XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Нейросеть как зеркало разума: философские вопросы искусственного интеллекта

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Грищенко И.А. 1

---

1МБОУ г.Иркутска СОШ №2 им. М.С.Вишнякова

Грищенко Д.О. 1

---

1МБОУ г.Иркутска СОШ №2 им. М.С.Вишнякова

Работа в формате PDF

99.1 KB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Актуальность темы исследования предопределена тем, что в эпоху стремительного технологического прогресса, характеризующегося повсеместным внедрением нейросетей и искусственного интеллекта (ИИ), особую актуальность приобретают вопросы, связанные с природой разума, сознания и перспективами развития человечества. Нейросети, демонстрируя впечатляющие возможности в обработке информации, генерации контента и решении сложных задач, стимулируют переосмысление границ между человеческим и искусственным интеллектом. Быстрое развитие этих технологий актуализирует необходимость всестороннего анализа потенциальных возможностей, рисков и этических аспектов, связанных с их созданием и использованием.

Проблема исследования:

Несмотря на стремительное развитие и широкое применение нейросетей, фундаментальные аспекты их функционирования, потенциальные возможности и влияние на наше понимание разума, сознания и человеческой природы остаются недостаточно изученными. Данное исследование направлено на устранение существующего пробела в знаниях путем критического анализа возможностей и ограничений нейросетей в контексте когнитивных процессов.

Цель исследования:

Исследовать нейросети как инструмент, позволяющий переосмыслить природу мышления и познания, и оценить философские и практические последствия создания таких систем. Определить, каким образом развитие нейросетей трансформирует наше понимание разума и сознания, и какие вызовы это создает для человечества.

Гипотеза исследования:

Нейросети, являясь мощным инструментом моделирования когнитивных процессов, оказывают существенное влияние на наши представления о разуме и сознании, стимулируя переосмысление природы мышления и познания, и одновременно отражая существующие ограничения в нашем понимании этих феноменов.

Задачи исследования:

1. Провести теоретический анализ принципов функционирования нейросетей, включая их архитектуру, методы обучения и алгоритмы работы.

2. Осуществить сравнительный анализ возможностей нейросетей и человеческого разума, выявляя сходства и различия в их когнитивных способностях.

3. Исследовать способность нейросетей к имитации человеческого мышления, с акцентом на воспроизведение таких характеристик, как ассоциативное мышление, интуиция и креативность.

4. Оценить философские и этические последствия развития нейросетей, в том числе их влияние на наше понимание человеческой идентичности и ответственности.

5. Развить навыки анализа, синтеза, экспериментирования и критического мышления в контексте изучения нейросетей и искусственного интеллекта.

Методы исследования:

• Анализ научной литературы: понятия нейросетей, машинного обучения, искусственного интеллекта, когнитивной науки и философии сознания.

• Экспериментальное моделирование: практическая работа с онлайн-сервисами, использующими нейросети, для решения конкретных задач (генерация текста, создание изображений, распознавание образов) с целью оценки их возможностей и ограничений.

• Анализ результатов: обработка и интерпретация полученных данных, выявление закономерностей и тенденций, формулирование выводов и рекомендаций.

Изучение литературы:понятия нейросетей, машинного обучения, искусственного интеллекта.

Нейросети – это один из самых популярных методов машинного обучения, вдохновленный структурой и функционированием человеческого мозга[5]. Они состоят из узлов (нейронов), организованных в слои. Нейросети "учатся" на примерах с помощью процесса, называемого обучением, который включает в себя корректировку весов связей между нейронами[3].Нейросеть – это, прежде всего, алгоритм. Это сложная математическая функция, которая преобразует входные данные в выходные[4].Благодаря многократному повторению этих шагов нейросети становятся способны делать точные прогнозы и решать сложные задачи.Представьте себе, что нейросеть - это как большая игра "соедини точки". В этой игре много точек (нейронов), которые соединены линиями (связями). Когда мы показываем нейросети картинку или задаем вопрос, информация проходит по этим линиям, как по проводам, и нейросеть выдает ответ.Нейросети учатся на примерах. Это как если бы вы учились кататься на велосипеде. Сначала у вас не получается, но чем больше вы тренируетесь, тем лучше у вас выходит. Так же и нейросеть - чем больше ей показывают примеров, тем лучше она понимает, что нужно делать.

