Η ίδια βασική πλατφόρμα που επιτρέπει στη γάτα του Schrödinger να είναι ζωντανή και νεκρή και σημαίνει επίσης ότι δύο σωματίδια μπορούν να "μιλούν ο ένας στον άλλο" ακόμη και σε απόσταση ενός γαλαξία, θα μπορούσαν να βοηθήσουν να εξηγήσουν ίσως τα πιο μυστηριώδη φαινόμενα: ανθρώπινη συμπεριφορά.
Η κβαντική φυσική και η ανθρώπινη ψυχολογία μπορεί να φαίνεται εντελώς άσχετες, αλλά μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι τα δύο πεδία αλληλοεπικαλύπτονται με ενδιαφέροντα τρόπους. Και οι δύο κλάδοι προσπαθούν να προβλέψουν πόσο αληθινά συστήματα μπορεί να συμπεριφέρονται στο μέλλον. Η διαφορά είναι ότι ένα πεδίο στοχεύει να κατανοήσει τη θεμελιώδη φύση των φυσικών σωματιδίων, ενώ η άλλη προσπαθεί να εξηγήσει ο άνθρωπος φύση - μαζί με τα έμφυτα λάθη της.
"Οι γνωστικοί επιστήμονες διαπίστωσαν ότι υπάρχουν πολλές« παράλογες »ανθρώπινες συμπεριφορές», δήλωσε ο Xiaochu Zhang, βιοφυσικός και νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας στο Hefei. Οι κλασσικές θεωρίες της λήψης αποφάσεων επιχειρούν να προβλέψουν ποια επιλογή θα κάνει κάποιος με συγκεκριμένες παραμέτρους, αλλά οι αλλοιωμένοι άνθρωποι δεν συμπεριφέρονται πάντα όπως αναμενόταν. Πρόσφατες έρευνες υποδηλώνουν ότι αυτές οι καθυστερήσεις στη λογική "μπορούν να εξηγηθούν καλά με τη θεωρία των κβαντικών πιθανοτήτων", δήλωσε ο Zhang.
Ο Ζανγκ βρίσκεται ανάμεσα στους υποστηρικτές της αποκαλούμενης κβαντικής γνώσης. Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 20 Ιανουαρίου στο περιοδικό Nature Human Behavior, ο ίδιος και οι συνεργάτες του διερεύνησαν πώς οι έννοιες που δανείστηκαν από την κβαντική μηχανική μπορούν να βοηθήσουν τους ψυχολόγους να προβλέψουν καλύτερα την ανθρώπινη λήψη αποφάσεων. Κατά την καταγραφή των αποφάσεων που έκαναν οι άνθρωποι σε μια γνωστή ψυχολογική εργασία, η ομάδα παρακολούθησε επίσης την εγκεφαλική δραστηριότητα των συμμετεχόντων. Οι σαρώσεις υπογράμμισαν συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου που μπορεί να εμπλέκονται σε κβαντικές διαδικασίες σκέψης.
Η μελέτη είναι "η πρώτη που υποστηρίζει την ιδέα της κβαντικής γνώσης στο νευρικό επίπεδο", δήλωσε ο Zhang.
Cool - τώρα τι σημαίνει αυτό πραγματικά;
Αβεβαιότητα
Η κβαντομηχανική περιγράφει τη συμπεριφορά των μικροσκοπικών σωματιδίων που συνθέτουν όλη την ύλη στο σύμπαν, δηλαδή τα άτομα και τα υποατομικά τους συστατικά. Ένα κεντρικό δόγμα της θεωρίας υποδηλώνει μεγάλη αβεβαιότητα σε αυτόν τον κόσμο του πολύ μικρού, κάτι που δεν παρατηρείται σε μεγαλύτερες κλίμακες. Για παράδειγμα, στον μεγάλο κόσμο, μπορεί κανείς να μάθει πού βρίσκεται το τρένο στη διαδρομή του και πόσο γρήγορα ταξιδεύει και με δεδομένα αυτά τα δεδομένα θα μπορούσε κανείς να προβλέψει πότε θα πρέπει να φτάσει το επόμενο σταθμό.
