אותה פלטפורמה בסיסית המאפשרת לחתולו של שרדינגר להיות חי ומת גם יחד, ומשמעותה גם ששני חלקיקים יכולים "לדבר זה עם זה" אפילו לאורך מרחק הגלקסיה, יכולה לעזור להסביר את התופעות המסתוריות ביותר: התנהגות אנושית.
פיסיקה קוונטית ופסיכולוגיה אנושית עשויים להיראות לא קשורים לחלוטין, אך יש מדענים שחושבים ששני התחומים חופפים בדרכים מעניינות. שתי הדיסציפלינות מנסות לחזות כיצד מערכות לא פרועות עשויות להתנהג בעתיד. ההבדל הוא שתחום אחד שואף להבין את הטבע הבסיסי של החלקיקים הפיזיים, בעוד שהשני מנסה להסביר בן אנוש הטבע - יחד עם השגות הטבועות בו.
"מדענים קוגניטיביים גילו שיש הרבה התנהגויות אנושיות 'לא הגיוניות'," אמר שיאוצ'ו ג'אנג, ביו-פיזיקאי ומדע מדעי המוח באוניברסיטת המדע והטכנולוגיה בסין בחפיי, בדואר אלקטרוני ל- Live Science. תיאוריות קלאסיות של קבלת החלטות מנסות לחזות איזו ברירה אדם יבצע בהינתן פרמטרים מסוימים, אך בני אדם גלויים לא תמיד מתנהגים כמצופה. מחקרים עדכניים מצביעים על כך שההפסקות הללו בהיגיון "ניתן להסביר היטב בעזרת תיאוריית ההסתברות הקוונטית", אמר ג'אנג.
ג'אנג עומד בין תומכי מה שנקרא קוגניציה קוונטית. במחקר חדש שפורסם ב -20 בינואר בכתב העת Nature Human Behaviour, הוא ועמיתיו חקרו כיצד מושגים שהושאלו ממכניקת הקוונטים יכולים לעזור לפסיכולוגים לחזות טוב יותר את קבלת ההחלטות האנושיות. תוך כדי רישום ההחלטות שקיבלו אנשים במשימת פסיכולוגיה ידועה, הצוות פיקח גם על פעילות המוח של המשתתפים. הסריקות הדגישו אזורים מוחיים ספציפיים שעשויים להיות מעורבים בתהליכי חשיבה קוונטיים.
המחקר הוא "הראשון שתמך ברעיון הקוגניציה הקוונטית ברמה העצבית", אמר ג'אנג.
מגניב - עכשיו מה זה באמת אומר?
חוסר ודאות
מכניקת הקוונטים מתארת את התנהגות החלקיקים הזעירים המרכיבים את כל החומר ביקום, כלומר אטומים ומרכיביהם התת אטומיים. עיקרון מרכזי אחד בתיאוריה מצביע על אי ודאות רבה בעולם הזה של הקטנים ביותר, דבר שלא נראה בקנה מידה גדול יותר. לדוגמה, בעולם הגדול, ניתן לדעת היכן רכבת נמצאת בדרכה וכמה היא נוסעת, ובהתחשב בנתונים אלה ניתן היה לחזות מתי הרכבת צריכה להגיע לתחנה הבאה.
כעת, החלף את הרכבת לאיתור אלקטרונים, וכוח החיזוי שלך נעלם - אינך יכול לדעת את המיקום והמומנטום המדויקים של אלקטרון נתון, אך אתה יכול לחשב את ההסתברות שהחלקיק עשוי להופיע במקום מסוים, לנסוע בנקודה מסוימת שיעור מסוים. בדרך זו אתה יכול לקבל מושג מעורפל באשר לאלקטרון עשוי להיות.
כשם שהאי ודאות פורצת את העולם התת-אטומי, כך היא מחלחלת גם לתהליך קבלת ההחלטות שלנו, בין אם אנחנו מתלבטים באיזו סדרה חדשה לבטל או להצביע בבחירות לנשיאות. כאן נכנס למכניקת הקוונטים. בניגוד לתיאוריות קלאסיות של קבלת החלטות, עולם הקוונטים מפנה מקום לדרגה מסוימת של ... אי וודאות.
תיאוריות פסיכולוגיה קלאסיות נשענות על הרעיון שאנשים מקבלים החלטות על מנת למקסם "תגמולים" ולמזער "עונשים" - במילים אחרות, כדי להבטיח שפעולותיהם מביאות לתוצאות חיוביות יותר מאשר השלכות שליליות. היגיון זה, המכונה "למידת חיזוק", תואם את התנאי של פבלוני, בו אנשים לומדים לחזות את השלכות מעשיהם על סמך חוויות עבר, על פי דו"ח משנת 2009 בכתב העת לפסיכולוגיה מתמטית.
