaniku koja se bavi proučavanjem atomskog i subatomskog nivoa materije. Ovaj fizičar misli da ako posmatramo svemir kao neuronsku mrežu, njegovo se ponašanje pod određenim uslovima može objasniti i jednadžbama kvantne mehanike i zakonima klasične fizike, poput teorije Opšte relativnosti koju je osmislio Albert Einstein.

Kod razmatranja međudjelovanja u svemiru na velikoj skali, fizičari koriste određeni skup teorija kao oruđe. To su Klasična mehanika zasnovana na Newtonovim zakonima kretanja i Einsteinova Opšta teorija relativnosti, koja objašnjava odnos između prostora i vremena, te kako masa iskrivljuje tkivo prostora-vremena stvarajući gravitacijske efekte.

Kada je riječ o pojavama na atomskom i subatomskom nivou, fizičari su otkrili da svemir bolje objašnjava kvantna mehanika. U ovoj teoriji, veličine poput energije i impulsa ograničene su na diskretne veličine koje poznajemo kao kvante, a ne kontinuirane vrijednosti. Svi objekti u mikrosvijetu imaju istovremeno osobine i čestica i valova. Ono što je važno je činjenica da kada vršimo mjerenje tih veličina, one se mijenjaju. To je suština Heisenbergovog Principa neodređenosti. Ovaj princip govori da se određena povezana svojstva – poput položaja i brzine objekta – ne mogu precizno znati istovremeno, i zbog toga se u igru uvode vjerovatnosti. Značaj principa neodređenosti je da, čak i u najboljim uslovima, postoji donja granica neodređenosti pri mjerenju.

U kvantnoj mehanici je izuzetno važna Schrödingerova jednadžba. To je linearna parcijalna diferencijalna jednadžba koja upravlja valnom funkcijom nekog kvantno-mehaničkog sistema. Koncepcijski, Schrödingerova jednadžba je kvantni pandan drugog Newtonovog zakona u klasičnoj mehanici. S obzirom na skup poznatih početnih uslova, drugi Newtonov zakon daje matematičko predviđanje kojom putanjom će dati fizički sistem proći sa vremenom. U osnovi, Schrödingerova jednadžba opisuje oblik valova vjerojatnosti (ili valnih funkcija) koji upravljaju kretanjem malih čestica, te određuje kako se ti valovi mijenjaju vanjskim utjecajima. Schrödinger je utvrdio ispravnost jednadžbe primjenjujući je na atom vodika, predviđajući mnoga njegova svojstva sa izuzetnom tačnošću. Jednadžba se naširoko koristi u atomskoj, nuklearnoj i fizici čvrstog stanja.

Richard Feinman, nobelovac i čuveni fizičar, kaže: „Danas ne možemo vidjeti sadrži li Schrödingerova jednadžba žabe, muzičke kompozitore ili moral. Ne možemo reći da li je potrebno nešto izvan toga, poput Boga, ili nije. I svi možemo imati čvrsto mišljenje u svakom slučaju.”

Mnogi prirodni fenomeni nisu jednako složeni u svim razmjerima. Ova ogromna kosmičke mreža koju spominjemo postaje vidljiva tek kada se nebo sagledava na velikim razmjerima. Na manjim mjerilima, sa materijom zatvorenom u zvijezde, planete i oblake tamne materije, ova se struktura gubi. Galaksija koja ima svoj evolutivni put ne mari za ples elektrona unutar atoma, a elektroni se kreću oko svojih jezgara bez obzira na galaktički sistem u kojem se nalaze.

Vanchurin dalje kaže: “Ne govorimo samo da umjetne neuronske mreže mogu biti korisne za analizu fizičkih sistema ili za otkrivanje fizičkih zakona, mi kažemo da svijet oko nas na ovaj način zapravo funkcionira”, stoji u raspravi. “S tim u vezi, ova teorija bi se mogla smatrati prijedlogom za Teoriju svega za kojom fizičari tragaju već decenijama.”

Fizičari su godinama pokušavali pomiriti kvantnu mehaniku i opštu relativnost. U kvantnoj mehanici vrijeme je univerzalno i apsolutno, dok je po Einsteinovoj teoriji vrijeme relativno, povezano s tkivom prostora-vremena.

