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人类创造力与意识:大脑非凡能量效率的意外后果?

神经元与认知 2020-04-22 v1

摘要

本文提出,人类创造力和人类意识都是人脑非凡能量效率的(意外)后果。创造力和意识主题虽具有共同子结构,但被分别探讨。我们认为创造力源于人脑两种认知模式(大致对应卡尼曼的系统 1 和系统 2)之间的协同。在第一种模式中,可用能量散布在相对较大的神经元网络上,因此每个活跃神经元的能量极少,以至于此类神经元的运作易受热噪声(最终为量子退相干噪声)影响。在第二种模式中,可用能量聚焦于足够小的神经元子集以保证确定性运作。本文讨论了这种协同如何导致创造力以及对硅基计算的启示。从自由意志概念的讨论出发,意识的概念被定义为对状态空间中被视为邻近反事实世界的觉察。我们认为这种觉察源于我们的记忆与神经网络离子通道中的量子物理机制(与经典物理不同,邻近反事实世界在此扮演不可或缺的动力学角色)之间的相互作用。与大脑对噪声的易感性一样,我们认为在量子物理在大脑中发挥作用的情况下,其之所以如此也是出于能量效率的原因。作为该意识定义的说明,本文概述了关于量子纠缠为何显得如此反直觉的新提议。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.03738,
  title  = {Human Creativity and Consciousness: Unintended Consequences of the Brain's Extraordinary Energy Efficiency?},
  author = {T. N. Palmer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.03738},
  year   = {2020}
}

备注

Based on invited talk at Models of Consciousness Conference, Mathematical Institute, University of Oxford, September 2019