Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
By signing up, you agree to our Terms & Conditions and agree that Teknologiens Mediehus and the IDA Group may occasionally contact you regarding events, analyzes, news, offers, etc. by telephone, SMS and email. Newsletters and emails from Teknologiens Mediehus may contain marketing from marketing partners.
metascience blog

Intelligens og entropi

Er intelligens en konsekvens af termodynamikkens grundprincipper? Det mener Alex Wissner-Gross fra Harvard University i USA, der har udviklet, hvad han selv kalder ’et generelt termodynamisk billede af intelligent adfærd’. Sammen med Cameron Freer fra University of Hawaii forklarer han i en artikel i Physical Review Letters, at visse former for intelligens er forbundet med en ’kausal entropisk kraft’. Det er spekulativt, men interessant – og det er værd at minde om, at visse ting, der viser sig at være forkerte, kan være langt mere interessante end andre ting, der er rigtige.

Termodynamikkens anden hovedsætning siger, at entropien i et lukket system altid vil stige. Populært sagt betyder det, at verden går fra orden til uorden. Hælder man mælk i en kop kaffe og rører rundt, vil kaffe og mælk blive blandet – det er ikke muligt at adskille kaffe og mælk igen ved så at sige ‘at røre baglæns’. Mange fysikerne mener, at termodynamik er det bedste bud på tidens pil, dvs. at vi husker fortiden, men ikke kender fremtiden, til trods for at de fundamentale naturlove virker lige godt begge veje. Når entropien stiger, hænger det sammen med, at et system udvikler sig i retning af en tilstand, der har mange forskellige interne fordelinger. Kaffe og mælk kan være blandet sammen på mange forskellige måder, men de kan kun være adskilt på få måder, derfor er det mere sandsynligt, at kaffe og mælk blandes sammen ved omrøring, end at de skilles ad.

Nu kommer Alex Wissner-Gross med en interessant tilføjelse. Han undersøger, hvad der sker i et system, hvor entropien ikke kun vokser med tiden, men hvor den også undervejs fra en tilstand til en anden er påvirket af en ’kausal entropisk kraft’, der vil maksimere produktionen af entropi i processen. Lad det være sagt med det samme: Der er ingen fundamental fysisk lov, der tilsiger, at en sådan kraft findes, men alle har jo lov at tænke tanker, og som et tankeeksperiment fører den til interessante resultater. I den helt simple situation, hvor et molekyle befinder sig i en lukket beholder, fører det til, at molekylet primært vil befinde sig i beholderens midte, hvor det har færrest begrænsninger for sine fremtidige bevægelser. Uden den kausale entropiske kraft vil molekylet bevæge sig helt tilfældigt rundt på må og få og også komme ud i hjørnerne. Wissner-Gross undersøger dernæst et pendul, som hænger ned fra en slæde, der kan bevæge sig fremad. Pendulet vil svinge frem og tilbage, men under slædens bevægelse får den kausale entropiske kraft pendulet til at svinge op i en tilstand, der svarer til at balancere en pegepind på en finger – balancen kan holdes, fordi slæden kan bevæge sig. I denne tilstand har pendulet de fleste muligheder for fremtidige bevægelser – som det også gjaldt for molekylet i midten af beholderen. Situationen svarer til menneskers oprette gang. Wissner-Gross har også en model af et system, der minder om en person eller et dyr, der med en form for redskab skal skaffe sig adgang til en genstand, som er utilgængelig uden brug af redskabet. Her fører den kausale entropiske kraft til en situation, hvor person og redskab frigiver den utilnærmelige genstand – en form for intelligent adfærd.

Wissner-Gross’ artikel har fået stor opmærksomhed. Den er både blevet kaldt provokativ og videnskab uden for de normale regler, men har også fået ros for at være et ambitiøst og godt forsøg på at tackle et af de helt store spørgsmål. Lad mig derfor slutte med ønsket om, at den kausale entropiske kraft må være med læserne.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

For mig er ovenstående et godt eksempel på videnskabspopularisering som ikke fungerer. Mon der er nogen der fatter hvad det handler om?

  • 1
  • 2

Den termodynamiske entropi er givet som tilstandsfunktionen ΔS = ΔQ/T [J/K] hvor klamme parentesen angiver dimensionen af den termodynamiske entropi.

Men det er jo lidt snyd fordi temperaturen er et direkte mål for systemets indre energi. Med grundenhederne kan enheden Joule og enheden Kelvin begge skrives som: [kg⋅m⋅m/s⋅s] og så ser man at entropien S er dimensions løs.

