În a treia şi ultima parte a articolului vorbim despre modul în care logica cuantică poate îmbunătăţi algoritmii de căutare a informaţiilor în aglutinări mari de date. Şi încercăm să răspundem la întrebarea: de ce se potriveşte logica cuantică gândirii umane?
Omul cuantic. Factorul de interferenţă (2)
Logica cuantică poate fi o soluţie pentru îmbunătăţirea algoritmilor de căutare, ţinând cont de adevărata natură a utilizatorului, care este adesea imprecis, evaziv în căutările sale. De ce pare a funcţiona logica cuantică în cazul minţii umane? Probabil că este vorba de o reacţie de adaptare a creierului uman, care dispune de resurse limitate, la copleşitorul val de informaţii cu care este bombardat de către mediul ambiant.
Teoria cuantică şi algoritmii de căutare
Aceste similarităţi se aplică, de asemenea, modalităţii în care motoarele de căutare oferă răspunsuri la interogările utilizatorilor. Acum circa 10 ani specialistul IT, Dominic Widdows, care lucrează acum la Google Research, Pittsburgh şi Keith van Rijsbergen, de la Universitatea din Glasgow, Marea Britanie, şi-au dat seama că matematica pe care ei o foloseau în motoarele de căutare este aceeaşi cu cea a teoriei cuantice.
Nu le-a luat mult să-şi dea seama că sunt pe cale să descopere ceva important. O provocare stringentă este aceea de a face computerele capabile de a găsi înţelesuri în diverse aglutinări de date, în maniera în care o fac oamenii.
Dacă vrei să cauţi informaţii despre "istoria rocilor" (story of rocks, în engleză), având în minte geofizica şi formarea rocilor, nu vei vrea să primeşti ca rezultat o listă cu milioane de site-uri vorbind despre muzica rock. O abordare este aceea de a specifica în şirul de căutare "- melodii", pentru a elimina paginile care menţionează "melodii" în cuprinsul lor. Este ceea ce se numeşte negaţie şi se bazează pe logica clasică, dar tot vei primi o mulţime de pagini ca răspuns care vorbesc despre muzica rock, pentru că se întâmplă să nu conţină cuvântul "melodii".
Widdows a descoperit că o negaţie bazată pe logica cuantică funcţionează mult mai bine. Interpretarea negaţiei în sens cuantic înseamnă tratarea termenului "melodii" ca o săgeată într-un spaţiu Hilbert multidimensional, numit "spaţiu semantic", unde cuvintele cu acelaşi înţeles sunt grupate împreună. Negaţia ar însemna înlăturarea din rezultatele căutării acele pagini care au ceva în comun cu acest vector, adică termeni ca: muzică, Hendrix, chitară şamd.
Ca urmare, căutarea va fi mult mai aproape de ceea ce doreşte utilizatorului, sub aspectul rezultatului returnat. Widdows este de opinie că această metodă va putea fi una de succes, căci corespunde manierei vagi pe care oamenii o folosesc atunci când caută informaţii. Noi ne bazăm adesea pe bănuieli, iar computerul nu se descurcă prea bine aici. Modelele inspirate din lumea cuantică generează noi moduri de abordare a domeniului.
Această abordare este folosită pentru a crea căi complexe noi pentru a obţine informaţii din aglutinări masive de date. Widdows, împreună cu Trevor Cohen, Universitatea din Texas, Houston şi cu alţi cercetători, a arătat că operaţiile cuantice în spaţiile Hilbert reprezintă instrumente puternice care ajută la stabilirea unor asociaţii între concepte, neidentificate anterior. Este posibilă chiar realizarea unor computere care să fie capabile să descopere diverse lucruri, de care acestea au nevoie.
Ca să arate cum funcţionează această abordare, cercetătorii au început cu seturi de 20 de milioane de cuvinte, numite "triplete obiect-relaţie-obiect", pe care Thomas Rindflesch, de la Institutul Naţional al Sănătăţii, Bethesda, Maryland, le-a extras dintr-o bază de date cu citări din reviste medicale. Aceste triplete sunt formate din perechi de termeni medicali care apar în mod frecvent în lucrările ştiinţifice.
Cercetătorii au creat un spaţiu Hilbert multidimensional cu vectori de stare reprezentând tripletele şi au aplicat matematica cuantică pentru a găsi alţi vectori de stare care indică în aceeaşi direcţie. Aceşti noi vectori de stare pot reprezenta triplete cu sens, dar care nu sunt prezente în lista originală. Această abordare realizează un "salt logic", mergând dincolo de tărâmul logicii clasice; reprezintă noi deschideri pentru cercetări ulterioare. Cohen adaugă că "Urmărim să întărim asociaţiile mentale ale cercetătorilor cu asociaţii care au fost învăţate în mod automat din literatura biomedicală".
Cohen şi colegii acestuia au cerut apoi cercetătorilor din domeniul medicinei să folosească această abordare pentru a genera ipoteze şi asociaţii dincolo de cele produse produse în mod normal de aceştia. Unul dintre aceşti cercetători, Graham Kerr Whitfield de la Universitatea din Arizona, Phoenix, s-a folosit de metodă pentru a explora biologia receptorului vitaminei D şi rolul acestuia în patogeneza cancerului. A rezultat o posibilă conexiune dintre o genă numită ncor-1 şi receptorul vitaminei D, aspect totalmente surprinzător pentru Kerr Whitfield, dar care acum este punctul central al cercetărilor din laboratorul său.
De ce se potriveşte logica cuantică gândirii umane?
O mare întrebare rămâne însă deschisă: de ce se potriveşte logica cuantică gândirii umane? Peter Bruza de la Universitatea Queensland de Tehnologie din Brisbane, Australia sugerează că motivul are de-a face cu faptul că dispunem ce un creier cu posibilităţi limitate, care este copleşit de complexitatea mediului înconjurător, dar care trebuie să ia decizii şi să treacă la acţiuni cu mult înainte de a putea calcula toate variantele posibile de acţiune, aşa cum cere logica clasică.
Logica cuantică poate fi mult mai potrivită pentru a lua decizii suficient de bune, chiar dacă acestea nu sunt perfecte. "Limitarea de care ne lovim are legătură cu tendinţa naturală de a pretinde răspunsuri justificate şi precise", adaugă Bruza.
Ideea se potriveşte cu vederile unor psihologi, care sunt de părere că logica clasică joacă un rol minor în cadrul minţii umane. Psihologul cognitiv Peter Gardenfors de la Universitatea Lund, Suedia, de exemplu, consideră că mare parte din gândirea noastră operează la un nivel inconştient, unde gândurile urmează o logică mai puţin restrictivă şi unde formează asociaţii "superficiale" între concepte.
Aerts este de acord: "Se pare că este vorba despre ceva profund, pe care nu-l înţelegem încă foarte bine. Asta nu înseamnă că aş afirma că mintea umană ori conştiinţa are ceva de a face cu fizica cuantică, ci doar că limbajul matematic al teoriei cuantice se întâmplă să descrie foarte bine procesul omenesc al luării deciziei".
Poate că numai omul, cu mintea sa aparent ilogică, este singura fiinţă capabilă să descopere şi să înţeleagă teoria cuantică. A fi om înseamnă a fi cuantic.
Sfârşit
Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului Quantum mind, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
