Czy komputery, systemy informatyczne i najnowsze dokonania w dziedzinie informatyki to w dalszym ciągu tylko narzędzia ułatwiające codzienną pracę, czy też wkraczają głębiej w ludzkie życie. Nieustanna rewolucja informatyczna, minimalizacja układów scalonych przy coraz większej mocy obliczeniowej oraz powszechna dostępność technologii informatycznych sprawia, że jest ona coraz bliżej człowieka, a przez to ludzka egzystencja przenika świat fizyczny ze światem wirtualnym.
W moim referacie chciałbym ukazać technologie informatyczne, które usprawniają ludzkie władze poznawcze, symulują poznanie, bądź same poznają. Problematyka ta odnosi się do koncepcji wzmocnienia ludzkiego, która dotyczy czasowego, bądź ciągłego przekraczania ograniczeń wynikających z niedoskonałości ludzkiego ciała, zarówno metodami naturalnymi, jak i sztucznymi. Szczególnym jej przypadkiem jest wzmocnienie poznawcze, które stawia sobie za cel podniesienie wydajności intelektualnej człowieka. Wzmocnienie możliwe jest do osiągnięcia metodami biotechnologicznymi, niefarmakologiczny oraz informatycznymi. Te ostatnie polegają na wykorzystaniu technologii informatycznych do wspierania czynności umysłowych. Szczególną grupą technik są technologie kognitywne, które aktywnie i na bieżąco wspierają proces poznawczy człowieka. I właśnie ich możliwości oraz konsekwencje ich użytkowania chciałbym poddać analizie.
4. Inspiracje: psychologia poznawcza
Wiedzę o rzeczywistości umysł tworzy nie poprzez
bierne sumowanie danych otrzymywanych z narządów
zmysłu i ich magazynowanie, lecz w sposób aktywny,
jako pewnego rodzaju model, odwzorowując czy też
reprezentując realne obiekty w jakiejś symbolicznej
postaci struktur poznawczych. Struktury stanowią
pewnego rodzaju porcję wiedzy, zaś mechanizmy ich
tworzenia i modyfikowania, nazywane są procesami
poznawczymi.
4
5. Inspiracje: procesy poznawcze
i władze poznawcze
Wrażenie
Myślenie
Świadomość
Rozumienie
Kontrola poznawcza
Spostrzeganie
Percepcja
Pamięć
Uwaga
Uczenie się
Język
Mowa
Wykonywanie obliczeń i
operacji arytmetycznych
Wydawanie sądów
Abstrahowanie
Tworzenie pojęć
5
7. Inspiracje: fenomenologia
„Laska ślepca przestała być dla niego jedynie przedmiotem i wcale
nie jest postrzegana przezeń jedynie jako przedmiot; jej końcówka
stała się ośrodkiem wrażliwości, rozszerzając zakres i aktywny
promień dotyku i stanowiąc niejako odpowiednik wzroku. W
procesie eksploracji rzeczy długość laski jest czymś więcej niż tylko
pośrednikiem; człowiek niewidomy wyczuwa ową długość raczej
poprzez pozycję rzeczy niż pozycję rzeczy poprzez długość laski.
Pozycja rzeczy jest mu bezpośrednio dana w zasięgu ręki. Ale zasięg
ów definiowany jest jako suma zasięgu ręki oraz zakresu i
możliwości działania laski. Jeśli pragnę oswoić się z laską, czynię to
dotykając kolejno paru rzeczy, by w końcu »poczuć ją w ręku«;
widzę wówczas rzeczy »w zasięgu« lub poza zasięgiem mojej laski.”
Maurice Merleau-Ponty „Fenomenologia Percepcji”
7
8. Inspiracje: poznanie ucieleśnione
Poznanie ucieleśnione wg. Davida Kirsha:
1. interakcja z narzędziami zmienia sposób naszego
myślenia oraz percepcji; gdy manipulujemy
narzędziami, szybko zostają one wchłonięte w
schemat naszego ciała, a to zasadniczo zmienia
sposób postrzegania oraz pojmowania środowiska;
2. myślimy za pomocą naszych ciał, a nie tylko
mózgów;
3. niekiedy dosłownie myślimy za pomocą rzeczy.
