Nová vědecká publikace s mým příspěvkem: Eseje o vědomí – směrem k umělé inteligenci

Rád bych se s veřejností podělil o jeden významný počin v naší zemi. Asi před 2 lety mě kontaktoval pan Vladimír Mařík s tím že četl mou knihu Vědomí - prvotní princip ve-smíru s tím, že jsem vlastně jediný kdo o vědomí píše, a pozval mě na setkání předních vědců různých vědních oborů na veřejnosti uzavřené setkání s centrální otázkou "co je to vědomí?". Každý měl možnost představit jak se otázka vědomí dotýká jeho vědecké oblasti a sdílet své názory. Šlo o velmi nejen příjemné setkání - ale svým způsobem "revoluční" vůbec otevřením této  - dle mého mínění opravdu zásadní otázky dneška  na "akademické půdě". Já jsem podle jeho vlastních slov zastupoval "laický hlas lidu" - nezastupoval jsem žádný vědní obor, nebo akademickou instituci nebo organizaci. Ano, jsem zcela nezávislý autor, či výzkumník ztělesňující ve své oblasti zájmu kvality filozofa i vědce. Neplatí mě žádná organizace a má vědecká činnost v této oblasti je ryze mou osobní vášní. O to více si vážím jeho přístupu a svého pozvání do celé debaty o vědomí a s ní spojených témat, včetně tzv. "umělé inteligence".

Výstupem této debaty a setkání je vědecká publikace Eseje o vědomí – směrem k umělé inteligenci, kde je kromě jiných i můj příspěvek k otázce "co je to vědomí?". Tato kniha je právě v těchto dnech dokončena, jak mě informoval pan profesor Mařík a někdy v příštím roce půjde do tisku. Dále přikládám Obsah a Předmluvu ke knize. Neméně mě potěšilo, že můj citát k otázce "umělé inteligence" zní přímo na konci předmluvy k celé knize: „Je otázka, zda to, co dnes nazýváme umělou inteligencí, je hodno být zváno inteligencí vůbec.“ (Jiří Krutina)

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Eseje o vědomí – směrem k umělé inteligenci

editoři Vladimír Mařík, Taťána Maříková a Miroslav Svítek

odborný redaktor Michal Trčka

jazykové korektury Barbora Vodochodská Machková

recenzenti

prof. RNDr. Olga Štěpánková, CSc.

prof. Ing. Emil Pelikán, CSc. 

Obsah

Vladimír Mařík, Taťána Maříková, Miroslav Svítek Předmluva

1. Filozofie vědomí

Michal Polák Naturalizovaná filozofie vědomí a základní pojmová vymezení

Michal Polák Klíčové hypotézy o vzniku vědomí a problém poznávání vědomí

Milan Exner K otázce po původu vědomí

2. Náboženství, spiritualismus, alternativní přístupy

Kamila Němečková Je člověk Ipad nebo rádio? Proměna paradigmatu

Kamila Němečková Postmaterialistické paradigma: nelokální teorie vědomí - člověk jako spojnice mezi věčností a časem

Lenka Parajová Vědomí z pohledu východních filozofií s odkazy na křesťanství a spiritualitu zachycenou v jazyce

Jiří Krutina K novému paradigmatu vědomí – spiritualita, věda a kultivace vědomí

3. Fyzikální a systémové pohledy

Jaroslav Smejkal, Stanislav Pospíšil, Miroslav Svítek Fyzika mikrosvěta a hledání odpovědí na otázky o podstatě života a lidského vědomí

Miroslav Svítek, Ladislav Žák Výlučnost pozorovatelů jako základ holistického pohledu na vědomí

Zdeněk Votruba Systémové faktory vědomí

Peter Staněk Multidimenzionalita vedomia

4. Biologické a lékařské pohledy

Václav Pačes Vznik života a existence vědomí

Jiří Horáček, Ladislav Kesner Několik poznámek k evoluci vědomí

Josef Faber Vztah struktur mozku k jeho činnosti

Vladimír Beneš Anatomie vědomí

Taťána Maříková Vědomí z pohledu klinické genetiky

5. Robotika a umělá inteligence

Jiří Wiedermann Roboti a jejich vědomí

Zdeněk Havelka Biomorfní výrobní paradigma a vstupní úvahy k strojovému vědomí 

Tomáš Mikolov Umělé vědomí a jak jej stvořit 

Vladimír Mařík Strojové a umělé vědomí 

Předmluva

Když jsme přistupovali k přípravě semináře (29. 6. 2021) a později této publikace, která měla osvětlit současný stav pohledů na vědomí, věděli jsme, že vědomí je opravdu těžké téma, které je v centru zájmu mnoha odborníků z mnoha vědních disciplín po řadu desetiletí. Úkol se však ukázal ještě o stupeň náročnější, než jsme očekávali.

