Hoe graag de regisseur je ook wil laten geloven, de hoofdrolspeler van Andrew Garland's film Out of the Machine uit 2015 is niet Caleb, een jonge programmeur die belast is met het evalueren van het machinebewustzijn. Nee, de hoofdpersoon is Ava, een verbazingwekkende mensachtige AI, naïef qua uiterlijk en mysterieus van binnen. Zoals de meeste films van deze soort, laat Out of the Machine de kijker de vraag zelf beantwoorden: was Ava echt bij bewustzijn? Tegelijkertijd vermijdt de film vakkundig de netelige vraag die spraakmakende films over het onderwerp AI probeerden te beantwoorden: wat is bewustzijn en kan een computer het hebben?
Hollywood-producers zijn niet de enigen die deze vraag proberen te beantwoorden. Naarmate machine-intelligentie razendsnel evolueert - niet alleen overtreffen wat mensen kunnen doen in games zoals DOTA 2 en Go, maar het ook doen zonder menselijke hulp - wordt deze vraag opnieuw gesteld in bredere en smallere kringen.
Zal het bewustzijn doorbreken in auto's?
Deze week publiceerde het prestigieuze tijdschrift Science een recensie van cognitieve wetenschappers drs. Stanislas Dehane, Hokwan Lau en Sid Quider van het French College van UCLA en PSL Research University. Daarin zeiden wetenschappers: nog niet, maar er is een duidelijk pad voorwaarts.
Oorzaak? Bewustzijn is "absoluut berekenbaar", zeggen de auteurs, omdat het voortkomt uit specifieke soorten informatieverwerking die mogelijk worden gemaakt door de hardware van de hersenen.
Er is geen magische bouillon, geen goddelijke vonk - zelfs geen empirische component ("hoe is het om bewustzijn te hebben?") Is vereist om bewustzijn te verankeren.
Als het bewustzijn puur voortkomt uit berekeningen in ons anderhalve kilo-orgaan, dan is het uitrusten van machines met een vergelijkbare eigenschap gewoon een kwestie van biologie in code vertalen.
Promotie video:
Net zoals de krachtige machine learning-methoden van vandaag zwaar ontleend zijn aan de neurowetenschappen, kunnen we ook kunstmatig bewustzijn bereiken door de structuren in onze eigen hersenen die bewustzijn genereren te bestuderen en die ideeën te implementeren als computeralgoritmen.
Van brein tot robot
Het lijdt geen twijfel dat het veld van AI een grote boost heeft gekregen door de studie van onze eigen hersenen, zowel in vorm als in functie.
Diepe neurale netwerken, de architecturale algoritmen die de basis vormden van AlphaGo, zijn bijvoorbeeld gemodelleerd naar de meerlagige biologische neurale netwerken die in onze hersenen zijn georganiseerd.
Reinforcement learning, een soort van "leren" waarbij de AI leert van miljoenen voorbeelden, is geworteld in eeuwenlange hondentrainingstechniek: als een hond iets goed doet, wordt hij beloond; anders zal ze het moeten herhalen.
In die zin lijkt het vertalen van de architectuur van het menselijk bewustzijn in machines een simpele stap naar kunstmatig bewustzijn. Er is maar één groot probleem.
“Niemand in AI werkt aan het bouwen van bewuste machines omdat we gewoon niets aan te pakken hebben. We weten gewoon niet wat we moeten doen”, zegt dr. Stuart Russell.
Meerlagig bewustzijn
Het moeilijkste deel om te overwinnen voordat je begint met het bouwen van denkmachines, is te begrijpen wat bewustzijn is.
Voor Dehene en collega's is bewustzijn een gelaagde constructie met twee “dimensies”: C1, informatie die kant-en-klaar in de geest wordt opgeslagen, en C2, het vermogen om informatie over jezelf te ontvangen en te volgen. Beide zijn belangrijk voor het bewustzijn en kunnen niet zonder elkaar bestaan.
Stel dat u een auto bestuurt en een baken gaat branden om u te waarschuwen voor een laag brandstofpeil. De perceptie van de indicator is C1, een mentale representatie waarmee we kunnen communiceren: we merken het op, handelen (tanken) en praten er later over ("Benzine raakte op tijdens de afdaling, geluk - rolde").
“De eerste betekenis die we willen scheiden van bewustzijn is het concept van wereldwijde toegankelijkheid”, legt Dehene uit. Wanneer je je bewust wordt van een woord, begrijpt je hele brein het, dat wil zeggen, je kunt deze informatie via verschillende modaliteiten doorgeven.
Maar C1 is niet alleen een "mentaal album". Deze dimensie is een hele architectuur die het brein in staat stelt om meerdere modaliteiten van informatie van onze zintuigen aan te trekken of, bijvoorbeeld, herinneringen aan gerelateerde gebeurtenissen.
In tegenstelling tot onderbewuste verwerking, die vaak afhankelijk is van bepaalde "modules" die competent zijn om een specifieke reeks taken op te lossen, is C1 een wereldwijde werkruimte die het brein in staat stelt informatie te integreren, beslissingen te nemen over actie en door te gaan.
Met 'bewustzijn' bedoelen we een bepaalde representatie, op een bepaald moment in de tijd, die vecht voor toegang tot de mentale werkruimte en wint. Winnaars worden gedeeld over de verschillende computationele circuits van de hersenen en staan centraal tijdens het besluitvormingsproces dat het gedrag bepaalt.
