Същата фундаментална платформа, която позволява на котката на Шрьодингер да бъде и жива, и мъртва, а също така означава, че две частици могат да "говорят една с друга" дори и на разстояние от една галактика, би могла да помогне да се обяснят може би най-загадъчните явления: човешкото поведение.
Квантовата физика и човешката психология може да изглеждат напълно несвързани, но някои учени смятат, че двете области се припокриват по интересни начини. И двете дисциплини се опитват да предскажат как могат да се държат недобросъвестни системи в бъдеще. Разликата е, че едното поле има за цел да разбере основната природа на физическите частици, а другото се опитва да обясни човек природа - заедно с присъщите й заблуди.
"Когнитивните учени откриха, че има много" ирационални "човешки поведения", каза Xiaochu Джан, биофизик и невронаук от Университета за наука и технологии в Китай в Хефей, казва пред Live Science в имейл. Класическите теории за вземане на решение се опитват да предскажат какъв избор ще направи човек при определени параметри, но грешните хора не винаги се държат както се очаква. Последните изследвания показват, че тези пропуски в логиката "могат да бъдат обяснени добре от теорията на квантовата вероятност", каза Джан.
Джан застава сред привържениците на така нареченото квантово познание. В ново проучване, публикувано на 20 януари в списанието Nature Human Behavior, той и неговите колеги изследват как понятията, заимствани от квантовата механика, могат да помогнат на психолозите по-добре да предвидят вземането на човешки решения. Докато записваше какви решения са взели хората по добре известна психологическа задача, екипът наблюдава и мозъчната дейност на участниците. Сканирането открои специфични мозъчни региони, които могат да участват в квантово мислещи процеси.
Проучването е „първото, което подкрепя идеята за квантово познание на нервно ниво“, каза Джан.
Готино - сега какво всъщност означава това?
Несигурност
Квантовата механика описва поведението на малките частици, които съставляват цялата материя във Вселената, а именно атомите и техните субатомни компоненти. Един централен принцип на теорията предполага голяма доза несигурност в този свят на много малките, нещо, което не се вижда при по-големи мащаби. Например, в големия свят може да се знае къде е влакът по маршрута му и колко бърз е пътят, и като се имат предвид тези данни, може да се предвиди кога този влак трябва да пристигне на следващата гара.
Сега сменете влака за електрон и вашата прогнозна сила изчезва - не можете да знаете точното местоположение и импулса на даден електрон, но можете да изчислите вероятността частицата да се появи на определено място, пътувайки в конкретен процент. По този начин бихте могли да добиете мъглява представа за това, какво може да бъде електронът.
Точно както несигурността нахлува в субатомния свят, тя също прониква в процеса на вземане на решения, независимо дали обсъждаме коя нова поредица да гледаме или да гласуваме на президентските избори. Ето откъде идва квантовата механика. За разлика от класическите теории за вземане на решения, квантовият свят дава възможност за известна степен на ... несигурност.
Класическите теории на психологията почиват на идеята, че хората взимат решения с цел максимално „награди“ и минимизиране на „наказанията“ - с други думи, за да се гарантира, че действията им водят до повече положителни резултати, отколкото негативни последици. Тази логика, известна като „укрепване на обучението“, съответства на павлоновата обусловеност, при която хората се научават да прогнозират последиците от своите действия въз основа на предишен опит, според доклад от 2009 г. в Journal of Mathematical Psychology.
Ако наистина са ограничени от тази рамка, хората последователно претеглят обективните стойности на две възможности, преди да избират между тях. Но в действителност хората не винаги работят по този начин; техните субективни чувства към дадена ситуация подкопават способността им да вземат обективни решения.
Глави и опашки (в същото време)
Помислете за пример:
Представете си, че правите залози дали хвърлената монета ще кацне на глави или опашки. Главите ви получават 200 долара, опашките ви струват 100 долара и можете да изберете да хвърлите монетата два пъти. Когато са поставени в този сценарий, повечето хора избират да направят залога два пъти, независимо дали първоначалното хвърляне води до печалба или загуба, според проучване, публикувано през 1992 г. в списанието Cognitive Psychology. Вероятно, победителите залагат втори път, защото са готови да спечелят пари независимо от това, докато губещите залагат в опит да възстановят загубите си, а след това и някои. Ако обаче играчите не могат да знаят резултата от първото обръщане на монети, те рядко правят втората игра.
Когато е известно, първият флип не се люлее на избора, който следва, но когато е неизвестен, прави всичко различно. Този парадокс не се вписва в рамките на класическото укрепване на обучението, което предсказва, че обективният избор винаги трябва да е един и същ. За разлика от тях квантовата механика взема предвид несигурността и всъщност предсказва този нечетен резултат.
„Може да се каже, че„ квантово-основаният “модел на вземане на решения се отнася по същество до използването на квантова вероятност в областта на познанието“, Еманюел Хейвън и Андрей Хренников, съавтори на учебника „Квантова социална наука“ (Кеймбридж University Press, 2013), заяви пред Live Science в имейл.
