مغز و کامپیوتر؛ تشبیهی درست یا نادرست؟

دانشمندان علوم مغزی و روانشناسان هرچقدر هم تلاش کنند، هیچگاه نمی توانند نسخه ای از سمفونی پنجم بتهوون یا کلمات، عکس ها، قواعد گرامری و محرک های محیطی دیگر را در مغز انسان بیابند. هرچند، نمی توان گفت که مغز ما واقعا خالی است، در واقع، اغلب آنچه تصور می کنیم در مغز وجود ندارد و جالب آنکه خاطره ها هم یکی از این موارد هستند.

البته که این تفکر نادرست در مورد مغز ریشه های تاریخی عمیقی دارد، اما مشخصا اختراع کامپیوترها در دهه 1940 میلادی بود که موجب سردرگمی مان شد. حالا بیش از 50 سال است که روانشناسان، زبان شناسان، محققان علوم اعصاب و دیگر کارشناسانی که روی رفتارشناسی انسان کار می کنند مدعی هستند مغز انسان عملکردی شبیه به یک کامپیوتر دارد.

برای آنکه به بی پایه بودن چنین نظریه ای پی ببرید کافیست مغز نوزادان را در نظر بگیرید. نوزاد انسان درست مانند هر پستاندار دیگری، وقتی قدم به این دنیا می گذارد از پیش آمادگی های لازم برای تعامل با آن را فرا گرفته است.

دید یک نوزاد بسیار تار و مبهم است اما به چهره ها توجه ویژه ای می کند و در نتیجه همین توجه هم به سرعت توانایی تشخیص صورت مادرش را پیدا می کند. نوزاد همچنین توجه ویژه ای به صداها می دهد و اصواتی که در گفتار انسان ادا می شوند را به صداهای بدون مفهوم ترجیح می دهد و به همین خاطر است که گفته می شود انسان موجودی اجتماعی است.

یک نوزاد سالم همچنین به ده ها واکنش مختلف مجهز شده است؛ منظور واکنش هایی است که به برخی محرک ها می دهد و برای ادامه حیاتش اهمیت دارند.

نوزادان به مکانیزم های یادگیری قدرتمندی مجهزند که امکان تعامل موثرتر با جهان را در اختیارشان قرار می دهند

نوزاد سرش را به سمت اشیائی که با گونه اش برخورد می کنند، می گرداند و هرآنچه که به دهانش وارد می شود را می مکد. وقتی آن را به درون آب فرو می برید نفسش را در سینه حبس می کند. اگر چیزی به دستش بدهی آنقدر آن را محکم می گیرد که حتی می تواند وزنش را به آن تکیه دهد. مهم تر از این مساله آنکه نوزادان به مکانیزم های یادگیری قدرتمندی مجهز هستند که به آنها امکان می دهد به سرعت تغییر پیدا کنند و از این طریق تعاملات موثرتری را با جهان داشته باشند.

احساسات، واکنش ها و مکانیزم های یادگیری تمامی چیزی هستند که ما به عنوان انسان زندگی مان را با آنها شروع می کنیم و باید بگوییم که وقتی به آنها فکر میکنیم شاید بیش از آنچه نیاز داریم باشند. اما حقیقت آنجاست که اگر انسان هر کدام از این محرک ها را در بدو تولد نداشته باشد، قطعا برای زنده ماندن و بقا با مشکل روبرو خواهد شد.

جدای این داشته ها، انسان در زمان تولدش این موارد را ندارد: اطلاعات، دیتا، قواعد، نرم افزار، دانش، اندوخته واژگان، الگوریتم ها، الگوها، خاطرات، عکس ها، پردازنده ها، عرف ها، نمادها و بسیاری المان های طراحی که به کامپیوترها امکان می دهند رفتاری هوشمندانه را از خود نشان دهند. انسان نتنها همراه با این آیتم ها متولد نمی شود بلکه هیچگاه هم آنها را در درون خود پرورش نمی دهد.

ما کلمات یا قواعد گرامری مربوط به استفاده از آنها را در مغز خود ذخیره نمی کنیم. علاوه بر این، هیچگاه ارائه های حاوی محرک های بصری را نمی سازیم و در مقابل آنها را درون یک حافظه میانی کوتاه مدت ذخیره سازی می کنیم و بعد ارائه خود را به یک دستگاه ذخیره سازی دراز مدت انتقال می دهیم. ما اطلاعات، عکس ها و کلمات را از حافظه ها نمی گیریم و این کامپیوترها هستند که تمامی این کارها را انجام می دهند.

