Stworzony na czyje podobieństwo...? Komputer na wzór człowieka czy człowiek na wzór komputera? (dwie wizje: von Neumann vs Bolter) Człowiek vs komputer Wykład monograficzny r.a. 2013/2014 Prowadzący: dr hab. Paweł Polak Zastrzegam, że rysunki przedstawione w prezentacji (jeśli nie zaznaczono) pochodzą z zasobów sieci Internet nie są mojego autorstwa. Zostały wykorzytane w celach ilustacji treści naukowych i w razie zgłoszenia naruszenia praw zostaną usunięte.
Plan wykładu Od strony filozofii: dwa spojrzenia na relacje technologiaczłowiek Od strony technologii: wizja von Neumanna Od strony technologii: wizja Boltera Z powrotem ku filozofii: determinizm technologiczny
Dwa spojrzenia na relacje technologiaczłowiek (1) technika umiejętność zmiany danego stanu rzeczy technologia racjonalne (najczęściej naukowe) opracowanie danej techniki cztery wątki starożytnego myślenia o technice (za Maarten Franssen, Gert-Jan Lokhorst, Ibo van de Poel): odwartościowanie technologii w refleksji filozoficznej: tradycja platońska (świat idei, technologia uczy się z natury lub ją imituje), tradycja arystotelesowska (technika może jedynie naśladować naturę) ontologia artefaktu (naturalne vs sztuczne) doktryna 4 przyczyn (negatywne przykłady artefaktów) technologiczne metafory konieczne dla filozofowania Głębokie przemiany spowodowane przez technikę w XIX i XX wieku ukazują, że technika i technologia nie są neutralne
Dwa spojrzenia na relacje technologiaczłowiek (2) dwa modele relacji człowiek-technologia: inspiracje naturą: technologia odwarzaniem natury nowa natura : technologia kreuje nową naturę oba modele relacji mają długą tradycję filozoficzną odnajdziemy je również na gruncie nauk informatycznych szczególnie popularne są inspiracje biologiczne: algorytmy ewolucyjne algorytmy mrówkowe sztuczne sieci neuronowe
Wycieczka do źródeł technologii informatycznej von Neumann (1) János/Johann/John von Neumann (ur. 28 grudnia 1903 w Budapeszcie, zm. 8 lutego 1957 w Waszyngtonie) węgiersko-amerykański matematyk, inżynier chemik, fizyk i informatyk studiował w kilku uniwersytetach: Budapeszt, Getynga, Hamburg, Berlin oraz ETH Zürich od 1931 wykłada w Princeton (od 1933 profesor Institute for Advanced Study) od 1943 uczestnik Projektu Manhattan 1944 podstawy teorii gier: The Theory of Games and Economic Behavior (wraz z Oskarem Morgensternem) pionier informatyki (budowa komputerów i ich zastosowania)
Wycieczka do źródeł technologii informatycznej von Neumann (2) John von Neumann, Computer and the Brain, New Heaven 1958 (wyd. polskie: Maszyna matematyczna i mózg ludzki, Warszawa 1963). zapis Wykładu Sillmanowskiego, opublikowany pośmiertnie Ze wstępu tłumacza (Klemens Szaniawski, filozof): Zasługuje ona jendak na uważne studiowanie z dwóch co najmniej powodów. Po pierwsze: ma charakter syntetyczny; ujęcia o takim stopniu ogólności rzadko wychodzą spod pióra wielkich specjalistów. Po drugie: Autor formułuje w tej książce wiele śmiałych hipotez i przewidywań [...]. A hipotezy pochodzące od von Neumanna mają wartość ogromną.