I den statistiske termodynamik er entropien givet ved S = k⋅ln(W) hvor k er Boltzmanns konstant som har samme dimension som den termodynamiske entropi [J/K] og altså også i princippet dimensions løs.

I informationsteorien er entropien givet ved H = –∑p(i)⋅ln(p(i)) og da sandsynligheder ikke har nogen dimension er entropien også her dimensions løs.

Venlig hilsen Peter Vind Hansen

  • 2
  • 0

For mig at se, har Alex Wisnner-Gross blot skabt en algoritme med en feedback funktion, der sætter den i stand til at lære af sine erfaringer. Det er gjort meget mere avanceret i AI forskningen, kulminerende med da Deep Blue besejrede Kasparov i skak. Det nye skal åbenbart bestå i, at denne algoritme kan danne basis for programmer, der kan tilpasses mange forskellige områder og simulere en udvikling.

Men at forklare et fænomen ved at postulere en ny ukendt kraft (en ’kausal entropisk kraft’) bringer os ikke nærmere en forståelse af fænomenet. Det fremgår ikke af artiklen i Phys. Rev. Lett., hvordan denne postulerede "kraft" relaterer sig til de fire kendte fundamentale kræfter.

Det står dog klart, at 2. lov ikke er brugbar i beskrivelsen af fænomenet, da den kun gælder for lukkede systemer, og det er der jo netop ikke tale om her. I et lukket system kan entropien kun være nul eller positiv, men i åbne systemer kan der jo netop forekomme enklaver med negativ entropi på bekostning af en øgning af entropien i omgivelserne, hvad Alex Wisnner-Gross selv omtaler som en maximering.

I princippet handler det jo ikke blot om intelligens, men om selve gåden om livets eksistens, for alt som lever besidder jo denne tendens til at mindske entropien og bevæge mod en højere grad af orden. Det spørgsmål har mennesker spekuleret på i årtusinder og opfundet tusindvis af forklaringer på uden at nå til en holdbar forklaring. Om AWG's teori vil bringe os nærmere en forståelse af livet og af intelligens tvivler jeg på, men det kan da godt være, at hans ligninger kan finde vej til erhvervslivet og udnyttes kommercielt.

Ole Bjørn :o)

  • 1
  • 0

"Intelligent" = genvej til kaos!

Sådan, som jeg læser teksten, er intelligens "en ’kausal entropisk kraft’, der vil maksimere produktionen af entropi i processen"!

Hvornår er kaos blevet et mål i sig selv?

For nogle år siden skrev jeg en tekst, der så intelligens som det modsatte, som negentropi: http://webcache.googleusercontent.com/sear...

Darwin beskriver netop selvopretholdelse, som en del af livets plan. Selvopretholdelse, kan lokalt ses som et system, der opretholder orden, med forbrug af energi.

Ofte ses, at selvopretholdelse er en matematisk hård nød at knække. I visse tilfælde, er det simpelt - f.eks. kan en sten nemt opretholde sig selv. For livet er det en hårdere nød, og måske kan det fortolkes sådant, at mennesket er udsmidt af paradis, hvor alt var fryd og gammen, medfører at vi må kæmpe for opretholdelsen - og det igen fungerer bedst, ved optimal intelligens. For at "bestå" overlevelseskriteriet, i et hårdt miljø, bliver intelligens nødvendigt.

Ofte virker det som om, at livet har tendens til at øge problemerne, så der kræves stadigt større og større intelligens. Dette tyder på, at overleve ikke er livets hensigt, som Darwin troede. Problemerne øges, for at træne intelligensen, og intelligens er således målet i sig selv. Livets hensigt, er ikke overlevelse, men intelligens. Overlevelse er ikke årsagen, men nødvendigheden for at udvikle optimal intelligens. Vi overlever kun, for at blive klogere.

  • 1
  • 1

Når jeg ser en computer simulering af universets storskalastruktur, kompleksiteten af denne, tænker jeg på hvad jeg kan sammenligne denne struktur med? Og den eneste lige så komplekse struktur jeg kan kommer i tanke om er nervevævet i den menneskelige hjerne.

Det må jo så diskuteres hvad meget komplekse strukturer har med entropi, kaos, intelligens og komplicerede netværk at gøre? Der er kontroversielt at diskuterer intelligens, har overlevelses strategier for bakteriestammer noget med intelligens at gøre eller er intelligens forbeholdt komplicerede strukturerer som den menneskelige hjerne?

I informationsteorien eksisterer der et princip der kaldes ”maksimal entropi princip” og det er måske værd at ofre lidt opmærksom på?

Link til et billede af universet storskala struktur: http://www.space.dtu.dk/Forskning/Universe...

