Inteligencia general artificial: ¿Es el cerebro humano una ‘máquina universal de Turing’?

Absolutamente y definitivamente no.

Si tomamos el cerebro * como está * sin modificar nada al respecto, entonces es difícil ver cómo podría simular todas las máquinas de Turing teóricamente concebibles. Incluso si alguien tuviera una memoria realmente fuerte y pudiera simular todas las operaciones necesarias para emular cualquier máquina de Turing, todavía habría una máquina de Turing lo suficientemente compleja como para requerir un cerebro más grande para simular.

Tenga en cuenta que nuestro cerebro simularía esta máquina en un nivel muy abstracto. Se podría argumentar que con algunas modificaciones aquí y allá, podríamos crear una red neuronal dentro del cerebro que realmente simule máquinas de Turing en un nivel de abstracción mucho más bajo. Se parecería principalmente a una simulación de hardware, en lugar de la emulación de software anterior de la máquina Turing. Desafortunadamente, todavía no tendríamos cobertura de todas las máquinas de Turing imaginables debido a las limitaciones físicas del cerebro humano.

Sin embargo, en ambos casos, puede simular con éxito una máquina Turing * pequeña * suficiente. Si bien es posible cometer errores en la emulación de software más abstracta de la máquina (simplemente memorizando las reglas), una emulación de hardware que use ligeras modificaciones del cerebro humano a nivel neuronal garantizaría que la precisión coincida con la de la simulación de una computadora personal . (Bueno, tal vez no exactamente, ya que es más fácil para una neurona fallar que un transistor para derretirse. Ni siquiera estoy seguro, pero esa sería otra pregunta por completo).

Al final, nuestros cerebros son objetos físicamente limitados, capaces de computación limitada, incapaces de ser máquinas Turing universales adecuadas.

Una máquina de Turing universal es una máquina de Turing que puede, dada cualquier descripción [math] \ langle M, w \ rangle [/ math] de una máquina de Turing [math] M [/ math] y string [math] w [/ math] simule correctamente cómo se comportaría [math] M [/ math], cuando se le da [math] w [/ math] como entrada.

¿Pero el cerebro es incluso una máquina de Turing? Primero, la observación aburrida y probablemente polémica: si nuestro universo es finito, entonces ningún objeto físico es capaz de la noción de almacenamiento infinito que implica la noción de una cinta infinita en el modelo de máquina de Turing. Por lo tanto, ni el cerebro humano ni una computadora digital pueden afirmar que son Turing poderosos.

Incluso si pensáramos en la naturaleza ilimitada del almacenamiento como una abstracción, que es lo que Alan Turing tenía en mente, nos encontramos con problemas ya que el cerebro humano no es confiable. En pocas palabras, tendemos a olvidar: nuestras mentes no son dispositivos de almacenamiento confiables.

Pero, abstracciones wrt. Dejando a un lado el almacenamiento, un humano con acceso a un dispositivo de almacenamiento externo (por ejemplo, una gran pizarra y mucha tiza) es un dispositivo computacional universal. Ciertamente, podemos simular una máquina Turing arbitraria en una pizarra, dada su descripción y una cadena de entrada. Esta analogía humana no es ajena a Alan Turing; Lo utiliza a lo largo de su artículo de 1936.

No. Si pensamos en una máquina de Turing en un nivel práctico, es una máquina que lee un flujo (infinito) de cinta de almacenamiento de datos. La máquina tiene la capacidad de moverse a través de la cinta de datos, así como leer y escribir en ella y procesar los datos que lee.

Nuestros cerebros funcionan de manera muy diferente. Funcionan tomando información de nuestro entorno y convirtiéndola en señales eléctricas que viajan a través de nuestro cerebro. Formamos recuerdos creando conexiones entre nuerons en el cerebro. Casi todo nuestro cerebro (a pesar de algunas afirmaciones) está disparando nuerons en algún momento dado. No existe un único punto de entrada de datos, y ciertamente no almacenamos datos en el mismo lugar del que obtenemos datos, incluso si abstrae la cinta de datos a nuestro entorno.

Alguien podría argumentar que el entorno es la cinta de datos y almacenamos información en nuestro entorno a través de cosas como palabras, pero en ese momento creo que estamos viendo la idea de una máquina de Turing (y el cerebro para el caso) de manera demasiado abstracta. .

No.

UTM es un concepto matemático que no existe en la realidad. En primer lugar, requiere memoria infinita. Ningún objeto físico es, por lo tanto, UTM.

Las computadoras están diseñadas para funcionar de manera similar a UTM (a pesar de tener memoria finita). Los cerebros no lo son. Intenta multiplicar dos números de 1000 dígitos en tu cerebro y verás que simplemente no funciona. Nuestros cerebros no almacenan información de ninguna manera similar a UTM, ni la procesan de manera similar.