U svom radu Vanchurin tvrdi da umjetne neuronske mreže mogu “pokazati približno ponašanje” obje univerzalne teorije. Budući da je kvantna mehanika “izuzetno uspješna paradigma za modeliranje fizičkih pojava u širokom rasponu razmjera”, piše on, “generalno se može pretpostaviti da, na najosnovnijem nivou, cijelim svemirom upravljaju zakoni kvantne mehanike, pa čak i gravitacija treba da nekako proizađe iz toga”.

Dvojica italijanskih naučnika su pokušala da u ovu problematiku uvedu naučnu metodologiju. Franko Vaca, astrofizičar sa Univerziteta u Bologni je radio zajedno sa neurohirurgom Albertom Felettijem sa Univerziteta u Veroni. Oni su ustanovili podudarnosti u strukturi ovih mreža koje je teško objasniti. Statistička analiza pokazuje da ovi sistemi (neuronske i galaktičke mreže) zaista imaju kvantitativne sličnosti. U astronomiji se, pored ostalog, za proučavanje rasporeda galaksija u velikim svemirskim razmjerima koristi i tehnika koja se naziva analiza spektra snage. Pokazalo se iz ovakvih analiza da je relativna raspodjela fluktuacija u obje mreže izuzetno slična, i to u nekoliko redova veličine. Dakle, ne radi se o prividnoj sličnosti.

Ova začuđujuća sličnost neuronske mreže i galaktičkih mreža i navela je Vanchurina da razradi svoju teoriju i da se upita – da li su te strukture složenije od ljudskog mozga?

No, to ne znači da svemir u doslovnom smislu razmišlja, već kako je prethodno istaknuto, to bi moglo značiti da postoji puno veća sličnost između jako malog i jako velikog, od onoga što bismo na prvi pogled pretpostavili.

Umjetne neuronske mreže su na neki način hit u razvoju računara odnosno, u krajnjem, umjetne inteligencije. Ciljevi istraživanja umjetnih neuronskih mreža usmjereni su na razvoj struktura novih mreža koje bi funkcionirale analogno ljudskom mozgu (ili makar djelomično oponašale njegove funkcije) u svrhu rješavanja praktičnih problema. Ponašanje računara smatra se inteligentnim ukoliko posjeduje sposobnost donošenja zaključaka na temelju određenih činjenica. Operacije poput uočavanja i klasificiranja objekata iz svakodnevnog života, kao i ostale slične radnje koje čovjek obavlja intuitivno, računarima predstavljaju prepreku. S obzirom da neuronske mreže karakterizira visok stupanj tolerancije grešaka, čak i u slučaju analize nejasnih i manjkavih podataka, moguće je doći do zadovoljavajućeg rješenja.

Teorija struna, da li nam naša čula govore istinu o stvarnosti van naše svijesti?

Kada govorimo o Vanchurinovoj neuronskoj mreži koja bi po njemu bila osnovna potka svemira, treba pomenuti još jednu analognu teoriju koja također pokušava opisati sveukupnost svijeta u kome živimo. To je Teorija struna koja u nekim vanjskim aspektima korespondira sa teorijom neuronske mreže.

Prema Teoriji struna prostor sadrži devet ili više dimenzija i najfundamentalniji objekti u takvom prostoru su superstrune. Ove kosmičke strune su osmišljene kao analogija na Teoriju struna u mikro svijetu ali ne u direktnom smislu. Vanchurinova teorija je vrlo impresivna, ali važno je napomenuti da u ovom modelu neuronska mreža nije “misleća mašina”, ne prepoznaje obrasce itd. kakve koristimo u računarskoj tehnologiji. On je koristi kao matematički model čestica.

Vanchurinova ideja da je svemir golema neuronska mreža na neki način korespondira sa još jednim zanimljivim razmišljanjem. Koja je priroda vaše stvarnosti? Šta ako vas vaša svijest, vaša subjektivna stvarnost, ne približava objektivnoj stvarnosti našeg svijeta? Ovo je pitanje razrađeno u knjizi profesora Donalda Hoffmana “Slučaj protiv stvarnosti – Zašto evolucija sakriva istinu od naših očiju” (The Case Against Reality – Why Evolution Hid the Truth from Our Eyes). U njoj nas upućuje da preispitamo sve što smo mislili da znamo o svijetu koji vidimo.

