Nicht-menschliche Intelligenz erkennen

Intelligenz ist nicht so selten, wie wir gerne glauben

„Sobald das Leben anfängt, denke ich, ist intelligentes Leben ein sehr wahrscheinliches Ergebnis. Es hat sich auf der Erde mehrmals getrennt entwickelt. “John Hardy während der Podiumsdiskussion zum Durchbruchspreis 2019:„ Gibt es anderswo im Universum Leben? “

Es wird vermutet (darf ich sagen, akzeptiert?), Dass sich die Intelligenz mehr als einmal auf der Erde unabhängig voneinander entwickelt hat. Einmal (oder dreimal) für Meeressäuger, Elefanten und Primaten. Einmal für die Krähenfamilie der Vögel und Papageien. Und einmal für Kopffüßer, speziell die schalenlosen Coleoidea: Tintenfische, Tintenfische und Tintenfische.

Für mich ist die Idee, dass nichtmenschliche Tiere intelligent sind, neu. Ich vermute, dieser blinde Fleck ist aus dem Wunsch heraus entstanden, emotionalen Stress zu vermeiden, da ich ein Leben lang Tiere gegessen habe und viele tausend Tiere für die neurobiologische Forschung geopfert habe. Es ist schwer, diese Dinge zu tun, während man erkennt, dass Tiere intelligent sind. Ich bin auch eine Person, die sich auf Worte und Kommunikation konzentriert, und ich tendiere dazu, Wesen auszusperren, mit denen ich nicht kommunizieren kann, menschlich oder nicht.

Meine wechselnde Sichtweise begann mit einem zufälligen Blick auf einen Buchrücken in der Bibliothek. Der Titel lautete: „Sind wir klug genug, um zu wissen, wie kluge Tiere sind?“ Von Frans de Waal. Ich lachte. Ich habe es nicht aufgegriffen oder gelesen, aber der Titel blieb mir erhalten, und ich fing an, die Frage zu überdenken.

Als ich anfing, danach zu suchen, gab es überall Hinweise auf tierische Intelligenz. Sehen Sie sich zum Beispiel diesen ausgezeichneten Artikel von Jonathan Balcombe in Nautilus an: „Fische können schlauer sein als Primaten.“ Sehen Sie sich eine Episode von Planet Erde oder Blauer Planet an, und Sie werden von der Anzahl der Arten, die Werkzeuge verwenden oder sich mit ihnen zusammenschließen, verblüfft sein andere, um die Bemühungen auf ein gemeinsames Ziel hin zu koordinieren.

Wie wird tierische Intelligenz definiert und gemessen, welcher Evolutionsdruck führt vermutlich zu Intelligenz und was macht den Menschen überhaupt zu etwas Besonderem? Unten ist das, was ich bisher herausgefunden habe.

Was ist Intelligenz?

Wir können alle Merkmale der menschlichen Intelligenz auflisten: Lernen, Planen, zielgerichtetes Verhalten, Treffen von Entscheidungen, Lösen von Problemen. Im Allgemeinen nennen wir diese Exekutivfunktion. Wir glauben, dass unsere kognitiven Kräfte aus der Großhirnrinde, der äußersten Schicht des Gehirns, stammen.

Wenn wir das Gehirn makroskopisch betrachten, bemerken wir, dass es sich um eine gewundene Oberfläche handelt. Gyri und Sulci bilden Kämme und Täler; mehr Fläche für mehr Neuronen.

Mikroskopisch sehen wir, dass der Kortex in Zeilen und Spalten organisiert ist. Die Reihen sind wie ein sechsschichtiger Kuchen, jede Schicht mit ihren eigenen Zutaten und Aromen. Kortikale Spalten sind einzelne Recheneinheiten, die jeweils der Verarbeitung einer bestimmten sensorischen Eingabe wie der oberen rechten Ecke Ihres Gesichtsfelds oder der Wahrnehmung Ihres kleinen Fingers gewidmet sind. Die Spalten sind nicht isoliert. Sie verbinden sich miteinander und mit tieferen Hirnstrukturen im Gehirn.

Das sind alles großartige Informationen. Wir können einige Verhaltensweisen auflisten, die wir als Anzeigen von Intelligenz betrachten. Wir haben eine Teileliste und eine Gehirnkarte, die jeden Tag detaillierter kommentiert werden. Wir fangen sogar an, die beiden miteinander zu verbinden und die neuronalen Schaltkreise zu identifizieren, die Wahrnehmung, Entscheidungsfindung und zielgerichtetem Verhalten zugrunde liegen.

