Ο μηχανισμός της νόησης (1/3)

...του Ι.Β.Κιουστελίδη... Ο μηχανισμός της νόησης εξακολουθεί να θεωρείται από φιλοσόφους και επιστήμονες ενα από τα μεγαλύτερα μυστήρια και οδηγεί πολλούς ακόμα και στη αναζήτηση άγνωστων ως τώρα φυσικών φαινομένων και μηχανισμών. Εδώ θα παρουσιάσουμε μίαν διαφορετική άποψη: Για την εξήγηση αυτού του μυστηρίου αρκεί να κατανοήσουμε την φύση των ίδιων των εννοιών και ιδιαίτερα να λάβουμε υπόψη τις εξελικτικές διαδικασίες που οδηγούν στον σχηματισμό τους.

Το πρόβλημα «Πώς λειτουργεί η σκέψη;» απασχόλησε ανέκαθεν φιλοσόφους και επιστήμονες αλλά και τους απλούς ανθρώπους, αφού η σκέψη συνοδεύει και συντονίζει κάθε μας δραστηριότητα. Κατά τα τελευταία 50 χρόνια το ερώτημα αυτό έγινε όμως πιο επιτακτικό, γιατί δημιουργήθηκαν οι Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές, που χρησιμοποιούν την Λογική για να καταλήξουν σε συμπεράσματα και δημιουργούν έτσι την εντύπωση ότι ίσως θα ήταν σε θέση να απομιμηθούν την σκέψη. Όμως, παρά τις μεγάλες προόδους που έχει κάνει η επιστήμη, η φύση του μηχανισμού της νόησης φαίνεται ακόμα μυστηριώδης. Αυτό οδηγεί κάποιους τολμηρούς επιστήμονες ακόμα και στην αναζήτηση νέων φυσικών φαινομένων. Εδώ θα υποστηρίξουμε όμως μίαν διαφορετική άποψη. Δεν χρειάζεται η αναζήτηση άγνωστων φυσικών φαινομένων, αλλά αρκεί να κατανοήσουμε την φύση των ίδιων των εννοιών και ιδιαίτερα να λάβουμε υπόψη τις εξελικτικές διεργασίες που οδηγούν στην δημιουργία τους.

Για να αντιληφθούμε τι προσφέρει αυτή η εναλλακτική πρόταση πρέπει όμως πρώτα να ιδούμε σύντομα ποιες είναι οι δυσκολίες τις οποίες αντιμετωπίζουν οι προσπάθειες που έχουν γίνει μέχρι τώρα να κατανοήσουμε και να αναπαραγάγουμε τον μηχανισμό της νόησης.

Οι σημερινές δυσκολίες

Υπάρχουν σήμερα πολλοί επιστημονικοί κλάδοι που ασχολούνται άμεσα με το πώς λειτουργεί η σκέψη. Μερικοί από αυτούς είναι: Γνωστική Ψυχολογία, Αναπτυξιακή Ψυχολογία, Ψυχογλωσσολογία, Νευρολογία, μελέτη Μηχανών Διακριτών Καταστάσεων και μελέτη Νευρωνικών Δικτύων. Παρά την φαινομενική πρόοδο, υπάρχει όμως σήμερα μεταξύ των ειδικών απαισιοδοξία σχετικά με την δυνατότητα άμεσης απάντησης στο ερώτημα «πώς λειτουργεί η σκέψη», όπως μας πληροφορεί ο John Horgan [1]. Ο ίδιος λέει μάλιστα καυστικά: «Σαν ένας μικρός προπέτης, οκτώ χρονών, που παίζει με ένα ραδιόφωνο, οι νοητικοί επιστήμονες διακρίνονται στο να διαλύσουν τον εγκέφαλο, αλλά δεν έχουν καμία ιδέα για το πώς να τον ξανασυναρμολογήσουν».

