May 22, 2007

A New Kind of Science - Stephen Wolfram

Geçenlerde Stephen Wolfram'ın (Mathematica'nın yaratıcısı) $25000
ödüllü bir soru koyduğunu duydum web'e (http://www.wolframprize.org).
Bu da beni bir süre önce aldığım ama 1000 sayfa olduğu için
korkudan hiç açmadığım "A New Kind of Science" kitabına bakmaya
ikna etti.

Ana konu her işi yapabilen (hesap anlamında), düşünebileceğiniz
her makineyi simüle edebilen evrensel makinelerin var
oluşu. Fiziksel cisimlerle uğraşmaya alışık dimağlarımız için bu
inanması zor bir durum. Bir makine düşünün, istediğiniz zaman bir
arabayı, istediğiniz zaman bir tornavidayı, istediğiniz zaman bir
telefonu simüle edebiliyor! Bir kere A makinesinin B makinesini
simüle edebilmesi için A'nın daha kompleks bir makine olması gerek
gibi bir sezgimiz var. Eğer bu sezgi doğru olsaydı, evrensel bir
makine mümkün olamazdı, her zaman ondan daha kompleks makineler
tasarlayabilirdik. (Asal sayıların sonsuz olmasının ispatı ile
olan analojiye dikkatinizi çekerim).

Ama Alan Turing 1936'da sanal alemde böyle bir makinenin mümkün
olabileceğini gösterdi. İşin ilginç tarafı Turing'in evrensel
makinesi oldukça basit. Sonsuz bir şerit üzerinde bir daktilonun
kafası gibi ileri geri hareket edebilen yazıcı bir kafa düşünün
(1936'da henüz PC'ler icat olunmamıştı, ama daktilolar vardı). Bu
kafanın yapabildiği tek şey şeritte üzerinde bulunduğu sembolü
okuyabilmek, ve sonlu sayıda kurala göre yeni bir sembol yazıp
sağa ya da sola doğru bir pozisyon hareket edebilmek. Turing bu
makinenin diğer tüm makineleri simüle edebileceğini ispatladı.

Evrensel olan tek makine tabi bu daktilo bozması şey değil, Turing
makineleri sadece evrenselliği ilk ispatlanan (gerçi Godel'in
1931'deki meşhur ispatında da evrensel bir makine gizli olduğu
söylenebilir). "A new kind of science" kitabının üçüncü chapterini
okursanız iyi bir basit makineler listesi ve güzel tarifleri var
(http://www.wolframscience.com/nksonline):

- cellular automata
- mobile automata
- turing machines
- substitution systems
- tag systems
- cyclic tag systems
- register machines
- symbolic systems

Ve tabi bugün kullandığımız tüm bilgisayar dilleri ve CPU'larını
da (sonsuz bir memory ekledikten sonra) bu evrensel makineler
listesine koyabiliriz.

Tüm bu makine çeşitleri içinde belli bir karmaşıklığa ulaştıktan
sonra evrenselliği görmek mümkün - bu evrensel makinelerden
herhangi birisi diğer hepsini simüle edebiliyor. Fakat her Turing
makinesi evrensel değil. Örneğin sadece iki çeşit sembol okuyup
yazabilen, ve sadece iki çeşit kurala göre hareket edebilen Turing
makinelerinin evrensel olamayacağı gösterilmiş. Turing'in orijinal
makinesinde tam kaç sembol ve kaç kural olduğunu bilmiyorum. Ama
1960'larda Marvin Minsky 4 sembol ve 7 kural ile evrensel bir
Turing makinesi yapılabileceğini göstermiş. Uzun zaman basit
Turing makineleri konusu ile kimse uğraşmazken, 1990'larda Wolfram
5 sembol ve 2 kural kullanarak evrensel bir makine
yapılabileceğini göstermiş. Yani bu makinenin kendini içinde
bulabileceği 10 farklı durum var. Bu 10 farklı durum için
bulunduğu pozisyona ne yazacağına ve sağa mı sola mı hareket
edeceğine karar veriyorsunuz, o kadar. Ve bu makine dünyada
yazılmış tüm programları simüle etmek için yeterli! (Sadece
programınızın uygun bir tercümesini makinenin şeridine başta
yazmanız gerek, tabi simülasyonun biraz yavaş olduğunu da akıldan
çıkarmamak lazım).