Kirsh, D. (2013). Poznanie ucieleśnione i magiczna
przyszłość projektowania interakcji. AVANT. Pismo
Awangardy Filozoficzno-Naukowej, (2), 281-331. 8
9. Inspiracje: umysł rozszerzony
Zgodnie z teorią umysłu rozszerzonego
procesy poznawcze nie ograniczają się do tych
zachodzących w umyśle i ciele, ale mogą być
rozszerzane na zewnętrzne narzędzia,
pełniące funkcję przedłużeń umysłu, przy
czym narzędzia te również możemy nazywać
umysłem.
Clark, A., & Chalmers, D. (1998). The extended
mind. analysis, 58(1), 7-19.
9
12. Problemy transhumanizmu
superdługowieczność (super-longevity) zastosowanie
technologii w celu znacznego przedłużania życia, zwalczania
chorób wieku starczego oraz poprawy ludzkiej witalności,
zwłaszcza w późniejszym okresie życia;
superdobrobyt (super-wellbeing) chęć zapewnienia
powszechnego dobrobytu i szczęścia, w wyniku eliminacji
niekorzystnych stanów świadomych, ograniczenia
czynników wywołujących ból, a także zmian społeczno-
gospodarczych oraz wprowadzenia systemów inteligentnych
agentów do środowiska;
superinteligencja (super-intelligence) problem obejmuje
stworzeniem silnej sztucznej inteligencji, inteligentnego
środowiska, czy transferu umysłu ale obejmuje także
usprawnienie aktualnych władz umysłowych człowieka.
12
13. Superinteligencja
„każdy umysł, który pod względem zdolności
poznawczych znacznie przewyższa człowieka
w dosłownie w każdej dziedzinie
zainteresowań”.
Bostrom, N. (2016), Superinteligencja. Scenariusze,
strategie, zagrożenia, przeł. D. Konowrocka-Sawa,
Gliwice: Helion.
13
14. Słaba sztuczna inteligencja
Definicje sztucznej inteligencji:
maszyny skonstruowane w taki sposób, że ich wynik działań
odzwierciedla wynik działań ludzkiego myślenia,
proces automatyzacji pewnych czynności takich jak podejmowanie
decyzji, uczenie się, które są odzwierciedleniem ludzkiej
inteligencji,
systemy, które myślą oraz zachowują się jak ludzie, to znaczy myślą
i zachowują się w sposób racjonalny
Przykłady słabej sztucznej inteligencji:
systemy ekspertowe,
uczenie maszynowe,
eksploracja danych,
sieci neuronowe,
rozpoznawanie obrazów,
rozpoznawania mowy.
14
15. Silna sztuczna inteligencja
„Według silnej sztucznej inteligencji, komputer
nie jest jedynie narzędziem do studiowania
działania umysłu, raczej odpowiednio
zaprogramowany komputer jest w
rzeczywistości umysłem”
Searle, J. R. (1980). Minds, brains, and programs.
Behavioral and brain sciences, 3(03), 417-424.
15
16. Transfer umysłu
„wyprodukowanie inteligentnego programu poprzez
zeskanowanie i ścisłe odwzorowanie struktur
obliczeniowych ludzkiego mózgu. [...] Transfer
umysłu nie wymaga od nas zrozumienia, jak
funkcjonuje ludzkie poznanie ani jak
zaprogramować sztuczną inteligencję. Wymaga
tylko tego, byśmy zrozumieli niskopoziomowe cechy
funkcjonalne podstawowych elementów
obliczeniowych mózgu.”
Bostrom, N. (2016), Superinteligencja.
Scenariusze, strategie, zagrożenia, przeł. D.
Konowrocka-Sawa, Gliwice: Helion. 16
17. Wzmocnienie ludzkie
Wzmocnienie ludzkie (human enhancement) dotyczy
czasowego, bądź ciągłego przekraczania ograniczeń
wynikających z niedoskonałości ludzkiego ciała, zarówno
metodami naturalnymi jak i sztucznymi. Metody mają
wykorzystywać nowoczesną technologię i medycynę w celu
przekształcania, manipulowania i wzmacniania ludzkiej
biologii nawet u jednostek nieprzejawiających znamion
chorobowych, by usprawniać ludzkie ciało oraz przekraczać
fizjologiczne bariery. Zmiany te mają sprzyjać lepszemu
samopoczuciu, redukcji popędów, wysubtelnienia doznań
wpływając na ogólny dobrostan.
