마음의 그림자

Shadows of the Mind
마음의 그림자 : 사라진 의식과학의 탐구
Shadows of the Mind.jpg
하드커버판 표지
작가로저 펜로즈
커버 아티스트조엘 나카무라
나라미국
언어영어
과목들인공지능, 수학, 양자역학
출판사옥스퍼드 대학 출판부, 제1판
발행일자
1994년 (제1차)
매체형인쇄, 전자책
페이지457쪽
ISBN0-19-853978-9 (1차 개정)
OCLC30593111
006.3 20
LC ClassQ335 .P416 1994
선행자황제의 새로운 마음
그 뒤를 이어현실로 가는 길

마음의 그림자: 사라진 의식의 과학을 찾아라 는 수학 물리학자 로저 펜로즈가 쓴 1994년 책으로, 1989년 저서 '황제의 새 마음: 컴퓨터, 마음, 물리 법칙에 관하여'의 후속작이다.

펜로즈는 다음과 같은 가설을 세운다.

주장

수학적 사상

주요 기사: 난초-OR § 더 펜로즈-루카스의 주장

1931년 수학자 겸 논리학자 커트 괴델은 그의 불완전성 정리를 증명하여, 초등 산수를 표현할 수 있는 어떤 효과적으로 생성된 이론도 일관되고 완전할 수 없다는 것을 보여주었다. 거기다가 어떤 기본적인 산술적 진리를 증명하는 일관된 형식 이론에 대해서는 사실이지만 이론상으로는 증명할 수 없는 산술적 진술이 있다. 펜로즈의 주장의 본질은 형식적인 증명 시스템은 그 자체의 불완전성을 증명할 수 없지만, 정리 때문에 괴델형 결과는 인간 수학자들에 의해 증명될 수 있다는 것이다. 그는 이 차이를 인간 수학자들이 형식적인 증명 체계로서 서술할 수 없고 알고리즘을 운용하고 있지 않다는 뜻으로 받아들인다. 그래서 계산적 정신 이론은 거짓이고, 인공 일반 지능에 대한 계산적 접근은 근거 없는 것이다. (이 주장은 <황제의 새 마음>(1989년)에서 펜로즈가 처음 제시했으며, <마음의 그림자>에서 더 발전했다. 그 주장의 이전 버전은 1959년에 J. R. Lucas에 의해 주어졌다.[1] 이 때문에 이 주장을 펜로즈루카스(Penrose-Lucas)의 주장이라고 부르기도 한다.

목표감소

주요 기사: 펜로즈 해석

펜로즈의 객관적 감소 이론은 양자 역학과 일반 상대성 사이의 관계를 예측한다. 펜로즈는 시공간 곡률의 차이가 유의미한 수준에 도달할 때까지 양자 상태를 중첩된 상태로 유지할 것을 제안한다.[2] 이 사상은 양자중력에서 영감을 얻었는데, 물리적 상수 과 을 모두 사용하기 때문이다중첩이 관찰 아래에서 실패한다는 것을 전제하는 코펜하겐 해석과 각각이 주장하는 다세계 가설의 대안이다. 중첩의 대체적인 결과는 별개의 세계에서 현실이 된다.[3]

펜로즈의 생각은 객관적인 붕괴 이론의 일종이다. 이러한 이론에서 파동 기능은 물리적인 과정으로서 파동 기능 붕괴를 겪는 물리적 파동이며 관찰자들은 특별한 역할을 하지 않는다. 펜로즈는 파동 함수가 양자 상태 사이의 특정 에너지 차이를 넘어 중첩된 위치에서 지속될 수 없다는 이론을 세운다. 그는 이 차이에 대해 대략적인 값을 제시한다: 플랑크 물질 가치, 이것을 "일중력" 수준이라고 부른다.[2] 그런 다음 그는 이 에너지 차이가 파동 함수가 표준 양자역학에서 취해진 절차인 원파함수의 진폭에 기초한 확률을 가지고 파동 함수를 단일 상태로 붕괴하게 한다는 가설을 세운다.

조정된 목표 감소

주요 기사: 난초-OR

펜로즈는 1989년 첫 의식집 '황제의 새로운 마음'을 썼을 때 그러한 양자 과정이 뇌에서 어떻게 구현될 수 있는지에 대한 구체적인 제안이 부족했다. 이어서 스튜어트 해머프는 황제의 뉴마인드를 읽고 펜로즈에게 뇌세포(마이크로튜브) 내의 특정 구조가 양자 처리와 궁극적으로는 의식의 후보지라고 제안했다.[4][5] OP-OR 이론은 이 두 과학자의 협력에서 생겨났으며, 펜로즈의 두 번째 의식 책 <마음의 그림자>(1994)에서 전개되었다.[6]