Ödüllü soru ise Wolfram'ın seçtiği 2 kural ve 3 renkli bir Turing
makinesinin evrenselliğini ispatlamak. Var mı gönüllü?

Full post... Related link

Bilinç üzerine bir okuma listesi

Uzun zaman sonra "bilinç" konusunu düşünmeye ve okumaya başladım. Aşağıda küçük bir okuma listesi gönderiyorum ilgilenen için. Ama öncelikle bu konuda "temel soru nedir" sorusuna kendi fikrimce bir cevap yazayım dedim. Belki tatmin edici olmayacak ama konuya bir yerinden girelim.

Galileo ve Newton "evrensel kanunları" keşfetmeden ve Laplace
cinini (Laplace's demon) icat etmeden önce "bilinç" bugün
oluşturduğu kadar ciddi bir sorun değildi sanki. Hayatı özgür
irademiz, isteklerimiz ve inançlarımız cinsinden açıklayabiliyor,
ruhun gerçekliğine maddeninkine olduğundan daha güçlü bir şekilde
bağlanabiliyorduk. Neden olmasın ki, Descartes'in de dediği gibi
en emin olduğumuz şeyler sonuçta kendi düşüncelerimiz,
algılarımız, isteklerimiz - başka herşey yalan olabilir sonuçta...
Bilim konusuna fazla ilgisi olmayan arkadaşlara bilinç konusunu
açmaya çalıştığımda genelde benzer bir tepkiyle karşılaşıyorum:
"problem nedir ki" diyorlar sanki, "ben neyin (irademin,
algılarımın, inançlarımın) gerçek olduğunu biliyorum, senin
bilimin bunları henüz açıklayamıyorsa bu bilimin sorunu..."

Tabi bilimsel olarak kimse daha bilinç ve benzer psikolojik
kavramları beynin fonksiyonları olarak açıklayabilmiş değil. Bazı
filozoflar temelde böyle bir açıklamanın mümkün olabileceğine
karşılar. Fakat yine de sonuçta herşeyin fiziğin temel kanunları
cinsinden açıklanabileceğine dair yaygın bir inanç var. Fiziğin
temel kanunları ise dışarıdan bir etki kabul etmiyor (enerjinin
korunumu vb). Bu durumda bizim birşeyleri kontrol ediyor olmamız
(ki en güçlü inançlarımızdan biri), imkansız gibi
görünüyor. Sonuçta hepimiz atomların köleleri durumundayız
gibi. Ama ben hiç de kendimi atomların oraya buraya ittirdiği bir
madde bulutu gibi hissetmiyorum.

Bu durumdan çıkmak için iki yol var. Birincisi irade, algı, istek
ve inançların temel oluşundan taviz vermemek. Bir ihtimal fiziği
modifiye etmemiz gerekebilir (Penrose metodu). Ya da fiziğin
boşlukları içinde (kuantum belirsizlik, kaos, vs) iradeye yer
aramak. Ya da "bilinç" diye madde ve enerji dışında yeni bir
temel olgu olduğunu varsayıp baştan başlamak.

İkinci yol ise fizikten taviz vermemek. Bu pozisyondaki insanların
yapması gereken ise "nasıl oluyor da bize böyle gözüküyor"
sorusuna cevap vermek. Mesajın sonundaki listede verdiğim tüm
kitaplar bu ikinci yolu takip etmeye çalışan insanların
yazdıkları. Ama o zaman gerçekten atomların oraya buraya ittirdiği
bir bulutsam (ya da Sagan'ın deyimiyle yıldız tozu isek) --

1. Nasıl oluyor da ben istediğim zaman kolumu oynatabiliyorum?

2. Kırmızı bana belli bir şekilde gözüküyor, beynimin her detayını
bilseniz bile kırmızının bana nasıl gözüktüğünü anlayabilir
misiniz?

3. İnsanların (ve bazı diğer canlıların) davranışlarını "istek",
"inanç", "irade" vb kavramları ile hayli iyi açıklayabilmek ve
tahmin edebilmek nasıl mümkün. "istek" gibi kavramların fiziksel
karşılığı nedir?

4. Aynı benim gibi tepki veren bir robot yapsak onun da içinde
dışarıya bakıp gerçekten birşeyler gören "birisi" olur mu? Yoksa
içi boş olabilir mi? Bu robota sen bilinçli misin desek, o da
benim gibi evet dese, yalan mı söylüyor olur?