Τώρα, ανταλλάξτε το τραίνο για ένα ηλεκτρόνιο και η προγνωστική σας δύναμη εξαφανίζεται - δεν μπορείτε να γνωρίζετε την ακριβή θέση και την ορμή ενός δεδομένου ηλεκτρονίου, αλλά θα μπορούσατε να υπολογίσετε την πιθανότητα το σωματίδιο να εμφανιστεί σε ένα συγκεκριμένο σημείο, συγκεκριμένο ποσοστό. Με αυτόν τον τρόπο, θα μπορούσατε να αποκτήσετε μια θολή ιδέα για το τι μπορεί να κάνει το ηλεκτρόνιο.
Ακριβώς όπως η αβεβαιότητα διαπερνά τον υποατομικό κόσμο, βγαίνει επίσης στη διαδικασία λήψης αποφάσεων μας, αν συζητάμε ποιες νέες σειρές πρέπει να παρακολουθούμε ή να ψηφίζουμε σε προεδρικές εκλογές. Εδώ έρχεται η κβαντική μηχανική. Αντίθετα με τις κλασσικές θεωρίες λήψης αποφάσεων, ο κβαντικός κόσμος κάνει χώρο για ένα ορισμένο βαθμό ... αβεβαιότητας.
Οι κλασσικές θεωρίες ψυχολογίας στηρίζονται στην ιδέα ότι οι άνθρωποι παίρνουν αποφάσεις προκειμένου να μεγιστοποιήσουν τις «ανταμοιβές» και να ελαχιστοποιήσουν τις «τιμωρίες» - με άλλα λόγια, να διασφαλίσουν ότι οι πράξεις τους θα οδηγήσουν σε θετικότερα αποτελέσματα παρά αρνητικές συνέπειες. Αυτή η λογική, γνωστή ως "μάθηση οπλισμού", ευθυγραμμίζεται με την προετοιμασία των Pavlonian, όπου οι άνθρωποι μαθαίνουν να προβλέπουν τις συνέπειες των ενεργειών τους βάσει εμπειριών του παρελθόντος, σύμφωνα με μια έκθεση του 2009 στην Εφημερίδα της Μαθηματικής Ψυχολογίας.
Αν πραγματικά περιοριστεί από αυτό το πλαίσιο, οι άνθρωποι θα ζυγίζουν σταθερά τις αντικειμενικές αξίες των δύο επιλογών πριν επιλέξουν μεταξύ τους. Αλλά στην πραγματικότητα, οι άνθρωποι δεν δουλεύουν πάντα με αυτόν τον τρόπο. τα υποκειμενικά συναισθήματά τους για μια κατάσταση υπονομεύουν την ικανότητά τους να λαμβάνουν αντικειμενικές αποφάσεις.
Κεφαλές και ουρές (ταυτόχρονα)
Εξετάστε ένα παράδειγμα:
Φανταστείτε ότι τοποθετείτε στοιχήματα για το αν ένα κέρμα που πετιέται θα προσγειωθεί στα κεφάλια ή τις ουρές. Οι κεφαλές παίρνουν $ 200, οι ουρές κοστίζουν $ 100 και μπορείτε να επιλέξετε να πετάξετε το κέρμα δύο φορές. Όταν τοποθετούνται σε αυτό το σενάριο, οι περισσότεροι άνθρωποι επιλέγουν να πάρουν το στοίχημα δύο φορές ανεξάρτητα από το αν η αρχική ρίψη έχει ως αποτέλεσμα νίκη ή απώλεια, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύτηκε το 1992 στο περιοδικό Cognitive Psychology. Πιθανόν, οι νικητές ποντάρουν για δεύτερη φορά επειδή κερδίζουν χρήματα ανεξάρτητα από το τι, ενώ οι ηττημένοι ποντάρουν στην προσπάθειά τους να ανακτήσουν τις απώλειες τους, και στη συνέχεια κάποιες. Ωστόσο, εάν οι παίκτες δεν επιτρέπεται να γνωρίζουν το αποτέλεσμα του πρώτου flip κερμάτων, κάνουν σπάνια το δεύτερο στοίχημα.