Искусственный интеллект – это более широкое понятие, чем нейросети. ИИ – это область компьютерных наук, которая занимается созданием интеллектуальных систем, то есть систем, способных выполнять задачи (приобретать новые знания и навыки, делать выводы и принимать решения, восприятие, понимание языка, способность находить решения сложных задач), которые обычно требуют человеческого интеллекта[7].

Нейросети являются упрощенной моделью работы мозга. Они успешно решают многие задачи, но значительно уступают мозгу по сложности, энергоэффективности, гибкости и другим параметрам. Разработка нейросетей продолжает вдохновляться принципами работы мозга, но нейросети – это лишь имитация, а не точная копия. Изучение мозга позволяет создавать более эффективные алгоритмы машинного обучения, а успехи в создании нейросетей помогают лучше понимать работу мозга.

Нейросети: имитация мышления или подлинный разум?

Нейронные сети представляют собой не только значительноетехнологическое достижение, но и перспективный инструмент для исследования природы разума и сознания. Развитие нейросетей ставит перед нами фундаментальные вопросы о сущности человеческого существования и нашем месте в мире. Изучение нейросетей способствует не только прогрессу в области искусственного интеллекта (ИИ), но и открывает новые горизонты для понимания механизмов человеческого мозга и когнитивных процессов.

Несмотря на способность нейросетей выполнять сложные вычисления, распознавать образы, генерировать текст и принимать решения, многие эксперты, включая Яна ЛеКуна [9] и Дэвида Чалмерса [10], высказывают сомнения относительно наличия у современных нейросетей разума в полном смысле этого слова. Разум определяется как способность к осознанию, пониманию, мышлению, обучению и адаптации к новым ситуациям, и включает в себя такие компоненты, как интеллект, сознание, самосознание, творчество и эмоциональный интеллект[8]. Разум представляет собой сложное и многогранное понятие, которое продолжает оставаться предметом дискуссий в философии, психологии и науке.

В то время как ИИ может демонстрировать некоторые признаки интеллекта, ему недостает ключевых компонентов разума, таких как сознание, самосознание и эмоциональный интеллект. Нейросети способны имитировать некоторые аспекты мышления, однако они не способны мыслить аналогично человеку. Мышление определяется как сложный когнитивный процесс, включающий обработку информации, рассуждение, воображение, планирование, принятие решений, решение проблем, оценку информации, выявление ошибок в рассуждениях, приобретение новых знаний, навыков и умений, а также осознание себя как автономной личности, обладающей способностью мыслить и чувствовать [1]. В отличие от нейросетей, человеческое мышление неразрывно связано с эмоциями, опытом и субъективным восприятием мира.

Нейросети представляют собой мощный инструмент, способный не только отражать, но и искажать наши представления о разуме и сознании. Это обусловлено потенциальной возможностью выявления предвзятостей в данных и алгоритмах, что стимулирует критическое переосмысление природы мышления и познания, а также этических последствий создания подобных систем.

Даже при дальнейшем развитии ИИ, вероятно, сохранятся ключевые аспекты, отличающие человека от нейросетей:

• Сознание и субъективный опыт:нейросети могут испытывать трудности с обработкой ситуаций, не предусмотренных в процессе обучения.

• Креативность и воображение:истинная креативность, выходящая за рамки известных шаблонов, остается прерогативой человека.

• Мораль и этика:нейросети не обладают внутренней системой ценностей и не способны к моральным рассуждениям в том же смысле, что и люди.

• Социальные связи и эмпатия:нейросети не нуждаются в социальных связях и не испытывают подлинных эмоций.

• Тело и физическое воплощение:физическое воплощение играет важную роль в формировании человеческого опыта.

Несмотря на это, развитие ИИ продолжается, и в будущем возможно создание нейросетей, обладающих более продвинутыми когнитивными способностями. Вопрос о возможности достижения машиной подлинного разума остается открытым.

Организация опытно-экспериментальной работы

Целью опытно-экспериментальной работы являлось исследование способности нейросетей к имитации человеческого мышления, а именно, определение степени, в которой они способны воспроизводить различные характеристики человеческого разума. Для достижения данной цели были сформулированы следующие исследовательские вопросы:

1. Способны ли нейросети к пониманию текста и ответам на вопросы?