뇌세포(신경세포)를 연구하여 얻은 이론에 대한 해머프의 공헌. 그의 관심은 뉴런의 내부 지지 구조를 제공하는 시토스켈레톤, 특히 시토스켈레톤에서 중요한 요소인 [5]미세관(mictoskeleton)에 집중되었다. 신경과학이 발전함에 따라, 세포골격과 미세관의 역할이 더 중요해졌다. 세포에 지지 구조를 제공하는 것 외에도, 마이크로튜브의 알려진 기능에는 시냅스에 묶인 신경전달물질 분자를 포함한 분자의 이동과 세포의 움직임, 성장, 형태에 대한 통제 등이 포함된다.[5]

비판

괴델의 주장과 인간 사상의 본질

인간의 사고 과정에 대한 펜로즈의 견해는 과학계에서는 널리 받아들여지지 않는다(드루 맥더모트,[7] 데이비드 샬머스[8] 등). 마빈 민스키에 따르면, 사람들은 허위사상을 사실적인 것으로 구속할 수 있기 때문에, 사고의 과정은 형식적인 논리에만 국한되지 않는다. 나아가 AI 프로그램도 거짓 진술이 사실이라고 단정할 수 있어 오류가 인간만의 전유물이 아니다. 또 다른 반체제 인사인 찰스 시페는 "비행기를 다양한 모양으로 장식한 것으로 유명한 옥스퍼드 수학자인 펜로즈는 의식의 덧없는 본성이 양자 과정을 암시한다고 믿는 소수의 과학자들 중 한 명이다"라고 말했다.

1995년 5월, 스탠포드 수학자 솔로몬 페퍼만은 그의 괴델리아적 논거와 이론적 배경의 수학적 타당성을 포함한 여러 가지 근거로 펜로즈의 접근을 공격했다.[9] 1996년, 펜로즈는 "그림자"[10]에 대한 많은 비판에 대해 통합된 답변을 제공했다.

존 서얼은 괴델에 대한 펜로즈의 호소는 모든 계산 알고리즘이 수학적 묘사를 할 수 있어야 한다는 오류에 놓여 있다고 비판한다. Searle은 대안으로 특정 차량 식별 번호(VIN)에 대한 번호판 번호(LPN) 할당을 인용하여 차량을 등록한다. Searle에 따르면, 알려진 VIN을 LPN과 연결하는 데 수학적 함수는 사용할 수 없지만, 할당 과정은 꽤 간단하다. 즉, "먼저 와서 선착순"이다. 그리고 전적으로 컴퓨터로 수행할 수 있다.[11]

미세관 가설

펜로즈와 스튜어트 하메로프는 인간의 의식이 미세관 내 양자 중력 효과의 결과라는 난초-OR 이론을 구축했다. 그러나 2000년 맥스 테그마크는 물리 리뷰 E에[12] 기고한 글에서 미세관 내 뉴런 발화 및 배설의 시간 척도가 최소10 10배 이상 해독 시간보다 느리다고 계산했다. 테그마크의 기사는 펜로즈-하메로프 가설에 대한 비평가들에 의해 널리 인용되어 왔다. 이 기사의 수신은 그의 지지에서 다음과 같이 요약된다: " IBM의 존 스몰린과 같은 분쟁 밖의 피시시스트들은 그 계산이 그들이 줄곧 의심했던 것을 확인시켜준다고 말한다. '절대 영도에 가까운 뇌를 가지고 일을 하는 것이 아니다. 그는 '두뇌가 양자 행동을 진화시켰을 가능성은 상당히 낮다'고 말했다.[13] 즉, 물리학과 신경과학 사이에는 연관성이 결여되어 있으며,[14] 현재까지 난-OR 가설이 옳다고 주장하는 것은 시기상조라는 것이다.

테그마르크의 주장에 대해 하간, 투신스키, 하메로프는[15][16] 테그마크가 오르크-OR 모델을 거론한 것이 아니라 자신의 건축 모델을 지칭한 것이라고 주장했다. 이것은 Orc-OR에 규정된 훨씬 작은 분리보다 24 nm로 분리된 퀀텀의 상상을 포함했다. 그 결과 하메로프 그룹은 아직 25ms에 훨씬 못 미치지만 테그마크보다 7배 더 큰 규모의 정합성을 주장했다. 해메로프 그룹은 또한 데비어 층의 반작용은 열 변동을 차단할 수 있고, 주변 액틴 젤은 물의 순서를 향상시켜 소음을 추가로 선별할 수 있다고 제안했다. 그들은 또한 일관성 없는 신진대사에너지가 물을 추가로 주문할 수 있고, 마지막으로 미세관 격자의 구성이 양자역결성에 저항하는 수단인 양자오류교정에 적합할 수 있다고 제안했다.

