Build-a-brain

Michael Graziano•

Michael Graziano | مايكل غراتسيانو

Princeton University | جامعة برينستون

Aeon, 10 July 2015 | إيون، 10 يوليو 2015

Build-a-brain

اصنع دماغًا بنفسك

We could build an artificial brain that believes itself to be conscious. Does that mean we have solved the hard problem?

قد نتمكن من بناء دماغ اصطناعي يعتقد أنه واعٍ. فهل يعني ذلك أننا حللنا المشكلة الصعبة؟

The brain is a machine: a device that processes information. That’s according to the last 100 years of neuroscience. And yet, somehow, it also has a subjective experience of at least some of that information. Whether we’re talking about the thoughts and memories swirling around on the inside, or awareness of the stuff entering through the senses, somehow the brain experiences its own data. It has consciousness. How can that be?

الدماغ آلة: جهاز يعالج المعلومات. هذا ما يقوله علم الأعصاب في المئة عام الأخيرة. ومع ذلك، فهو يمتلك على نحو ما خبرة ذاتية ببعض تلك المعلومات على الأقل. وسواء كنا نتحدث عن الأفكار والذكريات التي تدور في الداخل، أو عن الوعي بما يدخل عبر الحواس، فإن الدماغ يخبر بياناته الخاصة على نحو ما. إنه يمتلك الوعي. فكيف يكون ذلك؟

That question has been called the ‘hard problem’ of consciousness, where ‘hard’ is a euphemism for ‘impossible’. For decades, it was a disreputable topic among scientists: if you can’t study it or understand it or engineer it, then it isn’t science. On that view, neuroscientists should stick to the mechanics of how information is processed in the brain, not the spooky feeling that comes along with the information. And yet, one can’t deny that the phenomenon exists. What exactly is this consciousness stuff?

وقد سُمّي هذا السؤال «المشكلة الصعبة» في الوعي، حيث تكون كلمة «صعبة» تلطيفًا لكلمة «مستحيلة». وظل لعقود موضوعًا غير ذي سمعة طيبة بين العلماء: فإذا لم تستطع دراسته أو فهمه أو هندسته، فهو ليس علمًا. وبناءً على ذلك الرأي، ينبغي لعلماء الأعصاب أن يلتصقوا بآليات معالجة المعلومات في الدماغ، لا بالإحساس المخيف الذي يأتي مع المعلومة. ومع ذلك، لا يمكن للمرء أن ينكر وجود الظاهرة. فما هذا «الوعي» بالضبط؟

Here’s a more pointed way to pose the question: can we build it? Artificial intelligence is growing more intelligent every year, but we’ve never given our machines consciousness. People once thought that if you made a computer complicated enough it would just sort of ‘wake up’ on its own. But that hasn’t panned out (so far as anyone knows). Apparently, the vital spark has to be deliberately designed into the machine. And so the race is on to figure out what exactly consciousness is and how to build it.

وهذه طريقة أكثر حدة لطرح السؤال: هل نستطيع بناءه؟ إن الذكاء الاصطناعي يزداد ذكاءً كل عام، لكننا لم نمنح آلاتنا الوعي قط. وقد ظن الناس يومًا أنك إن صنعت حاسوبًا معقدًا بما يكفي فسيصحو من تلقاء نفسه. لكن ذلك لم يتحقق (بحسب ما يعلمه أي أحد). ويبدو أن الشرارة الحيوية يجب أن تُصمَّم في الآلة عن قصد. وهكذا بدأ السباق لمعرفة ما هو الوعي بالضبط وكيف يُبنى.

I’ve made my own entry into that race, a framework for understanding consciousness called the Attention Schema theory. The theory suggests that consciousness is no bizarre byproduct – it’s a tool for regulating information in the brain. And it’s not as mysterious as most people think. As ambitious as it sounds, I believe we’re close to understanding consciousness well enough to build it.

وقد شاركت في ذلك السباق بإسهام خاص، هو إطار لفهم الوعي يُسمّى نظرية «مخطط الانتباه». وتقترح النظرية أن الوعي ليس ناتجًا ثانويًا غريبًا، بل أداة لتنظيم المعلومات في الدماغ. وهو ليس بالغموض الذي يظنه معظم الناس. ومهما بدا ذلك طموحًا، فإنني أعتقد أننا اقتربنا من فهم الوعي بما يكفي لبنائه.

In this article I’ll conduct a thought experiment. Let’s see if we can construct an artificial brain, piece by hypothetical piece, and make it conscious. The task could be slow and each step might seem incremental, but with a systematic approach we could find a path that engineers can follow.

في هذا المقال سأجري تجربة ذهنية. فلنرَ إن كان بوسعنا أن نبني دماغًا اصطناعيًا، قطعةً افتراضية بعد قطعة، ونجعله واعيًا. قد تكون المهمة بطيئة وقد تبدو كل خطوة تدريجية، لكن بمنهج منتظم يمكننا أن نجد مسارًا يستطيع المهندسون أن يسيروا عليه.