All diese Informationen beantworten immer noch nicht die Frage, was Intelligenz ist, insbesondere auf eine Weise, die für Nicht-Menschen verallgemeinerbar ist. Genau das müssen wir herausfinden, bevor wir die Intelligenz anderer Wesen erkennen können, die nicht dieselbe Gehirnstruktur oder dasselbe Verhalten wie wir haben werden.

Es scheint, dass sowohl Tierforscher als auch KI-Entwickler Schwierigkeiten haben zu definieren, was als Intelligenz gilt. George M. Church, Professor für Genetik in Harvard, hat gerade einen Auszug aus seinem Kapitel „Mögliche Gedanken: Fünfundzwanzig Möglichkeiten, KI zu betrachten“ veröffentlicht, den ich für relevant halte. Er warnt davor, dass es für Menschen schwierig ist, künstliche Intelligenz als gültig oder schutzwürdig anzuerkennen, und das sollten sie auch. Klingt nach Diskussionen über tierische Intelligenz.

Er liefert einen Einblick, der uns helfen kann, die Intelligenz zu definieren. Er spricht hier von Algorithmen, die für KI-Systeme entwickelt wurden, aber ich denke, sie gelten allgemeiner für die Evolution der Intelligenz.

„Aus freien Stücken haben wir Algorithmen, die weder vollständig deterministisch noch zufällig sind, sondern auf eine nahezu optimale probabilistische Entscheidungsfindung abzielen. Man könnte argumentieren, dass dies eine praktische darwinistische Konsequenz der Spieltheorie ist. Bei vielen (nicht allen) Spielen / Problemen besteht die Gefahr, dass wir verlieren, wenn wir völlig vorhersehbar oder völlig zufällig sind. “Gesamten Auszug anzeigen:„ Eine Bill of Rights für das Zeitalter der künstlichen Intelligenz: Wir sollten uns Sorgen um die Rechte machen ausgerechnet bei den fühlenden Menschen zeigt sich eine beispiellose Vielfalt von Köpfen. “
Die Spieltheorie taucht überall auf, wo ich heutzutage hinschaue. Viele Forschungsbereiche scheinen sich dieser Theorie anzunähern und ihr interessierendes System als Multiplayer-Spiel zu modellieren. Lern es! Foto von Artur.

Ich mag seine Formulierung hier, dass der freie Wille oder die probabilistische Entscheidungsfindung eine darwinistische Konsequenz ist. Wenn man das ein wenig auspackt, gibt es ein optimales Gleichgewicht zwischen Vorhersehbarkeit und Zufälligkeit, das es den Wesen ermöglicht, flexibel in Denken und Handeln zu sein. Es ist für Innovation erforderlich. Die Fähigkeit, unter schwierigen Umständen etwas Neues auszuprobieren, kann den Unterschied zwischen Überleben und Aussterben ausmachen.

Ich denke, dass eine optimale Wahrscheinlichkeitsfunktion der Kernmechanismus ist, der für die Intelligenz erforderlich ist. Es ist ein Merkmal auf jeder Organisationsebene, vom Verhalten über die neuronalen Schaltkreise, die dem Verhalten zugrunde liegen, bis zu den Proteinen, die der neuronalen Signalgebung zugrunde liegen.

Die elektrische Signalübertragung im Gehirn basiert auf dem Öffnen und Schließen einer Reihe von Ionenkanälen, die in die Membran von Neuronen eingebettet sind. Erraten Sie, was? Das Öffnen und Schließen ist stochastisch. Es besteht eine Wahrscheinlichkeitsverteilung, dass ein Ionenkanal bei einem bestimmten Reiz geöffnet wird. Selbst für Ionenkanäle, bei denen die Struktur mit einer Auflösung von weniger als einem Nanometer bestimmt wurde und die physiologischen Mechanismen, die zum Öffnen und Schließen der Kanäle führen, herausgefunden wurden, kann niemand mit Sicherheit vorhersagen, ob ein einzelner Ionenkanal bei a offen sein wird oder nicht gegebene Zeit.