Wycieczka do źródeł technologii informatycznej von Neumann (3) Biologiczny mózg ludzki jako wzór dla maszyny i procesów obliczeniowych (technologia naśladuje naturę) Jest to próba zrozumienia systemu nerwowego z punktu widzenia matematyka (s. 17). Podejrzewam mianowicie, iż głębsze zbadanie matematyczne systemu nerwowego [ ] wpłynie na nasze rozumienie tych aspektów samej matematyki, które tu wchodzą w grę. Może to zmienić nasz sposób patrzenia na samą matematykę i logikę (s. 18). J. von Neumann rozważał dwa znane wówczas typy maszyn: analogowe (liczba reprezentowana przez wielkość fizyczną) cyfrowe (układ cyfr reprezentowanych przez znaczniki )
Komputer według von Neumanna (1) Komputer jest maszyną liczącą Istotne elementy maszyny liczącej: narządy (części składowe) narząd pamięci (rejestr) sterowanie John & JONIAC Brak teorii budowy maszyn liczących (raczej zbiór doświadczeń ) W maszynach analogowych obliczenia są procesami fizycznymi, a w maszynach cyforwych są ciągiem ścisłych operacji logicznych Sterowanie kontaktowe (sztafetowe) vs sterowanie pamięciowe (pomysł von Neumanna)
Komputer według von Neumanna (2) Zwróćmy uwagę na istotną różnicę [ ] punkty sztafetowe były rzeczywistymi przedmiotami fizycznymi, a ich kontaktowe połączenia stanowiły wyraz problemu. Rozpatrywane obecnie rozkazy są bytami idealnymi, przechowywanymi w pamięci, tak więc wyrazem problemu jest zawartość określonego segmentu pamięci (s. 34). Tak więc stają się możliwe wszelkie rodzaje systemów rozkazów, które stale się modyfikują zmieniając tym samym procesy obliczeniowe będące w ich władaniu. W ten sposób stają się możliwe procesy bardziej złożone niż zwykłe sterowanie (s. 35). Dokładność każdego kroku obliczeń jest ważna, z racji użycia procedur rekurencyjnych (narastanie błędów)
Mózg według von Neumanna (1) Redukcjonistyczne podejście do opisu działań mózgu Nie operował znanymi dziś pojęciami funkcji i ośrodków funkcjonalnych Analiza mózgu z punktu widzenia podobieństw do maszyny liczącej (bardzo silne założenie komputacjonistyczne!) opis powyższy zawiera pewne idealizacje i uproszczenia. Działanie systemu nerwowego jest prima facie cyfrowe. Impulsy nerwowe można traktować jako znaczniki Neuron jest narządem, którzy przyjmuje i emituje określone wielkości fizyczne: impulsy (s. 57) układ nerwowy może reprezentować podstawowe operacje logiczne: NOT, OR, AND
Mózg według von Neumanna (2) Różnice: nerony nie mogą odpalać dowolnie szybko (von Naumann: efekt zmęczenia) maszyna cyfrowa jest pod tym względem szybszym odpowiednikiem Pod względem ekonomii rozmiaru elementy naturalne mają nad sztucznymi przewagę wyrażającą się mnożnikiem 10^8 lub 10^9 (s. 62) Elementy naturalne mają pod względem straty energii przewagę nad sztucznymi wyrażającą się mnożnikami 10^8 do 10^9 (s. 63) Różnice w fizycznej budowie nie są istotne ważniejsze są różnice w architekturze i zasadach działania (zależności nieliniowe w mózgu)
Mózg według von Neumanna (3) System nerwowy jest [ ] oparty na dwóch typach informacji: tych, które nie implikują formalizmu arytmetycznego, oraz tych, które go implikują; czyli: na komunikowaniu rozkazów (infromacje logiczne) oraz na komunikowaniu liczb (informacje arytmetyczne) (s. 91) język jest w znacznej mierze kwestią historycznego przypadku, podobnie matematyka oraz logika są historycznymi, przypadkowymi formami ekspresji (s. 92) logika i matematyka centralnego systemu nerwowego [ ] muszą się strukturalnie różnić się w istotny sposób od tych języków, które są nam dane w codziennym doświadczeniu (s. 92). kiedy mówimy o matematyce omawiamy, być może, język wtórny, zbudowany na języku pierwotnym, którym centralny system nerwowy posługuje się naprawdę (s. 93)
Relacje według von Neumanna próba rekonstrukcji System nerwowy i sprzęt komputerowy są maszynami liczącymi Operują różnymi językami, co jest wynikiem historii ewolucyjnej (silny element konwencji) Mózg jest silniejszym systemem komputacyjnym jest więc w zasadzie najlepszym wzorem (ideałem) systemu liczącego/przetwarzającego informacje Maszyny cyfrowe są budowane na wzór działania ludzkiego umysłu (maszyna Turinga) to człowiek (biurokrata) jest wzorem dla komputera Niektóre rozwiązania konstrukcyjne mózgu nie są najdoskonalsze nadzieja udoskonaleń? Zrozumienie zasad działania obliczeń mózgowych jest warunkiem udoskonalenia maszyn liczących
