Kariérní sebevražda prostřednictvím Teorie integrované informace

Od jakýchkoliv zkušených profesionálů asi všichni budeme očekávat, že znají dokonale své řemeslo. A možná ještě doufáme, že budou znát i nějaká jeho skrytá tajemství. Protože mým živobytím je pomáhat ostatním řídit a spravovat svá data a mým produktem není nic nudnějšího a chladně techničtějšího než informace, tak tady předložím jakési „doznání“, co si o tom všem myslím. Ve skutečnosti totiž informace představuje jednu z největších záhad našeho světa…

Asi se všichni shodneme, že informace je vyjádřená v „bitech“ jako například 0/1, pravda/nepravda, černá/bílá, spin elektronu nahoru/dolů atd. Informace je tedy vždy nějaké rozhodnutí nebo rozlišení. Technicky řekneme, že informace je vyjádřená v „binární“ podobě. Informace tak nepotřebuje nic nad rozlišení mezi dvěma prvky (nepotřebuje tedy žádný třetí, čtvrtý, pátý prvek…), a přesto z ní dokážeme vytvářet neuvěřitelně komplexní světy jako například v populární počítačové hře Minecraft.

Ale nad touto základní „pravdou“ je ještě něco mnohem důležitějšího: informace nemůže existovat v čisté jednotě čehokoliv – ve světě samých nul nebo samých jedniček není místo pro žádnou informaci. Musí tedy vždy existovat „něco“, aby mohla vzniknout informace. V jakékoliv singularitě není žádná informace.

Hlavní proud současného vědeckého poznání nám říká, že celý fyzikální svět je tvořený hmotou a energií. Ty se mohou transformovat jedna v druhou a zase zpět a nabývat různých forem, a to všechno při dodržení základního pravidla, že jejich celková hodnota zůstává stejná (zákon zachování energie). Můžete nechat shořet pár polínek v táborovém ohni a hmota jejich dřeva se promění z většiny na světlo a teplo, které vydají jeho plameny. Pokud byste chtěli tuto vědeckou pravdu aktivně šířit (a netrápili se překladem do češtiny), můžete si třeba koupit tričko s nápisem „You Matter! (Unless you multiply yourself by lightspeed squared, then you Energy)“.

Jak hned uvidíme, tyto nekonečné transformace mezi energií a hmotou mají přímý vztah k informaci. Struktura a řád nádherných sněhových vloček nebo naopak nedostatek jakéhokoliv řádu v chaotickém pohybu částic hmoty v plazmě jsou vždy popsány informací. Celkově potřebujeme mnohem méně informace, abychom kompletně definovali krystal diamantu (něco s jasnou strukturou) v porovnání s množstvím informace potřebné na přesné určení pozice a hybnosti každé molekuly H2O v horké páře (něco neuspořádaného a chaotického). S každou transformací hmoty nebo energie se informace mění, ale pozor – nikdy celkově nezmizí (dokonce spíše naroste).

Etymologie slova informace pochází ze slov in-form – ve smyslu dávat hmotě (nebo energii) formu. Informace neexistuje bez hmoty nebo energie, protože jen ty mohou nést nebo vyjadřovat informaci. A obráceně, hmota nebo energie nemohou existovat bez informace, která je vždy mírou jejich uspořádanosti nebo neuspořádanosti.

Další záhadné slovo spojené s informací je entropie. Empiricky i matematicky je snadné dokázat, že entropie v uzavřeném systému vždy narůstá. Čím větší pořádek si uděláte na svém pracovním stole nebo na disku svého počítače (=snížení jejich entropie), tím ještě více tepla vyprodukujete (spálením kalorií ve svém těle nebo zahříváním procesoru počítače) směrem do okolního prostoru (=zvýšení jeho entropie), přičemž celková entropie bude vždy vyšší než před započatým úklidem. Takže cenou za uklizený stůl je ještě větší míra „nepořádku“ vyzářená do jeho okolí. Obvyklá definice říká, že entropie je mírou neuspořádanosti systému. Ale podle mne nejlepší definicí je, že entropie je informace, kterou neznáme! Můžete úplně perfektně vědět, kde se přesně nacházejí všechny papíry a dokumenty na vašem stole, ale nemáte nejmenší šanci znát směry, rychlosti a pozice částic, které jste urychlili vyzářeným teplem během úklidu.

Tak, do této chvíle jsme se pohybovali v bezpečných vodách, ve skrytu vědecky ověřených pravd a matematických důkazů. Nyní si prosím zkontrolujte, že máte, obrazně řečeno, zapnuté bezpečnostní pásy, přecházíme do druhé části. V dalším odstavci vám představím slovo začínající na „V“, které bylo ještě donedávna považováno za spolehlivou stopku v kariérním postupu jakéhokoliv seriózně uvažujícího profesionála (o vědcích ani nemluvě).

Pokud říkáme, že „informace nikdy nezmizí“, pouze se stane neznámou, a že „entropie je informace, kterou nemáme“, tak na jeviště přivádíme velmi nebezpečnou postavu – někoho nebo něco se schopností něco vědět nebo nevědět. Tato postava – konkrétně právě vy – nade vší pochybnost existuje (pokud tedy nehodláte na místě popřít vaši vlastní existenci). A pokud jsme si již dříve řekli, že v našem světě je všechno tvořeno hmotou a energií, které jsou doprovázené vždy informací, nemáte jinou možnost, než souhlasit, že i vy jste tvořeni pouze z těchto tří součástí. A vy také zcela určitě přemýšlíte, cítíte a také čtete tento text a jste si vědomi jeho obsahu, víte, co je v něm napsáno.