Beispiel einer Wahrscheinlichkeitsverteilung, die die Wahrscheinlichkeit zeigt, dass ein Ionenkanal bei steigenden Konzentrationen von X (Ihrem interessierenden Molekül) offen ist. Selbst bei maximaler Öffnungswahrscheinlichkeit sind nur etwa 80% der Kanäle offen. Selbst in den hervorgehobenen Schwänzen der Verteilung ist ein kleiner Prozentsatz der Ionenkanäle offen.

Die optimale Wahrscheinlichkeitsfunktion ist eine andere Art zu sagen, dass das System mit einer idealen Wahrscheinlichkeitsverteilung funktioniert. Die Schwänze der Verteilung befinden sich an einem Sweet Spot, an dem es gerade genug Zufälligkeit und Rauschen gibt, so dass das System routinemäßig alternative Signalmuster im Hintergrund ausprobieren kann, ohne die Funktion des Ganzen zu stören. Manchmal führen zufällig erzeugte neue Signalmuster zu Ergebnissen und werden positiv verstärkt. Lesen Sie als Beweis dafür, wie das Gehirn lernt, externe Geräte über Schnittstellen zwischen Gehirn und Maschine zu steuern.

Klinge ich verrückt oder ist das so sinnvoll, wie ich denke? Lassen Sie uns diese große Reichweite für eine Definition mit einer praktischeren Frage begründen: Wie messen Tierforscher die Intelligenz?

Indikatoren der tierischen Intelligenz

Struktur des Gehirns

Es gibt mehrere charakteristische Merkmale der Gehirnstruktur, die mit der Intelligenz verbunden sind. Ein Merkmal ist ein im Verhältnis zur Körpergröße großes Gehirn. Die zweite ist das Vorhandensein spezialisierter Strukturen, die mit Führungsaufgaben verbunden sind, wie Aufmerksamkeit, Planung und Lernen. Wie bereits erwähnt, hat der Mensch die Hirnrinde. Vögel haben das Nidopallium und Kopffüßer haben den vertikalen Lappen. Ein weiteres Merkmal ist die hohe Dichte an Interneuronen, die für die Herstellung lokaler und weitreichender Verbindungen zwischen spezialisierten Ganglien im Gehirn und dem peripheren Nervensystem unerlässlich ist.

Diese akzeptierten Indikatoren sind voreingenommen von unserer Überzeugung, dass der Mensch der Gipfel der Intelligenz auf der Erde ist. Ich bin geneigt zu glauben, dass das Nervensystem flexibel genug ist, um sich auf viele verschiedene Arten zu konfigurieren, um Intelligenz hervorzurufen, und wir sollten uns nicht vor Alternativen verschließen.

Kopffüßer sind ein gutes Beispiel dafür. Obwohl sie alle oben aufgeführten Indikatoren haben, haben sie auch einzigartige Gehirnmerkmale. Kopffüßer steuern die Bewegungen vieler flexibler Gliedmaßen mit einer Vielzahl von Freiheitsgraden. Um dies zu erreichen, sind sie viel mehr auf die Verarbeitung in peripheren Neuronen angewiesen, damit sie stereotype Bewegungen ausführen können, ohne sie an das zentrale Nervensystem weiterzuleiten. Tatsächlich scheinen sie keine zentrale Repräsentation ihrer Gliedmaßen zu haben, wie dies bei intelligenten Wirbeltieren der Fall ist (siehe diesen Artikel über die Fortbewegung von Octopus).

„Das Nervensystem der Kopffüßer ist ein eindrucksvolles Beispiel für eine verkörperte Organisation, bei der das Zentralgehirn als Entscheidungseinheit fungiert, die multimodale sensorische Informationen integriert und die von der Peripherie ausgeführten motorischen Befehle koordiniert.“ Piero Amodio et al.

Verhaltensflexibilität

Zusätzlich zur Gehirnmorphologie beobachten und testen Wissenschaftler das Verhalten von Tieren, um nach Verhaltensflexibilität oder der Fähigkeit eines Tieres zu suchen, sein Verhalten basierend auf den Umständen zu ändern. Einige Beispiele umfassen die Demonstration des Lernens, der Problemlösung, der Planung oder des Werkzeuggebrauchs, insbesondere des innovativen Werkzeuggebrauchs oder der gleichzeitigen Verwendung mehrerer Werkzeuge. Soziale Tiere können ihre Intelligenz demonstrieren, indem sie zusammenarbeiten, um ihr kollektives Ziel zu erreichen. Es gibt auch einen Zusammenhang zwischen Spiel und Intelligenz, obwohl darüber diskutiert wird, was zuerst kommt (spielen intelligente Tiere oder machen Tiere durch Spielen intelligenter?).