Точно както определен даден електрон може да е тук или там в даден момент, квантовата механика предполага, че първото хвърляне на монета е довело едновременно до победа и загуба. (С други думи, в известния мисловен експеримент котката на Шрьодингер е жива и мъртва.) Докато е попаднала в това двусмислено състояние, известно като „суперпозиция“, окончателният избор на индивида е неизвестен и непредсказуем. Квантовата механика също признава, че вярванията на хората за резултата от дадено решение - независимо дали ще бъде добро или лошо - често отразяват какъв е окончателният им избор. По този начин вярванията на хората взаимодействат или се „заплитат“ с евентуалното си действие.
Субатомните частици могат също така да се заплитат и да влияят на поведението си един на друг, дори когато са разделени от големи разстояния. Например измерването на поведението на частица, разположена в Япония, би променило поведението на заплетения й партньор в Съединените щати. В психологията може да се направи подобна аналогия между вярванията и поведението. „Именно това взаимодействие,„ или състояние на заплитане “, влияе на резултата от измерването“, казаха Хейвън и Хретников. Резултатът от измерването в този случай се отнася до крайния избор, който отделен човек прави. "Това може да бъде формулирано точно с помощта на квантова вероятност."
Учените могат математически да моделират това заплетено състояние на суперпозиция - при което две частици влияят една върху друга, дори и да са разделени от голямо разстояние - както е показано в доклад от 2007 г., публикуван от Асоциацията за развитие на изкуствения интелект. И забележително е, че крайната формула точно предсказва парадоксалния резултат от парадигмата за хвърляне на монети. „Промените в логиката могат да бъдат обяснени по-добре, като се използва квантово базиран подход“, отбелязаха Хейвън и Хретников.
Залагане на квантово
В новото си проучване Джан и неговите колеги представиха два квантово базирани модела на вземане на решения срещу 12 класически психологически модела, за да видят кой най-добре предсказва човешкото поведение по време на психологическа задача. Експериментът, известен като Задачата за хазарт в Айова, е предназначен да оцени способността на хората да се учат от грешки и да коригира стратегията им за вземане на решения във времето.
В задачата участниците черпят от четири тестета карти. Всяка карта или печели пари на играча, или им струва пари, а целта на играта е да спечелите колкото е възможно повече пари. Уловката се състои в това как се подрежда всяко тесте карти. Тегленето от една колоса може да спечели на играча големи суми пари в краткосрочен план, но това ще им струва много повече пари до края на играта. Други тестета доставят по-малки суми пари в краткосрочен план, но по-малко неустойки като цяло. Чрез играта победителите се научават най-вече да черпят от "бавните и стабилни" тестета, докато губещите черпят от тестетата, които им печелят бързи пари и стръмни наказания.
В исторически план тези със зависимости от наркотици или мозъчни увреждания се представят по-лошо на задачата за хазарт в Айова, отколкото здравите участници, което предполага, че тяхното състояние по някакъв начин нарушава способностите за вземане на решения, както се подчертава в проучване, публикувано през 2014 г. в списанието Applied Neuropsychology: Child. Този модел важи в експеримента на Джан, който включва около 60 здрави участници и 40, които са пристрастени към никотина.
Двата квантови модела направиха подобни прогнози на най-точните сред класическите модели, отбелязват авторите. "Въпреки че моделите не превъзхождаха значително ... трябва да се знае, че рамката все още е в начален стадий и несъмнено заслужава допълнителни проучвания", добавиха те.
За да подсилят стойността на своето проучване, екипът предприе сканиране на мозъка на всеки участник, докато изпълни задачата за хазарт в Айова. По този начин авторите се опитаха да надникнат какво се случва вътре в мозъка, докато участниците научиха и коригираха стратегията си за игра във времето. Резултатите, генерирани от квантовия модел, предсказват как ще се развие този учебен процес и по този начин авторите теоретизират, че горещите точки на мозъчната активност може по някакъв начин да съответстват на прогнозите на моделите.
Проверките разкриха редица активни области на мозъка при здравите участници по време на игра, включително активиране на няколко големи гънки в челния лоб, за които се знае, че участват в процеса на вземане на решения. В групата за тютюнопушене обаче, изглежда, че няма горещи точки на мозъчната активност, свързани с прогнозите, направени от квантовия модел. Тъй като моделът отразява способността на участниците да се учат от грешки, резултатите могат да илюстрират нарушения при вземането на решения в групата за тютюнопушене, отбелязват авторите.
Въпреки това, "по-нататъшни изследвания са оправдани", за да се определи какво точно отразяват тези различия в мозъчната активност при пушачите и непушачите, добавиха те. "Свързването на квантовоподобните модели с неврофизиологичните процеси в мозъка ... е много сложен проблем", казаха Хейвън и Хретников. "Това проучване е от голямо значение като първата стъпка към неговото решение."
Моделите на класическото укрепване на обучението са показали "голям успех" в проучванията на емоциите, психиатричните разстройства, социалното поведение, свободната воля и много други познавателни функции, каза Джан. "Надяваме се, че обучението по квантово подсилване също ще хвърли светлина, предоставяйки уникална представа."
След време може би квантовата механика ще помогне да се обяснят всеобхватните недостатъци в човешката логика, както и как тази грешка се проявява на ниво отделни неврони.