کامپیوترها به معنای واقعی کلمه اطلاعات مختلف شامل اعداد، حروف، کلمات، فرمول ها و عکس ها را پردازش می کنند. این اطلاعات در وهله نخست باید به فرمتی تبدیل شوند که برایشان قابل درک و استفاده باشند و این یعنی ترکیبی از اعداد صفر و یک که به آن بیت می گوییم. بیت ها نیز در قالب بسته های کوچکی جابجا می شوند که به آنها بایت می گوییم. در اینجا هر بایت را حاوی 64 بیت در نظر می گیریم و جالب آنکه هر حرف از الفبا (مثلا د) با ترکیب خاصی از بیت ها نمایش داده می شوند. حال همین امر را در مورد عکسها تصور کنید؛ هر عکس با الگوی مشخصی از میلیون ها بیت دیتا نمایش داده می شود که آنها نیز در احاطه مجموعه خاصی از کاراکترها هستند و به کامپیوتر اعلام می کنند که منتظر نمایش یک عکس باشند.

از آنطرف، کامپیوترها الگوهای تهیه شده را از موقعیتی به موقعیت دیگر در محدوده های مختلف ابزارهای ذخیره سازی انتقال می دهند. گاهی اوقات این الگوها را کپی می کنند و بعضی وقت ها نیز آنها را به شیوه های مختلف تغییر میدهند؛ برای آنکه درک بهتری از این موضوع داشته باشید، می توانید زمانی را در نظر بگیرید که خطاهای موجود در یک دست نوشته را تصحیح می کنید یا اینکه بهینه سازی هایی را در یک عکس ایجاد می کنید.

قواعدی که کامپیوترها برای حرکت دادن، کپی کردن و یا فعالیت روی آرایه اطلاعات دنبال می کنند، از قبل در داخل آنها نوشته شده اند و به مجموعه ای از این قوانین در اصطلاح «برنامه» یا «الگوریتم» گفته می شود. گروهی از الگوریتم ها که با همراهی هم کار می کنند و ما را در انجام فعالیتی خاص یاری می دهند (مثلا خرید سهام یا پیدا کردن یک تاریخ خاص در فضای آنلاین) در اصطلاح «اپلیکیشن» خوانده می شوند که این روزها البته بسیاری از مردم به آنها «اپ» می گویند.

البته این مطلب ابدا به موضوع رایانش مربوط نمی شود اما باید این را مطرح می کردیم که کامپیوترها دقیقا براساس ارائه های نمادین (symbolic representations) از دنیا کار می کنند و واقعا فرایندهای ذخیره سازی یا بازیابی را انجام می دهند. آنها واقعا پردازش می کنند و حقیقتا خاطرات فیزیکی دارند. هرآنچه این دستگاه ها انجام می دهند نیز بدون استثنا از طریق الگوریتم ها هدایت می شود.

اما انسان اینگونه نیست، اینطور نبوده و هیچگاه نخواهد بود. با در نظر داشتن این واقعیت، چرا بسیاری از دانشمندان به گونه ای از بعد ذهنی مان حرف می زنند که انگار کامپیوتر هستیم؟

جرج زارکاداکیس کارشناس هوش مصنوعی، در کتاب خود تحت عنوان « In Our Own Image» که در سال 2015 منتشر کرده به ارائه توضیحات در رابطه با شش تشبیهی پرداخته که مردم ظرف دو هزار سال گذشته برای توضیح هوش بشری به کار برده اند.

کشف مهندسی هیدرولیک در قرن سوم پیش از میلاد، موجب شد که نوعی الگوی هیدرولیکی برای هوش انسان تعریف شود و به محبوبیت برسد؛ منظور این گفته است که جریان مایعات مختلف در بدن (اصطلاحا مزاج)، باعث شکل گیری کارکردهای فیزیکی و روحی در انسان شده است. جالب آنکه این ایده برای بیش از 1600 سال بر جهان حکم فرما بود و علم طبابت نیز براساس آن تعریف می شد.

