Rovnaká základná platforma, ktorá umožňuje Schrödingerovej mačke byť nažive aj mŕtve, a tiež znamená, že dve častice sa „môžu spolu rozprávať“ aj na diaľku galaxie, by mohla pomôcť vysvetliť snáď najzáhadnejšie javy: ľudské správanie.
Kvantová fyzika a psychológia človeka sa môžu zdať úplne nesúvisiace, ale niektorí vedci si myslia, že sa tieto dve oblasti prekrývajú zaujímavými spôsobmi. Obidve disciplíny sa snažia predpovedať, ako by sa v budúcnosti mohli správať nespravodlivé systémy. Rozdiel je v tom, že jedno pole má za cieľ porozumieť základnej povahe fyzických častíc, zatiaľ čo druhé sa pokúša vysvetliť človek príroda - spolu so svojimi vlastnými chybami.
„Kognitívni vedci zistili, že existuje veľa„ iracionálnych “ľudských správ,“ povedal Xiaochu Zhang, biofyzik a neurovedec na Čínskej univerzite vedy a techniky v Hefei, e-mailom spoločnosti Live Science. Klasické teórie rozhodovania sa snažia predpovedať, čo si človek vyberie s ohľadom na určité parametre, ale omylní ľudia sa vždy správajú podľa očakávania. Nedávny výskum naznačuje, že tieto výpadky v logike „možno dobre vysvetliť teóriou kvantovej pravdepodobnosti,“ povedal Zhang.
Zhang stojí medzi zástancami tzv. Kvantového poznania. V novej štúdii uverejnenej 20. januára v časopise Nature Human Behavior, on a jeho kolegovia skúmali, ako koncepty požičané od kvantovej mechaniky môžu pomôcť psychológom lepšie predpovedať ľudské rozhodovanie. Pri zaznamenávaní rozhodnutí, ktoré ľudia robili pri známej psychologickej úlohe, tím monitoroval aj mozgovú aktivitu účastníkov. Snímky zvýraznili špecifické oblasti mozgu, ktoré sa môžu podieľať na kvantovo podobných myšlienkových procesoch.
Štúdia je „prvá, ktorá podporuje myšlienku kvantového poznania na neurálnej úrovni,“ povedal Zhang.
Cool - čo to vlastne znamená?
Neistota
Kvantová mechanika opisuje správanie malých častíc, ktoré tvoria všetku hmotu vo vesmíre, konkrétne atómy a ich subatomárne zložky. Jeden ústredný princíp teórie naznačuje veľkú neistotu v tomto svete veľmi malého, niečoho, čo sa nevidelo vo väčších mierkach. Napríklad vo veľkom svete je možné zistiť, kde sa vlak nachádza na svojej trase a ako rýchlo cestuje. Na základe týchto údajov by sa dalo predpovedať, kedy má vlak prísť na ďalšiu stanicu.
Teraz vymeňte vlak za elektrón a vaša prediktívna sila zmizne - nemôžete poznať presnú polohu a hybnosť daného elektrónu, ale môžete vypočítať pravdepodobnosť, že sa častice môžu objaviť na určitom mieste a budú cestovať po konkrétna sadzba. Týmto spôsobom by ste mohli získať hmlistú predstavu o tom, čo môže elektrón robiť.
Rovnako ako neistota prenikne do subatomárneho sveta, prenikne aj do nášho rozhodovacieho procesu, či už diskutujeme o tom, ktoré nové série sa majú bozkávať, alebo odovzdáme náš hlas v prezidentských voľbách. Tu prichádza kvantová mechanika. Na rozdiel od klasických teórií rozhodovania, kvantový svet vytvára priestor pre určitý stupeň ... neistoty.
Teórie klasickej psychológie spočívajú na myšlienke, že ľudia sa rozhodujú s cieľom maximalizovať „odmeny“ a minimalizovať „tresty“ - inými slovami, zabezpečiť, aby ich činy viedli k pozitívnejším výsledkom ako k negatívnym dôsledkom. Táto logika, známa ako „učenie o posilňovaní“, je v súlade s Pavloniánskou kondíciou, podľa ktorej sa ľudia učia predpovedať dôsledky svojich činov na základe minulých skúseností. Podľa správy z roku 2009 v časopise Journal of Mathematical Psychology.