Σύμφωνα με τον Gerald Fishbach, τον επί κεφαλής του Τμήματος Νευροεπιστήμης του Harvard, παρά το ότι οι νευροεπιστήμονες συνεχίζουν να βρίσκουν νέους τύπους εγκεφαλικών κυττάρων, νευροδιαβιβαστών κτλ., δεν έχουν βρει ακόμα πώς να συνταράξουν όλα αυτά τα ευρήματα σε ένα συνεκτικό πλαίσιο. Παρόμοια, ο νευροεπιστήμονας και Νομπελίστας David Hubel, λέει στο τέλος ενός βιβλίου του: «Αυτή η εκπληκτική τάση χαρακτηριστικών όπως μορφή, χρώμα και κίνηση, να είναι αντικείμενα επεξεργασίας από διαφορετικές δομές στον εγκέφαλο, προκαλεί άμεσα την ερώτηση πώς τελικά συναρμολογείται η πληροφορία, έστω για να αντιληφθούμε μία κόκκινη μπάλα που αναπηδά. Προφανώς κάπου θα πρέπει να συναρμολογείται έστω και στους κινητικούς νευρώνες που εξυπηρετούν την λειτουργία του πιασίματος. Που συναρμολογείται και πώς, δεν έχουμε ιδέα.»

Αυτή η βασική ερώτηση, που μερικές φορές ονομάζεται το πρόβλημα του δεσίματος ή της σύνθεσης (binding problem), είναι μία ερώτηση που βασανίζει όχι μόνο νευροεπιστήμονες, αλλά και γνωστικούς ψυχολόγους (cognitive psychologists), φιλοσόφους και γενικά επιστήμονες όλων των κλάδων, που προσπαθούν να καταλάβουν τον νου σαν μία συλλογή σχετικά διακριτών «λειτουργικών μονάδων» ή «υπολογιστικών μονάδων».

Οδηγούμενοι από αυτήν την αποτυχία των μεθόδων Τεχνητής Ευφυίας που βασίζονται σε κανόνες, επιστήμονες της Ρομποτικής κατασκευάζουν σήμερα ρομπότ που επιδιώκεται να αναπτύξουν μίαν ευφυή συμπεριφορά με το να αλληλεπιδρούν άμεσα με το περιβάλλον. Όμως, ο ίδιος ο Rodney Brooks, διευθυντής του Εργαστηρίου Τεχνητής Ευφυίας του ΜΙΤ, που κατασκευάζει επί μίαν δεκαετία τέτοια ρομπότ, παραδέχεται ότι τα ρομπότ που φτιάχνουν δεν λειτουργούν έστω και σε μικρόν βαθμό τόσο καλά όσο τα βιολογικά συστήματα και πιστεύει ότι παραβλέπεται ακόμα κάποια ζωτική συνιστώσα, μία οργανωτική αρχή, έννοια ή γλώσσα.

Η απογοήτευση από την αποτυχία προσδιορισμού ενός συνεκτικού μοντέλου του μηχανισμού της νόησης έφερε στο προσκήνιο μίαν άλλη κατηγορία επιστημόνων που συχνά είναι Φυσικομαθηματικοί. Αυτοί θεωρούν ότι ο μηχανισμός που ενοποιεί όλες τις επί μέρους λειτουργίες του νου οφείλεται σε άγνωστα ακόμη φυσικά φαινόμενα. Έτσι ο γνωστός φυσικομαθηματικός Roger Penrose θεωρεί ότι η διασύνδεση των διαφόρων νοητικών λειτουργιών, η σύνθεσή τους, οφείλεται σε άγνωστα ακόμη κβαντικά φαινόμενα που εξελίσσονται μέσα στους λεγόμενους μικροσωληνίσκους, μικροσκοπικούς σωλήνες πρωτεΐνης, που βρίσκονται στον πυρήνα όλων των κυττάρων, επομένως και των νευρικών κυττάρων και αποτελούν ένα είδος σκελετού γι' αυτά.

Όμως τίποτα τέτοιο δεν είναι, όπως θα ιδούμε, απαραίτητο. Τα καθιερωμένα μοντέλα οργάνωσης της μακροχρόνιας μνήμης, δηλαδή των μόνιμα εγγεγραμμένων στον νου γνώσεων, συναντούν ανυπέρβλητες δυσκολίες στο να εξηγήσουν πώς λειτουργεί η μνήμη, γιατί παραβλέπουν τις εξελικτικές διαδικασίες δημιουργίας του συστήματος των εννοιών.