Όταν είναι γνωστό, το πρώτο flip δεν επηρεάζει την επιλογή που ακολουθεί, αλλά όταν είναι άγνωστη, κάνει όλη τη διαφορά. Αυτό το παράδοξο δεν ταιριάζει στο πλαίσιο της κλασικής μάθησης ενίσχυσης, η οποία προβλέπει ότι η αντικειμενική επιλογή πρέπει να είναι πάντα η ίδια. Αντίθετα, η κβαντική μηχανική λαμβάνει υπόψη την αβεβαιότητα και στην πραγματικότητα προβλέπει αυτό το περίεργο αποτέλεσμα.
"Θα μπορούσαμε να πούμε ότι το μοντέλο λήψης αποφάσεων βασισμένο στην« κβαντική βάση »αναφέρεται ουσιαστικά στη χρήση της κβαντικής πιθανότητας στον τομέα της γνώσης», οι Emmanuel Haven και Andrei Khrennikov, συν-συγγραφείς του εγχειριδίου "Quantum Social Science" (Cambridge Πανεπιστημιακός Τύπος, 2013), είπε στο Live Science σε ένα ηλεκτρονικό ταχυδρομείο.
Ακριβώς όπως ένα συγκεκριμένο ηλεκτρόνιο μπορεί να είναι εδώ ή εκείνη τη στιγμή σε μια δεδομένη στιγμή, η κβαντική μηχανική υποθέτει ότι η πρώτη εκτίναξη κερμάτων είχε ως αποτέλεσμα τόσο νίκη όσο και απώλεια, ταυτόχρονα. (Με άλλα λόγια, στο διάσημο πείραμα της σκέψης, η γάτα του Schrödinger είναι και ζωντανή και νεκρή.) Ενώ αλιεύονται σε αυτή τη διφορούμενη κατάσταση, γνωστή ως "υπέρθεση", η τελική επιλογή ενός ατόμου είναι άγνωστη και απρόβλεπτη. Η κβαντική μηχανική αναγνωρίζει επίσης ότι οι πεποιθήσεις των ανθρώπων σχετικά με το αποτέλεσμα μιας δεδομένης απόφασης - είτε πρόκειται για καλό είτε για κακό - συχνά αντανακλούν την τελική τους επιλογή. Με αυτόν τον τρόπο, οι πεποιθήσεις των ανθρώπων αλληλεπιδρούν ή «εμπλέκονται» με την ενδεχόμενη δράση τους.
Τα υποατομικά σωματίδια μπορούν επίσης να εμπλακούν και να επηρεάσουν την συμπεριφορά του άλλου, ακόμη και όταν διαχωρίζονται από μεγάλες αποστάσεις. Για παράδειγμα, η μέτρηση της συμπεριφοράς ενός σωματιδίου που βρίσκεται στην Ιαπωνία θα μεταβάλλει τη συμπεριφορά του εμπλεγμένου εταίρου στις Ηνωμένες Πολιτείες. Στην ψυχολογία, μια παρόμοια αναλογία μπορεί να γίνει μεταξύ των πεποιθήσεων και των συμπεριφορών. "Είναι ακριβώς αυτή η αλληλεπίδραση", ή κατάσταση εμπλοκής, "η οποία επηρεάζει την έκβαση της μέτρησης", δήλωσε ο Haven και ο Khrennikov. Το αποτέλεσμα μέτρησης, στην περίπτωση αυτή, αναφέρεται στην τελική επιλογή που κάνει ένα άτομο. "Αυτό μπορεί να διατυπωθεί με ακρίβεια με την βοήθεια κβαντικής πιθανότητας".