Venlig hilsen Peter Vind Hansen

  • 0
  • 0

Se eventuelt følgende artikel:
http://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/n...

Livet - eller rettere intelligens - hæver orden lokalt, men bruger energi (orden) globalt for at opnå det. Dog, er det ikke tilstrækkeligt til at forklare intelligens. For så havde et køleskab været intelligent.

Ifølge termodynamikken vil uorden vokse med tiden. Intelligens modvirker dette og kan måske sammenlignes med, at tiden går lokalt baglands. Hjernen søger at forudse fremtiden, og at reagere på den i nutiden. Derved søges taget højde for det forudsigelige kaos der måtte opstå.

Almindelige fysiske processer virker modsat. Fremtiden er resultat af fortid.

Intelligens er en process, hvor nutiden er et resultat af fremtiden, og hvor fremtiden søges intelligent forudset ud fra nutiden.

Intelligens kan måske formuleres som lokal negativ tid...

Vi kan godt forestille os, at en "omvendt tidskraft" kaldet intelligens, er meningen med universet. At selve meningen, er at opnå tiden går baglands. Og den Darwinistiske overlevelse, kun er en byggesten for at opnå intelligens.

Betragtes ovenstående "omvendte tid" som intelligent, så kunne der måske forekomme intelligens i kvantemekanik, der har problem med tiden. Problemet kan f.eks. forklares ud fra mange univers teorier, hvor mulige fremtider udspiller sig i forskellige underrum, og det gunstige rum vælges bagefter, afhængigt af resultatet. Kvantemekanikkens intelligens er mere ægte end vor, da vor intelligens kun beror på forudset fremtid, som skyldes algoritmernes simulation af vore omgivelser.

  • 1
  • 1

Tak for tippet om dette emne. Det er svært at forstå men yderst interessant.

Jeg ved ikke om jeg har fattet det helt, men forstår det sådan, at de matematisk har undersøgt en kausal kraft der prøver at maksimere mulig entropi produktion, ikke entropi i sig selv, hvilket vil sige at søge mod at have så mange som muligt fremtidige tilstande tilgængelige... Og denne kraft fører til en adfærd der virker intelligent på en meget spontan måde.

Det synes jeg er lidt sjovt. Ønsket om at bringe sig i en situation der åbner så mange muligheder som muligt, er præcis hvad mange mennesker stræber efter. En hurtig bil med lang rækkevidde er tiltrækkende, da den giver mulighed for at komme vidt omkring meget let. En stor pose penge giver masser af muligheder. Et rodet og propfuldt hjem med en masse ubrugeligt skrammel begrænser muligheder. Et ryddeligt og optimeret hjem med en masse dejligt grej og gadgets giver muligheder ;)

  • 0
  • 0

Universets udvikling går mod skabelse af intelligens


Hvis livet er værd at bevare, og det ligger ikke nødvendigvis i kortene eller i naturens love, så er orden, negentropi en nødvendig side af det, der er værd at bevare. Som sådan kan man måske blive enig om, at intelligens er udtryk for udvikling, fremskridt. Men det er en kvalitativ vurdering, hvor kvalitet i fysisk forstand handler om matematisk sandsynlighed og usandsynlighed. Termodynamikkens anden lov siger at universet med nødvendighed bevæger sig mod et maksimum af uorden, mod entropi, at kaos på sigt er nødvendigheden, tidens pil. Udviklingslæren handler om det levendes evne til at organisere og opretholde sig selv. Den er værdimæssigt og ideologisk neutral. Men hvis livet indeholder de kvaliteter, der gør det værd at leve, så må evnen til at opretholde livet, herunder intellektet, stå i tjenerforhold til livet med dets kvaliteter. Det er en rationel og værdimæssig implikation af de kvaliteter, der er skabte, og som ikke nødvendigvis kan læses af naturens love, dvs. nødvendighedens uforanderlige love. Det er noget vi har lært, af det vi er blevet, har skabt. At vi så kun er en omvej til døden, betyder ikke at livet ikke er værd at leve eller er meningsløst.