Το κεντρικό ερώτημα και μερικές γνωστές θεωρίες οργάνωσης της Μνήμης

Το κεντρικό ερώτημα, που δυσκολεύονται να απαντήσουν ικανοποιητικά αυτές οι θεωρίες, είναι:

Πώς μπορούν να αναλυθούν οι έννοιες σε στοιχειώδεις συνιστώσες;
Ποια είναι τα «άτομα νοήματος» που συνθέτουν όλες τις έννοιες, όπως οι χημικές ενώσεις ατόμων συνθέτουν όλες τις ουσίες;

Τέτοια «άτομα νοήματος» δεν έχουν ακόμα εντοπισθεί παρά τις σκληρές και επίμονες προσπάθειες που έχουν γίνει.

Ένα άλλο ερώτημα που δεν απαντούν αυτές οι θεωρίες είναι:

Πώς αρχίζει η καταγραφή γνώσεων στον νου;

Παρουσιάζουν συνήθως ένα στατικό δίκτυο λογικών σχέσεων, που υποτίθεται ότι προσδιορίζουν τις σχέσεις όλων των εννοιών μεταξύ τους, αλλά δεν εξηγούν με ποια σειρά αποκτώνται αυτές οι έννοιες. Ένα παιδί αρχίζει να επικοινωνεί με το περιβάλλον του πολύ πριν αποκτήσει μία πλήρη κατανόηση των βασικών εννοιών. Πώς το κάνει αυτό;

Αυτές οι δυσκολίες φαίνονται πιο καθαρά αν εξετάσουμε σύντομα δύο πολύ γνωστές τέτοιες θεωρίες:

(α) Η Θεωρία των Νοηματικών Δικτύων ή Σημασιακών δικτύων (Semantic Networks) ανάγεται σε εργασίες των Quillian και Collins από το 1969 και το 1972, έχει όμως πολλούς άλλους συνεχιστές. Αυτή η θεωρία δημιουργεί δίκτυα από λογικές έννοιες που ορίζονται σαν συνθέσεις των στοιχειωδών λογικών χαρακτηριστικών τους και ιεραρχούνται ανάλογα με τον βαθμό γενικότητάς τους. Έτσι μπορούμε να συμπεράνουμε ότι τόσο ένα πουλί όσο και ένα ψάρι έχουν δέρμα αφού και οι δύο αυτές κατηγορίες είναι υποκατηγορίες της έννοιας «ζώο» που έχει αυτήν την χαρακτηριστική ιδιότητα. Η θεωρία αυτή και οι μετεξελίξεις της ιεραρχούν, δηλαδή, τις έννοιες ανάλογα με τον βαθμό γενικότητάς τους και επιτυγχάνουν έτσι την «κληρονομική» μετάδοση ιδιοτήτων από την γενικότερη έννοια προς τις ειδικότερες.

Εδώ όμως εγείρεται άμεσα το ερώτημα: Ποια έννοια δημιουργείται πρώτη, η έννοια «πουλί» ή η έννοια «φτερό»;

Για να ορίσουμε την έννοια «πουλί» πρέπει να πούμε ότι έχει φτερά. Όμως, για να ορίσουμε την έννοια «φτερό» πρέπει να πούμε μεταξύ άλλων ότι είναι ανατομικό μέρος ενός πουλιού. Μόνο με βάση το σχήμα του δεν μπορεί να ορισθεί τι είναι φτερό, γιατί υπάρχουν αναρίθμητα σχήματα φτερών. Έτσι οι έννοιες «πουλί», «φτερό», «πούπουλο» πρέπει φαινομενικά να δημιουργηθούν όλες ταυτοχρόνως χωρίς να φαίνεται πώς γίνεται αυτό.

