Разпознаване на нечовешкия интелект

Интелигентността не е толкова рядка, колкото обичаме да вярваме

„Мастодон в звездите“ от Шонл
„Щом животът започне, мисля, че интелигентният живот е много вероятен резултат. Той се развива отделно няколко пъти на Земята. ”Джон Харди по време на дискусията на панела за пробив през 2019 г.„ Има ли живот другаде във Вселената? “

Твърди се (смея ли да кажа, че е прието?), Че интелигентността е еволюирала независимо повече от веднъж на Земята. Веднъж (или три пъти) за морски бозайници, слонове и примати. Някога за семейството на врани от птици и папагали. И веднъж за главоноги, по-конкретно Coleoidea без черупки: октопуси, калмари и сепия.

За мен идеята, че нечовешките животни са интелигентни, е новина. Подозирам, че това сляпо петно ​​се е разразило от желанието да избегна емоционалния стрес, тъй като цял живот се храня с животни и пожертвах много хиляди животни за невробиологични изследвания. Трудно е да се правят тези неща, като се признае, че животните са интелигентни. Аз също съм човек, фокусиран върху думите и общуването и съм склонен да изключвам същества, с които не мога да общувам, хора или не.

Моята променяща се гледна точка започна всичко с случайно разглеждане на гръбначния стълб на книгата в библиотеката. Заглавието беше „Умни ли сме достатъчно, за да знаем колко са интелигентните животни?“ От Франс де Ваал. Смях се. Не го взех и не го прочетох, но заглавието се залепи с мен и започнах да разглеждам въпроса.

След като започнах да го търся, доказателства за интелигентност на животните имаше навсякъде. Вижте например тази отлична статия на Джонатан Балкомб в Наутилус, „Рибите могат да бъдат по-умни от приматите.“ Гледайте всеки епизод на планетата Земя или Синята планета и ще останете зашеметени от броя на видовете, които използват инструменти или обединяват сили с други да координират усилията за постигане на обща цел.

Как се определя и измерва интелигентността на животните, какъв еволюционен натиск се очаква да доведе до интелигентност и какво, ако не друго, прави човешките същества специални? По-долу е това, което разбрах досега.

Какво е интелигентност?

Всички можем да изброим характеристиките на човешката интелигентност: учене, планиране, целенасочено поведение, вземане на решения, решаване на проблеми. По-общо наричаме тази изпълнителна функция. Вярваме, че нашите познавателни сили възникват от мозъчната кора, най-външния слой на мозъка.

Гледайки мозъка макроскопски, забелязваме, че това е свита повърхност. Гири и върхове създават гребени и долини; повече повърхностна площ за повече неврони.

Микроскопски виждаме, че кората е организирана в редове и колони. Редовете са като шестослойна торта, всеки слой със собствени съставки и аромати. Кортичните колони са индивидуални изчислителни единици, всяка от които е посветена на обработка на специфичен сензорен вход, като горния десен ъгъл на вашето зрително поле или усещането на вашия розов пръст. Колоните не са изолирани. Те се свързват помежду си и с по-дълбоки мозъчни структури в мозъка.

Всичко това е страхотна информация. Можем да изброим някои поведения, които смятаме за прояви на интелигентност. Имаме списък с части и карта на мозъка, които всеки ден се поясняват по-подробно. Ние дори започваме да свързваме двете, идентифицирайки невронните вериги, които са в основата на възприятието, вземането на решения и поведението, насочено към целта.

Цялата тази информация все още не успява да отговори на въпроса какво е интелигентност, особено по начин, който е обобщаващ за нечовеците. Точно това трябва да разберем, преди да можем да разпознаем интелигентността в други същества, които няма да имат същата мозъчна структура или поведение като нас.

Изглежда, че както изследователите на животни, така и разработчиците на ИИ се борят да определят какво се счита за интелигентност. Джордж М. Чърч, професор по генетика в Харвард, току-що публикува откъс от своята глава „Възможни умове: двадесет и пет начина на гледане на AI“, който според мен е релевантен тук. Той препоръчва, че хората са силно притиснати да признаят изкуствения интелект като валиден или достоен за защита и те би трябвало. Звучи много като дискусии за интелигентността на животните.

Той предоставя прозрение, което може да ни помогне да определим интелигентността. Той говори за алгоритми, предназначени за AI системи тук, но мисля, че се прилага по-широко за развитието на интелигентността.