C1-bewustzijn is stabiel en globaal - alle verbonden hersencircuits zijn erbij betrokken, leggen de auteurs uit.
Voor een geavanceerde auto als de slimme C1-auto is dit de eerste stap naar het oplossen van een dreigend probleem, zoals een laag brandstofverbruik. In dit voorbeeld is de indicator zelf een onbewust signaal: als hij gaat branden, blijven alle andere processen van de auto ongeïnformeerd en rent de auto - zelfs met de nieuwste visuele verwerkingshulpmiddelen - zonder aarzelen langs het tankstation.
Met C1 zal de brandstoftank de computer van de auto waarschuwen (waardoor de indicator de "bewuste geest" van de auto kan binnendringen), zodat deze op zijn beurt GPS zal activeren om het dichtstbijzijnde station te vinden.
"We denken dat de machine dit zal vertalen naar een systeem dat informatie uit alle beschikbare modules zal extraheren en beschikbaar zal maken voor elke andere verwerkingseenheid die deze informatie kan gebruiken", zegt Dehane. "Dit is het eerste bewustzijnsgevoel."
Meta-cognitie
In zekere zin weerspiegelt C1 het vermogen van de geest om informatie van buitenaf te halen. C2 gaat introspectief in.
De auteurs definiëren het tweede netwerk van bewustzijn, C2, als "metacognitie": het reflecteert wanneer je iets leert of waarneemt, of gewoon een fout maakt. ("Ik denk dat ik bij het laatste station had moeten tanken, maar dat was ik vergeten"). Deze dimensie weerspiegelt de verbinding tussen bewustzijn en een gevoel van eigenwaarde.
C2 is het bewustzijnsniveau waarmee u zich meer of minder zeker voelt bij het nemen van een beslissing. In termen van computergebruik is het een algoritme dat de waarschijnlijkheid afleidt dat een beslissing (of berekening) correct zal zijn, zelfs als het vaak wordt gezien als een 'zesde zintuig'.
C2 lanceert ook wortels in geheugen en nieuwsgierigheid. Deze zelfcontrolerende algoritmen stellen ons in staat te weten wat we weten en wat we niet weten - dit is "metageheugen" dat u helpt het juiste woord "op het puntje van de tong" te vinden. Observeren wat we weten (of niet weten) is vooral belangrijk voor kinderen, zegt Dehané.
"Het is absoluut essentieel voor jonge kinderen om bij te houden wat ze weten om te leren en nieuwsgierig te zijn", zegt hij.
Deze twee aspecten van bewustzijn werken samen: C1 trekt relevante informatie naar onze werkende mentale ruimte (waarbij andere “mogelijke” ideeën of oplossingen worden weggegooid), en C2 helpt bij langetermijnreflectie over de vraag of bewust denken tot een nuttig resultaat of antwoord heeft geleid.
Terugkomend op het voorbeeld van de indicator voor laag brandstofpeil: C1 stelt de auto in staat het probleem onmiddellijk op te lossen - deze algoritmen globaliseren de informatie en de auto leert over het probleem.
Maar om het probleem op te lossen, heeft de auto een catalogus van "cognitieve vaardigheden" nodig - het zelfbewustzijn waarvan de middelen direct beschikbaar zijn, zoals een gps-kaart van benzinestations.
"Dit soort zelfontdekkingsauto noemen we werken met de C2", zegt Dehane. Omdat het signaal wereldwijd beschikbaar is en wordt bewaakt alsof de auto vanaf de zijkant naar zichzelf kijkt, let de auto op de indicator voor laag brandstofpeil en gedraagt hij zich op dezelfde manier als een persoon - hij zal het brandstofverbruik verminderen en een benzinestation zoeken.
"De meeste moderne systemen voor machine learning hebben geen zelfbeheersing", merken de auteurs op.
Maar hun theorie lijkt op de goede weg. In die voorbeelden waar het zelfobservatiesysteem werd geïmplementeerd - in de vorm van een structuur van algoritmen of een apart netwerk - ontwikkelde de AI "interne modellen die metacognitief van aard waren, waardoor de agent (beperkt, impliciet, praktisch) begrip van zichzelf kon ontwikkelen."
Voor bewuste machines
Zal een auto met de modellen C1 en C2 zich gedragen alsof hij bewustzijn heeft? Het is zeer waarschijnlijk dat een slimme auto 'weet' dat hij iets ziet, er vertrouwen in uitspreekt, het aan anderen communiceert en de beste oplossing voor het probleem vindt. Als zijn introspectie-mechanismen kapot gaan, kan hij ook "hallucinaties" of visuele illusies ervaren die mensen hebben.
Dankzij C1 kan hij de informatie die hij heeft en flexibel gebruiken, en dankzij C2 kent hij de grenzen van wat hij weet, zegt Dehane. "Ik denk dat deze machine bewustzijn zal hebben", en niet alleen zo voor mensen.
Als je het gevoel hebt dat bewustzijn veel meer is dan een wereldwijde uitwisseling van informatie en zelfobservatie, ben je niet de enige.
"Deze puur functionele definitie van bewustzijn kan sommige lezers ontevreden maken", geven de auteurs toe. “Maar we proberen een radicale stap te zetten, misschien door het probleem te vereenvoudigen. Bewustzijn is een functionele eigenschap, en als we doorgaan met het toevoegen van functies aan machines, zullen deze eigenschappen op een gegeven moment karakteriseren wat we bedoelen met bewustzijn”, besluit Dehane.
Ilya Khel