אם באמת מוגבלת על ידי מסגרת זו, בני האדם ישקלו בעקביות את הערכים האובייקטיביים של שתי אפשרויות לפני שהם יבחרו ביניהם. אבל במציאות, אנשים לא תמיד עובדים כך; רגשותיהם הסובייקטיביים לגבי מצב פוגעים ביכולתם לקבל החלטות אובייקטיביות.
ראשים וזנבות (בו זמנית)
קחו דוגמה:
תאר לעצמך שאתה מבצע הימורים אם מטבע מושלך ינחת על ראשים או זנבות. Heads תשיג 200 דולר, זנבות יעלו לך 100 דולר ותוכלו לבחור לזרוק את המטבע פעמיים. כאשר הם ממוקמים בתרחיש זה, מרבית האנשים בוחרים לבצע את ההימור פעמיים ללא קשר לזריקה הראשונית לניצחון או הפסד, כך עולה ממחקר שפורסם בשנת 1992 בכתב העת Cognitive Psychology. יש להניח שהזוכים מהמרים פעם שנייה מכיוון שהם עומדים להרוויח כסף לא משנה מה, בעוד שהמפסידים מהמרים בניסיון להחזיר את הפסדיהם, ואז חלקם. עם זאת, אם אסור לשחקנים לדעת את התוצאה של הפוך המטבע הראשון, הם לעתים רחוקות מבצעים את ההימור השני.
כאשר ידוע, ההכפלה הראשונה אינה מניעה את הבחירה הבאה, אך כאשר אינה ידועה, היא עושה את כל ההבדל. פרדוקס זה אינו משתלב במסגרת לימוד חיזוק קלאסי, המנבא כי הבחירה האובייקטיבית צריכה להיות תמיד זהה. לעומת זאת, מכניקת הקוונטים מתחשבת בחוסר וודאות ומנבאת למעשה תוצאה משונה זו.
"אפשר לומר שהמודל 'מבוסס הקוונטים' לקבלת החלטות מתייחס בעיקרו לשימוש בהסתברות הקוונטית בתחום הקוגניציה," עמנואל הייבן ואנדריי חרניקוב, מחברים משותפים לספר הלימוד "מדע חברתי קוונטי" (קיימברידג ') University Press, 2013), אמר ל- Live Science במייל.
כשם שאלקטרון מסוים עשוי להיות פה או שם ברגע נתון, מכניקת הקוונטים מניחה כי השלכת המטבע הראשונה הביאה ניצחון והפסד גם יחד. (במילים אחרות, בניסוי המחשבה המפורסם, החתול של שרדינגר הוא חי ומת גם יחד.) בעודו נתפס במצב דו-משמעי זה, המכונה "סופרפוזיציה", הבחירה הסופית של האדם איננה ידועה ובלתי ניתנת לחיזוי. מכניקת הקוונטים גם מכירה בכך שאמונותיהם של אנשים על התוצאה של החלטה נתונה - בין שהיא תהיה טובה או רעה - משקפות לעתים קרובות מה הבחירה הסופית שלהם בסופו של דבר. באופן זה, אמונותיהם של אנשים מתקיימים יחסי גומלין, או מסתבכים עם פעולתם בסופו של דבר.
כמו כן, חלקיקים תת-אטומיים יכולים להסתבך ולהשפיע זה על התנהגותם של זה גם כאשר הם מופרדים על ידי מרחקים גדולים. למשל, מדידת התנהגות של חלקיק שנמצא ביפן תשנה את התנהגותו של בן זוגה הסבוך בארצות הברית. בפסיכולוגיה ניתן ליצור אנלוגיה דומה בין אמונות והתנהגויות. "בדיוק האינטראקציה הזו," או מצב ההסתבכות ", משפיעה על תוצאת המדידה", אמרו הייבן וקרניקוב. תוצאת המדידה, במקרה זה, מתייחסת לבחירה הסופית שהאדם עושה. "ניתן לנסח זאת במדויק בעזרת הסתברות קוונטית."
מדענים יכולים לדגמן באופן מתמטי מצב סבוך זה של superposition - בו שני חלקיקים משפיעים זה על זה גם אם הם מופרדים במרחק גדול - כפי שהודגם בדו"ח משנת 2007 שפרסם האגודה לקידום בינה מלאכותית. ובאופן ראוי לציון, הנוסחה הסופית מנבאת במדויק את התוצאה הפרדוקסלית של פרדיגמת המטילה. "אפשר להסביר טוב יותר את חלוף הלוגיקה באמצעות גישה מבוססת קוונטית", ציינו הייבן וקרניקוב.