Το βασικό πρόβλημα αυτής και άλλων παρόμοιων θεωριών είναι ότι ενδιαφέρονται μόνο για τον προσδιορισμό λογικών σχέσεων μεταξύ διαφόρων γλωσσικών εκφράσεων, χωρίς να σχετίζουν την γλώσσα με τον εξωτερικό κόσμο. Αυτό τις οδηγεί αναγκαστικά σε μία κυκλική αλληλεξάρτηση του νοήματος των λέξεων. Ανάγουν το νόημα κάθε μίας λέξης σε αυτό άλλων λέξεων κι έτσι παγιδεύονται σ' έναν φαύλο κύκλο.

Αυτό το μειονέκτημα το αποφεύγει η θεωρία των «Νοερών Μοντέλων» του Johnson - Laird. 

Εντούτοις, ακόμα και αυτή η θεωρία δεν εξηγεί πώς αρχίζει η απόκτηση εννοιών, δηλαδή πως δημιουργούνται τα στοιχεία των «νοερών μοντέλων».

(β) Η Θεωρία των Νοερών Μοντέλωντου Johnson-Laird

Η θεωρία αυτή συσχετίζει άμεσα το περιεχόμενο όλων των γλωσσικών εκφράσεων με τον πραγματικό κόσμο. Για να το πετύχει αυτό υποθέτει ότι οποιεσδήποτε γλωσσικές εκφράσεις ακούμε ή διαβάζουμε μας οδηγούν στην κατασκευή ενός νοερού μοντέλου της κατάστασης που περιγράφουν. Χαρακτηριστικό ενός τέτοιου νοερού μοντέλου είναι ότι δεν αντιστοιχεί στο πλήρες νοηματικό περιεχόμενο των προτάσεων. Αποδίδει μόνο το πώς συσχετίζονται στις προτάσεις αυτές διάφορες έννοιες, χωρίς να μπαίνει αρχικά στο θέμα τι σημαίνουν (πώς ορίζονται) αυτές οι έννοιες. Στην θέση των εννοιών βάζει αρχικά κάποια τυχαία νοερά σύμβολα. Έτσι, για παράδειγμα, η πρόταση «Το τραπέζι είναι δεξιά από την πόρτα και η καρέκλα δεξιά από το τραπέζι» μεταφράζεται αρχικά σε ένα νοερό μοντέλο: [Πόρτα][Τραπέζι][Καρέκλα] όπου [Πόρτα], [Τραπέζι], και [Καρέκλα] είναι αρχικά μόνο σύμβολα που χρησιμεύουν στον προσδιορισμό της θέσης αυτών των αντικειμένων χωρίς να ενδιαφέρει το τι ακριβώς είναι κάθε ένα από αυτά. Τα σύμβολα αντικαθίστανται στο νοερό μοντέλο με περιγραφές των αντικειμένων, με λεπτομερέστερες αναπαραστάσεις των εννοιών, μόνο όταν αυτό χρειασθεί για να καταλάβουμε καλύτερα το όλο σκηνικό. Προς τον σκοπό αυτό οι λέξεις διαχωρίζονται σε δύο κυρίως νοηματικές κατηγορίες, ανάλογα με τον τρόπο με τον οποίο προκύπτουν. Μερικές λέξεις όπως η λέξη «θείος» ονομάζονται αναλυτικές, επειδή θεωρείται ότι βασίζονται σε ικανές και αναγκαίες συνθήκες (θείος = αδελφός ενός γονέα) και μπορούν, αν χρειασθεί, να παρασταθούν αναλυτικά σε ένα νοερό μοντέλο. Κάποιες άλλες, όμως, όπως τα ονόματα των φυσικών αντικειμένων, αναφέρονται άμεσα σε εξωτερικές εμπειρίες και έχουν «νόημα» βασιζόμενο μόνο στην άμεση καταγραφή εμπειριών. Έτσι, το νόημα της λέξης «λεμόνι» προσδιορίζεται άμεσα από την γεύση, το σχήμα, το άρωμα των λεμονιών και άλλα παρόμοια εμπειρικά χαρακτηριστικά. Αυτή η άμεση καταγραφή εμπειριών από τις αισθήσεις δεν προσδιορίζεται περισσότερο από τον Johnson-Laird. Εδώ όμως θα εστιάσουμε την προσοχή μας περισσότερο σε αυτήν.