Bostrom, N., & Savulescu, J. (2009). Human enhancement
ethics: the state of the debate. [in] Bostrom, N., &
Savulescu, J. (Eds.). Human enhancement (pp. 131-154).
Oxford: Oxford University Press. 17
18. Wzmocnienie poznawcze
Całokształt działań mających na celu usprawnienie i
rozszerzenie podstawowych zdolności umysłu poprzez
poprawę i uzupełnienie systemów poznawczych, co obejmuje
usprawnienie inteligencji, poprawienie uwagi, wzmocnienie
kreatywności, ulepszenie pamięci czy też rozszerzenie
spektrum percepcji.
Sandberg, A., & Bostrom, N. (2006). Converging cognitive enhancements.
Annals of the New York Academy of Sciences, 1093(1), 201-227.
Wzmocnienie poznawcze to interwencje wymagające
zabiegów na ludzkim mózgu i mające poprawić ludzką
wiedzę poprzez przyspieszenie i ułatwienie jej nabywania,
przetwarzania, przechowywania, aplikacji oraz zwiększenie
jej zakresu.
Hauskeller, M. (2013). Cognitive Enhancement–To What End?. In Cognitive
enhancement (pp. 113-123). Springer Netherlands.
18
19. Metody wzmocnienia poznawczego
1. Podział ze względu na oddziaływanie na ośrodkowy
układ nerwowy i świadomość człowieka:
Metody inwazyjne
Metody nieinwazyjne
2. Podział ze względu na narzędzia i techniki wdrażania
Metody neurofarmakologiczne
Metody genetyczne
Metody „naturalne”
Metody prewencyjne
Metody informatyczne
Kutt, K., Gunia, A., & Nalepa, G. J. (2015). Cognitive
enhancement: How to increase chance of survival in the jungle?19
20. Metody neurofarmakologiczne
Metody neurofarmakologicznego dotyczą stosowania
środków psychoaktywnych u osób zdrowych, które
poprawiają prace mózgu związaną z procesami
poznawczymi, jak uwaga, koncentracja, pamięć, a także
nastrój. Szczególną grupę substancji stanowią leki
nootropowe powodujące usprawnienie funkcji
intelektualnych, uwydatniając pamięć roboczą,
motywację i uwagę. Część środków należy uznać za
inwazyjne gdyż wpływają na biochemię mózgu jak
również ich stosowanie może skutkować uzależnieniem.
20
21. Metody genetyczne
Metody genetyczne to hipotetyczne wykorzystanie
inżynierii genetycznej do podniesienia wydajności
fizycznej i mentalnej. Polegać miałaby na wprowadzeniu
genów warunkujących pożądane zdolności umysłowe,
oraz na redukcji genów (np. odpowiedzialnych za lęk,
agresję), które nie przyczyniają się do rozwoju
intelektualnego. Metoda ze względu na swoją
nieprzewidywalność i przenoszenie cech na kolejne
pokolenia nie jest stosowana aktualnie u ludzi.
21
22. Metody „naturalne”
Metody „naturalne” nie wymagają użycia rozwiązań
zakresu biotechnologii czy technologii informatycznych.
Wzmocnienie występuje w oparciu o optymalizację
podstawowych procesów fizjologicznych, jak również w
oparciu o techniki mentalne będące zestawem zadań i
ćwiczeń, które pobudzają ośrodki poznawcze oraz
wpływają na plastyczność mózgu .
22
23. Metody prewencyjne
Metody prewencyjne polegają na redukcji czynników
uniemożliwiających wykorzystanie pełnej
funkcjonalności mózgu/umysłu. Wiąże się to z
tworzeniem środowisk i warunków sprzyjających
rozwijaniu zdolności umysłowych. Metodę tą należy
postrzegać jako oddziaływanie środowiska naturalnego,
warunków geopolitycznych oraz społecznych na
człowieka .
23
24. Metody informatyczne
Metody informatyczne polegają na wykorzystaniu
technologii informatycznych do wspierania
czynności umysłowych. Wzmocnienie
informatyczne dotyczy technologii
informatycznych, zwłaszcza tych mobilnych i
zminiaturyzowanych, które z racji tego, że są blisko
ciała, pozwalają na zwiększenie i rozszerzenie
funkcji ludzkich, w tym procesów poznawczych.