Imagine a robot equipped with camera eyes. Let’s pick something mundane for it to look at – a tennis ball. If we can build a brain to be conscious of a tennis ball – just that – then we’ll have made the essential leap.

تخيّل روبوتًا مزوّدًا بعينين كاميرتين. ولنختر له شيئًا عاديًا لينظر إليه: كرة تنس. فإن استطعنا بناء دماغ يكون واعيًا بكرة تنس، وذلك وحده، فقد حققنا القفزة الجوهرية.

What information should be in our build-a-brain to start with? Clearly, information about the ball. Light enters the eye and is translated into signals. The brain processes those signals and builds up a description of the ball. Of course, I don’t mean literally a picture of a ball in the head. I mean the brain constructs information such as colour, shape, size and location. It constructs something like a dossier, a dataset that’s constantly revised as new signals come in. This is sometimes called an internal model.

ما المعلومات التي ينبغي أن يحتويها «دماغنا المصنوع» في البداية؟ من الواضح أنها معلومات عن الكرة. يدخل الضوء العين ويُترجم إلى إشارات. ويعالج الدماغ تلك الإشارات ويبني وصفًا للكرة. وبالطبع لا أعني حرفيًا صورة كرة داخل الرأس، بل أعني أن الدماغ يبني معلومات مثل اللون والشكل والحجم والموقع. إنه يبني شيئًا أشبه بملف، أو مجموعة بيانات تُنقَّح باستمرار مع ورود إشارات جديدة. ويُسمّى هذا أحيانًا النموذج الداخلي.

In the real brain, an internal model is always inaccurate – it’s schematic – and that inaccuracy is important. It would be a waste of energy and computing resources for the brain to construct a detailed, scientifically accurate description of the ball. So it cuts corners. Colour is a good example of that. In reality, millions of wavelengths of light mix together in different combinations and reflect from different parts of the ball. The eyes and the brain, however, simplify that complexity into the property of colour. Colour is a construct of the brain. It’s a caricature, a proxy for reality, and it’s good enough for basic survival.

في الدماغ الحقيقي، يكون النموذج الداخلي دائمًا غير دقيق، فهو تخطيطي، وهذا اللا دقة مهم. إذ سيكون إهدارًا للطاقة وموارد الحوسبة أن يبني الدماغ وصفًا مفصلًا ودقيقًا علميًا للكرة. لذلك فهو يقتصد في الجهد. واللون مثال جيد على ذلك. ففي الواقع، تختلط ملايين الأطوال الموجية للضوء في تركيبات مختلفة وتنعكس عن أجزاء مختلفة من الكرة. أما العينان والدماغ فيبسّطان ذلك التعقيد إلى خاصية اللون. فاللون بناء من صنع الدماغ. إنه رسم كاريكاتوري، وبديل عن الواقع، وهو جيد بما يكفي للبقاء الأساسي.

Is the robot conscious of the ball in the same sense as you? Would it claim to have an inner feeling?

فهل يكون الروبوت واعيًا بالكرة بالمعنى نفسه الذي تعيه أنت؟ وهل يزعم أن لديه إحساسًا داخليًا؟

But the brain does more than construct a simplified model. It constructs vast numbers of models, and those models compete with each other for resources. The scene might be cluttered with tennis racquets, a few people, the trees in the distance – too many things for the brain to process in depth all at the same time. It needs to prioritise.

لكن الدماغ يفعل أكثر من بناء نموذج مبسّط. إنه يبني أعدادًا هائلة من النماذج، وتتنافس تلك النماذج فيما بينها على الموارد. فقد يكون المشهد مزدحمًا بمضارب التنس وبضعة أشخاص وأشجار في البعيد، أي أشياء أكثر من أن يعالجها الدماغ بعمق في الوقت نفسه. لذلك يحتاج إلى ترتيب الأولويات.

That focussing is called attention. I confess that I don’t like the word attention. It has too many colloquial connotations. What neuroscientists mean by attention is something specific, something mechanistic. A particular internal model in the brain wins the competition of the moment, suppresses its rivals, and dominates the brain’s outputs.

ويُسمّى ذلك التركيز الانتباه. وأعترف بأنني لا أحب كلمة الانتباه، فلها دلالات عامية كثيرة جدًا. وما يعنيه علماء الأعصاب بالانتباه شيء محدد، شيء آلي. إن نموذجًا داخليًا معينًا في الدماغ يفوز بمنافسة اللحظة، ويكبت منافسيه، ويهيمن على مخرجات الدماغ.

All of this gives a picture of how a normal brain processes the image of a tennis ball. And so far there’s no mystery. With a computer and a camera we could, in principle, build all of this into our robot. We could give our robot an internal model of a ball and an attentional focus on the ball. But is the robot conscious of the ball in the same subjective sense that you might be? Would it claim to have an inner feeling? Some scholars of consciousness would say yes. Visual awareness arises from visual processing.