Byli jsme ale silně motivováni jak obrovským zájmem veřejnosti o tuto oblast, tak i aktuálními potřebami umělé inteligence a robotiky, potřebami získat alespoň částečné odpovědi na důležité otázky pro další rozvoj těchto moderních disciplín. 

Je třeba začít tím, že naše individuální vědomí odráží způsob, jakým chápeme sebe sama a okolní svět. Z toho vyplývá, že velmi úzce souvisí s tím, jak subjektivně nahlížíme na realitu.

Naše vědomí však neodráží pouze současný stav, ale je výsledkem procesu evoluce lidského vědomí, a to jak na úrovni individuální, tak i kolektivní. Jak lze definovat vědomí, co si pod tímto termínem máme představit? Vědomí je opravdu velmi komplikovaný pojem, různé vědní obory mají odlišné náhledy, a proto existují i různé definice vědomí. Neexistuje však obecně uznávaná definice, respektive jich existuje mnoho, žádná však není všeobecně vyhovující. 

Ať je to filozofie, sociologie, psychologie, psychiatrie, neurofyziologie, genetika, přírodní vědy, kvantová fyzika, obecná teorie systémů, umělá inteligence, robotika či jakákoliv jiná vědní disciplína, ani jedna neposkytuje alespoň částečně ucelenou odpověď na otázku, co je vědomí a jak vzniká.

Současná věda v obecném pohledu považuje intuitivně vědomí za jakési ústředí integrované psychické činnosti člověka (eventuálně i u dalších živočichů), které souvisí s genetickým vybavením, schopností vnímání, pamětí a s momentálním nastavením či rozpoložením. Důraz je kladen zejména na rozmanité duševní, mentální stavy či činnosti. 

Již samotným prvotním problémem vědomí je, že je zatím nelze zcela vysvětlit prostředky běžně používanými v přírodních ani technických vědách, i když vidíme nesporný a prudký rozvoj technologií a nástrojů, které umožňují měřit některé veličiny, potřebné pro výzkum vědomí. Zde sehrávají důležitou roli takové nástroje, jako je EEG, funkční magnetická rezonance (fMRI) nebo pozitronová emisní tomografie (PET) atd. Ani s pomocí těchto nástrojů však nemůžeme bohužel zobrazovat jednotlivé neuronové buňky či jejich síť, můžeme jenom přibližně určovat, co se v té či oné tkáni vlastně děje. Vědomí je předmětem intenzivního výzkumu a zůstává přesto obestřeno řadou tajemství i pochybností, zdali je ho možno v současné době, při současném stavu poznání, současnými metodami plně poznat a objasnit.

Pojem vědomí není ukotven ani z lingvistického hlediska. Vědomí má v různých jazycích různý, či dokonce dvojí význam, například v řadě jazyků se pojem vědomí a svědomí vyjadřuje stejným termínem (francouzsky conscience, španělsky conciencia, italsky coscienza atd.). Kromě toho existují slova s velmi podobným významem, například duše, dále duch nebo mysl, psyché a psychika. V počítačových vědách se navíc často slučuje pojem inteligence a vědomí (umělá inteligence, strojové vědomí či umělé vědomí strojů). Pokud bychom zavítali do východních filozofií, například buddhistické, některé pojmy jsou zcela nepřeložitelné.

V lékařských oborech je pojem vědomí často redukován na bdělý stav, tedy kdy člověk vnímá sebe a své okolí a na podněty reaguje ze své vůle. Ve spánku či v kómatu ve vědomí nejsme vůbec, omezeně jsme při stavech ospalosti, neostrého vědomí, rovněž při změněném stavu vědomí například v důsledku intoxikace či hypnózy. Opakem vědomí je bezvědomí.

