هل يمكن وصف الذكاء بمعادلة واحدة؟

وفق أبحاث جديدة، يمكن أن تصف معادلة واحدة ترتكز على المبادئ الفيزيائية الأساسية مفهوم الذكاء، وأن تحفز على إطلاق أفكار جديدة في مجالات متنوعة مثل الاقتصاد وصناعة الرجال الآليين. كريس كورسكي تابع الجديد في هذا المجال في «إنسايد ساينس».

طوَّر كل من ألكسندر ويسنر غروس، عالم فيزيائي في جامعة هارفارد ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وكاميرون فرير، عالِمة رياضيات في جامعة هاواي في مانوا، معادلة تصف بعض السلوكيات الذكية أو المعرفية مثل المشي بشكل مستقيم واستعمال الأدوات.
يشير الباحثون إلى أن السلوك الذكي ينجم عن رغبة قوية في السيطرة على الأحداث المستقبلية في البيئة السائدة. يناقض هذا الاستنتاج سيناريو الخيال العلمي الكلاسيكي حيث تصبح الحواسيب أو الآلات ذكية قبل أن تنطلق للاستيلاء على العالم.
كتب الباحثون في دراسة نُشرت حديثاً في مجلة {دراسات المراجعة الفيزيائية} أن تلك النتائج تصف وجود علاقة رياضية قد {تحفّز عفوياً على سلوكيات معقدة ومرتبطة بـ{الوظيفة المعرفية} البشرية، بما في ذلك استعمال الأدوات والتعاون الاجتماعي وفق أنظمة فيزيائية بسيطة}.
قال سيمون ديديو، باحث في معهد {سانتا في} يدرس الأنظمة البيولوجية والاجتماعية: {إنها دراسة استفزازية وهي لا تمثّل علماً مألوفاً}.
اعتبر الفيزيائي ويسنر غروس من جهته أن البحث {غامض جداً} وذكر أن التطورات في مجالات متعددة تعكس أكبر الطموحات.
تنجم المعطيات الرياضية الكامنة وراء هذه الأبحاث عن نظرية حول قدرة الطاقة الحرارية على العمل والانتشار مع مرور الوقت، وتُسمى تلك النظرية {الدينامية الحرارية}. يحمل أحد المفاهيم الأساسية في مجال الفيزياء اسم الإنتروبيا، ما يشير إلى ميل الأنظمة إلى التطور لإحداث نسبة أكبر من الاضطرابات. يوضح القانون الثاني من النظرية الدينامية الحرارية كيف يميل حجم الإنتروبيا إلى التزايد في أي نظام معزول. يمكن أن تتحطم مرآة إلى قطع كثيرة، لكن لا يمكن إعادة تجميع مجموعة القطع المكسورة لصنع مرآة.

محرك برمجيات

يعتبر البحث الجديد أن الإنتروبيا ترتبط مباشرةً بالسلوك الذكي. أوضح ويسنر غروس: {الدراسة في الأساس محاولة لوصف الذكاء كعملية دينامية حرارية}.
طور الباحثون محرك برمجيات اسمه «إنتروبيكا» ومنحوه نماذج عن عدد من الحالات حيث يمكن أن يحدد السلوكيات التي تنمّ بنسبة كبيرة عن الذكاء. كانوا قد صمموا تلك التمارين بعد إجراء اختبارات كلاسيكية لقياس ذكاء الحيوانات.
في أحد الاختبارات، طرح الباحثون على نموذج «إنتروبيكا» وضعاً معيناً حيث يستطيع استعمال أداة واحدة لنقل ملف مختلف من صندوق معين مثلاً، ووضعاً آخر حيث يمكنه تحريك عربة بما يضمن توازن قضيب مُعلّق بشكل مستقيم في الهواء. يخضع البرنامج لمبادئ بسيطة من النظرية الدينامية الحرارية وقد رد على الاختبار عبر عرض سلوكيات تشبه ما كان ليفعله البشر أو الحيوانات، وذلك من دون أن يحدد له المبرمجون هدفاً وفق سيناريو معين.
قال ويسنر غروس: {يحدد البرنامج هدفه الخاص بنفسه. لا يتطلب هذا {الذكاء الاصطناعي} تحديداً واضحاً للهدف، على عكس أي {ذكاء اصطناعي} آخر}.