كل هذا يرسم صورة لكيفية معالجة دماغ عادي لصورة كرة تنس. وحتى الآن لا يوجد غموض. فبحاسوب وكاميرا يمكننا من حيث المبدأ أن نبني كل ذلك في روبوتنا. ويمكننا أن نمنح روبوتنا نموذجًا داخليًا للكرة وتركيزًا انتباهيًا عليها. لكن هل يكون الروبوت واعيًا بالكرة بالمعنى الذاتي نفسه الذي قد تكون واعيًا به أنت؟ وهل يزعم أن لديه إحساسًا داخليًا؟ سيقول بعض علماء الوعي: نعم. فالوعي البصري ينشأ من المعالجة البصرية.

I would say no. We’ve taken a first step, but we have more work to do.

أما أنا فسأقول: لا. لقد خطونا الخطوة الأولى، لكن ما زال أمامنا عمل أكثر.

Let’s ask the robot. As long as we’re doing a build-a-brain thought experiment, we might as well build in a linguistic processor. It takes in questions, accesses the information available in the robot’s internal models, and on that basis answers the questions.

فلنسأل الروبوت إذن. وما دمنا نجري تجربة ذهنية لبناء دماغ، فمن الأفضل أن نبني فيه أيضًا معالجًا لغويًا. فهو يتلقى الأسئلة، ويصل إلى المعلومات المتاحة في النماذج الداخلية للروبوت، ويجيب عن الأسئلة على ذلك الأساس.

We ask: ‘What’s there?’

نسأله: «ما الموجود هناك؟»

It says: ‘A ball.’

فيقول: «كرة».

We ask: ‘What are the properties of the ball?’

ونسأله: «ما خصائص الكرة؟»

It says: ‘It’s green, it’s round, it’s at that location.’ It can answer that because the robot contains that information. Now we ask: ‘Are you aware of the ball?’

فيقول: «إنها خضراء، وإنها مستديرة، وإنها في ذلك الموقع». ويستطيع الإجابة عن ذلك لأن الروبوت يحتوي تلك المعلومة. والآن نسأله: «هل أنت واعٍ بالكرة؟»

It says: ‘Cannot compute.’

فيقول: «لا يمكن الحساب».

Why? Because the machine accesses the internal model that we’ve given it so far and finds no relevant information. Plenty of information about the ball. No information about what awareness is. And no information about itself. After all, we asked it: ‘Are you aware of the ball?’ It doesn’t even have information on what this ‘you’ is, so of course it can’t answer the question. It’s like asking your digital camera: ‘Are you aware of the picture?’ It doesn’t compute in that domain.

ولماذا؟ لأن الآلة تصل إلى النموذج الداخلي الذي منحناها إياه حتى الآن فلا تجد فيه أي معلومة ذات صلة. معلومات وفيرة عن الكرة. ولا معلومة عن ماهية الوعي. ولا معلومة عن ذاتها. فقد سألناها في النهاية: «هل أنت واعٍ بالكرة؟» وهي لا تملك حتى معلومة عن ماهية هذا «الأنت»، فمن الطبيعي ألا تستطيع الإجابة عن السؤال. إنه أشبه بأن تسأل كاميرتك الرقمية: «هل أنت واعية بالصورة؟» فهي لا تحسب شيئًا في ذلك المجال.

But we can fix that. Let’s add another component, a second internal model. What we need now is a model of the self.

لكننا نستطيع إصلاح ذلك. فلنضف مكوّنًا آخر، نموذجًا داخليًا ثانيًا. وما نحتاجه الآن هو نموذج للذات.

A self-model, like any other internal model, is information put together in the brain. The information might include the physical shape and structure of the body, information about personhood, autobiographical memories. And one particularly important part of the human self-model is called the body schema.

ونموذج الذات، مثل أي نموذج داخلي آخر، هو معلومات تُجمَّع في الدماغ. وقد تشمل المعلومة الشكلَ الفيزيائي للجسد وبنيتَه، ومعلومات عن الشخصية، وذكريات سِيَرية ذاتية. ومن الأجزاء المهمة بشكل خاص في نموذج الذات البشري جزء يُسمّى مخطط الجسد.

The body schema is the brain’s internal model of the physical self: how it moves, what belongs to it, what doesn’t, and so on. This is a complex and delicate piece of equipment, and it can be damaged. The British neurologist Oliver Sacks tells the story of a man who wakes up in the hospital after a stroke to find that somebody has played a horrible joke. For some reason there’s a rubbery, cadaverous leg in bed with him. Disgusted, he grabs the leg and throws it out of bed. Unfortunately, it is attached to him and so he goes with it.

