Stejná základní platforma, která umožňuje, aby Schrödingerova kočka byla naživu i mrtvá, a také znamená, že dvě částice mohou „spolu mluvit“ i přes vzdálenost galaxie, by mohla pomoci vysvětlit snad nejzáhadnější jevy: lidské chování.
Kvantová fyzika a psychologie člověka se mohou zdát zcela nesouvisející, ale někteří vědci si myslí, že se dvě pole zajímavým způsobem překrývají. Obě disciplíny se pokoušejí předpovídat, jak by se v budoucnu mohly chovat nepřátelské systémy. Rozdíl je v tom, že jedno pole si klade za cíl porozumět základní povaze fyzických částic, zatímco druhé se snaží vysvětlit člověk příroda - spolu se svými vlastními ledovci.
„Kognitivní vědci zjistili, že existuje mnoho„ iracionálních “lidských chování,“ řekl Xiaochu Zhang, biofyzik a neurovědec na čínské univerzitě vědy a technologie v Hefei, v emailu společnosti Live Science. Klasické teorie rozhodování se pokoušejí předpovídat, jakou volbu si člověk vybere s ohledem na určité parametry, ale omylní lidé se ne vždy chovají podle očekávání. Nedávný výzkum naznačuje, že tyto výpadky v logice „lze dobře vysvětlit kvantovou teorií pravděpodobnosti,“ řekl Zhang.
Zhang stojí mezi zastánci tzv. Kvantového poznání. V nové studii zveřejněné 20. ledna v časopise Nature Human Behavior, on a jeho kolegové zkoumali, jak koncepty vypůjčené od kvantové mechaniky mohou psychologům pomoci lépe předvídat lidské rozhodování. Při zaznamenávání toho, jaká rozhodnutí lidé dělali ve známé psychologické úloze, tým také monitoroval mozkovou aktivitu účastníků. Snímky zvýraznily specifické oblasti mozku, které mohou být zapojeny do kvantově podobných myšlenkových procesů.
Studie je „první, kdo podporuje myšlenku kvantového poznání na neurální úrovni,“ řekl Zhang.
Cool - co to vlastně znamená?
Nejistota
Kvantová mechanika popisuje chování malých částic, které tvoří veškerou hmotu ve vesmíru, jmenovitě atomů a jejich subatomických složek. Jeden ústřední princip teorie naznačuje velkou nejistotu v tomto světě velmi malého, něco, co nebylo vidět ve větších měřítcích. Například ve velkém světě může člověk vědět, kde je vlak na své trase a jak rychle cestuje, a na základě těchto údajů lze předvídat, kdy má vlak dorazit na další stanici.
Nyní zaměňte vlak za elektron a vaše prediktivní síla zmizí - nemůžete znát přesné umístění a hybnost daného elektronu, ale můžete spočítat pravděpodobnost, že se částice může objevit na určitém místě a cestuje po konkrétní sazba. Tímto způsobem byste mohli získat nejasnou představu o tom, co může elektron dělat.
Stejně jako nejistota prostupuje subatomickým světem, proniká také do našeho rozhodovacího procesu, ať už diskutujeme o tom, které nové série se budou buldokovat, nebo odevzdáme svůj hlas v prezidentských volbách. Zde přichází kvantová mechanika. Na rozdíl od klasických teorií rozhodování, kvantový svět vytváří prostor pro určitý stupeň ... nejistoty.
Teorie klasické psychologie spočívají na myšlence, že lidé se rozhodují, aby maximalizovali „odměny“ a minimalizovali „tresty“ - jinými slovy, aby zajistili, že jejich činy vyústí v pozitivnější výsledky než negativní důsledky. Tato logika, známá jako „posilování učení“, je v souladu s Pavloniánskou kondicí, podle níž se lidé učí předpovídat důsledky svých činů na základě minulých zkušeností, jak uvádí zpráva z roku 2009 v časopise Journal of Mathematical Psychology.