Donald Hoffman kaže:

“Osnovno pitanje o našim čulima (osjetilima) je da li nam ona govore istine o stvarnosti? U stvarnosti, ono što mislim je ideja koju mnogi od nas imaju, da postoji nešto što je postojalo mnogo milijardi godina prije nego što je postojao život, prije nego što je bilo stvorenja sa osjetilima koja bi to opažala. Tu je Veliki prasak kojim je rođen naš svemir prije 13,8 milijardi godina, a zatim su se materija, energija i prostor proširili, te su nastale planete i zvijezde itd. Na kraju je došao život, a zatim i svijest.”

I dalje: “Zapanjujuće je to što nas evolucija ne oblikuje percepcijama koje nam pokazuju istinu. Samo nas oblikuje percepcijama koje nam pomažu da djelujemo na način da preživimo i reproduciramo se. To je ono što radi. Pomaže nam da preživimo i razmnožavamo se i ne morate vidjeti istinu da biste to učinili.”

Osporavajući vodeće naučne teorije koje tvrde da nas naša čula izvještavaju o objektivnoj stvarnosti, kognitivni naučnik Donald Hoffman tvrdi da, iako bismo trebali shvatiti svoju percepciju ozbiljno, ne bismo je trebali shvatiti doslovno. Kako je moguće da svijet koji vidimo nije objektivna stvarnost? I kako naša osjetila mogu biti korisna ako ne govore istinu? Hoffman se tu hvata u koštac sa ovim i mnogim drugim kontraverznim pitanjima.

Hoffman smatra da otkad je Homo sapiens prohodao Zemljom, prirodna selekcija je favorizirala percepciju koja skriva istinu i vodi nas prema korisnim radnjama, oblikujući naša osjetila koja nas održavaju živima i omogućavaju reprodukciju. Pa kaže:

“Posmatramo jureći automobil i ne hodamo ispred njega; vidimo kako plijesan raste na kruhu i ne jedemo je”. I nastavlja: “Ti utisci, međutim, nisu objektivna stvarnost. Baš kao što je ikona datoteke na ekranu radne površine kompjutera koristan simbol, a ne pravi prikaz izgleda računarske datoteke, objekti koje svakodnevno vidimo samo su ikone koje nam omogućavaju da se krećemo svijetom sigurno i s lakoćom.”

Ali šta ako čestice, pa čak ni prostor-vrijeme nisu fundamentalni? Ta nefundamentalnost prostor-vremena je nešto čudno, ali nije nova stvar. Donald Hoffman veliki je prorok teorije Svjesnog univerzuma. U njegovoj teoriji, najtemeljnija stvar je svjesni faktor, a prostor-vrijeme i čestice samo su pojavna svojstva svjesnog iskustva.

Kada je riječ o našoj civilizaciji nezaobilazan je problem umjetne inteligencije čiji se razvoj zasniva na neuronskim mrežama. Pojedini futurolozi smatraju da je blizu trenutak u kojem će sav napredak u tehnologiji, posebno u umjetnoj inteligenciji, dovesti do mašina koje su pametnije od ljudskih bića. Značajne su ideje Raymonda Kurzweila čija su razmišljanja naslonjena na ideje Masayoshija Sona, koji predviđa da će zora super-inteligentnih mašina nastupiti do 2047. Ali za Kurzweila je proces ka ovoj singularnosti već počeo.

Šta nas čeka u transhumanizmu, tehnološkoj singularnosti i panpsihizmu

Transhumanizam je međunarodni intelektualni i kulturni pokret koji podržava upotrebu novih znanosti i tehnologija za poboljšanje ljudskih mentalnih i fizičkih sposobnosti i prirođenih vještina. Biolog Julian Huxley generalno se smatra osnivačem transhumanizma nakon što je koristio ovaj termin za naslov uticajnog članka iz 1957. godine. Sam termin, međutim, potiče iz ranijeg rada kanadskog filozofa W. D. Lighthalla iz 1940. godine. Huxley opisuje transhumanizam na sljedeći način:

“Do sada je ljudski život općenito bio, kako ga je Hobbes opisao, ‘gadan, surov i kratak’; velika većina ljudskih bića (ako već nisu umrla mlada) bila je zahvaćena bijedom. Možemo opravdano vjerovati da ove zemlje mogućnosti postoje i da bi sadašnja ograničenja i jadne frustracije našeg postojanja mogle biti u velikoj mjeri savladane… Ljudska vrsta može, ako želi, nadići samu sebe – ne samo sporadično, pojedinac ovdje na jedan način, pojedinac tamo na drugi način, već u cijelosti, kao čovječanstvo.”