24
25. Metody informatyczne. Przejawy
1. Oddelegowanie czynności wymagających inteligencji
na maszyny,
2. symulacja procesów poznawczych,
3. uzupełnianie ludzkiej pamięci,
4. tworzenie środowisk immersyjnych i augmentalnych
wpływających, bądź zmieniających ludzką percepcję,
5. tworzenie inteligentnych i zautomatyzowanych
środowisk,
6. implantacja technologii do ciała ludzkiego.
25
26. Oddelegowanie czynności wymagających
inteligencji na maszyny. Funkcje procesora
kopiowanie danych
z pamięci do rejestru
z rejestru do pamięci
z pamięci do pamięci
działania arytmetyczne
dodawanie
odejmowanie
porównywanie dwóch liczb
dodawanie i odejmowanie jedności
zmiana znaku liczby
działania na bitach
iloczyn logiczny – AND
suma logiczna – OR
suma modulo 2 (różnica symetryczna) – XOR
negacja – NOT
przesunięcie lub rotacja bitów w lewo lub w prawo
skoki
bezwarunkowe
warunkowe 26
27. Symulacja procesów poznawczych,
uzupełnianie ludzkiej pamięci.
Technologie informacyjne są głównie magazynami pamięci, jednak poprzez
funkcje kondensacyjne i agregacyjne na zbiorach danych możliwe jest
wspomożenie wrażenia, spostrzegania, myślenia czy percepcji. Szczególnymi
narzędziami są:
Systemy data mining (eksploracja danych) to jeden z etapów procesu
odkrywania wiedzy z baz danych. Idea eksploracji danych polega na
wykorzystaniu szybkości komputera do znajdowania ukrytych dla
człowieka prawidłowości w danych.) wraz z wizualizacjami, które są
abstraktem olbrzymiej ilości danych i możliwe są do szybkiego
przetworzenia i adaptacji przez ludzki mózg.
Systemy ekspertowe, które zawierają wyspecjalizowaną wiedzę i udzielają
porad w oparciu o proces analizy i rachunku reguł logicznych będący
zbliżonym do ludzkiego rozumowania,
Systemy wspomagania decyzji oparte na bazach wiedzy, które w wyniku
wnioskowań podejmują funkcje wykonawcze za człowieka,
Systemy agentowe, które wykonują określone funkcje wymagające
inteligencji w zastępstwie człowieka .
27
29. Definicje technologii kognitywnych
Technologie poznawcze to raczej „rozpoznawacze” niż
wzmacniacze umysłu. Są to wszystkiego rodzaju narzędzia
informatyczne, które pomagają w przekroczeniu limitów umysłu.
Przy czym procesy mentalne zostają zamodelowane w postaci
wzorców, a zadaniem technologii jest analizowanie wzorców w
odniesieniu do danej sytuacji.
Pea, R. D. (1987). Cognitive technologies for mathematics education. Cognitive
science and mathematics education, 89-122.
Technologie poznawcze można traktować jako technologie
informatyczne zdolne do odgrywania ludzkich procesów
poznawczych, a więc technologie zdolne do rozpoznawania
pisma odręcznego, rozpoznawania twarzy, ponadto zdolne do
planowania i rozumowania na częściowych i niepewnych
informacjach oraz zdolne do uczenia się.
Schatsky, D., Muraskin, C., & Gurumurthy, R. (2015). Cognitive technologies: The
real opportunities for business. Deloitte Review, 16. 29
30. Technologie kognitywne wg Deloitte
https://dupress.deloitte.com/dup-us-en/focus/cognitive-technologies/what-is-
cognitive-technology.html 30
31. Technologie kognitywne
Technologie kognitywne aktywnie wpływają na
ludzkie procesy poznawcze oraz na liczne funkcje
życiowe. Technologie te zmieniają obraz i schemat
ludzkiego ciała oraz są afektywne. Technologie
kognitywne wiążą się ze zjawiskiem cyborgizacji
(ciała i umysłu) i immersyjnością.
31
32. Cyborgizacja
Cyborg – „sztuczny” człowiek lub organizm, w którego ciele
funkcje organiczne pełnione są przez systemy i układy
cybernetyczne
Cyborgizacja to proces w którym człowiek, bądź inny
organizm wchodzi w immersyjną symbiozę z technologiami.