Pokud by byl tento rámec skutečně omezen, lidé by před volbou mezi nimi důsledně zvážili objektivní hodnoty dvou možností. Ve skutečnosti však lidé tak vždy nefungují; jejich subjektivní pocity ohledně situace podkopávají jejich schopnost činit objektivní rozhodnutí.
Hlavy a ocasy (současně)
Zvažte příklad:
Představte si, že sázíte na to, zda hodená mince dopadne na hlavy nebo ocasy. Hlavy vás dostanou 200 $, ocasy vás stojí 100 USD a můžete si vybrat, že hodíte minci dvakrát. Když je tento scénář zařazen do tohoto scénáře, většina lidí si vybere sázku dvakrát, bez ohledu na to, zda počáteční hod má za následek výhru nebo prohru, podle studie zveřejněné v roce 1992 v časopise Cognitive Psychology. Vítězové se pravděpodobně vsadili podruhé, protože jsou schopni získat peníze bez ohledu na to, zatímco poražení sázejí ve snaze získat zpět své ztráty, a pak některé. Pokud však hráči nemohou znát výsledek prvního překlopení mincí, zřídkakdy vytvoří druhý hazard.
Je-li známo, první převrácení neovlivňuje výběr, který následuje, ale pokud není znám, dělá to celý rozdíl. Tento paradox nezapadá do rámce klasického posilování učení, které předpovídá, že objektivní volba by měla být vždy stejná. Naproti tomu kvantová mechanika bere v úvahu nejistotu a ve skutečnosti předpovídá tento lichý výsledek.
„Dalo by se říci, že„ kvantově založený “model rozhodování se v zásadě týká použití kvantové pravděpodobnosti v oblasti poznání,„ Emmanuel Haven a Andrei Khrennikov, spoluautoři učebnice „Quantum Social Science“ (Cambridge) University Press, 2013), řekl společnosti Live Science v e-mailu.
Stejně jako konkrétní elektron může být zde nebo tam v daném okamžiku, kvantová mechanika předpokládá, že první hod mincí vyústil ve výhru i ztrátu současně. (Jinými slovy, ve slavném experimentu s myšlenkami je Schrödingerova kočka živá i mrtvá.) Zatímco je chycena v tomto nejasném stavu, známém jako „superpozice“, konečná volba jedince není známa a nepředvídatelná. Kvantová mechanika také uznává, že přesvědčení lidí o výsledku daného rozhodnutí - ať už bude dobré nebo špatné - často odráží to, co jejich konečná volba nakonec skončí. Tímto způsobem přesvědčení lidí interaguje nebo se stává „zamotaným“ s jejich eventuální akcí.
Subatomické částice se mohou také zamotat a vzájemně ovlivňovat chování, i když jsou od sebe vzdáleny velkou vzdáleností. Například měření chování částice umístěné v Japonsku by změnilo chování jejího zamotaného partnera ve Spojených státech. V psychologii lze podobnou analogii vyvodit mezi vírou a chováním. „Právě výsledek tohoto měření ovlivňuje právě tato interakce“ nebo stav zapletení, “uvedli Haven a Khrennikov. Výsledek měření se v tomto případě vztahuje na konečnou volbu jednotlivce. "To lze přesně formulovat pomocí kvantové pravděpodobnosti."
Vědci mohou matematicky modelovat tento zapletený stav superpozice - ve kterém se dvě částice vzájemně ovlivňují, i když jsou oddělené velkou vzdáleností - jak ukazuje zpráva z roku 2007 zveřejněná Asociací pro pokrok v umělé inteligenci. A pozoruhodné je, že konečný vzorec přesně předpovídá paradoxní výsledek paradigmatu vymrštění mincí. „Zánik v logice lze lépe vysvětlit pomocí kvantového přístupu,“ poznamenali Haven a Khrennikov.