הימורים על קוונטים
במחקר החדש, ג'אנג וחבריו הציגו שני מודלים של קבלת החלטות על בסיס קוונטי מול 12 מודלים פסיכולוגיים קלאסיים כדי לראות אילו ניבאו בצורה הטובה ביותר את ההתנהגות האנושית במהלך משימה פסיכולוגית. הניסוי, המכונה משימת ההימורים באיווה, נועד להעריך את יכולתם של אנשים ללמוד מטעויות ולהתאים את אסטרטגיית קבלת ההחלטות שלהם לאורך זמן.
במשימה המשתתפים שואבים מארבעה סיפוני קלפים. כל קלף מרוויח לשחקן כסף או עולה לו כסף, ומטרת המשחק היא להרוויח כמה שיותר כסף. התפיסה טמונה באופן ערימה של כל חפיסת הקלפים. משיכה מסיפון אחד עשויה להרוויח לשחקן סכומי כסף גדולים בטווח הקצר, אך זה יעלה להם הרבה יותר מזומנים בסוף המשחק. דקים אחרים מספקים סכומי כסף קטנים יותר בטווח הקצר, אך בסך הכל פחות עונשים. באמצעות משחק, המנצחים לומדים בעיקר לשאוב מהסיפונים "האיטיים והיציבים", ואילו המפסידים שואבים מהסיפונים שמרוויחים להם מזומנים מהירים ועונשים תלולים.
מבחינה היסטורית, אנשים עם התמכרויות לסמים או נזק מוחי מתפקדים בצורה פחות טובה במשימת ההימורים באיווה בהשוואה למשתתפים בריאים, מה שמרמז שמצבם איכשהו פוגע ביכולות קבלת ההחלטות, כפי שהודגש במחקר שפורסם בשנת 2014 בכתב העת Applied Neuropsychology: Child. דפוס זה התקיים בניסוי של ג'אנג, שכלל כ -60 משתתפים בריאים ו -40 שהיו מכורים לניקוטין.
שני המודלים הקוונטיים עשו תחזיות דומות למדויקות ביותר מבין המודלים הקלאסיים, ציינו המחברים. "אף על פי שהמודלים לא הצליחו לעלות בהרבה על ה ... זה צריך להיות מודע לכך שהמסגרת עדיין בחיתוליה וללא ספק ראויה למחקרים נוספים," הוסיפו.
כדי לחזק את ערך המחקר שלהם, הצוות ביצע סריקות מוח של כל משתתף כשסיימו את משימת ההימורים באיווה. בכך ניסו המחברים להציץ למתרחש במוח כאשר המשתתפים למדו והתאימו את אסטרטגיית המשחק שלהם לאורך זמן. התפוקות שנוצרו על ידי המודל הקוונטי ניבאו כיצד יתפתח תהליך למידה זה, וכך, תיאוריות המחברים, שנקודות חמות של פעילות מוחית עלולות איכשהו להתכתב עם התחזיות של המודלים.
הסריקות אכן חשפו מספר אזורים מוחיים פעילים אצל המשתתפים הבריאים במהלך משחק המשחק, כולל הפעלה של כמה קפלים גדולים בתוך האונה הקדמית שידועה כמעורבת בקבלת החלטות. עם זאת, בקבוצת העישון לא נראה כי נקודות חמות של פעילות מוח קשורות לתחזיות שנעשו על ידי המודל הקוונטי. מכיוון שהמודל משקף את יכולתם של המשתתפים ללמוד מטעויות, התוצאות עשויות להמחיש ליקויים בקבלת ההחלטות בקבוצת העישון, ציינו המחברים.
עם זאת, "יש צורך במחקר נוסף" כדי לקבוע מה ההבדלים הללו בפועל בפעילות מוחית משקפים באמת אצל מעשנים ואינם מעשנים. "חיבור המודלים דמויי הקוונטים לתהליכים נוירופיזיולוגיים במוח ... הוא בעיה מורכבת מאוד", אמרו הייבן וקרניקוב. "למחקר זה חשיבות רבה כצעד ראשון לפיתרון שלו."
דגמים של למידת חיזוק קלאסית הראו "הצלחה גדולה" במחקרים של רגש, הפרעות פסיכיאטריות, התנהגות חברתית, רצון חופשי ותפקודים קוגניטיביים רבים אחרים, אמר ג'אנג. "אנו מקווים שלימוד חיזוק קוונטי ישפוך אור גם על יספק תובנות ייחודיות."
עם הזמן, אולי מכניקת הקוונטים תעזור להסביר ליקויים חודרים בלוגיקה האנושית, כמו גם כיצד ההיפכרות הזו באה לידי ביטוי ברמה של נוירונים בודדים.