Ak by to bolo v tomto rámci skutočne obmedzené, ľudia by pred výberom medzi nimi dôsledne zvážili objektívne hodnoty dvoch možností. Ale v skutočnosti ľudia nie vždy pracujú takto; ich subjektívne pocity o situácii oslabujú ich schopnosť robiť objektívne rozhodnutia.
Hlavy a chvosty (súčasne)
Uvažujme príklad:
Predstavte si, že vkladáte stávky na to, či hodená minca dopadne na hlavy alebo chvosty. Hlavy ťa dostanú 200 dolárov, chvosty ťa stoja 100 dolárov a vy si môžete zvoliť hodiť mincu dvakrát. Podľa štúdie uverejnenej v roku 1992 v časopise Cognitive Psychology, keď je tento scenár zaradený do tohto scenára, väčšina ľudí si vyberie stávku dvakrát bez ohľadu na to, či počiatočný hod vyústi do výhry alebo straty. Pravdepodobne výhercovia stavia druhýkrát, pretože sú schopní získať peniaze bez ohľadu na to, zatiaľ čo porazení stávky sa snažia získať späť svoje straty, a potom niektoré. Ak však hráč nemá povolené poznať výsledok prvého vyhodenia mincí, zriedka vyprodukuje druhý hazard.
Ak je známe, prvé preklopenie nezvolí výber, ktorý nasleduje, ale ak nie je známy, robí to celý rozdiel. Tento paradox nezapadá do rámca klasického posilňovacieho učenia, ktoré predpovedá, že cieľová voľba by mala byť vždy rovnaká. Naopak, kvantová mechanika berie do úvahy neistotu a skutočne predpovedá tento nepárny výsledok.
„Dalo by sa povedať, že„ kvantový “model rozhodovania sa v podstate týka použitia kvantovej pravdepodobnosti v oblasti poznania,„ Emmanuel Haven a Andrei Khrennikov, spoluautori učebnice „Quantum Social Science“ (Cambridge) University Press, 2013), povedal spoločnosti Live Science e-mailom.
Rovnako ako konkrétny elektrón môže byť tu alebo tam v danom okamihu, kvantová mechanika predpokladá, že prvá hodená minca viedla súčasne k výhre aj strate. (Inými slovami, v slávnom experimente s myšlienkou je Schrödingerova mačka živá aj mŕtva.) Zatiaľ čo je chytená v tomto nejasnom stave, známom ako „superpozícia“, konečná voľba jednotlivca nie je známa a nepredvídateľná. Kvantová mechanika tiež uznáva, že presvedčenie ľudí o výsledku daného rozhodnutia - či už bude dobré alebo zlé - často odráža to, čo ich konečná voľba nakoniec končí. Týmto spôsobom viera ľudí interaguje alebo sa stáva „zamotaným“ so svojím prípadným konaním.
Subatomické častice sa môžu tiež zamotať a vzájomne ovplyvňovať svoje správanie, aj keď sú od seba vzdialené veľké vzdialenosti. Napríklad meranie správania sa častice nachádzajúcej sa v Japonsku by zmenilo správanie jej zapleteného partnera v Spojených štátoch. V psychológii je možné podobnú vieru medzi vierou a správaním urobiť. „Je to práve táto interakcia“ alebo stav zapletenia, „ktorý ovplyvňuje výsledok merania,“ povedal Haven a Khrennikov. Výsledok merania sa v tomto prípade vzťahuje na posledný výber jednotlivca. „Toto sa dá presne formulovať pomocou kvantovej pravdepodobnosti.“
Vedci môžu matematicky modelovať tento zapletený stav superpozície - v ktorom dve častice ovplyvňujú jeden druhého, aj keď sú od seba vzdialené veľké vzdialenosti - ako sa uvádza v správe z roku 2007, ktorú uverejnila Asociácia pre rozvoj umelej inteligencie. A čo je pozoruhodné, konečná receptúra presne predpovedá paradoxný výsledok paradigmy hádzania mincí. „Zánik v logike sa dá lepšie vysvetliť použitím kvantového prístupu,“ poznamenali Haven a Khrennikov.