Některé psychologické školy (Freud, Jung a další) rozdělují psychické jevy na vědomí, předvědomí a nevědomí. Vědomí dle Freuda a Junga zahrnuje procesy, které si uvědomujeme, jsou tedy vědomé. Je to stav, kdy si uvědomujeme vnější a vnitřní podněty, tedy vjemy z okolí, vnitřní tělesné podněty a dále myšlenky a vzpomínky, ale také sebe samotné a naši roli v jednáních. Patří sem stanovování našich potřeb a jejich priority. Předvědomí definoval Sigmund Freud jako latentní nevědomí. Jsou to nevědomé situace a události, které jsme schopni si vybavit, stanou-li se pro nás důležité a potřebujeme-li je, například automatizovaně procházíme ulicemi, vnímáme hluk, hudbu či instrukce na pozadí, řídíme bez hlubšího přemýšlení auta, plaveme apod. Nevědomí jsou veškeré psychické činnosti, které jsou nevědomé, a nemůžeme si je za žádných okolností vybavit, přestože máme příslušné informace v paměti někde zaneseny. Pro naši psychiku má nevědomí podstatný význam. Patří sem pudy, instinkty, veškerý vegetativní nervový systém, vytěsňované a potlačované psychické stavy, emočně bolestivé vzpomínky a přání.

Kniha je členěna do pěti částí, přičemž čtenář může libovolné části či kapitoly bez obav o ztrátu souvislostí vynechat nebo se k nim vrátit později.

Vůbec nejstarší přístupy k vědomí vyvěrají ze staré filozofie, jednotlivých náboženství i spirituality. Tyto idealistické pohledy provázely lidstvo po mnoho století či dokonce tisíciletí. Svým způsobem přežívají i do dnešních dnů, neboť náboženským a spiritualistickým ideím věří stovky milionů, možná miliardy lidí. A idealismus zcela nevymizel ani dnes, viz třeba nedávno publikovanou a docela populární teorii kosmického vědomí.

Teprve s příchodem přírodních věd se začínají objevovat dualistické či materialistické pohledy na vědomí. Za zmínku stojí především Russelova koncepce vědomí, která sehrála významnou roli na počátku 20. století a svým způsobem ovlivňuje některé filozofické trendy či školy až dodnes. Russelův tzv. neutrální monismus pracuje s jedinou substancí – hmotou, ale té přiznává vlastnost či schopnost vnímat kvalitu v podobě elementárních kvalitativních vjemů – kválií. Při pozorování hmoty zevnitř můžeme tedy počítat s kvalitativními vjemy (červená barva, oblý tvar atd.), zatímco pozorováním z hmoty směrem ven zjišťujeme kvantitu a strukturu předmětů okolního světa. Neutrální monismus patří svým výkladem vztahu hmoty a vědomí – vedle různých variant fyzikalismu – ke dvěma dosud nejvlivnějším filozofickým proudům snažícím se o objasnění filozofické podstaty vědomí na makroúrovni. Na ně navazující nejnovější filozofické koncepty, jako např. fenomenální či přístupové vědomí, mají silnou oporu v neurobiologické evidenci.

Pro úplnost pohledů a pochopení nejrůznějších dílčích směrů jsme se rozhodli věnovat nejen hluboce filozofickým, ale i náboženským a spiritualistickým postojům v naší publikaci jistý prostor v samostatných částech: v části první (Filozofie vědomí) a části druhé (Náboženství, spiritualismus, alternativní přístupy). Některá postmaterialistická paradigmata ve druhé části knihy jsou zařazena proto, že dle našeho názoru viditelná paradigmata jsou nepostradatelná pro jakýkoliv pokrok ve vědeckém bádání. 

Třetí část knihy (Biologické a lékařské pohledy) je věnována, jak již sám název napovídá, stavu výzkumu vědomí z pohledu biologie a lékařských věd. 

Z biologicko-lékařského pohledu totiž vědomí zahrnuje souhrn funkcí, kdy živý organismus přijímá podněty z vnitřního a vnějšího prostředí, tedy percepce, a tyto jsou následně analyzovány, zpracovávány, vyhodnocovány a ukládány do paměťových stop v mozku. Velký význam má právě vyhodnocování. Ty podněty, které nejsou vyhodnoceny jako důležité, se v paměti fixují buď pouze krátkodobě, nebo se nefixují vůbec. Důležité podněty a informace jsou po zpracování určitým způsobem ukládány a připraveny k dalšímu využití ve vhodný okamžik. Výzkum vědomí v lékařských disciplínách se zejména orientuje na výzkum fyzikálních, chemických a biologických procesů v různých oblastech mozku či organismu při různých činnostech. Hledají se vhodné dílčí modely a jejich zpracování metodami informatiky nebo umělé inteligence. Ale vše začíná u hledání odpovědi na otázku, jak vzniká život a jak se vědomí v té či oné podobě projevuje u nižších živočichů.