در دهه 1500 میلادی، ماشین های مجهز به فنر و دنده ساخته شدند؛  اختراعی که الهام بخش بزرگانی چون رنه دکارت شدند و وی را بر آن داشتند که مدعی شود: انسان ها ماشین های پیچیده هستند. در دهه 1600 میلادی، Thomas Hobbes، فیلسوف فرانسوی اظهار داشت که تفکر حاصل حرکات مکانیکی ظریف و کوچک در مغز انسان است.

در ادامه اختراعاتی که در زمینه الکتریسیته و شیمی صورت گرفت، باعث شد که فرضیات جدیدی در رابطه با هوش انسانی شکل بگیرد که البته باز هم ماهیتی تشبیهی داشتند. در اواسط دهه 1800، فیزیکدان آلمانی Hermann von Helmholtz  که تحت تاثیر پیشرفت های صورت گرفته در زمینه ارتباطات قرار گرفته بود مغز را با تلگراف مقایسه کرد.

در واقع، هر کدام از این تشبیه ها بازتابی از پیشرفته ترین تفکر رایج در دوره های خود بودند. لذا چند سال بعد از ظهور کامپیوترها در دهه 1940، بسیاری عملکرد مغز انسان را به کامپیوترها تشبیه کردند و اینبار، مغز نقش سخت افزار را ایفا می کرد و افکار نیز همان نرم افزار را. اما اتفاق مهمی که در نهایت به شکل گیری «علم شناختی» منتهی شد انتشار کتابی تحت عنوان «زبان و ارتباطات» در سال 1951 میلادی بود که به قلم جرج میلر نگاشته شد.

میلر بر این باور بود که با استفاده از مفاهیمی نظیر نظریه اطلاعات، رایانش و زبانشناسی می توان مطالعات دقیقی روی دنیای ذهن انجام داد.

این طرز تفکر در ادامه به محرزترین شکل ممکن در کتابی تحت عنوان کامپیوتر و مغز نمود یافت که جان نیومن در سال 1958 میلادی به رشته تحریر در آورد و در آن آشکارا اعلام کرد که کارکرد سیستم عصبی انسان «دیجیتال در نگاه نخست» است.

البته او در کتابش تایید کرده بود که اطلاعات اندکی در مورد نقش مغز در منطق انسان و حافظه وجود دارد، با این همه ارتباطی کاملا موازی را برای قطعات کامپیوتر و همچنین اجزای مغز انسان قائل شده بود.

در ادامه به دنبال پیشرفت هایی که در تکنولوژی های کامپیوتری و تحقیقات مغزی صورت گرفت، نوعی تلاش چند رشته ای برای درک تدریجی هوش انسانی شکل گرفت که این تحقیقات نیز به شدت ریشه در این ایده داشتند که انسان ها درست مانند کامپیوترها و پردازنده های اطلاعاتی هستند.

این تحقیق حالا هزاران پژوهشگر را درگیر خود کرده و بودجه ای چند میلیارد دلاری را به خود اختصاص داده است و در انتها نیز به تولید حجم بالایی از مقالات علمی و تکنیکی منجر شده.

حالا هم در مجامع عمومی و هم عرصه های دانشگاهی، تشبیه پردازش اطلاعات (IP) هوش انسانی حکم فرماست و در تمامی رشته های مرتبط با رفتارهای هوشمندانه انسانی، از این استعاره استفاده می گردد.

اما نکته ای که نباید از یاد برد آنکه، پردازنده اطلاعات خود استعاره دیگری است؛ داستانی که برای درک یک موضوع غیرقابل فهم بر زبان می آوریم و جالب آنکه بالاخره با استعاره ای دیگر جایگزین خواهد شد.

جدای از این موضوع، اینکه چون کامپیوترها پردازنده اطلاعات هستند، انسان را هم پردازنده اطلاعات در نظر بگیریم چندان عقلانی به نظر نمی رسد و مطمئنا چند سال دیگر که این تشبیه جای خود را به تکنولوژی دیگری بدهد، مورخان نیز چنین دیدگاهی نسبت به آن خواهند داشت. درست همان دیدگاهی که ما امروز ما نسبت به تشبیه های مکانیکی و هیدرولیکی داریم.