Stávky na kvantum
Vo svojej novej štúdii Zhang a jeho kolegovia položili dva kvantovo založené modely rozhodovania proti 12 klasickým psychologickým modelom, aby zistili, ktoré najlepšie predpovedali ľudské správanie počas psychologickej úlohy. Experiment, známy ako Iowa Gambling Task, je navrhnutý tak, aby vyhodnotil schopnosť ľudí poučiť sa z chýb a časom upravovať svoju stratégiu rozhodovania.
V úlohe účastníci čerpajú zo štyroch balíčkov kariet. Každá karta buď zarába peniaze hráčom, alebo ich stojí peniaze, a cieľom hry je zarobiť čo najviac peňazí. Úlovok spočíva v tom, ako je každý balíček kariet naskladaný. Čerpanie z jedného balíčka môže hráčovi v krátkom čase zarobiť veľké sumy peňazí, ale do konca hry ich to bude stáť oveľa viac peňazí. Ostatné paluby v krátkom čase prinášajú menšie sumy peňazí, celkovo však celkovo menej pokút. V priebehu hry sa víťazi učia väčšinou čerpať z „pomalých a stabilných“ palúb, zatiaľ čo porazení čerpajú z paluby, ktoré im poskytujú rýchle peniaze a striktné pokuty.
Z historického hľadiska majú ľudia s drogovými závislosťami alebo poškodením mozgu horšiu úlohu pri hraní hazardných hier v Iowe než zdraví účastníci, čo naznačuje, že ich stav nejakým spôsobom zhoršuje rozhodovacie schopnosti, ako to zdôrazňuje štúdia uverejnená v roku 2014 v časopise Applied Neuropsychology: Child. Tento model platil v Zhangovom experimente, ktorý zahŕňal približne 60 zdravých účastníkov a 40 ľudí, ktorí boli závislí od nikotínu.
Autori poznamenali, že dva kvantové modely robili podobné predpovede ako najpresnejšie medzi klasickými modelmi. „Aj keď tieto modely neprekonali prevažne výkony ... treba si uvedomiť, že rámec je ešte stále v plienkach a nepochybne si zaslúži ďalšie štúdie,“ dodali.
Aby sa posilnila hodnota ich štúdie, tím vykonal skenovanie mozgu každého účastníka, keď dokončili úlohu Iowa Gambling. Pri tom sa autori pokúšali nahliadnuť na to, čo sa deje v mozgu, keď sa účastníci v priebehu času učili a upravovali svoju stratégiu hry. Výstupy generované kvantovým modelom predpovedali, ako by sa tento proces výučby rozvinul, a autori sa preto domnievali, že hotspoty mozgovej aktivity by mohli nejakým spôsobom korelovať s predikciami modelov.
Skeny odhalili niekoľko aktívnych oblastí mozgu u zdravých účastníkov počas hry, vrátane aktivácie niekoľkých veľkých záhybov v prednom laloku, o ktorých je známe, že sú zapojené do rozhodovania. V fajčiarskej skupine sa však žiadne predpovede vyvolané kvantovým modelom zdali byť spojené s horúcimi miestami mozgovej aktivity. Keďže model odráža schopnosť účastníkov poučiť sa z chýb, výsledky môžu ilustrovať narušenie rozhodovania v skupine fajčiarov, poznamenali autori.
Dodali však, že „ďalší výskum je oprávnený“ s cieľom určiť, čo tieto rozdiely v mozgovej aktivite skutočne odrážajú u fajčiarov a nefajčiarov. „Prepojenie kvantových modelov s neurofyziologickými procesmi v mozgu je veľmi zložitý problém,“ uviedli Haven a Khrennikov. „Táto štúdia je veľmi dôležitá ako prvý krok k jej riešeniu.“
Modely klasického posilňovacieho učenia preukázali „veľký úspech“ v štúdiách emócií, psychiatrických porúch, sociálneho správania, slobodnej vôle a mnohých ďalších kognitívnych funkcií, uviedol Zhang. „Dúfame, že sa vrhne svetlo na kvantové zosilnenie, ktoré poskytne jedinečné poznatky.“
Časom možno kvantová mechanika pomôže vysvetliť všadeprítomné nedostatky v ľudskej logike, ako aj to, ako sa táto rozpadnutosť prejavuje na úrovni jednotlivých neurónov.