Třetí část proto zahajuje pohled významného českého mikrobiologa prof. Václava Pačese a na něj navazují svými pohledy odborníci z řady lékařských disciplín, jako např. neurologie, psychiatrie, neurochorurgie či genetiky. Každá tato lékařská disciplína se na problematiku vědomí dívá z poněkud odlišného úhlu, nicméně svým způsobem přispívá k celkovému, byť neúplnému, postupnému objasňování toho, co je vědomí a jak ho chápat. Právě díky medicíně dnes můžeme pracovat s řadou teorií, založených na zkoumání nervové soustavy a průběhu biologických a fyzikálních jevů v živém organismu. V současné době stojí v popředí zájmu dvě nepříliš odlišné teorie: Tononiho teorie integrované informace (IIT) a teorie globálního sdíleného neuronálního prostoru (GNWT). Ani jedna z nich nemůže zatím vysvětlit biologické děje související s vědomím dokonale, ale obě dávají poměrně dobrý obraz toho, co se na makroúrovni v mozku vlastně děje, a jsou potenciálně schopny dalšího rozšiřování. Významnou se jeví především teorie IIT, a to proto, že Tononi navrhl algoritmus pro výpočet úrovně vědomí a současně stanovil podmínky pro systém se sebeuvědoměním (existence mnohočetných krátkých zpětných vazeb). Obě teorie vlastně pracují s informačními toky a zejména informačními oscilacemi v neuronových sítích a jsou podporovány odpovídající Grossbergovou adaptivní rezonanční teorií ART. Dokladem o významnosti IIT je to, že o ní můžeme najít zmínku v sedmi kapitolách této knihy, zpracovaných nezávisle odborníky z různých oborů.  

Medicínský pohled zůstává pro nás tím nejdůležitějším – a klíčovým objektivně doložitelným závěrem je to, že vědomí je především produktem činnosti mozku, i když se na něm podílí i další procesy a informační toky v některých jiných částech živého organismu. Lidské vědomí je jednoznačně vázáno na život a jeho základem je paměť. Každý jedinec se opírá o zděděnou genetickou informaci a využívá schopnosti si pamatovat, co se za svého života naučil a jakým způsobem nabyté znalosti a zkušenosti dále interpretoval. Proto nás lékařský výzkum v různých medicínských oborech utvrzuje v tom, že klíčem k rozluštění podstaty vědomí je právě studium činnosti mozku, i když máme na paměti slova neurochirurga prof. Vladimíra Beneše o tom že „vědomí jako komplexní funkci nelze lokalizovat, je možné lokalizovat pouze některé jeho aspekty“.

Odborníci z fyzikálních, technických a informatických věd dostali svůj prostor ve čtvrté části knihy (Fyzikální a systémové pohledy). Jde jim především o systémové vysvětlování, integraci a modelování procesů popisovaných v jednotlivých lékařských disciplínách. Výsledky lékařských výzkumů berou za svůj hlavní zdroj informací a znalostí. 

Na úrovni mikrosvěta se odborníci velmi často snaží o uplatnění principů kvantové fyziky. Je tomu tak zřejmě proto, že kvantová fyzika poskytuje lákavý nástroj propojující materiální svět se světem nemateriální podoby (např. elektron lze chápat jako elektromagnetické vlnění, z něhož se kolapsem vln, kterou způsobil pozorovatel, stává hmotná částice). Kvantový přístup je velice přitažlivý, protože popis skutečnosti je pravděpodobnostní, nikoliv deterministický, a proto lze v úvahách pracovat s prostorem pro svobodnou vůli jedince v rámci jeho vědomí a sebeuvědomění.

Termín vědomí neztotožňují stoupenci kvantově-fyzikálního přístupu s myslí, vědomí není mysl, ale základ veškeré existence, základnou jak hmoty, tak mysli. Obojí – hmota i mysl – nejsou nic jiného než vlny možností. Dostávají se tak na stranu russelovského neutrálního monismu. Hojně citovaný kvantový přístup k vysvětlení vědomí na mikroúrovni předložili ve svých pracích i nositel Nobelovy ceny Penrose společně s Hameroffem. Pracovali se synchronizovaným (orchestrovaným) kolapsem vlnové funkce v tzv. mikrotubulech jako základem existence vědomí na mikroúrovni. Jejich teorie „Orchestrated Objective Reduction“ (Orch OR Theory) se stala zdrojem vášnivých diskusí o správnosti této teorie – a ta, zdá se, prohrává. Zatím není jasné, jak by kvantový přístup mohl být využit i na makroúrovni, přestože se ve světě výzkumem kvantových modelů vědomí zabývá celá řada pracovišť. 