„За свободна воля имаме алгоритми, които не са нито напълно детерминирани, нито случайни, но са насочени към почти оптимално вероятностно вземане на решения. Човек може да твърди, че това е практически дарвинистко следствие от теорията на игрите. За много (не всички) игри / проблеми, ако сме напълно предсказуеми или напълно случайни, тогава сме склонни да губим. “Вижте целия откъс,„ Бил за правата за ерата на изкуствения интелект: Трябва да сме загрижени за правата от всички чувстващи, тъй като се появява безпрецедентно разнообразие от умове. "
Теорията на игрите се появява навсякъде, където гледам тези дни. Много области на изследване изглежда се сближават по тази теория и моделират тяхната система на интереси като мултиплейър игра. Научи го! Снимка от Артур.

Харесва ми израза му, че свободната воля или вероятното вземане на решение е дарвинистко следствие. Отпускайки това малко, има оптимален баланс между предвидимост и случайност, който позволява на съществата да бъдат гъвкави в мисълта и действията. Изисква се за иновации. Да имаш способността да изпробваш нещо ново в трудни обстоятелства може да бъде разликата между оцеляването и изчезването.

Мисля, че оптималното вероятностно функциониране е основният механизъм, необходим за разузнаването. Това е характеристика на всяко ниво на организация, от поведението, до невронните вериги в основата на поведението, до протеините, лежащи в основата на невронната сигнализация.

Електрическата сигнализация в мозъка се основава на отварянето и затварянето на масив от йонни канали, вградени в мембраната на невроните. Познай какво? Това отваряне и затваряне е стохастично. Съществува разпределение на вероятността, че йонният канал ще бъде отворен с определен стимул. Дори за йонните канали, където структурата е определена при разделителна способност на нанометър и са измислени физиологичните механизми, които причиняват отварянето и затварянето на каналите, никой не може да предвиди със сигурност дали отделен йонен канал ще бъде отворен или не дадено време.

Пример за разпределение на вероятността, показващо вероятността йонният канал да бъде отворен при нарастващи концентрации на X (вашата молекула, която представлява интерес). Дори при пикова отворена вероятност, само около 80% от каналите ще бъдат отворени. Дори в подчертаните опашки на дистрибуцията малък процент от йонните канали ще бъдат отворени.

Оптималното вероятностно функциониране е друг начин да се каже, че системата функционира с идеално разпределение на вероятностите. Опашките на дистрибуцията са на сладко място, където има достатъчно случайност, достатъчно шум, така че системата да може рутинно да изпробва алтернативни сигнални модели на заден план, без да нарушава функционирането на цялото. Понякога генерираните на случаен принцип нови модели на сигнализиране дават резултати и са положително подсилени. За доказателство за това прочетете как мозъкът се научава да контролира външни устройства чрез интерфейси мозък-машина.

Звуча ли лудо или това има толкова смисъл, колкото мисля, че го прави? Добре, нека да се обоснове толкова голям обхват на определението с по-практичен въпрос - как изследователите на животни измерват интелигентността?

Показатели за интелигентност на животните

Мозъчна структура

Има няколко характерни черти на мозъчната структура, свързани с интелигентността. Една особеност е голям мозък спрямо размера на тялото. Второто е наличието на специализирани структури, свързани с изпълнителната функция, като внимание, планиране и обучение. Както споменахме, човешките същества имат кората. Птиците имат нидопалий, а колеоидните главоноги имат вертикалния лоб. Друг е висока плътност на интерневроните, от съществено значение за създаването както на локални, така и на далечни връзки между специализирани ганглии в мозъка и периферната нервна система.

Тези приети показатели са предубедени от нашето убеждение, че човешките същества са върхът на интелигентността на Земята. Склонен съм да мисля, че нервната система е достатъчно гъвкава, за да конфигурира много различни начини, за да породи интелигентност, и не трябва да затваряме ума си за алтернативи.

Главоногите са добър пример за това. Въпреки че имат всички показатели, изброени по-горе, те имат и уникални функции на мозъка. Главоногите контролират движенията на много гъвкави крайници с огромен брой степени на свобода. За целта те разчитат много повече на обработка в периферни неврони, така че да могат да изпълняват стереотипни движения, без да се свързват с централната нервна система. Всъщност те изглежда нямат централно представяне на крайниците си, както правят интелигентните гръбначни (вижте тази статия за локомоцията на Октопод).

