Квантовая генетика

Много интересного рассказано про квантовые вычисления и квантовые свойства интеллекта. Некоторые даже считают, что мозг может напрямую "дёргать" квантовые процессы, чтобы подумать.

Вкратце, суть квантовых вычислений сводится к следующему. Исходные данные наносятся на небольшое количество элементарных частиц. В процессе решения данные начинают обрабатываться одновременно огромным количеством разных способов, причём эти способы друг с другом общаются, узнают у кого решение лучше, у кого хуже, плохие решения ослабляются, хорошие - усиливаются.

Происходит это за счёт того, что при запуске квантовых вычислений каждая частица полностью "чувствует" состояние всех остальных частиц, участвующих в вычислении, причём чувствует мгновенно, и без существенных затрат энергии. При запуске решения, частицы погружаются в "размазанное" ("спутанное") состояние, которое невозможно исследовать из внешнего мира. В размазанном состоянии у каждой частицы нет чёткого физического состояния, каждая частица находится одновременно в нескольких состояниях и может участвовать в нескольких параллельных процессах (причём эти процессы "чувствуют" друг друга). Причём чем больше частиц участвует в решении, тем больше состояний одновременно может иметь одна и та же частица.

Если попытаться влезть в размазанное состояние и посмотреть что там внутри такое, то в каждый конкретный момент мы получим конкретные физические состояния частиц, без намёка на множество одновременных состояний. Причём после такого вмешательства ход решения будет полностью разрушен, множественное состояние не сможет быть восстановлено. Поэтому то, что происходит в промежутке между заданием входных данных и снятием результата решения - загадка. Получается, что небольшой объём входных данных в процессе решения порождает на многие порядки более сложное внутреннее состояние, которое непонятно как эволюционирует, не поддаётся исследованию, и, тем не менее, выдаёт правильное решение. Состояние, снятое при попытке исследования размазанного состояния, носит вероятностный характер. При правильном составлении квантового алгоритма, можно сделать так, чтобы вероятность снятия правильного решения намного превышала вероятность снятия неправильного решения (т.е. решение надо снять хотя бы несколько раз).

Казалось бы, таким образом можно получить практически забесплатно огромные вычислительные мощности. Но есть проблема - частицы решения должны быть полностью изолированы от внешнего мира, иначе внешний мир будет сбивать правильность хода решения (нарушать когерентность). Есть мнение, что полная изоляция невозможна, поскольку (как гласит квантовая физика) каждая частица, каждый квант, изначально размазаны по всей вселенной и тесно переплетены с каждой другой частицей, составляющей нашу вселенную. И, как следствие такого мнения, получается, что квантовые вычисления не погружают частицы в состояние, размазанное по альтернативным вселенным, а привлекают другие, вполне конкретные частицы из нашей же вселенной для распараллеливания вычислений. Правда, это всё равно не отменяет трудностей по исследованию внутреннего состояния.

Из этого следует несколько интересных выводов. Квантовые вычисления на высоких мощностях не смогут нас обеспечить абсолютно истинными вычислениями, но вполне пригодны для правдоподобных решений, например в искусственном интеллекте, как было описано выше. И ещё один вывод, тесно пересекающийся с предыдущим - квантовые вычисления не могут обеспечить самопознания, саморефлексии, так как являются неотъемлемой частью вселенной, и значит, не могут познать сами себя и вселенную в целом, так как являются её неотъемлемой частью. Отчего собственно и следуют квантовые неопределённости, при попытке измерения состояний квантовых частиц, как мы и отметили в предыдущих частях. Ведь невозможно полностью познать самого себя только при помощи самого себя. Квантовая неопределённость - это фактически прямое следствие теоремы Гёделя, гласящей, что формальная система не может с абсолютно истинной точностью познать саму себя.

Теперь вернёмся к интеллекту. Многими исследователями были правильно подмечены сходства свойств квантовых вычислений и интеллектуальных процессов у человека. Самые интересные нам свойства таковы. Вход и выход решений - достаточно простой набор состояний. Эти простые состояния погружают мозг в намного более сложное состояние, которое невозможно исследовать извне. Попытка исследовать это состояние, или снять решение - опять выдаёт набор простых состояний, причём эти состояния тоже вероятностны и с большей вероятностью выдают правильное решение, чем неправильное. Человеку трудно осознать это своё внутренне состояние, в отличие от входа/выхода, зато это внутреннее состояние, что называется "чувствуется". Как и в квантовых вычислениях, задание начального состояния и снятие решения - достаточно трудоёмкие процедуры. Так и человеку легко думать "у себя внутри", но чтобы передать свои мысли наружу, другому человеку - надо неплохо постараться.

Теперь остаётся только заметить, что вышеперечисленные свойства квантовых вычислений и человеческого интеллекта практически один в один применимы к ранее описанному алгоритму искусственного интеллекта, который был основан на генетическом алгоритме.

Ведь в самом деле, казалось бы, откуда в мозгу, с его волнами, частотами и нейронами может возникнуть какое-то подобие генетического алгоритма, с его хромосомами и альтернативными вариантами решений? Оказывается, если посмотреть с другой стороны, генетический алгоритм - всего лишь одно из проявлений более общего класса процессов.

Получается, что мозгу, чтобы проявлять интересные квантовые свойства, совсем необязательно дёргать квантовые процессы напрямую, есть объяснения более прагматичные. Да и самим квантовым вычислениям совсем необязательно привлекать мистику про параллельные вселенные и абсолютные истины, ведь они, вполне может быть, на микроуровне организованы в какое-то подобие генетического алгоритма, который только делает вид, что погружает частицы в размазанное состояние, а на самом деле довольствуется вычислительными ресурсами собственной вселенной.

Вполне может быть, что на стыке квантовых вычислений, генетических алгоритмов и других направлений искусственного интеллекта возникнет новая теория вычислений, которая позволит делать и более мощные квантовые компьютеры, и позволит, на основе строгого аппарата квантовой физики, точнее объяснить процессы, происходящие в интеллекте. Ведь то, к чему мы пока пришли в понимании интеллекта, напоминает анекдот "нутром чую, что 0.5 + 0.5 будет литр, но математически доказать не могу", когда сделать можем, но объяснить почему так - пока нет.