  • 0
  • 0

Vi kan godt forestille os, at en "omvendt tidskraft" kaldet intelligens, er meningen med universet. At selve meningen, er at opnå tiden går baglands


Personligt mener jeg ikke at det er tiden der går. Det er verden der forandres. I forsøget på at forstå og beherske os selv og vor omverden, er det en tilbøjelighed til at bortforklare forandringen med det uforanderlige, naturlovene og substansbegreberne, der har sejret. Tiden er blevet indført med det formål at bevare illusionen om, at det foranderlige ikke fantes, men at tiden gik. Det er muligvis en vanvittig tanke. Men den giver menig for mig :)

  • 0
  • 0

Personligt mener jeg ikke at det er tiden der går. Det er verden der forandres. I forsøget på at forstå og beherske os selv og vor omverden, er det en tilbøjelighed til at bortforklare forandringen med det uforanderlige, naturlovene og substansbegreberne, der har sejret. Tiden er blevet indført med det formål at bevare illusionen om, at det foranderlige ikke fantes, men at tiden gik. Det er muligvis en vanvittig tanke. Men den giver menig for mig :)

Vores hjerne, har kun mulighed for at forudse det, som skyldes tiden går, og som kan forudses ud fra det eksisterende. Ved at bygge en model, af verden omkring os, så er den i stand til at spå kortere eller længere ud i fremtiden. Denne spådom, kan den bruge til, at tage beslutninger nu - og dermed påvirke fremtiden, før den kommer. Vores hjerne er konstant på tidsrejse. Den lever sig ind i fremtiden, og bruger sin viden, til at påvirke nutiden, således vi får rettet fejl, der kunne ske, før de sker. Rene tilfældigheder, har den svær ved at håndtere, da de ikke kan spås, og derfor ikke tillader påvirkningen bagud.

Som intelligensvæsen er vi konstant tidsrejsende. Og hvor intelligens er involveret, sker en bagvendt process, hvor nutiden påvirkes af forudsigelig fremtid.

  • 0
  • 0

Intelligens er et evigt princip, det er derfor aldrig blevet skabt.
Intelligens der er en 2+2=4-evne, er ikke noget i sig selv, ligesom Hukommelse, Instinkt og Følelse, heller ikke er noget i sig selv, men udgør særlige grundevner der tilsammen udgør bevidstheden, og er absolut nødvendige for at bevidsthedens virke.
Intelligens er en analyse/matematisk evne/princip, man kan ikke se med intelligensen, al sansning er Følelse.
Intelligens er altså altid tilstede på den ene eller anden måde, i et utal af grader, former, kombinationer, m.v. hos alt og Alle.
AI er en joke, det hedder programmering.

  • 0
  • 0

Intelligens er et evigt princip, det er derfor aldrig blevet skabt.
Intelligens der er en 2+2=4-evne, er ikke noget i sig selv, ligesom Hukommelse, Instinkt og Følelse, heller ikke er noget i sig selv, men udgør særlige grundevner der tilsammen udgør bevidstheden, og er absolut nødvendige for at bevidsthedens virke.
Intelligens er en analyse/matematisk evne/princip, man kan ikke se med intelligensen, al sansning er Følelse.
Intelligens er altså altid tilstede på den ene eller anden måde, i et utal af grader, former, kombinationer, m.v. hos alt og Alle.
AI er en joke, det hedder programmering.


Bevidsthed, er en underlig ting, som oftest er mere ubevidst end bevidst.

Men vi er enige om, at intelligens er en slags 2+2=4 evne - en matematisk løsningsevne. Det er en evne til, at forstå og løse et logisk eller matematisk problem. Intelligens medfører, at vi søger at sætte vore omgivelser på "formler", så vi kan forudsige dem, og derved reagere på dem, før de sker.

Hjernen, er i stand til, at forstå omgivelserne, og skabe system i dem - den analyserer sig til, at vores omgivelser er tredimensionelle, trods vi kun har et todimensionalt syn på dem. At betragte omgivelserne som tredimensionelle, er fordelagtigt for hjernen, for at få mening i informationerne vi ser. Hvor mange dimensioner der er i virkeligheden, ved hjernen ikke - den fatter omgivelserne som tredimensionelle, fordi det er den simpleste model af omgivelserne, der giver et logisk kompakt forståeligt system.

Intelligens er på en måde beslægtet med omvendte funktioner i matematik. Matematik, hvor problemet kommer ind, og løsningen ud. Hvor fortiden kommer ind, og fremtiden ud, så vi kan reagere på den.

Men vores intelligens er i virkeligheden "kunstig" - fordi, den kun forudser fremtiden ud fra simulation. Den evner ikke, at virkeligt kende fremtiden før den sker.

  • 0
  • 0

Der er en udbredt tendens til at sammenblande, hhv. Intelligens- Hjerne- og Bevidstheds-forskning.
De hænger uløseligt sammen, men derfor er der god grund til at skelne.
Den eneste, der kan forudse nogetsomhelst, er Jeg'et, og det kan Jeg'et kun i kraft af sin bevidsthed.
Bevidstheds-princippet/Over-Bevidstheden, fungerer gennem et sæt af evige specifikke grund-evne-kerner,
Instinkt, Tyngde, Følelse, Intelligens, Intuition og Hukommelse.
Det er fundamentet for al Bevidstheds- og Stof-fremtoning/virke/dannelse.
Hvordan vil man (Livet) kunne føle Livet uden Følelse, Hvordan vil man kunne huske fra ord til andet, uden hukommelse, Hvordan ville alle kropsfunktioner fungere uden Instinkt.
Nej, hvis bare en af de evige grund-principper/evner manglede, ville der ikke være noget, livet ville ganske enkelt ikke kunne fungere.

