Language
Country/Area
No result found
Toán học của ý thức: Bí mật cốt lõi của lý thuyết thông tin tích hợp là gì?
Với sự tiến bộ của công nghệ và khoa học thần kinh, bản chất của ý thức vẫn là một trong những chủ đề thảo luận chính trong triết học và khoa học của con người. Trong cuộc thảo luận này về ý thức, Lý thuyết thông tin tích hợp (IIT) đưa ra một góc nhìn mới. Người khởi xướng lý thuyết này, Giulio Tononi, một nhà khoa học thần kinh tại Đại học California, đã đề xuất một phương pháp giải thích ý thức hệ thống thông qua các mô hình toán học vào năm 2004. Theo IIT, ý thức không chỉ đơn thuần là kết quả của hoạt động vật chất mà còn có mối liên hệ chặt chẽ với các tính chất nhân quả của nó.
IIT thách thức sự hiểu biết cơ bản của chúng ta về ý thức, cố gắng khám phá lý do tại sao một số hệ thống vật lý, chẳng hạn như não người, lại có ý thức.
Ý tưởng cốt lõi của IIT là kết cấu của ý thức (trải nghiệm chủ quan) và tính chất nhân quả của một hệ thống (tính khách quan) phụ thuộc lẫn nhau. Do đó, để giải thích trải nghiệm có ý thức của một hệ thống vật lý, khả năng nhân quả của nó phải được bộc lộ đầy đủ. Một nhiệm vụ quan trọng của IIT là xác định "các tính chất cơ bản của trải nghiệm của chúng ta", được gọi là "tiên đề", và sau đó rút ra các tính chất cần thiết của các hệ thống vật lý có ý thức, được gọi là "giả thuyết".
Những “Vấn đề khó khăn” của ý thức"Vấn đề khó" do triết gia nổi tiếng thế giới David Chalmers đặt ra chỉ ra rằng bất kỳ nỗ lực nào nhằm giải thích ý thức theo cách hoàn toàn vật lý đều sẽ gặp phải trở ngại. Ngược lại, IIT thừa nhận sự tồn tại của ý thức con người và cố gắng suy ra cơ sở vật lý cần thiết để hỗ trợ sự xuất hiện của ý thức. Sự chuyển đổi này từ hiện tượng học sang cơ chế được phản ánh trong nỗ lực của IIT nhằm xác định các đặc tính thiết yếu của trải nghiệm có ý thức, vốn tương ứng với cấu trúc của các hệ thống vật lý.
Thuyết của IIT cho rằng sự tồn tại của ý thức không nhất thiết phải xuất phát từ các định luật vật lý, mà đòi hỏi một cấu trúc vật lý phù hợp mới có thể hiện thực hóa.
Mở rộng thể chế và thách thức
Mặc dù IIT đã thu hút được nhiều sự chú ý trong nghiên cứu về ý thức của con người, nhưng độ phức tạp về mặt tính toán của mô hình toán học của nó khiếnΦ (lượng thông tin tích hợp) của nó trở nên khó tính toán ngay cả đối với các hệ thống có quy mô vừa phải. Nó trở nên gần như không thể quản lý được. Do đó, các nhà nghiên cứu đã nỗ lực tìm kiếm các phép đo ủy nhiệm thực tế hơn để ước tính Φ. Tuy nhiên, các phép đo ủy nhiệm này vẫn chưa chứng minh được mối quan hệ với các giá trị Φ thực tế tương ứng, điều này chắc chắn làm tăng thêm độ khó trong việc giải thích chúng.
Một nghiên cứu đáng chú ý tập trung vào hoạt động của quần thể tế bào thần kinh ở ruồi giấm, cho thấy Φ có thể được tính toán thành công cho một số tập dữ liệu thần kinh nhất định. Điều này có nghĩa là các dự đoán của IIT có thể được kiểm tra bằng thực nghiệm, như được thể hiện qua sự giảm đáng kể Φ khi động vật được gây mê.
Tích hợp thí nghiệm và lý thuyết
Trong các nghiên cứu tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã cố gắng sử dụng các biện pháp tích hợp và phân biệt thông tin để đánh giá mức độ ý thức của nhiều đối tượng khác nhau. Một nghiên cứu gần đây đã phân biệt thành công các mức độ ý thức khác nhau, bao gồm trạng thái tỉnh táo, trạng thái ngủ (mơ và không mơ), trạng thái gây mê và trạng thái hôn mê, bằng cách sử dụng các phép đo ủy nhiệm ít tốn kém về mặt tính toán hơn.
IIT cũng có thể giải thích tại sao một số vùng não, chẳng hạn như tiểu não, dường như ít đóng góp vào ý thức, mặc dù chúng rất quan trọng về kích thước và chức năng.
Tiếng nói ủng hộ và phản đối
Mặc dù đạt được một số thành công nhất định trong thử nghiệm, IIT cũng phải đối mặt với nhiều chỉ trích từ nhiều phía. Nhà triết học có ảnh hưởng lớn John Searle đã từng chỉ ra rằng lý thuyết của IIT hàm ý thuyết toàn tâm. Ông tin rằng những tuyên bố của lý thuyết này thiếu sự rõ ràng về mặt khái niệm và không có ý nghĩa khoa học cần thiết. Tuy nhiên, các học giả khác chỉ ra rằng cách giải thích của Searle là không chính xác và hiểu sai khái niệm cốt lõi của IIT.
Nhiều nhà nghiên cứu trong những năm gần đây đã đặt câu hỏi về việc ứng dụng IIT trong lĩnh vực ý thức khi phân tích mối quan hệ giữa hệ thống vật lý và ý thức.
Khám phá tương lai
Mặc dù IIT phải đối mặt với nhiều thách thức, triển vọng nghiên cứu về ý thức của trường vẫn rất hứa hẹn. Khi công nghệ được cải thiện và các phương pháp thử nghiệm mới xuất hiện, có khả năng sẽ có nhiều nghiên cứu thực nghiệm hơn để chứng minh hoặc bác bỏ lý thuyết này. Bất kể kết luận cuối cùng của IIT là gì, nó chắc chắn sẽ thúc đẩy suy nghĩ của chúng ta về bản chất của ý thức và thậm chí giúp làm sáng tỏ mối liên hệ phức tạp và bí ẩn giữa não bộ và ý thức.
Liệu chúng ta có thể khám phá ra những bí mật toán học sâu xa hơn đằng sau ý thức trong những ngày tới không?