حال برای آنکه درک بهتری از عملکرد مغز خود داشته باشید توصیه می کنیم یک بار تصویر مربوط به یک اسکناس هزار تومانی را با توجه به حافظه خود ترسیم نماییم و بار دیگر یک نمونه واقعی از این اسکناس را کنار دست خود بگذارید و از روی آن بکشید.

قطعا متوجه جزئیات بالای تصویر دوم در قیاس با جزئیات طرح اول شده اید. علت این تفاوت چیست؟ همه ما بارها و بارها اسکناس هزار تومانی را دیده ایم اما چرا نمی توانیم تصویری دقیق از آن را ترسیم کنیم. مگر «تصویر» این اسکناس در حافظه انسان «ذخیره نمی شود»؟ آیا نمی توان تصویر آن را بازیابی کرد و از آن برای ترسیمش استفاده نمود؟

قطعا خیر و باید بگوییم اگر عصب شناسان هزار سال هم تلاش کنند تا تصویر اسکناس را درون مغز انسان پیدا کنند، موفق به انجام این کار نخواهند شد زیرا اصلا تصویری وجود ندارد که پیدا شود.

با استناد به حجم انبوه پژوهش هایی که تاکنون روی مغز انسان صورت گرفته باید بگوییم که چندین ناحیه از مغز و گاهی اوقات برخی بخش های آن در تسک های ملموس مغز درگیر می شوند.

وقتی پای احساسات قوی در میان باشد، میلیون ها نرون می توانند فعال شوند. در تحقیقی که به سال 2016 میلادی روی بازماندگان یک سانحه هوایی انحام شد، اعلام گردید که فعالیت های عصبی افراد در نواحی خاصی از مغز هنگام یادآوری آن سانحه زیاد می شود.

از سوی دیگر، برخی دانشمندان هم باور دارند که برخی خاطرات خاص به نوعی درون تک تک عصب ها ذخیره می شوند که این فرضیه نیز پرسش های زیادی را در ذهن به وجود می آورد: مثلا اینکه حافظه چطور و در کدام نقطه از سلول ها ذخیره می شود؟

سوال اینجاست که اگر تصویری درون مغز انسان وجود ندارد، چطور در نبود اسکناس هزار تومانی باز هم میتوانیم شکلی کلی از آن را ترسیم کنیم؟ اگر تابحال اسکناس ندیده باشیم، قطعا شکلی که برای بار اول ترسیم میکنیم ابدا نمایانگر یک اسکناس نخواهد بود. اما از آنجا که ما اسکناس هزار تومانی را از قبل دیده ایم، مغزمان به گونه ای تغییر می کند که به نوعی اسکناس را تصویرسازی کنیم و تجربه مشاهده اسکناس را از نو پشت سر بگذاریم.

اما تفاوت تصویرها نیز به ما یادآوری می کند که تصویر سازی از یک چیز (یعنی دیدن آن در غیابش) در مقایسه با مشاهده آن وقتی حضور دارد، از دقت کمتری برخوردار خواهد بود. اساسا به همین خاطر است که عملکرد انسان در تشخیص به مراتب بهتر از یادآوری است.

ممکن است استدلال تان این باشد که اگر قبلا می دانستید قرار است تصویر اسکناس مذکور را ترسیم نمایید، تلاش می کردید جزئیات آن را به خاطر بسپارید و در نتیجه تصویر بهتری ارائه می کردید. اما حتی اگر اینطور باشد هم هیچ تصویری از اسکناس در مغز شما ذخیره نمی شود و صرفا آمادگی تان برای ترسیم بیشتر خواهد شد.

با همین تمرین ساده، می توانیم چهارچوب یک نظریه فاقد تشبیه از رفتار هوشمندانه انسانی را بسازیم فرضیه ای که بر پایه آن، مغز انسان کاملا هم خالی نیست.

انسان هرچه در این جهان حرکت می کند، تحت تاثیر تجربیات مختلف دستخوش تغییراتی می شود که در اینجا باید به سه نوع تجربه مختلف اشاره نماییم:

• انسان آنچه در پیرامونش رخ می دهد را مشاهده می کند
• انسان جفت شدن محرک های کم اهمیت نظیر آژیر با محرک های مهم نظیر حضور یافتن نیروهای پلیس را تشخیص می دهد
• انسان در ازای رفتارهای خاصش تنبیه یا مجازات می شود

در صورتی که انسان همگام با این تجربیات تغییر کند، در زندگی اش هم موثرتر خواهد بود؛ مثلا می تواند یک شعر را به یاد بیاورد یا ترانه ای را بخواند و بسیاری موارد دیگر.