سجلات مستقبلية

ينجم سلوك {إنتروبيكا} الذكي عن {عملية فيزيائية تقضي بمحاولة تجميع أكبر عدد ممكن من السجلات المستقبلية} بحسب ويسنر غروس. تشمل السجلات المستقبلية مجموعة كاملة من النتائج المستقبلية المحتملة والمتوافرة لنظام محدد في أي لحظة.
يسمي ويسنر غروس ذلك المفهوم الذي يشكّل محور الأبحاث «القوى السببية للتدهور الحتمي». تلك القوى هي التي تحفز السلوك الذكي. تشجع النظام على الاحتفاظ بأكبر قدر ممكن من السجلات المستقبلية. على سبيل المثال، في تمرين العربة والقضيب، يسيطر برنامج «إنتروبيكا» على العربة للحفاظ على استقامة القضيب. عند السماح بسقوط القضيب، يتراجع عدد السجلات المستقبلية المتبقية بشكل جذري. أو بعبارة أخرى، يتراجع حجم الإنتروبيا في نظام العربة والقضيب. يساهم الحفاظ على استقامة القضيب في الإبقاء على أعلى مستويات الإنتروبيا. يحافظ البرنامج على جميع السجلات المستقبلية التي يمكن أن تبدأ من ذلك الوضع، بما في ذلك السجلات التي تتطلب من العربة أن تُسقط القضيب.
قال ويسنر غروس: «الكون موجود في الوضع السائد خلال المرحلة الراهنة. يمكن أن يسير في اتجاهات مختلفة كثيرة. أفترض أن الذكاء عملية تحاول تجميع السجلات المستقبلية».
يمكن تطبيق البحث خارج نطاق الذكاء الاصطناعي النموذجي، بما في ذلك بنية اللغة والتعاون الاجتماعي.
اعتبر ديديو أن من المثير للاهتمام استعمال هذا الإطار الجديد للتحقق من نظام {ويكيبيديا} ومعرفة ما إذا كان يستعمل السلوكيات نفسها الواردة في الدراسة.
أوضح ديديو: {بالنسبة إليّ، يبدو البحث محاولة صادقة وجدية للإجابة عن أسئلة مهمة}.
يمكن تطبيق البحث في مجال تطوير الرجال الآليين المستقلين الذين يستطيعون التفاعل مع البيئات المتغيرة واختيار أهدافهم الخاصة.
قال جيف كلون، عالم حواسيب في جامعة وايومنغ: {أهتم كثيراً بمعرفة وفهم الآلية التي تسمح بتحقيق بعض النتائج المبهرة لأن هذا الأمر قد يساعدنا في أبحاثنا عن الذكاء الاصطناعي}.
عبّر كلون الذي يبتكر تجارب لمحاكاة التطور ويستعمل عملية الانتقاء الطبيعي لتطوير الذكاء الاصطناعي والرجال الآليين عن بعض التحفظ بشأن الأبحاث الجديدة واعتبر أن موقفه ينجم على الأرجح عن اختلاف المصطلحات المستعملة في مختلف المجالات.
أشار ويسنر غروس إلى أنه يتوقع مستقبلاً أن يعمل عن قرب مع أشخاص من مجالات عدة لمساعدتهم على فهم أنّ مجالاتهم دعمت الأبحاث الجديدة بالمعلومات وأن الأفكار العميقة قد تفيد تلك المجالات.

ثوابت

كان البحث الجديد مستوحى من تطورات لافتة حصلت في أنظمة أخرى كثيرة. اعتبر خبراء في علم الكونيات أن بعض الثوابت الأساسية في الطبيعة اكتسب قيمته لأن البشر ما كانوا ليستطيعوا مراقبة الكون من دونه. يمكن أن تتنافس البرمجيات المحوسبة المتقدمة الآن مع أفضل اللاعبين البشريين في الشطرنج واللعبة الاستراتيجية Go. حتى إن الباحثين استفادوا من نظرية الوظيفة المعرفية التي تشرح كيف يمكن أن يتحول الذكاء إلى وظيفة بيئية وأن يؤثر بالتالي على الانتقاء الطبيعي.
يتطلب ذلك الافتراض أن يتمكن النظام من معالجة المعلومات وأن يتوقع السجلات المستقبلية بسرعة كبيرة كي يقدم سلوكاً ذكياً. اعتبر ويسنر غروس أن النتائج الجديدة تتناسب جيداً مع الفكرة التي تربط أصل الذكاء بالانتقاء الطبيعي ونظرية داروين عن التطور (بمعنى أنّ شرح مفهوم الذكاء لا يتطلب شيئاً آخر عدا قوانين الطبيعة).
أكد ويسنر غروس على أنه يثق بالنتائج ولكنه اعترف بوجود مجال لتحسين الوضع عبر إضافة مبادئ فيزياء الكم إلى إطار البحث. كذلك، تستكشف شركة قام بتأسيسها التطبيقات التجارية للبحث في مجالات مثل تصنيع الرجال الآليين والاقتصاد والدفاع.
قال ويسنر غروس: «نعتبر تلك الأبحاث بمثابة نظرية موحدة ومهمة عن الذكاء. أعلم أن الأمر يبدو طَموحاً بشكل مبالغ فيه ولكنه يوحّد مواضيع كثيرة من مختلف المجالات التي تتراوح بين علم الكونيات وعلم الحواسيب وسلوكيات الحيوانات، ويربطها كلها في إطار صورة دينامية حرارية جميلة».

الجريدة