2. Могут ли нейросети распознавать объекты на изображениях?

3. Насколько эффективно нейросети решают задачи различной сложности по сравнению с человеком?

4. Обладают ли нейросети способностью к осознанию контекста информации, или они оперируют данными на основе заученных правил?

5. Могут ли нейросети выявлять причинно-следственные связи?

6. Способны ли нейросети к самосознанию, то есть, к осознанию себя как отдельного объекта с уникальными характеристиками и целями?

7. Могут ли нейросети демонстрировать "интеллект" в широком смысле, включая адаптивное поведение, решение сложных задач и достижение целей?

8. Насколько сопоставимы когнитивные процессы в нейросетях и человеческом разуме?

В рамках экспериментальной работы были протестированы следующие нейросетевые модели: Midjourney, ChatGPT, DALLE 2, Kandinsky, Шедеврум, NiceBot.

Основные результаты:

1. Понимание текста и ответы на вопросы:нейросети демонстрируют способность к анализу текстовой информации и ответам на вопросы. Однако, их "понимание" отличается от человеческого и подвержено ошибкам, особенно в ситуациях, требующих глубокого контекстуального анализа.

2. Распознавание объектов на изображениях:специализированные нейросети для обработки изображений эффективно распознают объекты, нонекоторые их фрагменты смазываются или сливаются, в отдельных местах появляются лишние элементы. Это особенно заметно при генерации пальцев на человеческой руке — нейросеть рисует 6-7пальцев.

3. Решение задач:эффективность решения задач зависит от их типа. Нейросети превосходят человека в задачах, требующих высокой вычислительной мощности, но уступают в задачах, требующих логического мышления и интуиции.

4. Осознание контекста:тестирование на задачах, требующих понимания скрытого смысла, сарказма и подтекста, выявило ограничения в способности нейросетей к контекстуальному анализу. ( Как правильно говорить: «не вижу белый желток» или «не вижу белого желтка»? Правильный ответ: желток обычно жёлтый. Ответ нейросети: правильно говорить: "Не вижу белого желтка".)

5. Выявление причинно-следственных связей:при решении задач на логическое рассуждение (тест IQ Г. Айзенка) нейросети продемонстрировали ограниченную способность к установлению причинно-следственных связей (4 из 11 задач решены верно).

6. Способны ли нейросети к самосознанию, то есть, к осознанию себя как отдельного объекта, обладающего своими характеристиками и целями: на данный момент нет. Ихобучение строится на данных, а не на опыте, они просто выполняют сложные математические вычисления. Самосознание подразумевает наличие субъективного опыта, чувств, эмоций, переживаний. У нейросетей нет тела, нет истории, нет личного опыта, они не могут иметь субъективное восприятие мира.

7. Интеллект в широком смысле:нейросети демонстрируют способность к адаптивному поведению и решению сложных задач, что свидетельствует о наличии "интеллекта" в определенной степени. Однако, этот "интеллект" ограничен областью данных, на которых была обучена нейросеть, и не подразумевает глубокого понимания происходящих процессов. Пример некорректного решения задачи, демонстрирующий отсутствие здравого смысла и интуиции (решите анаграмму: ракыш- шарык) .

8. Сопоставимость с человеческим разумом:нейросети способны имитировать некоторые аспекты человеческого разума, но не обладают сознанием, эмоциями и полноценным пониманием мира.

Результаты проведенной опытно-экспериментальной работы подтверждают способность нейросетей к имитации некоторых когнитивных функций человеческого разума. Однако, существуют значительные ограничения, связанные с отсутствием самосознания, субъективного опыта, способности к контекстуальному анализу и установлению причинно-следственных связей. Дальнейшие исследования в данной области необходимы для более глубокого понимания потенциала и ограничений нейросетей в контексте моделирования человеческого разума.

Вывод

Результаты исследования подтверждают, что нейросети представляют собой эффективный инструмент для моделирования и изучения когнитивных процессов. Однако, важно учитывать, что нейросетевые модели являются упрощенным представлением человеческого мозга. Несмотря на впечатляющие успехи в решении сложных задач и демонстрации адаптивного поведения, следует подчеркнуть, что "интеллект" нейросетей имеет ряд фундаментальных ограничений, обусловленных их природой:

• Отсутствие сознания:нейросети не обладают субъективным опытом, чувствами и эмоциями.