ومخطط الجسد هو النموذج الداخلي الذي يمتلكه الدماغ عن الذات الفيزيائية: كيف تتحرك، وما ينتمي إليها وما لا ينتمي، وهكذا. وهذا جهاز معقد ودقيق، ويمكن أن يتعرض للتلف. ويحكي طبيب الأعصاب البريطاني أوليفر ساكس قصة رجل يستيقظ في المستشفى بعد جلطة دماغية ليكتشف أن أحدهم دبّر له مزحة فظيعة. فلسبب ما، ثمة ساق مطاطية شبيهة بساق جثة في السرير معه. فبشمئزازه، يمسك الساق ويرميها خارج السرير. وللأسف، إنها متصلة به، فيسقط معها.

Evidently, in Sack’s story, a part of the man’s internal model of his self has become corrupted in such a way that he can no longer process the fact that his leg belongs to him. But there are many ways in which brain damage can disrupt one or another aspect of the self-model. It’s frighteningly easy to throw a spanner in the works.

ومن الواضح، في قصة ساكس، أن جزءًا من النموذج الداخلي للرجل عن ذاته قد فسد على نحو لم يعد معه قادرًا على معالجة حقيقة أن ساقه تنتمي إليه. لكن ثمة طرقًا كثيرة يمكن أن يعطّل بها تلف الدماغ جانبًا أو آخر من نموذج الذات. فمن السهل المخيف أن يُلقى عود في العجلات.

We say to the machine: ‘Tell us about yourself’

نقول للآلة: «حدّثنا عن نفسك»

Now that our build-a-brain has a self-model as well as a model of the ball, let’s ask it more questions.

وبعد أن صار لـ«دماغنا المصنوع» نموذج ذات إضافة إلى نموذج الكرة، فلنطرح عليه أسئلة أكثر.

We say: ‘Tell us about yourself.’

نقول: «حدّثنا عن نفسك».

It replies: ‘I’m a person. I’m standing at this location, I’m this tall, I’m this wide, I grew up in Buffalo, I’m a nice guy,’ or whatever information is available in its internal self-model.

فيجيب: «أنا شخص. أقف في هذا الموقع، وطولي كذا، وعرضي كذا، وترعرعت في بافالو، وأنا رجل طيب»، أو أي معلومة متاحة في نموذج ذاته الداخلي.

Now we ask: ‘What’s the relationship between you and the ball?’

ثم نسأله: «ما العلاقة بينك وبين الكرة؟»

Uh oh. The machine accesses its two internal models and finds no answer. Plenty of information about the self. Plenty of separate information about the ball. No information about the relationship between the two or even what the question means.

أوه. تصل الآلة إلى نموذجيها الداخليين فلا تجد جوابًا. معلومات وفيرة عن الذات. ومعلومات وفيرة منفصلة عن الكرة. ولا معلومة عن العلاقة بين الاثنين، ولا حتى عن معنى السؤال.

We ask: ‘Are you aware of the ball?’

نسأله: «هل أنت واعٍ بالكرة؟»

It says: ‘Cannot compute.’

فيقول: «لا يمكن الحساب».

We’ve hit another wall. Equipped only with those two internal models, the robot fails the Turing test again: the machine cannot pass for human.

لقد اصطدمنا بجدار آخر. فبالنموذجين الداخليين وحدهما، يفشل الروبوت في اختبار تورينغ مرة أخرى: فالآلة لا تستطيع أن تنتحل صفة الإنسان.

Why have internal models at all? The real use of a brain is to have some control over yourself and the world around you. But you can’t control anything if you don’t have a good, updated dossier on it, knowing what it is, what it’s doing, and what it might do next. Internal models keep track of things that are useful to monitor. So far we’ve given our robot a model of the ball and a model of itself. But we’ve neglected the third obvious component of the scene: the complex relationship between the self and the ball. The robot is focusing its attention on the ball. That’s a resource that needs to be controlled intelligently. Clearly it’s an important part of the ongoing reality that the robot’s brain needs to monitor. Let’s add a model of that relationship and see what it gives us.

ولماذا نستخدم النماذج الداخلية أصلًا؟ إن الاستخدام الحقيقي للدماغ هو امتلاك قدر من التحكم في نفسك وفي العالم المحيط بك. لكنك لا تستطيع التحكم في شيء إن لم يكن لديك ملف جيد ومحدَّث عنه، تعرف فيه ما هو، وما يفعله، وما قد يفعله بعد ذلك. فالنماذج الداخلية تتابع الأشياء التي يستحق رصدها. وحتى الآن منحنا روبوتنا نموذجًا للكرة ونموذجًا لذاته. لكننا أهملنا المكوّن الثالث الواضح في المشهد: العلاقة المعقدة بين الذات والكرة. فالروبوت يركّز انتباهه على الكرة. وذلك مورد يحتاج إلى تحكّم ذكي. ومن الواضح أنه جزء مهم من الواقع الجاري الذي يحتاج دماغ الروبوت إلى رصده. فلنضف نموذجًا لتلك العلاقة ونرَ ما يعطينا.