Κίνητρο που οδήγησε σε αυτήν την θεωρία υπήρξαν τα αποτελέσματα πειραματικών ερευνών σχετικά με το πώς κάνουν οι άνθρωποι στοιχειώδεις συλλογισμούς για να καταλήξουν σε συμπεράσματα. Τα πειράματα έδειξαν ότι, κατά την εξαγωγή λογικών συμπερασμάτων από διάφορα δεδομένα, οι άνθρωποι δεν χρησιμοποιούν κανόνες της Αριστοτέλειας Λογικής ή οποιουσδήποτε άλλους κανόνες. Αυτό που φαίνεται να κάνουν είναι ότι κατασκευάζουν νοερά μοντέλα, που εμφανίζουν εποπτικά τα διάφορα δεδομένα. Στην συνέχεια περιεργάζονται νοερά αυτά τα μοντέλα μέχρις ότου γίνει εμφανής η ζητούμενη σχέση.

Πώς το ξέρουμε αυτό; Τα ψυχολογικά πειράματα δείχνουν ότι η επιτυχία στην εξαγωγή του συμπεράσματος από ένα συλλογιστικό πρόβλημα είναι σημαντικά μικρότερη αν το πρόβλημα αυτό διατυπωθεί με χρήση αφηρημένων συμβόλων παρά με αναφορά σε συγκεκριμένα αντικείμενα του περιβάλλοντός μας. Έτσι φαίνεται ότι ο άνθρωπος δεν είναι «λογικό ζώο» με την έννοια αυστηρής εφαρμογής λογικών κανόνων. Για να βγάλει λογικά συμπεράσματα μοντελοποιεί απλώς αρκετά λεπτομερειακά το πρόβλημα που αντιμετωπίζει ώστε η ζητούμενη σχέση να γίνει άμεσα εμφανής. Η επιτυχία του στην εξαγωγή συμπερασμάτων εξαρτάται, επομένως, από το πόσο οικείο του είναι το νοερό μοντέλο που σχηματίζει έτσι. Αυτό το αποτέλεσμα έχει τεκμηριωθεί πειραματικά από τους P. C. Wasson & P. N. Johnson-Laird [4], καθώς και τους C. A. Riley & T. Trabasso. Υπάρχουν μάλιστα και ενδείξεις ότι ακόμα και τα ζώα χρησιμοποιούν νοερά μοντέλα. Αυτό φαίνεται από ένα πείραμα με αρουραίους, που έκανε το 1930 ο Edward Tolman.

{Αφού εξοικειωθούν με τον λαβύρινθο, όταν φράξουμε το τέλος της συντομότερης διαδρομής οι αρουραίοι δεν δοκιμάζουν καθόλου να ακολουθήσουν την δεύτερη σε μήκος, αλλά παίρνουν κατ' ευθείαν την τρίτη. Αυτό δείχνει ότι έχουν ένα είδος μοντέλου του λαβυρίνθου στον νου τους }.