• Поверхностное понимание:несмотря на способность к генерациитекстов, картинок нейросети не демонстрируют глубокого понимания значения информации.

• Отсутствие собственных целей:действия нейросетей определяются заданными человеком параметрами и целевыми функциями, а не внутренними мотивациями.

• Ограниченная креативность:креативные способности нейросетей, хотя и впечатляющие, обусловлены комбинацией существующих данных и алгоритмов, а не подлинным творческим мышлением.

• Узкая специализация:в отличие от человека, обладающего широким спектром знаний и опыта, нейросети, как правило, ограничены конкретной областью знаний, на которой они были обучены.

Таким образом, нейросети следует рассматривать как мощный инструмент, способный к решению сложных задач, однако не являющийся эквивалентом или заменителем человеческого разума.

Заключение

Проведенное исследование подтверждает выдвинутую гипотезу о том, что нейросети оказывают существенное влияние на наши представления о разуме и сознании, одновременно стимулируя переосмысление природы мышления и познания и отражая существующие ограничения в нашем понимании этих феноменов.

Экспериментальные данные показали, что нейросети демонстрируют впечатляющие способности к имитации некоторых когнитивных функций, таких как распознавание образов, понимание текста и решение сложных задач. Это, безусловно, способствует переосмыслению традиционных взглядов на мышление и познание, заставляя нас пересматривать границы возможного для искусственных систем.

В то же время, выявленные ограничения в способности нейросетей к контекстуальному пониманию, выявлению причинно-следственных связей, самосознанию и подлинной креативности подчеркивают существующие пробелы в нашем понимании природы человеческого разума и сознания. Тот факт, что даже самые современные нейросетевые модели не могут полностью воспроизвести все аспекты человеческого мышления, указывает на сложность и многогранность этих феноменов, а также на необходимость дальнейших исследований в области когнитивной науки и нейробиологии.

Таким образом, нейросети не только расширяют наши возможности в области искусственного интеллекта, но и служат ценным инструментом для изучения и понимания фундаментальных вопросов о природе разума и сознания. Они позволяют нам проверять и уточнять существующие теории, а также стимулируют разработку новых подходов к исследованию этих сложных феноменов.

Список литературы

1. Андерсон, Дж. Р. Когнитивная психология / Дж. Р. Андерсон. – 5-е изд. – Санкт-Петербург : Питер, 2002. – 496 с.

2. БатуевА. Высшая нервная деятельность: Учебник для вузов по спец. «Биология», «Психология», «Философия». — М.: Высш. шк., 1991. — 256 с.

3. Васильев, В. И. Нейронные сети: учебное пособие / В. И. Васильев. – Москва : Горячая линия-Телеком, 2005. – 304 с.

4. Гудвин, Я., Бенджио, И., Курвилль, А. Глубокое обучение / пер. с англ. – Москва : ДМК Пресс, 2018. – 670 с.

5. Гудфеллоу, А., Бенджио, И., Курвилль, А. Глубокое обучение / пер. с англ. А. А. Слинкина. – Москва : ДМК Пресс, 2016. – 652 с.

6. Иванов, И. И. Разработка нейросетевой модели для прогнозирования временных рядов / И. И. Иванов // Информационные технологии. – 2023. – № 5. – С. 25-32.

7. Рассел, С., Норвиг, П. Искусственный интеллект: современный подход/ С. Рассел, П. Норвиг ; пер. с англ. – 2-е изд. – Москва : Вильямс, 2006. – 1408 с.

8. РевичЮ.В поисках разума. Искусственного // Знание — сила. — 2004. — № 7. — 83-92 (перепечатка: В поисках разума. Искусственного Архивная копия от 31 мая 2014 на Wayback Machine // «Домашний компьютер» — № 5. — 05.05.2006 года.

9. Ян Лекун. Как учится машина. Революция в области нейронных сетей и глубокого обучения. (Библиотека Сбера: Искусственный интеллект). — М.: Интеллектуальная литература, 2021. — 348 с

10. http://consc.net/ - официальный сайт Дэвида Чалмерса