5. Eğer hepimiz yıldız tozu isek bir grup tozun diğer grup tozu
yok etmesi, acı çektirmesi (zaten acı ne demek?) gibi konularda
niye bu kadar hassasız? Ki böyle kötü şeyler olduğunda, oraya
buraya ittiren atomlar sorumlu ise ceza sistemi saçma değil mi?

6. Ben niye kendimi isteyen, yapan, belli şeylere inanan bir
varlık gibi hissediyorum?

Bu listeyi uzatmak mümkün. Ama dikkat ederseniz hemen her soru
Laplace'in mekanik evreni ile psikolojik ve ahlaki kavramlarımızın
çatışmasından türüyor. En son (ve bence en önemli) soru için
Wittgenstein'ın bilinen bir anektodu gayet aydınlatıcı bence:

Wittgenstein bir arkadaşına sormuş: "Hep merak etmişimdir,
insanlar niye bu kadar uzun zaman güneşin dünyanın etrafında
döndüğünü sanmışlar?" Arkadaşı cevap vermiş: "Neden olacak,
buradan bakınca öyle gözüküyor da ondan..." Wittgenstein'ın
cevabı: "Peki dünya kendi etrafında dönüyor olsaydı nasıl
gözükecekti?"

Peki hepimiz gerçekten trilyonlarca molekülün itişmesinden oluşan
karmaşık yaratıklar olsaydık, kendimizi nasıl hissedecektik?

======
Okuma listesi:

[1] Brainstorms, Daniel C. Dennett 1978
- Dennett malesef Russell kadar temiz düşünüp ifade edebilen bir
yazar değil, ama sanki fuzzy konularda doğru yönlere ışık tutuyor
gibi.

[2] Godel, Escher, Bach, Douglas Hofstadter 1979
- AI'cıların pek övdüğü klasik eser. Okuduğum en güzel tasarlanmış
(estetik olarak) kitaplardan biri (diyaloglar, anagramlar,
resimler). Tercümesi çok zor olmasına rağmen birileri uğraşıp
Hofstadter'in yardımıyla Türkçe'ye çevirmiş, fakat hiç satmadığını
duydum. Her fırsatta bir iki tane alıp öğrencilerime hediye
ediyorum :)

[3] Mind's I, Hofstadter and Dennett 1981
- Okuması kolay güzel hikayelerden (philosophical fiction?)
oluşuyor - bir bilinç mesnevi'si denebilir - bence grubun mecburi
okuma listesinde olmalı ki kompleks fikirleri anlatmak için bi
sürü uğraşacağımıza bu hikayelere gönderme yapabilelim.

[4] Social Brain, Gazzaniga 1987
- Bilincin aslında göründüğü gibi olmadığını (?) en güzel gösteren
neuroscience öykülerinden biri. En büyük problem bilinci herkes
anladığını hissediyor, gerçekten anlama yolunda ilk yapılması
gereken bu "sanılan" anlayışın böyle güzel deneylerle yavaş yavaş
yıkılması. Bu arada Aslı'nın gönderdiği görsel illüzyon linki de
iyi bir başlangıç.

[5] Consciousness Explained, Daniel C. Dennett 1991
- Dennett sonunda orada burada ağzında gevelediği tüm düşünceleri
bir araya koymuş. Ama tabi "bilinç nedir?"->"bilinç ilüzyondur",
"qualia nedir?"->"qualia yoktur" gibi cevaplardan oluştuğu için
rakipleri kitaba "Consciousness explained away" ismi vermişler.

[6] Consciousness: A Very Short Introduction, Susan Blackmore 2005
- Diğerlerini çok güzel özetleyen kısa ve güzel bir
başlangıç. Sadece bir kitaba bakabilecekseniz bunu okuyun derim.

[7] Good and Real, Gary L. Drescher 2006
- Mekanik evren modeli içerisinde sadece bilinci, zamanı ve kaderi
değil, aynı zamanda ahlaki da açıklayabileceğimizi savunan iddialı
bir eser.

[8] I am a Strange Loop, Douglas Hofstadter 2007
- Bunu yeni okuyorum daha, ama Hofstadter'in kendi deyimiyle [2]
GEB'de anlatmak istediklerini tam anlamayanlar için yazılmış bir
kitap.


Full post... Related link