Φαίνεται, λοιπόν, ότι οι άνθρωποι χειρίζονται νοήματα με την βοήθεια νοερών μοντέλων, είτε πρόκειται για διάλογο με άλλους είτε για διάλογο με τον εαυτό τους, δηλαδή για εσωτερική σκέψη. Όμως, τα νοερά μοντέλα δεν μπορούν ακόμα να εξηγήσουν το πώς σχηματίζονται σταδιακά οι «φυσικές» έννοιες στον νου ενός παιδιού, ενώ φαίνεται προβληματικός και ο ίδιος ο διαχωρισμός σε αναλυτικές και φυσικές έννοιες. Για παράδειγμα, τι είναι η έννοια «σκύλος»; Είναι αναλυτική (ζώο, τετράποδο, σαρκοβόρο, γαβγίζει κοκ) ή φυσική (αναφερόμενη σε απροσδιόριστα φυσικά χαρακτηριστικά ενός σκύλου); Αν είναι αναλυτική τότε δεν ξέρουμε αν βλέπουμε έναν σκύλο ή έναν πάνθηρα μέχρις ότου το ζώο γαβγίσει! Αν είναι φυσική τότε αντιμετωπίζουμε το περίπλοκο πρόβλημα αναζήτησης ικανών και αναγκαίων προσδιοριστικών εξωτερικών χαρακτηριστικών της έννοιας «σκύλος». Πόσο δύσκολο είναι αυτό φαίνεται αν κοιτάξουμε κάποιο λεύκωμα που να δείχνει όλες τις ράτσες σκύλων. Υπάρχουν σκύλοι μικρόσωμοι σαν γάτες και άλλοι μεγαλόσωμοι σαν τους πάνθηρες. Άλλοι έχουν μακρύ τρίχωμα, άλλοι κοντό, άλλοι έχουν όρθια αυτιά και άλλοι πεσμένα κοκ.

Ο Johnson-Laird αναφέρεται, σωστά, σε ένα επίπεδο εμπειρικών εγγραφών κάτω από το επίπεδο των αναλυτικά καθορισμένων εννοιών αλλά δεν εξηγεί καθόλου το πώς είναι οργανωμένες στην μνήμη αυτές οι άμεσες εμπειρικές εγγραφές, που αντιπροσωπεύουν τις «φυσικές» έννοιες.

Μια άλλη άποψη σχετικά με την ύπαρξη «στοιχειωδών» εννοιών

Μία εντελώς διαφορετική άποψη σχετικά με το τι είναι οι έννοιες και πώς σχηματίζονται εκτίθεται. Σύμφωνα με αυτήν την άποψη, όλες οι δυσκολίες για τον εντοπισμό στοιχειωδών εννοιών και την εξήγηση του πώς αποκτούνται δείχνουν ένα πράγμα: Δεν υπάρχουν στοιχειώδεις έννοιες που να συνθέτουν κάθε άλλη έννοια. Ο λόγος είναι απλός. Λογικά δομημένες έννοιες θα ήταν σαν τα προγράμματα που γράφονται για ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Ένα τέτοιο πρόγραμμα δεν μπορεί κατά κανόνα να λειτουργήσει αν λείπει έστω και ένα γράμμα ή ένα σημείο στίξεως. Όμως τα μικρά παιδιά επικοινωνούν σε μεγάλο βαθμό με το περιβάλλον τους πολύ πριν αναπτύξουν πλήρως το εννοιακό τους σύστημα. Επί πλέον, η προσπάθεια λογικού ορισμού των εννοιών οδηγεί, όπως είδαμε, σε φαύλους κύκλους εννοιών που προσδιορίζουν λογικά η μία την άλλη, ενώ η υπόθεση ότι οι «φυσικές» έννοιες εγγράφονται στην μνήμη εμπειρικά δεν μας λέει τίποτα για το πώς γίνεται αυτό.

Οι παραπάνω θεωρίες βρίσκονται σε αδιέξοδο όταν προσπαθήσουν να εξηγήσουν πώς αποκτάται η γνώση, δηλαδή πώς διαμορφώνονται οι πρώτες έννοιες, επειδή βλέπουν το σύστημα των εννοιών στατικά και όχι στην διαχρονική του εξέλιξη. Αυτό μοιάζει με το να προσπαθούμε να ταυτίσουμε την φωτογραφία ενός ανθρώπου, μίαν στιγμιαία απεικόνισή του, με τον ίδιο τον άνθρωπο. Αν θέλουμε να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί το εννοιακό μας σύστημα, πρέπει να το δομήσουμε εξελικτικά. Η προσπάθεια αυτή διευκολύνεται από το γεγονός ότι ένα μεγάλο πλήθος πειραματικών δεδομένων και παρατηρήσεων έχει συγκεντρωθεί από την λεγόμενη Αναπτυξιακή Ψυχολογία.

Πηγή: Ι.Β.Κιουστελίδης - http://www.math.ntua.gr