Ale, jak víme, že něco víme? Řekl bych, že něco víme díky tomu, že to vnímáme. Informace, že máte zastavit před železničním přejezdem, je nám předána vnímáním červených blikajících světel.  Vnímat znamená následně vědět. To nebezpečné slovo na „V“ je vědomí.

Povaha a existence vědomí je někdy nazývaná „těžkým“ (nebo „tvrdým“) problémem dnešní vědy, v porovnání s „lehkými“ (nebo „měkkými“) problémy, jako je existence temné hmoty, černých děr nebo budoucí vývoj umělé inteligence. Jednoduše řečeno, vůbec nevíme, co vědomí vlastně je, jestli pouze my lidé disponujeme vědomím, jestli třeba i stroje mohou nabýt vědomí anebo jestli zvířata, rostliny nebo dokonce i třeba kameny mohou užívat nějakou míru vědomí (nebo jím trpět). Dokonce ani nevíme, jestli to, jak vnímáte žlutou barvu, je stejný dojem, jaký má ze žluté barvy váš kamarád nebo váš pes nebo kočka.

Naštěstí je tady teorie, která je podpořená některými úžasnými vědeckými mozky současnosti, jako je můj oblíbený Max Tegmark (autor knihy Matematický vesmír) a Brian Greene (autor knihy Elegantní vesmír). Tato teorie vztahuje vědomí, hádejte k čemu – k informaci; a jmenuje se Teorie integrované informace (Integrated Information Theory, IIT). Navrhl ji neurovědec Giulio Tononi a propaguje ji také další respektovaný neurovědec Christof Koch.

Max Tegmark věří, že vědomí je doslova tím, „co informace cítí, když je zpracovávána určitým komplexním způsobem“. Brian Green píše podobně, že vědomí se objevuje tehdy, když se komplexní množina propojených informací zpracovává v nějakém obrovském kontextu. IIT tedy vztahuje vědomí ke komplexním strukturám hmoty (jako třeba k lidskému mozku) prostřednictvím množství integrovaných množin informací, které už není možné od nějaké hranice dále redukovat. Jednoduše řečeno podle této teorie platí, že čím více propojené informace, tím větší úroveň vědomí.

Podle mého názoru také IIT poskytuje docela pěkné vysvětlení pro taková zvláštní pozorování, jako jsou dvě oddělená vědomí u pacientů s chirurgicky oddělenými hemisférami mozku (které se používá jako radikální řešení v léčbě epilepsie). Slavný neurovědec V. S. Ramachandran uvádí dokonce příklad pacienta, jehož levá hemisféra byla věřící a druhá ateistou – každá z jeho hemisfér měla zcela nesporně vlastní vědomí. V souladu s IIT bych tedy zkusil dovodit, že každá hemisféra našeho mozku obsahuje dostatek komplexní a integrované informace, aby dokázala hostit vědomí (a před oddělením hemisfér obsahuje nadmnožinu takové informace, přičemž některá může být pro vědomí redundantní).

Podobně jako fyzikové nedokážou říci, co vlastně energie ve „skutečnosti“ je, pouze říkají, jak se chová, tak ani příznivci IIT nevysvětlují, co je vědomí, ale spíš jen, za jakých podmínek jej můžeme najít ve složitých fyzikálních systémech. IIT by mohla být v praxi nasazena například k empirickému ověření, zda pacient v kómatu má ještě zachováno vědomí, nebo ne.

Takže nyní se kruh našeho poznání uzavírá. Energie a hmota se mění jedna v druhou, a dávají tak vzniknout informaci, která jejich nekonečné transformace vždy doprovází. Ale celý tento mechanizmus navíc podle všeho dává prostor ke vzniku nebo alespoň projevu vědomí, které snad dává celému aparátu nějaký „smysl“. A entropie by zřejmě nemohla narůstat neomezeně v neustále se rozpínajícím vesmíru, pokud by vlastně nebyla mírou toho, co nevíme. Netuším, jestli tento model dostatečně popisuje skutečný svět, ale mně se líbí a jsem rád jeho součástí.

(A mimochodem ještě jedna poznámka: pokud říkáme, že informace je vždy rozlišením a je vyjádřená nespojitými hodnotami [1 nebo 0] a že je vždy propojená s uspořádáním hmoty a energie v časoprostoru, pak veškerý prostor i čas musí logicky být také granulární (zrnitý, nespojitý, prostě také diskrétní)… Takže špatné zprávy pro všechny želvy, které věřily Zenonovi z Eleje, který tvrdil, že navždycky zůstanou o nekonečně malý krok před běžcem Achillem.)

A nyní si, jestli předpokládám správně, říkáte, že si zasloužím svěrací kazajku a rekondiční pobyt v příslušné léčebně.😊

 

Autor: Petr Hájek

Information Management Advisor

 _________________________________________________________________

Doporučené čtení:

A možná také:

  • The Emperor’s New Mind od Rogera Penrose

A paradoxně také:

  • The Grand Design od Stephena Hawkinga
  • Evoluce svým vlastním tvůrcem od Miroslava Veverky