Wycieczka do źródeł technologii informatycznej - Kemeny János György Kemény (1926-1992) matematyk i informatyk, rozwijał idee von Neumanna, znany z prac nad time sharing i językiem BASIC John Kemeny: nie ma rozstrzygającego dowodu na istnienie istotnej (essential) przepaści między człowiekiem i maszyną [taką jak elektroniczny komputer]; dla każdego ludzkiego działania można sobie wyobrazić mechaniczny odpowiednik (Kemeny, Man Viewed as a Machine, Scientific American 192 (April 1955), p. 67)
Bolter nowa informatyczna natura Jay David Bolter (1951-), prof. filologii klasycznej, wykładowca informatyki (Yale University), obecnie dyrektor centrum nowych mediów i kier. katedry nowych mediów Georgia Institute of Technology Bolter uznaje, że technologie kształtują człowieka Przemiany człowieka dokonują się na płaszczyźnie mentalnej uznaje, że technologia jest warunkiem naszego myślenia o świecie zmiana technologii powoduje zmianę relacji do świata w wyniku tego następuje zmiana człowieka W wyniku technologii informatycznych powstaje Człowiek Turinga
Determinizm technologiczny (1) Podstawa opracowania: Val Dusek, Wprowadzenie do filozofii techniki, WAM, Kraków 2011. Determinizm techniczny (technologiczny) pogląd uznający, że technika (technologia) determinują strukturę społeczną i kulturową (socjologia) Reprezentanci: Thorstein Veblen (znany z: Teoria klasy próżniaczej, 1899) i W.F. Ogburn; a także Daniel Bell i Ray Kurzweil Czy determinizm technologiczny zakłada autonomiczność techniki? tak: technika określa społeczeństwo, więc ono nie może wpływać na technikę nie: wynalazcy są poza determinizmem (są wolni)
Determinizm technologiczny (2) Najczęściej uznawana jest pierwsza możliwość koncepcja żywiołowego, niepowstrzymanego rozwoju techniki (konieczność dziejowa) Dodatkowe (niby-oczywiste) założenia: kumulacyjny i linearny charakter rozwoju nauki oraz wizja techniki jako nauki stosowanej Teoretyczny zakres wpływu: od instytucji społecznych po sztukę i religię (nb. Studia Gdańskie zbierają do końca maja 2014 r. teksty do numeru Religia wobec/ w cyberprzestrzeni ) Czy człowiek może być wolny w deterministycznym społeczeństwie? podstawa sporu o naturę człowieka w społeczeństwie technicznym Nieśmiertelny McLuhan komunikacyjna wersja determinizmu
Krytyka determinizmu technologicznego Przykłady wyboru jednego z alternatywnych rozwiązań problemów technicznych ze względów politycznych lub społecznych (np. wybór obrabiarek numerycznych dla większej kontroli nad robotnikami, wybór Pendolino) Krytyka konstruktywistów społecznych modyfikacja urządzeń pod wpływem interesów konsumentów przeciwna skrajność: determinizm kulturowy (wzorowany na socjologii wiedzy naukowej) Bruno Latour krytyka socjologii konstruktywizmu: przedmioty traktować na równi z ludźmi (hybrydyczne aktanty np. zabija człowiek-pistolet, ANT - actor network theory) punktem wyjścia badań hybryda kultury i natury
Przykładowe tematy prac Teza o osobliwości technologicznej próba krytycznej oceny Czy technologie rozszerzają pojęcie rzeczywistości? Krytyczna ocena koncepcji augmented reality z punktu widzenia ontologii Rola idei determinizmu technologicznego w projektowaniu globalnej sieci Analiza założeń filozoficznych M. McLuhana odnośnie relacji technologia-społeczeństwo na podstawie tekstu wywiadu z roku 1965 lub innych prac Idea sieci i relacji człowiek-komputer w pismach J.C.R. Licklidera (źródła angielskie) Człowiek Licklidera, czyli sieć jako technologia definiująca próba rozwinięcia idei Boltera i Goban-Klasa.
Ciąg dalszy nastąpi... nowy wymiar świata, cyberzestrzeń (K. Kłopotowski, Teologia Steve'a Jobsa) Mapa części Internetu (stan z 15 stycznia 2005), około 30% dostępnej sieci źródło: Wikipedia