Sázení na kvantum
Ve své nové studii Zhang a jeho kolegové postavili dva kvantově založené modely rozhodování proti 12 klasickým psychologickým modelům, aby zjistili, který nejlépe předpovídal lidské chování během psychologického úkolu. Experiment, známý jako Iowa Gambling Task, je navržen tak, aby zhodnotil schopnost lidí poučit se z chyb a upravovat jejich rozhodovací strategii v průběhu času.
V úkolu účastníci čerpají ze čtyř balíčků karet. Každá karta buď vydělává peníze hráče, nebo je stojí peníze, a cílem hry je vydělat co nejvíce peněz. Úlovek spočívá v tom, jak je každý balíček karet naskládán. Čerpání z jednoho balíčku může hráči v krátké době vydělat velké částky peněz, ale do konce hry je to bude stát mnohem více peněz. Jiné paluby v krátkodobém horizontu přinášejí menší částky peněz, ale celkově méně pokut. V průběhu hry se vítězové naučí většinou čerpat z „pomalých a stabilních“ balíčků, zatímco poražení losují z balíčků, které jim vydělávají rychlé peníze a strmé pokuty.
Historicky ti, kteří mají závislost na drogách nebo poškození mozku, mají na Iowa Gambling Task horší úlohu než zdravé účastníky, což naznačuje, že jejich stav nějak zhoršuje rozhodovací schopnosti, jak je zdůrazněno ve studii zveřejněné v roce 2014 v časopise Applied Neuropsychology: Child. Tento model platil v Zhangově experimentu, který zahrnoval asi 60 zdravých účastníků a 40, kteří byli závislí na nikotinu.
Autoři poznamenali, že dva kvantové modely vytvořily podobné předpovědi jako nejpřesnější mezi klasickými modely. „Ačkoliv tyto modely nepřekonaly moc ... je třeba si uvědomit, že rámec je stále v plenkách a nepochybně si zaslouží další studie,“ dodali.
Aby se podpořila hodnota jejich studie, tým provedl skenování mozku každého účastníka, když dokončili úkol Iowa Gambling. Při tom se autoři pokusili nahlédnout do toho, co se děje v mozku, když se účastníci v průběhu času učili a upravovali svou strategii hraní. Výstupy generované kvantovým modelem předpovídaly, jak by se tento proces učení rozvinul, a tak autoři teoretizovali, že aktivní body mozkové aktivity by mohly nějakým způsobem korelovat s predikcemi modelů.
Snímky odhalily řadu aktivních oblastí mozku u zdravých účastníků během hry, včetně aktivace několika velkých záhybů v čelním laloku, o nichž je známo, že se podílejí na rozhodování. Ve skupině kouření se však zdálo, že žádné předpovědi vyvolané kvantovým modelem nebyly spojeny s žádnými horkými místy mozkové činnosti. Protože model odráží schopnost účastníků poučit se z chyb, výsledky mohou ilustrovat zhoršení rozhodovacích schopností ve skupině kouření, autoři poznamenali.
Dodali však, že „další výzkum je oprávněný“, aby se určilo, co tyto rozdíly v mozkové činnosti skutečně odráží u kuřáků a nekuřáků. „Spojení kvantově podobných modelů s neurofyziologickými procesy v mozku… je velmi složitý problém,“ uvedli Haven a Khrennikov. „Tato studie je velmi důležitá jako první krok k jejímu řešení.“
Modely klasického posilování učení prokázaly „velký úspěch“ ve studiích emocí, psychiatrických poruch, sociálního chování, svobodné vůle a mnoha dalších kognitivních funkcí, řekl Zhang. "Doufáme, že kvantové vyztužení se také osvětlí a poskytne jedinečné poznatky."
Časem možná kvantová mechanika pomůže vysvětlit všudypřítomné nedostatky v lidské logice a také to, jak se tato poklesatelnost projevuje na úrovni jednotlivých neuronů.