Alas, we can no longer dip into standard neuroscience. Whereas we have decades of research on internal models of concrete things such as tennis balls, there’s virtually nothing on internal models of attention. It hadn’t occurred to scientists that such a thing might exist. Still, there’s no particular mystery about what it might look like. To build it into our robot, we once again need to decide what information should be present. Presumably, like the internal model of the ball, it would describe general, abstracted properties of attention, not microscopic physical details.

لكن، للأسف، لم يعد بوسعنا أن نستقي من علم الأعصاب المعياري. فبينما لدينا عقود من البحث في النماذج الداخلية لأشياء ملموسة مثل كرات التنس، لا يوجد تقريبًا أي شيء عن النماذج الداخلية للانتباه. ولم يخطر للعلماء أن شيئًا كهذا قد يوجد. ومع ذلك، لا غموض خاص في كيفية ظهوره. ولبنائه في روبوتنا، نحتاج مرة أخرى إلى تحديد المعلومات التي ينبغي أن تكون حاضرة فيه. ومن المفترض أنه، مثل النموذج الداخلي للكرة، سيصف خصائص عامة مجرَّدة للانتباه، لا تفاصيل فيزيائية مجهرية.

For example, it might describe attention as a mental possession of something, or as something that empowers you to react. It might describe it as something located inside you. All of these are general properties of attention. But this internal model probably wouldn’t contain details about such things as neurons, or synapses, or electrochemical signals – the physical nuts and bolts. The brain doesn’t need to know about that stuff, any more than it needs a theoretical grasp of quantum electrodynamics in order to call a red ball red. To the visual system, colour is just a thing on the surface of an object. And so, according to the information in this internal model, attention is a thing without any physical mechanism.

فعلى سبيل المثال، قد يصف الانتباه بأنه حيازة ذهنية لشيء ما، أو بأنه شيء يمكّنك من التفاعل. وقد يصفه بأنه شيء يقع داخلك. وكل هذه خصائص عامة للانتباه. لكن هذا النموذج الداخلي لن يحتوي على الأرجح تفاصيل عن أشياء مثل العصبونات أو المشابك أو الإشارات الكهروكيميائية، أي الصواميل والمسامير الفيزيائية. فالدماغ لا يحتاج إلى معرفة ذلك، تمامًا كما لا يحتاج إلى إلمام نظري بالكهروديناميكا الكمية كي يسمّي كرة حمراء حمراء. فبالنسبة إلى الجهاز البصري، اللون مجرد شيء على سطح الجسم. وهكذا، وفقًا للمعلومات في هذا النموذج الداخلي، يكون الانتباه شيئًا بلا أي آلية فيزيائية.

With our latest model, we’ve given the machine an incomplete, slightly inaccurate picture of its own process of attention – its relationship to that ball. When we ask: ‘What’s the relationship between you and the ball?’ the machine accesses its internal models and reports the available information. It says: ‘I have mental possession of the ball.’

وبنموذجنا الأحدث، منحنا الآلة صورة ناقصة وغير دقيقة قليلًا عن عملية انتباهها الخاصة، أي عن علاقتها بتلك الكرة. وعندما نسأل: «ما العلاقة بينك وبين الكرة؟» تصل الآلة إلى نماذجها الداخلية وتُبلّغ بالمعلومات المتاحة. فتقول: «أنا أحياز الكرة ذهنيًا».

That sounds promising. We ask: ‘Tell us more about this mental possession. What’s the physical mechanism?’ And then something strange happens.

هذا يبدو واعدًا. فنسأل: «حدّثنا أكثر عن هذه الحيازة الذهنية. ما الآلية الفيزيائية؟» وهنا يحدث شيء غريب.

The models don’t contain detailed specifications of how attention is implemented. Why would they? So the build-a-brain can answer only based on its own incomplete knowledge. When asked, naive people don’t say that colour is an interaction between millions of light wavelengths and their eyes: they say it is a property of an object. After all, that’s how their brain represents colour. Similarly, the build-a-brain will describe its model’s own abstractions as if they somehow floated free of any specific implementation, because that’s (at best) how they will be represented within its self-model.

فالنماذج لا تحتوي على مواصفات مفصلة لكيفية تنفيذ الانتباه. ولماذا تحتوي عليها؟ لذلك لا يستطيع «دماغنا المصنوع» أن يجيب إلا على أساس معرفته الناقصة. فعندما تُطرح عليهم الأسئلة، لا يقول الناس العاديون إن اللون تفاعل بين ملايين الأطوال الموجية للضوء وعيونهم، بل يقولون إنه خاصية للجسم. فدماغهم يمثّل اللون بهذه الطريقة بعد كل شيء. وبالمثل، سيصف «دماغنا المصنوع» تجريدات نموذجه كأنها تطفو في الفراغ بمعزل عن أي تنفيذ محدد، لأنها، في أفضل الأحوال، كذلك ستمثَّل داخل نموذج ذاته.