„Нервната система на главоногите представлява ярък пример за въплътена организация, при която централният мозък действа като единица за вземане на решения, която интегрира мултимодална сензорна информация и координира двигателните команди, изпълнявани от периферията.“ Piero Amodio et al.

Поведенческа гъвкавост

В допълнение към морфологията на мозъка, учените наблюдават и тестват поведението на животните, за да търсят поведенческа гъвкавост или способност на животното да променя поведението си въз основа на обстоятелствата. Някои примери включват демонстрация на обучение, решаване на проблеми, планиране или използване на инструменти, особено иновативно използване на инструменти или едновременно използване на множество инструменти. Социалните животни могат да демонстрират своята интелигентност, като работят заедно за постигане на колективната си цел. Съществува и връзка между участието в играта и интелигентността, въпреки че има дебат за това, което е на първо място (играят ли интелигентните животни или играта прави животните по-интелигентни?).

„Гмуркане между хора и китове заедно под вода“ от Бенджависа

За разлика от това, ето някои поведения, които не се считат за интелигентни: стереотипно, повтарящо се поведение. Поведение на твърд кабел или тренирано стимулиране. Пробване и грешка за постигане на цел, а не за решаване на проблеми.

Има известен дебат дали поведенческата гъвкавост е достатъчна, за да се обозначи вид като интелигентен, тъй като такова поведение може да бъде подкрепено от прости невронни вериги. Но ако интелигентното поведение е налице, има ли значение, че нервната верига, която го поддържа, е проста? Интелигентен е както интелигентен.

Интелигентността се развива, когато стане необходимо за оцеляване

„Размерът на мозъка е проклет, ако е от решаващо значение за оцеляването на един вид, тогава този вид най-вероятно ще бъде добър в него.“ Джонатан Балкомб, „Рибите могат да бъдат по-умни от примадите“

В неотдавнашна статия за Тенденции в екологията „Растете умно и умирайте млади: Защо главоногите еволюираха на интелигентността?“ Piero Amodio et al. описват три избирателни натиска, за които се смята, че допринасят за развитието на интелигентността.

  1. Предизвикателства в намирането и обработката на храна (Хипотеза за екологична интелигентност).
  2. Предизвикателства на груповия живот (Хипотеза на социалната интелигентност).
  3. Предизвикателства на взаимодействието хищник-плячка.

Главоногите се различават от другите интелигентни видове. Те са безгръбначни, имат кратки срокове на живот, само се чифтосват веднъж, не се грижат за малките си и не са социални животни. И все пак те имат мозъчните структури и поведенческата гъвкавост на интелигентните гръбначни животни. Защо те развиха интелигентност?

Piero Amodio et al. твърдят, че загубата на черупката им преди 275 милиона години е причинила групата на главоногите Coleoidea да развива интелигентност поради повишена уязвимост на широк кръг от хищници.

Внезапната уязвимост към хищниците може да доведе до бърза еволюция

Преди няколко седмици беше публикуван амбициозен експеримент, демонстриращ естествена селекция. Вижте изследователския документ „Свързване на мутация с оцеляване при диви мишки“ от Rowan DH Barrett et al. в науката и чудесен пример за научна журналистика, направена правилно, „Дивият експеримент, който показа еволюцията в реално време“, от Ед Йонг, в Атлантическия океан. Особено ми хареса статията на Ед Йонг, защото прекарах време във Валентин, Небраска, където проучването приключи и той предлага забавен и приповдигащ поглед върху взаимодействията между местните жители и изследователите, който отразява моя опит там.

За този експеримент изследователите уловиха стотици диви мишки с различна оцветена козина и ги поставиха в големи заграждения, които бяха построени върху пясъчен светъл цвят или тъмно оцветена почва. Само след три месеца много от мишките с козина, които не се смесваха с околната им среда, бяха изядени от сови.

Изследователите секвенирали гена Agouti, известен с това, че допринася за оцветяване на козината, за всяка мишка. Те откриха седем мутации на Agouti, водещи до вариации на цвета на козината, и бяха в състояние да съпоставят всяка мутация с вероятността за оцеляване. Те открили мутация, която направи мишките много по-малко вероятни да оцелеят на тъмно оцветена почва. Неучудващо е, че мутацията води до по-светла козина, което прави тези мишки лесно за совите да се прицелват на тъмен фон. В едно поколение тази мутация стана често срещана при популацията на лек пясък и рядка в популацията на тъмна почва. Те продължават този експеримент, за да видят как става въпрос за бъдещите поколения и да секвенират целия геном на всяка мишка, за да търсят други генетични вариации, които влияят на оцеляването.

