¿Es el cerebro humano una máquina de Turing no determinista?

No, el cerebro humano definitivamente no es una máquina de Turing, una máquina de Turing es una abstracción de una forma muy específica de cómputo con una cinta y una lectura de cabeza móvil y símbolos de escritura, esta definitivamente no es la forma en que el cerebro funciona o funciona. . El cerebro humano es, por definición, una red neuronal, las redes neuronales pueden, sin embargo, implementarse en máquinas de Turing, ya que actualmente están en computadoras digitales con un éxito increíble (cf Deep Learning).

La pregunta interesante es más bien si el cerebro / mente humana puede tener el mismo poder computacional que una máquina de Turing universal, o más bien si es capaz de computación universal de Turing (y, por ejemplo, no más). Esta es una pregunta abierta, pero ha sido explorada en un artículo mío hace casi una década:

Sobre el posible poder computacional de la mente humana
H. Zenil y F. Hernandez-Quiroz
En Worldviews, Science and Us, Philosophy and Complexity , C. Gershenson, D. Aerts, y B. Edmonds (eds),
World Scientific Publishing Company, 2007

Una preimpresión para leer está disponible aquí: [cs / 0605065] Sobre el posible poder computacional de la mente humana.

El resumen dice lo siguiente:

El objetivo de este artículo es abordar la pregunta: ¿Se puede usar un modelo de red neuronal artificial (ANN) como una posible caracterización del poder de la mente humana? Discutiremos cuál podría ser la relación entre dicho modelo y su contraparte natural. Se sugiere una posible caracterización de las diferentes capacidades de poder de la mente en términos de la información contenida (en su complejidad computacional) o alcanzable por ella. Dicha caracterización aprovecha los resultados recientes basados ​​en redes neuronales naturales (NNN) y el poder computacional de redes neuronales artificiales arbitrarias (ANN). La posible aceptación de las redes neuronales como modelo de operación de la mente humana hace que lo mencionado sea bastante relevante.

Pero déjame explicarte mi opinión actual sobre el tema. Primero, Alan Turing se inspiró en cómo funciona la mente cuando pensó en su máquina automática (hoy llamada máquina de Turing), ya que las computadoras eran humanos en su época. En cierto modo, se puede decir que la mente humana tiene el poder de una máquina de Turing tanto como una computadora digital, pero no funciona como una, y tampoco está claro si tiene quizás más poder que una máquina de Turing. Ese tipo de preguntas son las que el artículo anterior explora. Tenga en cuenta que nuestro documento no da una respuesta y está mal tomarlo como una respuesta, sí da algunas instrucciones formales para formalizar la pregunta y pensar en posibles respuestas.

Sin embargo, no existe controversia en cuanto a que la mente humana puede actuar, en principio, como una máquina de Turing y, por lo tanto, parece ser tan poderosa como una máquina de Turing universal en sus poderes emuladores. De hecho, para cada computación con una máquina de Turing, hay una forma mecánica en la que la mente humana puede seguir y emprender la computación.

Sin embargo, hay muchas maneras en que la mente humana podría ser más poderosa computacionalmente que una máquina de Turing (universal). Pero personalmente creo que todas estas formas son improbables, ya que todas explotan el manejo con algún tipo de espacio o tiempo infinito. Sin embargo, no me resulta preocupante, ya que el modelo de la máquina de Turing me parece fascinante y extremadamente poderoso, incluso si a algunas personas les puede disgustar como un modelo computacional de la mente debido a propiedades como el determinismo total y la base de reglas.

Además, creo que puede haber más razones para creer que la mente es menos poderosa que una máquina de Turing debido a cosas como el ruido. Sin embargo, el ruido también puede ser una fuente de aleatoriedad algorítmica que no es computable por Turing, lo que lo hace computar más allá de una máquina de Turing, pero si esto es útil para algo es otra cuestión, la comprensión actual (Calude) es que no agrega ningún poder real , pero para cosas como la creatividad podría. Esto está más allá de la pregunta, en el contexto del modelo de máquina de Turing, sobre la naturaleza finita de cualquier cinta en la naturaleza, mientras que la máquina de Turing supone que no tiene límites, pero en la práctica podría ser infinito si uno pudiera, por ejemplo, hacer uso de la potencia. del continuo espacio-tiempo, si tal continuidad existe, entonces la cuestión de la cinta más que un problema también es parte de la pregunta abierta.

Nadie puede responder a esta pregunta definitivamente en este momento. No hay nada como el consenso sobre la naturaleza de la conciencia o incluso si la naturaleza de la mente es completamente materialista. Así que la especulación sobre la estructura última o los límites computacionales del cerebro humano es algo ociosa.

El mecanismo por el cual el cerebro humano da lugar a la conciencia es desconocido. La idea de que la conciencia surge de una estructura cerebral específica o de una simple jerarquía de procesos ya no tiene muchos adherentes; Los escritos del neurólogo Oliver Sacks hacen el punto de una manera muy accesible.

Los límites de la conciencia son todavía una cuestión de acalorado debate filosófico. Los críticos prominentes de la idea de que las mentes humanas son compatibles con Turing incluyen a Roger Searle y Roger Penrose, quienes argumentan que la “comprensión” es diferente de la informática. Penrose afirma directamente que el cerebro no es compatible con Turing (ya que no estoy de acuerdo, no creo que deba tratar de defender su posición).

La articulación más convincente del problema puede ser la de David Chalmers “Enfrentando el problema de la conciencia” http://consc.net/papers/facing.html

Debido a que los mecanismos de la conciencia son desconocidos, no es absurdo proponer un mecanismo sobrenatural, “un fantasma en la máquina”. Si bien es probable que la gran mayoría de los científicos cognitivos, investigadores de inteligencia artificial y filósofos sean materialistas, no estamos en un lugar en la investigación cognitiva donde tengamos la profundidad y la cantidad de comprensión que hacemos de, digamos, la circulación o la respiración (áreas donde nuestro entendimiento nos permite desechar fácilmente el vitalismo).

Habiendo dicho que los mecanismos sobrenaturales no son absurdos a priori, plantean sus propios problemas. Incluso dejando de lado el problema bastante enorme de requerir fuerzas sobrenaturales, los homúnculos similares a Descartes no resuelven fundamentalmente el problema de la conciencia.

Hay fuertes argumentos para el materialismo. Daniel Dennett hace un muy buen trabajo al abordar a los críticos, aunque no creo que haya ido más allá del materialismo al nivel de compatibilidad de Turing, mucho menos determinista que no determinista.