Proces ten w zależności od kontekstu oznacza w:
medycynie – zastępowanie naturalnych narządów
sztucznymi,
fizjologii – sterowanie procesami wewnątrz organizmu,
podejściu neuro-kognitywnym – wykorzystanie technologii
do wspomagania władz poznawczych i aspektów życia
codziennego
32
33. Immersyjność
Zjawisko immersji oznacza stan świadomości, w której
fizyczna jaźń osoby jest zmniejszona lub wchłonięta
przez otaczające daną osobę sztuczne środowisko.
Komputery nadają zjawisku immersyjności nowego
wymiaru, wzbogacając je o wielokanałowe strumienie
sygnałów, responsywność i dostarczaną przez coraz to
doskonalszą technologię teleobecność i jej różne
odmiany.
33
34. Rzeczywistość rozszerzona
„Rzeczywistość rozszerzona to dość obszerne pojęcie.
Najprościej opisać ją jako system łączący w sobie obraz
prawdziwego świata z generowanymi za pomocą komputera
obiektami. Nakładanie dodatkowych elementów na obraz z
kamery odbywać musi się w czasie rzeczywistym, być
interaktywne oraz umożliwiać swobodne ruchy użytkownika w
trzech wymiarach.[…] Rzeczywistość rozszerzona nie musi
ograniczać się bowiem wyłącznie do obrazu. W teorii
prawdziwy świat może zostać wzbogacony przez komputery
także o dźwięk, a nawet… zapach.”
Grabiec, P. (2013). Rzeczywistość rozszerzona – z czym się to je?
http://www.spidersweb.pl/2013/10/rzeczywistosc-rozszerzona-qualcomm.html
34
35. Rzeczywistość rozszerzona - funkcje
The Big Idea. Revealed World.
http://ngm.nationalgeographic.com/big-idea/14/augmented-reality
35
36. Rzeczywistość wirtualna
Rzeczywistość wirtualna to środowisko, obsługiwane
przez użytkownika oraz wchodzące w nim w
interakcję w czasie rzeczywistym, w którym obraz i
inne doznania sensoryczne w całości wygenerowane
są za pomocą komputera.
Pratt, D. R., Zyda, M., & Kelleher, K. (1995). Virtual reality:
In the mind of the beholder. Computer, 28(7), 17-19.
36
38. Ambient Intelligence
Ambient Intelligence (AmI – inteligentne otoczenie), to
sposób utworzenia komputacyjnego środowiska, mającego w
sposób inteligentny usprawniać życie człowieka przyszłości.
Ambient Intelligence to obecnie najbardziej zaawansowana
forma interakcji człowiek–komputer zbliżona do
wielomodalnego kontaktu między dwiema rzeczywistymi
osobami. Ambient Intelligence obejmuje integrację wszystkich
znanych obecnie rozwiązań z dziedziny telekomunikacji,
informatyki, sztucznej inteligencji, biocybernetyki, medycyny,
inżynierii biomedycznej, nauk społecznych i kognitywistyki w
formie inteligentnego otoczenia człowieka. Stanowi unikalne
połączenie wiedzy technicznej oraz znajomości sposobu
doświadczania przez człowieka otaczającego go świata.
Ramos, C., Augusto, J. C., & Shapiro, D. (2008). Ambient intelligence—the
next step for artificial intelligence. Intelligent Systems, IEEE, 23(2), 15-18.
38
40. Technologia – ciało (cyborgizacja)
Wykorzystanie ciała i przestrzeni cielesnej jako
interfejsu (technologie wearables).
Komunikacja dzięki wykorzystaniu interfejsów mózg-
komputer.
Cyborgizacja umysłu, poprzez implementację
technologii wewnątrz ciała w tym mózgu, w celu
usprawnienia procesów poznawczych.