Тази тъмна цветна мишка върху бял сняг е лесна плячка. От Lynn_Bystrom

Различните видове промени могат да доведат до внезапна уязвимост за хищниците. В случая със светлите мишки средата им се промени. По-рано те бяха намерили ниша, оптимална за оцеляването си, и бяха принудени в нова ниша, за която бяха генетично неподходящи. Това ме кара да се замисля за тъжната истина, че от човешката дейност се унищожават много екологични ниши. Видовете, които са се развили, за да оцелеят в тези ниши, изведнъж се изместват и много от тях ще загинат.

Като цяло, внезапната промяна в наличността на ниши (печалба или загуба), комбинирана с повишена смъртност поради хищници, излагане на елементи или инфекция, може да доведе до бързо обогатяване на определени генетични черти. Това работи само ако има генетична промяна в популацията и поне малка подгрупа от популацията има черти, които й помагат да оцелее. Ако не, видът ще изчезне.

При невъоръжените главоноги, формата на тялото им се промени. Те трябваше да използват нови ниши, по-рано недостъпни за тях, и да развият умно поведение, за да избегнат превземането. Масовото умиране, с което трябва да се сблъскат, вероятно е довело до бързо обогатяване на определени благоприятни генетични черти, включително интелигентност.

Хората са специални?

Да разбира се. Ние сме арогантни, ако приемем, че нашата интелигентност далеч надхвърля тази на другите животни, дотолкова, че ние изобщо трудно разпознаваме интелигентността на животните, но човешките същества очевидно имат интелектуално предимство. Интересен въпрос е какво ни отличава от другите интелигентни видове?

Вярвам, че способността ни да предаваме информация от едно поколение на следващо е това, което ни прави способни да постигнем много повече. Информацията, за която допринасяме и лекуваме през живота си, продължава отвъд биологичното ни съществуване, така че следващото поколение да вземе това, което сме намерили и да продължи да надгражда върху него.

В „Единственото безвредно велико нещо“ авторът Брук Боландер си представя вътрешния живот на интелигентни, матриархални слонове. Тя прекрасно заявява важността на споделената мъдрост от гледна точка на слон:

„Без истории няма минало, няма бъдеще, нямаме ние. Има Смъртта. Няма нищо, нощ без луна или звезди. "
„Фантастичен слон ходещ в космически кораб“ от MATJAZ SLANIC

Всъщност историите са начин за предаване на информация от едно поколение на следващо, създавайки общи знания, или „Ние.” Човешките същества вероятно започнаха да споделят информация чрез устна традиция, предавайки важни истории от едно поколение на следващо чрез словосъчетание уста.

В крайна сметка ние разработихме технологии за запазване на истории и информация извън съзнанието ни. Най-ранните доказателства за писмени сведения са надписани каменни плочи с дата 3500 г. пр.н.е. Следва папирус, датиран от 2500 г. пр.н.е. Направо към днешния ден, където информационните ни технологии не само записват информация, но разширяват способностите ни да си припомняме и обработваме информация далеч отвъд всичко, което би могъл да направи нашия мозък.

Интелигентността на човешките същества вече не се ограничава от биологията и нашето „Ние“ е повече от това, което някой от нас би могъл да научи през живота си. Нощта е светла със звезди, които сме картографирали и изучавали през много поколения и тази информация е достъпна за всеки, който желае да я научи.

Ако делфинът може да държи писалка, същото може да е вярно и за тях. Разбира се предвестник на историите е езикът. Животните ясно общуват. Езикът им се ограничава до предупреждения за хищници, привличане на приятели и местонахождение на потомството или те имат какво да кажат повече?

Смята се, че само шепа видове са в състояние да научат нови вокализации: хора, делфини, китове, тюлени, слонове, прилепи и няколко вида птици. Този брой може да нарасне, когато започнем да търсим доказателства за вокално обучение при повече видове. Вокалното обучение е в основата на езиковото развитие. Само ако успеем да декодираме езика на животните, ще можем да знаем дали имат истории за разказване. Ако го направят, може би можем да задържим писалката за тях.

Благодаря за четенето

Искам да пиша книги! Моля, подкрепете моите усилия, като се регистрирате в моя пощенски списък. В замяна ще получавате месечен бюлетин с връзки към най-новите ми истории и курирано съдържание само за вас. Включи се сега.