2007년 그레고리 S. 엥겔은 '따뜻하고 습한' 양자 과정이 여러 차례 발견되면서 뇌가 '너무 따뜻하고 습한' 것에 관한 모든 주장이 불식됐다고 주장했다.[17][18]

참고 항목

참고 및 참조

  1. ^ 마인드, 머신, 괴델
  2. ^ a b Penrose, Roger (1999) [1989], The Emperor's New Mind (New Preface (1999) ed.), Oxford, England: Oxford University Press, pp. 475–481, ISBN 978-0-19-286198-6
  3. ^ '여러분, 팀. "전자가 한 번에 두 장소에 있을 수 있다면, 왜 그럴 수 없는 겁니까?" 발견하다. 제25권 제6호(2005년 6월). 페이지33-35.
  4. ^ Hameroff, S.R. & Watt, R.C. (1982). "Information processing in microtubules" (PDF). Journal of Theoretical Biology. 98 (4): 549–561. Bibcode:1982JThBi..98..549H. doi:10.1016/0022-5193(82)90137-0. PMID 6185798. Archived from the original (PDF) on 7 January 2006.
  5. ^ a b c Hameroff, S.R. (1987). Ultimate Computing. Elsevier. ISBN 978-0-444-70283-8.
  6. ^ Penrose, Roger (1989). Shadows of the Mind: A Search for the Missing Science of Consciousness. Oxford University Press. p. 457. ISBN 978-0-19-853978-0.
  7. ^ 펜로즈는 잘못된 드류 맥더모트, 프시케, 2(17), 1995년 10월
  8. ^ 마인드, 머신, 수학 – 1995년 6월 로저 펜로즈 데이비드 J. 찰머스의 마음의 그림자에 대한 고찰
  9. ^ 펜로즈의 괴델리안 주장 (PDF) 페퍼만, PYCHE 2(7) 1995년 5월
  10. ^ Beyond the Debting of a Shadow – PHYCHE, 2(23), 1996년 1월, 마음의 로저 펜로즈의 그림자에 대한 논평에 대한 회신
  11. ^ Searle, John R. 의식의 신비 1997. ISBN 0-940322-06-4. 페이지 85-86.
  12. ^ Tegmark, M. (2000). "Importance of quantum decoherence in brain processes". Phys. Rev. E. 61 (4): 4194–4206. arXiv:quant-ph/9907009. Bibcode:2000PhRvE..61.4194T. doi:10.1103/PhysRevE.61.4194. PMID 11088215. S2CID 17140058.
  13. ^ Tetlow, Philip (2007). The Web's Awake: An Introduction to the Field of Web Science and the Concept of Web Life. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons. p. 166. ISBN 978-0-470-13794-9.
  14. ^ Maurits van den Noort; Sabina Lim; Peggy Bosch (28 October 2016). "Towards a theory of everything: The observer's unconscious brain". Nature. 538 (7623): 36–37. Bibcode:2016Natur.538...36D. doi:10.1038/538036a.
  15. ^ Hagan, S., Hameroff, S., and Tuszyński, J. (2002). "Quantum Computation in Brain Microtubules? Decoherence and Biological Feasibility". Physical Review E. 65 (6): 061901. arXiv:quant-ph/0005025. Bibcode:2002PhRvE..65f1901H. doi:10.1103/PhysRevE.65.061901. PMID 12188753. S2CID 11707566.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  16. ^ Hameroff, S. (2006). "Consciousness, Neurobiology and Quantum Mechanics". In Tuszynski, Jack (ed.). The Emerging Physics of Consciousness. Springer. pp. 193–253. Bibcode:2006epc..book.....T.
  17. ^ Engel, Gregory S.; Calhoun, Tessa R.; Read, Elizabeth L.; Ahn, Tae-Kyu; Mančal, Tomáš; Cheng, Yuan-Chung; Blankenship, Robert E.; Fleming, Graham R. (12 April 2007). "Evidence for wavelike energy transfer through quantum coherence in photosynthetic systems". Nature. 446 (7137): 782–786. Bibcode:2007Natur.446..782E. doi:10.1038/nature05678. PMID 17429397. S2CID 13865546.
  18. ^ Panitchayangkoon, Gitt; Dugan Hayes; Kelly A. Fransted; Justin R. Caram; Elad Harel; Jianzhong Wen; Robert E. Blankenship; Gregory S. Engel (6 July 2010). "Long-lived quantum coherence in photosynthetic complexes at physiological temperature". Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (28): 12766–12770. arXiv:1001.5108. Bibcode:2010PNAS..10712766P. doi:10.1073/pnas.1005484107. PMC 2919932. PMID 20615985.
  • 이 글에는 GFDL에 따라 면허가 있는 필립 도렐(Philip Dorrell)이 원본으로 작성한 텍스트가 포함되어 있다.