Οι επιστήμονες μπορούν να μοντελοποιήσουν μαθηματικά αυτή την εμπλοκή κατάσταση υπερπύρεσης - στην οποία δύο σωματίδια επηρεάζουν το ένα το άλλο, ακόμη και αν διαχωρίζονται από μεγάλη απόσταση - όπως φαίνεται σε μια έκθεση του 2007 που δημοσιεύθηκε από την Ένωση για την Πρόοδο της Τεχνητής Νοημοσύνης. Και αξιοσημείωτα, ο τελικός τύπος προβλέπει με ακρίβεια την παράδοξη έκβαση του υποδείγματος εκτίναξης του κέρματος. "Η καθυστέρηση στη λογική μπορεί να εξηγηθεί καλύτερα χρησιμοποιώντας την κβαντική προσέγγιση", σημείωσε ο Haven και ο Khrennikov.
Στοίχημα στην κβαντική
Στη νέα τους μελέτη, ο Ζανγκ και οι συνάδελφοί του έβαλαν δύο κβαντικά μοντέλα λήψης αποφάσεων εναντίον 12 μοντέλων κλασικής ψυχολογίας, για να δουν ποια ήταν η καλύτερη προβλεπόμενη ανθρώπινη συμπεριφορά κατά τη διάρκεια ενός ψυχολογικού έργου. Το πείραμα, γνωστό ως Task Gambling Iowa, έχει σχεδιαστεί για να αξιολογήσει την ικανότητα των ανθρώπων να μαθαίνουν από λάθη και να προσαρμόζει τη στρατηγική λήψης αποφάσεων τους με την πάροδο του χρόνου.
Στο έργο, οι συμμετέχοντες αντλούν από τέσσερις τράπουλες. Κάθε κάρτα είτε κερδίζει το χρήμα του παίκτη είτε του κοστίζει χρήματα και το αντικείμενο του παιχνιδιού είναι να κερδίσει όσο το δυνατόν περισσότερα χρήματα. Η αλίευση έγκειται στον τρόπο με τον οποίο κάθε στοίβα καρτών στοιβάζεται. Το σχέδιο από ένα κατάστρωμα μπορεί να κερδίσει έναν παίκτη μεγάλα χρηματικά ποσά βραχυπρόθεσμα, αλλά θα τους κοστίσει πολύ περισσότερα μετρητά μέχρι το τέλος του παιχνιδιού. Άλλα καταστρώματα παράγουν μικρότερα χρηματικά ποσά βραχυπρόθεσμα, αλλά λιγότερες κυρώσεις συνολικά. Μέσω του παιχνιδιού, οι νικητές μαθαίνουν να αντλούν τα περισσότερα από τα "αργά και σταθερά" καταστρώματα, ενώ οι χαμένοι απομακρύνονται από τα καταστρώματα που τους κερδίζουν γρήγορα μετρητά και απότομες ποινές.
Ιστορικά, όσοι έχουν τοξικομανίες ή εγκεφαλικές βλάβες εμφανίζονται χειρότερα στην εργασία παιχνιδιού της Αϊόβα από ό, τι οι υγιείς συμμετέχοντες, γεγονός που υποδηλώνει ότι η κατάστασή τους βλάπτει κάπως τις ικανότητες λήψης αποφάσεων, όπως επισημαίνεται σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε το 2014 στο περιοδικό Applied Neuropsychology: Child. Αυτό το μοτίβο θεωρήθηκε πραγματικό στο πείραμα του Zhang, το οποίο περιλάμβανε περίπου 60 υγιείς συμμετέχοντες και 40 που ήταν εθισμένοι στη νικοτίνη.