اما در نظر داشته باشید که نه شعر و نه ترانه ای که به آن اشاره کردیم درون مغز «ذخیره نمی شوند» بلکه مغز به واسطه تغییرات نظام مندی که پیدا کرده امکانی را در اختیار ما قرار داده که آواز بخوانیم یا شعری که قبلا خوانده ایم را در شرایطی خاص به یاد بیاوریم.

حالا بسیاری از دانشمندان علوم شناختی از جمله Anthony Chemero از دانشگاه سینسیناتی این فرضیه را که مغز انسان عملکردی مشابه به یک کامپیوتر دارد به کلی رد می کنند و معتقد هستند که تعاملات مستقیم میان اورگانیزم ها و جهان آنها، بهترین راه برای درک رفتارهای هوشمندانه انسانی است.

یکی از جالب ترین مثال ها در این باره، بازیکن بیسبال است؛ آنها که مغز انسان را به کامپیوتر تشبیه می کنند معتقدند یک بازیکن بیسبال برای گرفتن توپ در حال حرکت در هوا باید محاسبات و تحلیل های زیادی را انجام دهد، در حالی که مخالفان این نظریه می گویند، فرد صرفا باید همراستان و هم گام با توپ بدود و این کار همانطور که تایید خواهید کرد نیازی به انجام محاسبات دقیق ندارد.

اما یکی از پیش بینی های مطرح شده از سوی محققانی نظیر Kurzweil یا فیزیکدان معروف استیون هاوکینگ این است که چون هوشیاری انسان شبیه به نرم افزار کامپیوتر در نظر گرفته می شود، شاید به زودی امکانی فراهم شود که اطلاعات مغز را روی کامپیوترها دانلود کرد و به این ترتیب از انسان موجودی ابدی ساخت. جالب آنکه در سال 2014 فیلمی با همین مضمون تحت عنوان Transcendence ساخته شد.

اما از آنجا که تشبیه IP حتی اندکی هم معتبر نیست، جای نگرانی از بابت لو رفتن دیتای مغز انسان در فضای مجازی وجود ندارد. از طرف دیگر با دانلود کردن اطلاعات مغز، انسان ابدی نمی شود. مشکل در واقع به مقوله ای بر می گردد که دانشمندان تحت عنوان مشکل یکتایی از آن یاد کرده اند که هم می تواند الهام بخش باشد و هم افسردگی بیاورد.

از آنجا که «بانک های حافظه» و «تصویرسازی» از محرک ها در مغز وجود ندارند و تمام کاری که برای زندگی در این دنیا باید انجام دهیم این است که مغزمان به شیوه ای نظام مند و در اثر دریافت تجربیات تغییر کند، هیچ دلیلی دال بر این وجود ندارد که باور کنیم هر دو نفر از ما به واسطه دریافت تجربیات یکسان به شیوه یکسانی تغییر می کنیم.

برای مثال اگر شما به همراه دوست تان سمفونی پنجم بتهون را گوش دهید، تغییرات متفاوتی را در مغز خود تجربه خواهید کرد. آن تغییرات نیز در ساختارهای عصبی یکتایی ایجاد می شوند که پیشتر در مغز هر کدامتان وجود دارد.

در واقع به همین خاطر است که دو انسان یک داستان را به شیوه یکسانی تعریف نمی کنند. در نظر داشته باشید هیچ نسخه ای از یک داستان در ذهن ما ذخیره نمی شود، بلکه هر فرد بعد از شنیدن آن، به نوعی تغییر می کند و آن تغییر در حدی است که وقتی بعدا از وی در موردش سوال می شود، می تواند شنیده هایش را از نو تجربه کند.

این امر از آن جهت الهام بخش است که نشان می دهد هرکدام از ما کاملا یکتاست (نه صرفا از نظر ژنتیکی) بلکه از نظر روشی که مغزمان دستخوش تغییر می شود.