It says: ‘There is no physical mechanism. It just is. It is non-physical and it’s located inside me. Just as my arms and legs are physical parts of me, there’s also a non-physical part of me. It mentally possesses things and allows me to act with respect to those things. It’s my consciousness.’

فيقول: «لا توجد آلية فيزيائية. إنه موجود فحسب. إنه غير فيزيائي ويقع داخلي. وكما أن ذراعيَّ وساقيَّ جزءان فيزيائيان مني، فثمة أيضًا جزء غير فيزيائي مني. إنه يحياز الأشياء ذهنيًا ويتيح لي أن أتصرّف إزاءها. إنه وعيي».

We built the robot, so we know why it says that. It says that because it’s a machine accessing internal models, and whatever information is contained in those models it reports to be true. And it’s reporting a physically incoherent property, a non-physical consciousness, because its internal models are blurry, incomplete descriptions of physical reality.

نحن بنينا الروبوت، لذلك نعرف لماذا يقول ذلك. إنه يقوله لأنه آلة تصل إلى نماذج داخلية، وأي معلومة تحتويها تلك النماذج يُبلّغ عنها باعتبارها صحيحة. وهو يُبلّغ عن خاصية غير متماسكة فيزيائيًا، وعيٍ غير فيزيائي، لأن نماذجه الداخلية أوصاف ضبابية وناقصة للواقع الفيزيائي.

Now we have something that begins to sound spooky. We have a machine that insists it’s no mere machine

الآن صار لدينا شيء يبدأ أن يبدو مخيفًا. لدينا آلة تُصرّ على أنها ليست مجرد آلة

We know that, but it doesn’t. It possesses no information about how it was built. Its internal models don’t contain the information: ‘By the way, we’re a computing device that accesses internal models, and our models are incomplete and inaccurate.’ It’s not even in a position to report that it has internal models, or that it’s processing information at all.

نحن نعرف ذلك، لكن هي لا تعرفه. فهي لا تملك أي معلومة عن كيفية صنعها. ولا تحتوي نماذجها الداخلية على المعلومة القائلة: «بالمناسبة، نحن جهاز حوسبة يصل إلى نماذج داخلية، ونماذجنا ناقصة وغير دقيقة». بل إنها ليست في موقع يسمح لها بأن تُبلّغ أنها تمتلك نماذج داخلية، أو أنها تعالج معلومات أصلًا.

Just to make sure, we ask it: ‘Are you positive you’re not just a computing machine with internal models, and that’s why you claim to have awareness?’

وللتأكد فقط، نسألها: «هل أنت متأكدة أنك لست مجرد آلة حوسبة ذات نماذج داخلية، وأنك لهذا السبب تزعمين أن لديك وعيًا؟»

The machine, accessing its internal models, says: ‘No, I’m a person with a subjective awareness of the ball. My awareness is real and has nothing to do with computation or information.’

فتقول الآلة، وهي تصل إلى نماذجها الداخلية: «لا، أنا شخص لديه وعي ذاتي بالكرة. ووعيي حقيقي وليس له أي علاقة بالحوسبة أو المعلومات».

The theory explains why the robot refuses to believe the theory. And now we have something that begins to sound spooky. We have a machine that insists it’s no mere machine. It operates by processing information while insisting that it doesn’t. It says it has consciousness and describes it in the same ways that we humans do. And it arrives at that conclusion by introspection – by a layer of cognitive machinery that accesses internal models. The machine is captive to its internal models, so it can’t arrive at any other conclusions.

وتفسّر النظرية لماذا يرفض الروبوت أن يصدّق النظرية. والآن صار لدينا شيء يبدأ أن يبدو مخيفًا. لدينا آلة تُصرّ على أنها ليست مجرد آلة. إنها تعمل بمعالجة المعلومات بينما تُصرّ على أنها لا تفعل. وتقول إن لديها وعيًا وتصفه بالطرق نفسها التي نصفه بها نحن البشر. وهي تصل إلى تلك النتيجة بالاستبطان، أي بطبقة من الآلة المعرفية تصل إلى النماذج الداخلية. فالآلة أسيرة نماذجها الداخلية، ولذلك لا تستطيع الوصول إلى أي استنتاجات أخرى.

Admittedly, a tennis ball is a bit limited. Yet the same logic could apply to anything. Awareness of a sound, a recalled memory, self-awareness – the build-a-brain experiment shows how a brain could insist: ‘I am aware of X.’

ونسلّم بأن كرة التنس شيء محدود بعض الشيء. ومع ذلك، يمكن تطبيق المنطق نفسه على أي شيء. فالوعي بصوت، أو بذكرى مستدعاة، أو الوعي بالذات، كلها أمور تُظهر تجربة «اصنع دماغًا» كيف يمكن لدماغ أن يُصرّ: «أنا واعٍ بـ س».

And this is the central question of consciousness.

وهذا هو السؤال المركزي في الوعي.