Bevidstheden er knyttet til over-fysiske organer/legemer, og fungerer gennem hjernen.
Det der måles og registreres i hjernen er korrespondancen ml. bevidstheden og det fysiske legeme.

  • 0
  • 0

Personligt mener jeg ikke at det er tiden der går. Det er verden der forandres.

Tid har ikke nogen selvstændig eksistens men er et begreb til registrering af forandring. Tid gør et det muligt at placere begivenheder kausalt i forhold til hinanden (før - efter). Hvis der ingen forandring er, er der heller ingen tid. Universets "varmedød" som indtræffer nå entropien har nået sit maksimum, er en tilstand uden forandring og dermed også uden forløb af tid.

  • 1
  • 2

Tid gør et det muligt...

Hvis tid først gør det muligt... eksisterer den så ikke ? Hvilken mening har begrebet "kausalitet" når tid bare er et menneske-skabt /defineret begreb, kan du forklare det, eller er din personlige entropi allerede på sit maksimum og alt står stille :o) Så er kausalitet altså også ren imaginær ? Hvad med begrebet "træghed"... hvad er det uden reel eksisterende tid ? Og hvordan kan en årsag have en virkning, når tiden ikke eksisterer ? Ja hvordan kan der være en årsag overhoved... uden tid ?

Lad mig høre din rationale forklaring på det, i stedet for din gentagelse af fysikkens dogmer...

  • 0
  • 0

Sådan, som jeg læser teksten, er intelligens "en ’kausal entropisk kraft’, der vil maksimere produktionen af entropi i processen"!
Hvornår er kaos blevet et mål i sig selv


For nogle år siden skrev jeg en tekst, der går ud fra, at det "intelligente liv" (ikke noget evigt princip) er udtryk for den længste, mest behagelige omvej til døden, entropiens max.

Hvad tiden angår, så er det lige før jeg køber Søren Fosbergs forklaring.

Forsøget på at se intellektet som et evigt princip, der foregriber fremtidens hændelser, har tilbøjelighed til at lade de analytiske sandheder tage patent på alt. Her er den deduktive slutning strukturen, der kvalificerer sandhedsværdien af erfaringen (udsagnslogik). Entydige årsag- virkningsanalyse er dog kun rigtige i logisk forstand, fordi virkningen følger med nødvendighed af årsagen. Hvis virkningen så også kunne reduceres til den årsag, der figurerer som slutningsgrundlaget i deduktionen, så ville årsagen have patent på virkningen. Men det har den ikke i klassisk logisk forstand. Virkningen kan også skylde sig selv andre årsager.

Universet er tilstede for sig selv over alt samtidigt. Hvis tiden ikke går, så forandres det. Den kausale analyse sigter på at reducere ethvert fænomen til en og kun en for analysen gældende årsag- virkningsrelation. Havde kausalanalysen patent på at forklare universet, så var den sande forandring udelukket. Det er den ikke. Entropiloven handler om kvalitativ forandring, lige som udviklingslæren. Der er en retning i den forandring, som begge love arbejder med. De går i hver sin retning. Men livet, er ikke uforenelig med fysikken, dvs. udviklingsloven er ikke uforenelig med entropiloven. Livet er funderet i forbrug af energi, det bekræfter fysikkens love, lader sig se som en "omvej til døden, et max af entropi".

Alt ville ligge i "årsagen" hvis kausalanalysen havde patent på sandheden. Kausalanalysen har tendens til at sætte sig i stedet for den verden, som den analyserer. Men forandringen findes, årsagen har ikke patent på virkningen, og tiden er måske en anskuelsesform, sammen med iagttagerens distinktion mellem årsag og virkning. Ingen af disse træk ved iagttageren er tilfældige. Men de udelukker ikke forandringen, livet den kvalitative forskel, som de har tendens til at bortforklare. I livets tjeneste har disse naturvidenskabelige iagttagelsesformer tilbøjelighed til at bortforklare livet og forandringen selv. Det virker uintelligent, når man holder det op for sig, at livet med dets kvaliteter helst skulle udgøre den længste og mest behagelige omvej til døden.

  • 0
  • 1