Warren McCulloch az agy, logika és a mesterséges intelligencia úttörője volt

Warren McCulloch forradalmi gondolkodó volt, aki életét az agy és a logika közötti kapcsolat megértésének szentelte. Yale-i diplomás neurops...

A fizikusokat megdöbbentették azok a furcsa számok, amelyek megmagyarázhatják a valóságot

Ez a matematikus olyasmit tesz, ami látszólag lehetetlen

Miért tűnik úgy, hogy az aranymetszés arányai mindenütt megtalálhatók a természetben?

Warren McCulloch forradalmi gondolkodó volt, aki életét az agy és a logika közötti kapcsolat megértésének szentelte. Yale-i diplomás neuropszichológusként és az MIT kutatójaként úttörő gondolatokat fogalmazott meg az agyról mint logikai gépről, megalapozva a mesterséges intelligenciáról és a neurális hálózatokról alkotott modern elméleteket.

Egyik legismertebb állítása szerint az agy neuronjai logikai kapuként működnek, és azt állította, hogy az agy egy Turing-géphez, egy univerzális digitális számítógéphez hasonlóan érthető meg.

McCulloch elképzelései mélyen gyökereztek a matematikában és a teológiában. Egyszer azt mondta: "Ha ismered a teológiát, akkor rájössz, hogy Isten gondolatai matematikából és logikából állnak."

McCulloch számára a matematika Isten gondolatainak megtestesülése volt, és ezt az érdeklődést tudományos karrierje során végig követte. Bár eredetileg keresztény lelkésznek készült, a logika és a matematika iránti szenvedélye a tudományos pályára terelte. Ezt a szenvedélyét kombinálta azzal a vágyával, hogy megértse az emberi agy működését, ami végül a mesterséges intelligencia és a számítógépes modellezés területén is mérföldkővé vált.

McCulloch Walter Pitts nevű fiatal kollégájával együtt megalapozta azt, amit ma "az elme számítógépes modelljének" nevezünk. 1943-ban közösen írták meg "A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity" című híres tanulmányukat, amelyben az idegrendszer működését logikai műveletekkel hasonlították össze.

Kimutatták, hogy a neuronok "minden vagy semmi" működése következtében azok tevékenysége logikai fogalmakkal leírható, és egy neurális hálózat viselkedése megfeleltethető egy logikai kifejezésnek. Ez az alapvető felfedezés később meghatározó szerepet játszott a mesterséges neurális hálózatok elméletének kialakításában.

A tanulmányukban McCulloch és Pitts összehasonlították a neuronok működését a Turing-gép működésével. Alan Turing brit matematikus 1936-os munkája nyomán a Turing-gép olyan számítási modellként szolgált, amely elméletileg bármilyen számítható problémát meg tud oldani. McCulloch és Pitts kimutatták, hogy egy megfelelően konfigurált neurális hálózat is képes lehet ugyanazokra a számításokra, mint egy Turing-gép, ezáltal igazolva a számíthatóság Turing-féle meghatározását.

Azonban McCulloch gyorsan felismerte, hogy az emberi agy és a számítógépek közötti hasonlóságok korlátozottak. Míg a neuronok információt továbbítanak, az agy nem olyan értelemben működik, mint egy hagyományos számítógép. Nincs központi vezérlőegység, amely az agyi folyamatokat irányítja, és az agy működése nem egyszerűen algoritmusok alapján zajlik.

McCulloch egy olyan gépről álmodozott, amely képes lenne információt folyamszerűen feldolgozni, nem pedig szekvenciálisan, mint a hagyományos gépek. Ezt a típusú rendszert "anastomatikus" gépnek nevezte, amelyben az információ áramlása összefonódik, mielőtt eredményként megjelenik.

Egy másik kulcsfontosságú munkája, amelyet Pitts, Jerome Lettvin és Humberto Maturana közreműködésével végzett, a híres "What the Frog’s Eye Tells the Frog’s Brain" (Mit mond a béka szeme a béka agyának) című tanulmány volt.

Ez a kutatás arra világított rá, hogy a béka látórendszere az őt körülvevő világot nem nyers adatokként továbbítja az agynak, hanem már előzetesen értelmezett, strukturált formában. Például a béka szeme olyan vizuális mintákat ismer fel, amelyek segítenek az agynak gyorsan eldönteni, hogyan reagáljon bizonyos helyzetekre, mint például egy rovar megpillantásakor.

Ez a felfedezés új megvilágításba helyezte az észlelés és az érzékelés közötti különbségeket, és rámutatott arra, hogy az agy már az információ feldolgozása előtt szervezett módon értelmezi a világot.

McCulloch azonban csalódott volt e felfedezés miatt, mivel a kutatás arra utalt, hogy a béka viselkedését alapvetően genetikai reflexek irányítják, nem pedig az agy számítási folyamatai. Pitts különösen nehezen viselte ezt az eredményt, mivel úgy érezte, hogy a felfedezés leértékeli az agyi számítások jelentőségét. Ennek ellenére a kutatás fontos mérföldkő volt annak megértésében, hogyan dolgozzák fel még az egyszerűbb élőlények is a vizuális információkat.

Ahogy McCulloch egyre mélyebben beleásta magát az agyi folyamatok tanulmányozásába, rájött, hogy az emberi agy sokkal bonyolultabb, mint amit bármelyik gép képes lenne leutánozni. Kutatásaiban például megvizsgálta a béka szemének működését, hogy betekintést nyerjen az agy működésébe, de elismerte, hogy a teljes megértéshez még hosszú utat kell bejárni.

Pályája végén McCulloch a gépi intelligencia jövőjéről spekulált. Elgondolkodott azon, vajon a gépek egy napon túlszárnyalhatják-e az embereket. Úgy vélte, hogy ha a gépek valaha is túlélnek minket, akkor az emberek által kijelölt irányban folytatnák útjukat, ám igazi cél nélkül maradnának.

McCulloch szkeptikus volt azzal kapcsolatban, hogy a gépek képesek lennének-e valódi érzelmeket átélni, például szeretetet vagy kötődést, de nyitva hagyta annak lehetőségét, hogy ha egyszer sikerülne pontosan meghatározni az érzelmek mechanizmusait, talán olyan gépeket lehetne alkotni, amelyek képesek lennének érzelmi kapcsolatok szimulálására.

McCulloch munkássága alapvetően befolyásolta a mesterséges intelligencia és az elméleti neurobiológia területét. Az általa és Pitts által kidolgozott elméletek jelentős hatással voltak a mesterséges neurális hálózatok fejlődésére, amelyek ma a mesterséges intelligencia kutatásának központi elemét képezik.

Bár az agyról alkotott elképzelései nem teljesen felelnek meg a modern számítógépes modelleknek, McCulloch hozzájárulásai elengedhetetlenek voltak a mesterséges intelligencia fejlődéséhez, és munkája ma is széles körben tanulmányozott és alkalmazott.