Un cerebro es y no es un TM.

Los cerebros son al menos tan poderosos como un UTM. Yo diría que los cerebros son más poderosos debido a la única cosa que los cerebros humanos pueden hacer que los TM no pueden hacer: saber cuándo no se aplican las reglas.

Nota: los UTM son un subconjunto de todos los TM, por lo tanto, es mejor discutir qué pueden hacer los TM.

La informática define el determinismo de manera demasiado limitada, específicamente como el arte de tomar todos los caminos posibles, y luego eliminar todos los caminos que no funcionan hasta llegar a un camino de trabajo.

Esta es una definición terrible. Esta definición no permite el no determinismo real, es decir, saber cuándo no se aplican las reglas.

El cerebro, a diferencia de una máquina de Turing, puede tirar el libro de reglas por la ventana y escribir un libro nuevo que se adapte a las circunstancias. Dado que los TM están 100% basados ​​en reglas, son demasiado rígidos para ajustarse, lo cual es una paradoja en sí mismo.

Los humanos abandonan el libro de reglas todo el tiempo; Vea mi biografía para una ilustración.

No, pero a todos los efectos prácticos, creo que podría ser.

Como otros han dicho, estrictamente hablando, no podemos considerar ninguna máquina física como completa de Turing ya que requeriría una memoria infinita. Sin embargo, no creo que tener memoria finita sea tan importante. A todos los efectos prácticos, las computadoras que usamos todos los días son máquinas universales (acotadas). Si tomáramos su diseño y “solo” los extendiéramos para tener memoria infinita, estarían completos en Turing. Teniendo eso en cuenta y también que las redes neuronales recurrentes son completas de Turing (ver Máquinas neuronales de Turing y Sobre el poder computacional de las redes neuronales), el cerebro humano (que es una red neuronal recurrente) podría considerarse una máquina universal.

No. Una máquina universal de Turing utiliza una “cinta” infinitamente larga y actúa con 100% de precisión. El cerebro humano es finito y aproximado.

No soy una persona de IA o Matemáticas ni entendí muy bien las ecuaciones y la teoría. Así que creo que no soy la persona adecuada para dar / prueba y declaración, en cambio solo quiero dar mi propia opinión. Lo que entendí sobre Turing Machine es un algoritmo donde un conjunto específico de entradas en un entorno específico le dará la misma salida.

Desde este punto de vista, podemos describir varias teorías de científicos con nombre, incluida la de Newton, sobre cómo las partículas como los átomos o incluso los electrones se comportan en un entorno diferente o colisión o reacción con diferentes átomos o neutrones.

Según tengo entendido, cada partícula (átomo) sigue unos pocos principios y reacciona sobre la base de lo que realmente está usando una máquina de Turing. Si pensamos más, eso es en realidad una combinación / suma / resultado del algoritmo de subpartículas. Simplemente extender este pensamiento en nuestro cuerpo, nuestro cerebro o red neuronal u hormona funciona según el mismo principio.

Como en general, si tenemos hambre y vemos un alimento que huele bien, se ve bien, nuestro cerebro buscará ocurrencias similares en la memoria e intentará recopilar cómo se probará (estadísticas / conocimientos simples), y en ese resultado, el El cerebro hará que nuestro cuerpo reaccione en la parte superior y fluirá un poco de hormona que le exigirá que tome la comida. Luego, si el ambiente es amigable (solo en casa) tomaremos la comida. Sé que esto no es tan simple como creo, creo que hay muchos otros algoritmos que se ejecutan en nuestro cuerpo, esta es solo una instancia de la resultante. El resultado podría ser diferente según el entorno o puede ser dirigido por otro tipo de cosas como, por ejemplo, al mismo tiempo si tengo alguna enfermedad, o alguna hormona diferente está cuidando mi cuerpo en ese momento o nuestro cerebro está dando prioridad a algunos otra actividad, no podemos comer esa comida.

Con una escena más grande, creo que todo el universo se está ejecutando en un algoritmo que en realidad consiste en varios otros algoritmos, que de nuevo consiste en varios otros como ese, en un momento llegará a las reglas básicas del átomo. Ahora no podemos definir cómo todos (incluso no sabemos cuántos) se están ejecutando estos algos que nos rodean, por lo que estamos diciendo su incertidumbre. Solo digo que no hay nada incierto, en realidad nunca pensamos en / o no pudimos aceptar / medir el resultado.

Pero si pudiéramos calcular cómo están funcionando y reaccionando todos los elementos del universo, incluso podemos decir cuándo moriremos (no estoy seguro de si eso es una tregua completa o si el alma también es parte de nuestra tregua completa), cómo el universo morirá.

Hasta ahora pensamos que el tiempo y el espacio son infinitos, pero si eso no es así, debe romper el ciclo y el programa debe finalizar.