Tehnološka singularnost – ili jednostavno singularnost – je hipotetička tačka u vremenu u kojoj tehnološki rast postaje nekontrolisan i nepovratan, što rezultira nepredvidivim promjenama u ljudskoj civilizaciji. Prema najpopularnijoj verziji hipoteze singularnosti, nazvanoj eksplozija inteligencije, nadogradivi inteligentni agent će na kraju ući u “trčeću, neuzastavljivu reakciju” ciklusa samousavršavanja, pri čemu se svaka nova i inteligentnija generacija pojavljuje sve brže i brže, uzrokujući “eksploziju” u inteligenciji i rezultat je snažna superinteligencija koja kvalitativno daleko nadmašuje svu ljudsku inteligenciju.

Ako smo čvorovi u neuronskoj mreži, koja je svrha mreže? Je li svemir jedna džinovska, zatvorena mreža ili je to jedan sloj u većoj mreži? Ili smo možda samo jedan od milijardi drugih svemira povezanih na istu mrežu. Kada “učimo” naše kompjuterske neuronske mreže, mi pokrećemo hiljade ili milione ciklusa sve dok vještačka inteligencija nije pravilno „obučena“. Jesmo li mi samo jedan od bezbroj ciklusa obuke za veću svrhu neke univerzalne kosmičke mašine?

Ovdje možemo ubaciti teoriju Multiverzuma. Moguće je da postoji mnogo svemira u multiverzumu, ali u svemirima koji nisu podešeni za svesni inteligentni život nema ko da se zapita „zašto je moj svemir fino podešen?” Multiverzum igra lutriju, a naš svemir je osvojio džekpot: nas.

Svemir neuronske mreže je vrlo sličan. Može nastati iz ničega, ali je izgrađen od neurona umjesto čestica. Na najnižem nivou neuroni i čestice su veoma slični. Obje su matematičke strukture opisane vektorom stanja koji se kontinuirano transformira neuronskim zakonima kroz neuronske interakcije. Moguće je da postoji mnogo praznih neuronskih svemira, ali neki od njih su pogodni za neku vrstu evolucije i svjesnih entiteta razvijenih u njoj.

Neki ovo dovode u vezu sa sve popularnijom idejom panpsihizma. Filozof David Chalmers, neuroznanstvenik Christof Koch i fizičar Roger Penrose, dolaze do zaključka da je svijest inherentno svojstvo našeg fizičkog svijeta i prožima svaki njegov element.

Razvoj vještačke inteligencije vodi nas na pravo pitanje koje glasi: “Kada ćemo živjeti u simulaciji ili mi već živimo u njoj?” Ispunjavanje očekivanja je nešto poput projiciranja stvarnosti. Ljudski mozak to radi iz dana u dan. Uvijek percipiramo samo djeliće stvarnosti i naš mozak tome dodaje dijelove koji nedostaju. Ali šta ako ti delovi stvarnosti ne dolaze spolja, već iz projekcije drugog uma?

Na kraju o neuralnom svemiru, Vanchurin zaključuje:

“U ovom radu raspravljali smo o mogućnosti da je cijeli svemir na svom najosnovnijem nivou neuronska mreža. Ovo je veoma hrabra tvrdnja. Ne kažemo samo da umjetne neuronske mreže mogu biti korisne za analizu fizičkih sistema ili za otkrivanje fizičkih zakona, već kažemo da svijet oko nas zapravo tako funkcionira. S tim u vezi, to bi se moglo smatrati prijedlogom Teorije svega, i kao takvo, bi trebalo biti lako dokazivo da je pogrešno. Sve što je potrebno je pronaći fizički fenomen koji se ne može opisati neuronskim mrežama. Nažalost (ili na sreću) to je lakše reći nego učiniti.”

Muhamed Muminović


Žuna: Mit o sreći
Milano: 750 km za dvotočkaše
Online ili offline fanatici?
Latifić: Real s Nišave