40
41. DuoSkin – ciało jako interfejs
DuoSkin jest system nawigacji z
urządzeniami za pomocą specjalnych
tatuaży. Tatuaże są technologią typu
wearalbe wykonaną z materiałów
przyjaznych skórze. DuoSkin ma być
wykorzystywane jako urządzenia
wejścia, gdzie tatuaż będzie pełnił
funkcję przycisków, suwaków, albo
jako touchpada w celu sterowania
jakimś urządzeniem. Również jako
urządzenie wyjścia (wyświetlacz),
przy wykorzystaniu pigmentów
termochromatycznych tatuaż może
zmieniać kolor np. wraz ze zmianą
temperatury ciała. DuoSkin można
wykorzystać jako urządzenie
komunikacji tj. antena do
bezprzewodowego przesyłania
danych.
Kao, H. L. C., Holz, C., Roseway, A.,
Calvo, A., & Schmandt, C. (2016).
DuoSkin: Rapidly Prototyping On-Skin
User Interfaces Using Skin-Friendly
Materials.
41
42. Brain-Computer Interface (BCI)
Systemy BCI pozwalają na
bezpośrednią komunikację z
odpowiednim urządzeniem
zewnętrznym w oparciu o
aktywność neuronalną mózgu.
Implementacja BCI może być
nieinwazyjna w oparciu o
odczyt zapisu
elektroencefalogramu (EEG)
lub też inwazyjna poprzez
podpięcie elektrod w korę
mózgu.
42
43. Cyborgizacja – projekty
Stelarc – Third Hand (1980) Neil Harbisson – Eyeborg (2003)
Circadia 1.0 (2013) Bionic Hand – prof. Micera (2014)43
44. • Jak technologia wpływa na władze poznawcze.
• Jak rozumieć wzmocnienie.
• Usprawnienie ilościowa czy usprawnienie
jakościowe.
44
45. Adaptacja – obraz/schemat ciała
Schemat ciała
Czy schemat ciała dotyczy tylko ciała
biologicznego?
Czy technologia jest wchłaniana w
schemat ciała?
Czy automatyzacja czynności z
wykorzystaniem narzędzia włącza je w
schemat ciała?
Czy w sposób automatyczny i
bezrefleksyjny jesteśmy wstanie
określić przestrzeń przedmiotu?
Obraz ciała
Czy uświadamiamy technologię jako
część swojego ciała?
Czy pojawia się więź emocjonalna z
technologią?
Jaki jest udział technologii w procesie
poznawczym?
Gunia, A. (2016) Jak technologie
wpływają na obraz i schemat
ciała.
45
46. Adaptacja – The Extended Nose exp. (etc.)
Należy przygotować dwa krzesła ustawione jedno za
drugim.
Na tylnym siedzeniu siada osoba nr 1 (najlepiej z
zawiązanymi oczyma).
Przed nią siada osoba nr 2.
Osoba nr 3 koordynuje eksperyment, stojąc obok
krzeseł.
Palec wskazujący prawej ręki osoby nr 1 powinien
zostać poprowadzony do nosa osoby nr 2.
Osoba nr 1 w rytmiczny sposób, wielokrotnie stuka w
nos osoby nr 2. Jakby wystukiwała alfabet Morse’a.
W tym samym czasie osoba nr 1 powinna lewą ręką
gładzić (stukać) swój nos, w tym samym rytmie.
Głaskanie i stukanie nosa powinno być idealnie
zsynchronizowane
Clark, A. (2001). Natural-born cyborgs?. In Cognitive Technology: Instruments
of Mind (pp. 17-24). Springer Berlin Heidelberg. 46
47. Afektywność
Hipoteza 1. Istnieje emocjonalna postawa podmiotu wobec
obrazu ciała biologicznego, niebiologicznego i wirtualnego.
Hipoteza 2. Obraz i schemat naszego ciała bywa z różną i
zmienną dokładnością, a czasem bywa wręcz niekompletny.
47
49. Bagaż informacyjny
Jaka ilość informacji może być dodatkowo dostarczona
i przetworzona w sposób zrozumiały i przydatny?
49
50. Bagaż estetyczny
Czy technologie pozwolą odbierać świat w sposób
alternatywny.
http://nightmare.mit.edu
50
51. Podsumowanie
Czy poznanie ulega zmianom?
Czy technologie wpływa na władze poznawcze?
Jak?
Co z adaptacją?
Czy prowadzi to do jakiś zmian?
Czy zastosowanie technologii usprawnia czy osłabia
możliwości umysłowe?
Czy jest tutaj miejsce na dyskusje w kontekście:
epistemologii, filozofii umysłu, etyki, estetyki?
51