Τα δύο κβαντικά μοντέλα προέβαλαν παρόμοιες προβλέψεις με τις πιο ακριβείς μεταξύ των κλασσικών μοντέλων, σημειώνουν οι συγγραφείς. "Παρόλο που τα μοντέλα δεν ξεπέρασαν κατά πολύ τις επιδόσεις ... πρέπει κανείς να γνωρίζει ότι το πλαίσιο είναι ακόμη σε πολύ μικρή ηλικία και αξίζει αναμφίβολα πρόσθετες μελέτες", πρόσθεσαν.
Για να ενισχύσουν την αξία της μελέτης τους, η ομάδα πήρε εγκεφαλικό σαρώνει από κάθε συμμετέχοντα, καθώς ολοκλήρωσαν την Αγώνες Τυχερών Παιχνιδιών της Αϊόβα. Με αυτόν τον τρόπο, οι συγγραφείς προσπάθησαν να ρίξουν μια ματιά στο τι συνέβαινε μέσα στον εγκέφαλο καθώς οι συμμετέχοντες έμαθαν και προσαρμόζουν τη στρατηγική παιχνιδιού τους με την πάροδο του χρόνου. Οι εξόδους που δημιουργούνται από το κβαντικό μοντέλο προέβλεπαν πως θα ξετυλίγεται αυτή η διαδικασία εκμάθησης και έτσι οι συγγραφείς θεωρούν ότι τα θερμά σημεία της εγκεφαλικής δραστηριότητας μπορεί να συσχετιστούν κατά κάποιο τρόπο με τις προβλέψεις των μοντέλων.
Οι σαρώσεις αποκάλυψαν έναν αριθμό ενεργών περιοχών του εγκεφάλου στους υγιείς συμμετέχοντες κατά τη διάρκεια του παιχνιδιού, συμπεριλαμβανομένης της ενεργοποίησης αρκετών μεγάλων πτυχών στο μετωπιαίο λοβό που είναι γνωστό ότι εμπλέκονται στη λήψη αποφάσεων. Στην ομάδα του καπνίσματος, ωστόσο, κανένα hotspot της εγκεφαλικής δραστηριότητας δεν φαίνεται να συνδέεται με τις προβλέψεις του κβαντικού μοντέλου. Δεδομένου ότι το μοντέλο αντικατοπτρίζει την ικανότητα των συμμετεχόντων να μάθουν από λάθη, τα αποτελέσματα μπορούν να απεικονίσουν τις δυσκολίες λήψης αποφάσεων στην ομάδα του καπνίσματος, σημειώνουν οι συγγραφείς.
Ωστόσο, απαιτείται "περαιτέρω έρευνα" για να προσδιοριστεί τι αντικατοπτρίζουν πραγματικά οι διαφορές στην εγκεφαλική δραστηριότητα σε καπνιστές και μη καπνιστές, πρόσθεσαν. "Η σύζευξη των κβαντοειδών μοντέλων με νευροφυσιολογικές διεργασίες στον εγκέφαλο ... είναι ένα πολύ περίπλοκο πρόβλημα", δήλωσε ο Haven και ο Khrennikov. "Η μελέτη αυτή έχει μεγάλη σημασία ως το πρώτο βήμα προς τη λύση της."
Τα μοντέλα της κλασσικής μάθησης ενίσχυσης έχουν δείξει «μεγάλη επιτυχία» στις μελέτες συναισθημάτων, ψυχιατρικών διαταραχών, κοινωνικής συμπεριφοράς, ελεύθερης θέλησης και πολλών άλλων γνωστικών λειτουργιών, δήλωσε ο Ζανγκ. "Ελπίζουμε ότι η κβαντική μάθηση θα ενισχύσει και θα προσφέρει μοναδικές ιδέες".
Με την πάροδο του χρόνου, ίσως η κβαντική μηχανική θα βοηθήσει στην εξήγηση διαδεδομένων ελαττωμάτων στην ανθρώπινη λογική, καθώς και στο πώς αυτή η παρατυπία εκδηλώνεται στο επίπεδο των μεμονωμένων νευρώνων.