Consciousness research has been stuck because it assumes the existence of magic. Nobody uses that word because we all know there’s not supposed to be such a thing. Yet scholars of consciousness – I would say most scientific scholars of consciousness – ask the question: ‘How does the brain generate that seemingly impossible essence, an internal experience?’

ظلّ بحث الوعي راكدًا لأنه يفترض وجود السحر. ولا أحد يستخدم تلك الكلمة لأننا جميعًا نعلم أنه لا يُفترض وجود شيء كهذا. ومع ذلك يطرح دارسو الوعي، بل أجرؤ على القول إن معظم دارسي الوعي العلميين، السؤال: «كيف يولّد الدماغ ذلك الجوهر الذي يبدو مستحيلًا، أي الخبرة الداخلية؟»

By asking the question, scholars set up an even bigger mystery. How does that subtle essence emerging from the brain turn around and exert physical forces, directing this pathway and that synapse, enabling me to type about it, or scholars to argue about it? There is a kind of magical incoherence about the approach.

وبطرحهم السؤال، ينصب الدارسون لغزًا أكبر. فكيف لذلك الجوهر اللطيف المنبثق من الدماغ أن يستدير فيمارس قوى فيزيائية، فيوجّه هذا المسار وتلك المشبك، ويمكّنني من الكتابة عنه، أو يمكّن الدارسين من الجدال حوله؟ إن في هذا النهج نوعًا من اللا تماسك السحري.

But we don’t need magic to explain the phenomenon. Brains insist they have consciousness. That insistence is the result of introspection: of cognitive machinery accessing deeper internal information. And an internal model of attention, like the one we added to our build-a-brain, would contain exactly, but exactly, that information.

لكننا لا نحتاج إلى السحر لتفسير الظاهرة. فالأدمغة تُصرّ على أن لديها وعيًا. وذلك الإصرار نتيجة الاستبطان، أي وصول الآلة المعرفية إلى معلومات داخلية أعمق. والنموذج الداخلي للانتباه، مثل النموذج الذي أضفناه إلى «دماغنا المصنوع»، سيحتوي بالضبط، بل بالضبط، تلك المعلومة.

A popular trend in some circles is to dismiss consciousness as an illusion. It doesn’t exist and therefore can’t possibly serve any purpose. When people first encounter the Attention Schema theory, they sometimes put it in that iconoclastic category. That is a mistake. In this theory, consciousness is far from useless. It’s a crucial part of the machine.

وهناك اتجاه شائع في بعض الأوساط هو أن يُصرف الوعي باعتباره وهمًا. فهو غير موجود، ولذلك لا يمكن أن يخدم أي غرض. وعندما يصادف الناس نظرية «مخطط الانتباه» أول مرة، يضعونها أحيانًا في تلك الفئة المحطِّمة للأصنام. وذلك خطأ. فالوعي في هذه النظرية أبعد ما يكون عن كونه عديم الفائدة. إنه جزء حاسم من الآلة.

Suppose you have a city map. It’s definitely useful. Without it, you might never reach your goal. Is the map a perfect rendering of the city? No. There is no such thing as a two-dimensional, black-and-white city filled with perfectly straight paths and neat angles. But the city itself is real, the map is real, the information in it is mostly valid if simplified, and so the map is unquestionably of practical use. Knowing all this, you probably won’t suffer an existential crisis over the reality of the city or dismiss the contents or the existence of the map as an illusion. The truth is much simpler: your model of the city is helpful but not perfectly accurate.

لنفترض أن لديك خريطة لمدينة. إنها مفيدة بالتأكيد. فمن دونها قد لا تبلغ هدفك أبدًا. فهل الخريطة تمثيل مثالي للمدينة؟ لا. فلا وجود لمدينة ثنائية الأبعاد بالأبيض والأسود تكتظ بمسارات مستقيمة تمامًا وزوايا أنيقة. لكن المدينة نفسها حقيقية، والخريطة حقيقية، والمعلومات فيها صحيحة في معظمها وإن كانت مبسّطة، ولذلك للخريطة فائدة عملية لا شك فيها. وأنت، إذ تعرف كل هذا، لن تعاني على الأرجح أزمة وجودية بشأن حقيقة المدينة، ولن تصرف محتوى الخريطة أو وجودها باعتباره وهمًا. والحقيقة أبسط من ذلك بكثير: نموذجك للمدينة مفيد لكنه ليس دقيقًا تمامًا.

Gone are the days of waiting for computers to get so complicated that they spontaneously become conscious

ولّت أيام انتظار أن تبلغ الحواسيب من التعقيد حدًا تصير فيه واعية تلقائيًا

There is a real thing that we call attention – a wildly complex, beautifully adapted method of focusing the brain’s resources on a limited set of signals. Attention is important. Without it, we would be paralysed by the glut of information pouring into us. But there’s no point having it if you can’t control it. A basic principle of control theory is this: to control something, the system needs an internal model of it. To monitor and control its own attention, the brain builds an attention schema. This is like a map of attention. It contains simplified, slightly distorted information about what attention is and what it is doing at any particular moment.