Důležitý je i výzkum vedený z pohledu matematického a systémového. Jsou studovány takové aspekty, jako je propletenost jevů či vnitřní pozorovatel. Mimochodem otázka (vnitřního) pozorovatele se též vine celou publikací – je to důležitá podmínka pro existenci vědomí, které lze zkoumat jen ze subjektivního hlediska. 

Závěrečná, pátá část knihy (Robotika a umělá inteligence) se zabývá vědomím strojů, ať již tzv. strojovým vědomím, které vzniká simulací vědomí s pomocí více či méně dokonalých modelů, nebo umělým vědomím, které by mohlo nastat emulací procesů vědomí člověka, tedy funkčně plnohodnotnými procesy probíhajícími na alternativním nosiči. Zatímco se strojovým vědomím se už můžeme v omezené míře setkávat u robotů nebo automatizovaných výrobních systémů, umělé vědomí je zatím nad naše technické možnosti. 

V páté části jsou analyzovány systémové vlastnosti živých organismů ve vztahu k vědomí, zejména schopnost dynamické homeostázy a schopnost směřovat k vyšší složitosti při současném snižování entropie. I když na první pohled tu může být vnímán rozpor s 2. větou termodynamiky, je nutno si uvědomit, že živý organismus není uzavřeným systémem, nýbrž čerpá vnější energii z fotosyntézy (v případě rostlin) či Krebsova cyklu (v případě živočichů), a směřuje ke snižování entropie i ke zvyšování složitosti díky energii, kterou čerpá zvenčí. Život a homeostáza jsou pak vlastně trvalé procesy hledání vnitřní rovnováhy při energeticky náročném snižování entropie (replikace či rozvoj systému) s procesy zvyšování entropie (části systému odumírají nebo je potřeba se jich zbavit). Je otázkou, zda neživé počítače, tedy křemíkové struktury, které při odpojení zdroje energie přestávají fungovat, mohou být nositelem vědomí. Nesměřují totiž ani při své činnosti samonosně k větší složitosti. Není také jasné, zda je neživá hmota schopna kvalitativních vjemů či počitků, tedy kválií jako základu vědomí. Proto zůstává otevřenou otázkou, zda neživé stroje emulující vědomí by vědomí taktéž samy skutečně prožívaly.

Navíc vědomí vzniká pouze tam, kde se samoučící a samorozvíjející se systémy chovají podle věrnějších modelů chování živých organismů, které je neergodické (jeho stochastické parametry se mění v čase) a nemarkovovské povahy (z konečných předchozích kroků chování nelze vyvodit budoucí kroky). A takové modely neumíme ani sestavit, ani provozovat na stávající výpočetní technice von Neumannova typu. Adekvátní typy algoritmických modelů ani výpočetních prostředků nejsou zatím na obzoru. Proto můžeme být naprosto klidní – ještě po mnohá desetiletí, ne-li století, Kurzweilova singularita, tedy nadvláda strojů nad člověkem, nenastane. Nicméně výzkum v oblasti umělé inteligence bude směrován ke strojovému i umělému vědomí a výsledky se budou krok po kroku blížit k vysněné AGI – Artificial Generic Intelligence – obecné umělé inteligenci, která by zajišťovala naprosto přirozené inteligentní chování strojů – našich pomocníků (nikoliv vládců), v nejrůznějších situacích.

Věříme, že publikace bude přínosem pro vnímání a porozumění problematice vědomí širší veřejností. Za cennou ji považujeme především proto, že ukazuje problém vědomí v mnoha souvislostech. Ukazuje, že obecně přijatý a bezesporný, ucelený model vědomí zatím neexistuje. Naznačuje však, kudy vést další úvahy a výzkumy v mnoha oblastech, včetně dnes (a doufáme, že i v budoucnosti) populární a tolik potřebné umělé inteligence. 

A ještě než se dostanete ke čtení knihy, zopakujme a zvýrazněme podnětné otázky, které v této knize kladou naši spoluautoři. Stojí za chvilku zamyšlení.

Praha, říjen 2023

Vladimír Mařík, Taťána Maříková, Miroslav Svítek

o Umělá inteligence možná bude v budoucnu plánovat a simulovat i duchovní růst, ale bude ho skutečně prožívat?“ (Kamila Němečková)

o „Máme pro umělé bytosti používat stejná kritéria pro určení přítomnosti či absence vědomí, jaká uplatňujeme u člověka?“ (Michal Polák)

o „Je otázka, zda to, co dnes nazýváme umělou inteligencí, je hodno být zváno inteligencí vůbec.“ (Jiří Krutina)