گفته می شود که این موضوع می تواند باعث افسردگی شود، زیرا کار عصب شناسان را بسیار دشوار می کند. علت هم این است که به ازای هر یک تجربه، تغییرات نظام مندی در هزاران یا حتی میلیون ها عصب مغز رخ خواهند داد و نکته جالب آنکه الگوی تغییرات در هر فردی متفاوت از دیگری خواهد بود.

بدتر از همه اینکه، اگر انسان این توانایی را داشت که از تمامی 86 میلیارد عصب مغزی اش عکس بگیرد و بعد وضعیت آن نورون ها را روی یک کامپیوتر شبیه سازی کند، آنگاه الگوی بزرگ تولید شده در خارج از مغزی که آن را ساخته هیچ معنا و مفهومی پیدا نمی کرد. در اینجا بار دیگر می توانید نامعتبر بودن استعاره پردازش اطلاعات و تشبیه عملکرد مغز به فعالیت کامپیوترها را مشاهده نمایید.

در حالی که کامپیوترها نسخه های کاملا مشابه از داده ها را در خود ذخیره می کنند (نسخه هایی که می توانند برای چندین سال بدون تغییر در جای خود باقی بمانند حتی اگر برق دستگاه قطع شود)، مغز انسان تنها مادامی خرد و هوش خود را نگه می دارد که زنده باشد. در واقع هیچگونه دکمه خاموش و روشنی برای آن در نظر گرفته نشده است؛ مغز یا به عملکرد خود ادامه می دهد یا اینکه برای همیشه نابود می شود.

Steven Rose از عصب شناسان مطرح دنیا در کتاب خود با عنوان آینده مغز (که در سال 2005 میلادی منتشر کرده) آورده است که تصویر از وضعیت موجود مغز احتمالا هم تنها در صورتی معنادار خواهد بود که درک کاملی از کل تاریخ زندگی دارنده مغز در اختیارمان باشد.

اضافه بر این، برای آنکه درک بهتری از اصول اولیه مورد استفاده مغز برای گردآوری خرد و دانش داشته باشیم، ممکن است لازم شود که وضعیت موجود 86 میلیارد نورون و همچنین صد تریلیون اتصال موجود میان آنها را بررسی نماییم و در این میان شاید بد نباشد نگاهی هم به طول اتصال هرکدام از آن عصب ها بیاندازیم.

همچنین توصیه می شود هزار پروتئینی که در نقطه هر اتصال وجود دارد و همچنین فعالیت لحظه به لحظه مغز که در یکپارچگی این سیستم موثر است هم بررسی گردد.

به این مساله بغرنج باید یکتایی مغز را هم که تا حدودی از منحصربفرد بودن زندگی فرد سرچشمه می گیرد اضافه نمود.

در عین حال اما هرسال بودجه های هنگفتی صرف انجام تحقیقات پیرامون مغز می شود که برخی از آنها هم برپایه ایده های نادرستی شکل گرفته اند. یکی از آشکارترین نمونه تحقیقاتی که از مسیر اصلی اش منحرف شد و به تازگی نیز در گزارش Scientific America به آن اشاره گردید پروژه ای 1.3 میلیارد دلاری تحت عنوان پروژه مغز انسان است که در سال 2013 میلادی توسط اتحادیه اروپا کلید خورد.

انجام این تحقیق هم با تشویق فردی به نام Henry Markram عملیاتی شد که مدعی بود تا سال 2023 میلادی می تواند کل مغز انسان را شبیه سازی کند و الگوی نهایی وی در درمان بیماری آلزایمر و دیگر اختلالات عصبی انقلابی به پا خواهد کرد.

طرح پیشنهادی وی با موافقت اتحادیه اروپا مواجه شد و بنا گردید که بودجه اختصاص یافته به آن هیچ محدودیتی نداشته باشد. در کمتر از دو سال این پروژه به بن بست رسید و از Markram خواسته شد که از سمت خود استعفا دهد.

در هر حال ما موجودات زنده هستیم نه کامپیوتر. پس بهتر است تلاش برای درک خود را بدون متحمل شدن بار فکری بیش از اندازه دنبال کنیم و چه بسا وقت آن رسیده که از تشبیه نمودن عملکرد مغز به کامپیوترها خودداری کنیم.