ثمة شيء حقيقي نسميه الانتباه، وهو طريقة بالغة التعقيد ومتكيفة ببراعة لتركيز موارد الدماغ على مجموعة محدودة من الإشارات. والانتباه مهم. فمن دونه كنا سنُشلّ بفعل الطوفان المعلوماتي المتدفق إلينا. لكن لا جدوى من امتلاكه إن لم تستطع التحكم فيه. ومن المبادئ الأساسية في نظرية التحكم أن النظام يحتاج، للتحكم في شيء ما، إلى نموذج داخلي عنه. ولرصد انتباهه والتحكم فيه، يبني الدماغ مخطط انتباه. وهذا أشبه بخريطة للانتباه. وهي تحتوي معلومات مبسّطة ومشوّهة قليلًا عن ماهية الانتباه وما يفعله في أي لحظة بعينها.

Without an attention schema, the brain could no longer claim it has consciousness. It would have no information about what consciousness is, and wouldn’t know how to answer questions about it. It would lack information about how the self relates to anything in the world. What is the relationship between me and the ball? Cannot compute.

ومن دون مخطط انتباه، لن يستطيع الدماغ بعد الآن أن يزعم أن لديه وعيًا. فلن تكون لديه أي معلومة عن ماهية الوعي، ولن يعرف كيف يجيب عن أسئلة بشأنه. وسيفتقد المعلومة عن كيفية ارتباط الذات بأي شيء في العالم. فما العلاقة بيني وبين الكرة؟ لا يمكن الحساب.

More crippling than that, it would lose control over its own focus. Like trying to navigate a city without a map, it would be left to navigate the complexities of attention without a model of attention. And even beyond that, lacking a construct of consciousness, the brain would be unable to attribute the same property to other people. It would lose all understanding that other people are conscious beings that make conscious decisions.

وأشد من ذلك إقعادًا أنه سيفقد التحكم في تركيزه الخاص. فمثل محاولة التنقل في مدينة بلا خريطة، سيُترك ليتنقل في تعقيدات الانتباه من دون نموذج للانتباه. بل إنه، فوق ذلك، ومن دون بناء مفهومي للوعي، لن يستطيع أن ينسب الخاصية نفسها إلى الآخرين. وسيفقد كل فهم بأن الآخرين كائنات واعية تتخذ قرارات واعية.

Consciousness matters. Unlike many modern attempts to explain it away, the Attention Schema theory does exactly the opposite of trivialising or dismissing. It gives it a place of importance.

إن الوعي يهم. وخلافًا لكثير من المحاولات الحديثة لتفسيره بالإلغاء، تفعل نظرية «مخطط الانتباه» عكس التهوين أو الصرف تمامًا. إنها تمنحه مكانة مهمة.

As long as scholars think of consciousness as a magic essence floating inside the brain, it won’t be very interesting to engineers. But if it’s a crucial set of information, a kind of map that allows the brain to function correctly, then engineers may want to know about it. And that brings us back to artificial intelligence. Gone are the days of waiting for computers to get so complicated that they spontaneously become conscious. And gone are the days of dismissing consciousness as an airy-fairy essence that would bring no obvious practical benefit to a computer anyway. Suddenly it becomes an incredibly useful tool for the machine.

فما دام الدارسون ينظرون إلى الوعي كجوهر سحري يطفو داخل الدماغ، فلن يكون مثيرًا للاهتمام كثيرًا لدى المهندسين. لكن إن كان مجموعة معلومات حاسمة، ونوعًا من الخريطة التي تتيح للدماغ أن يعمل على نحو صحيح، فقد يرغب المهندسون في معرفته. وهذا يعيدنا إلى الذكاء الاصطناعي. فقد ولّت أيام انتظار أن تبلغ الحواسيب من التعقيد حدًا تصير فيه واعية تلقائيًا. وولّت أيام صرف الوعي كجوهر خيالي لا يجلب على أي حال أي فائدة عملية واضحة للحاسوب. وفجأة يصبح أداة بالغة الفائدة للآلة.

Building a functioning attention schema is within the range of current technology. It would require a group effort but it is possible. We could build an artificial brain that knows what consciousness is, believes that it has it, attributes it to others, and can engage in complex social interaction with people. This has never been done because nobody knew what path to follow. Now maybe we have a glimpse of the way forward.

وبناء مخطط انتباه عامل يقع في نطاق التقنية الحالية. وسيتطلب جهدًا جماعيًا، لكنه ممكن. فبوسعنا أن نبني دماغًا اصطناعيًا يعرف ما هو الوعي، ويعتقد أنه يمتلكه، وينسبه إلى الآخرين، ويستطيع أن يخوض تفاعلًا اجتماعيًا معقدًا مع الناس. ولم يُفعل هذا قط لأن لا أحد كان يعرف أي مسار يتبع. والآن ربما صارت لدينا لمحة عن الطريق إلى الأمام.