Im Gegensatz dazu gibt es hier einige Verhaltensweisen, die nicht als intelligent gelten: Stereotype, sich wiederholende Verhaltensweisen. "Fest verdrahtetes" oder trainiertes Reizreaktionsverhalten. Versuch und Irrtum, um ein Ziel zu erreichen, anstatt Probleme zu lösen.

Es gibt einige Debatten darüber, ob Verhaltensflexibilität ausreicht, um eine Art als intelligent zu bezeichnen, da solche Verhaltensweisen durch einfache neuronale Schaltkreise unterstützt werden können. Aber wenn das intelligente Verhalten vorhanden ist, spielt es dann eine Rolle, dass der neuronale Schaltkreis, der es unterstützt, einfach ist? Intelligent ist wie intelligent.

Intelligenz entwickelt sich, wenn es zum Überleben notwendig wird

"Die Größe des Gehirns ist verdammt, wenn es für das Überleben einer Art entscheidend ist, wird diese Art höchstwahrscheinlich gut darin sein." Jonathan Balcombe, "Fische können schlauer sein als Primaten"

In einem kürzlich erschienenen Artikel über Trends in der Ökologie heißt es: „Intelligent wachsen und jung sterben: Warum haben Kopffüßer die Intelligenz weiterentwickelt?“ Piero Amodio et al. beschreiben drei selektive Belastungen, von denen angenommen wird, dass sie zur Entwicklung der Intelligenz beitragen.

  1. Herausforderungen beim Finden und Verarbeiten von Lebensmitteln (The Ecological Intelligence Hypothesis).
  2. Herausforderungen des Gruppenlebens (The Social Intelligence Hypothesis).
  3. Herausforderungen von Raubtier-Beute-Interaktionen.

Kopffüßer unterscheiden sich von anderen intelligenten Arten. Sie sind Wirbellose, haben eine kurze Lebensspanne, paaren sich nur einmal, kümmern sich nicht um ihre Jungen und sind keine sozialen Tiere. Sie haben jedoch die Gehirnstrukturen und die Verhaltensflexibilität intelligenter Wirbeltiere. Warum haben sie Intelligenz entwickelt?

Piero Amodio et al. argumentieren, dass der Verlust ihrer Schale vor 275 Millionen Jahren die Coleoidea-Gruppe von Kopffüßern dazu veranlasste, ihre Intelligenz weiterzuentwickeln, da sie anfälliger für eine Vielzahl von Raubtieren ist.

Plötzliche Anfälligkeit für Raubtiere kann eine rasche Entwicklung vorantreiben

Vor einigen Wochen wurde ein ehrgeiziges Experiment veröffentlicht, das die natürliche Auslese demonstriert. Siehe das Forschungspapier "Verknüpfung einer Mutation mit dem Überleben in wilden Mäusen" von Rowan DH Barrett et al. in Science und ein großartiges Beispiel für richtig gemachten Wissenschaftsjournalismus, "The Wild Experiment That Showed Evolution in Real Time" von Ed Yong in The Atlantic. Ich habe Ed Yongs Artikel besonders geliebt, weil ich Zeit in Valentine, Nebraska, verbracht habe, wo die Forschung abgeschlossen wurde, und er einen amüsanten und erhebenden Blick auf die Interaktionen zwischen den Einheimischen und den Forschern bietet, der meine Erfahrungen dort widerspiegelt.

Für dieses Experiment haben die Forscher Hunderte von Wildmäusen mit unterschiedlich gefärbtem Fell gefangen und sie in große Gehege gelegt, die entweder auf hellem Sand oder auf dunklem Boden errichtet wurden. Nach nur drei Monaten waren viele der Mäuse mit Fellfarben, die sich nicht in ihre Umgebung einfügten, von Eulen gefressen worden.

Die Forscher sequenzierten für jede Maus das Agouti-Gen, das bekanntermaßen zur Fellfarbe beiträgt. Sie entdeckten sieben Agouti-Mutationen, die zu Variationen der Fellfarbe führten, und waren in der Lage, jede Mutation mit der Überlebenswahrscheinlichkeit zu korrelieren. Sie fanden eine Mutation, die das Überleben von Mäusen auf dunkel gefärbtem Boden sehr viel unwahrscheinlicher machte. Es ist nicht überraschend, dass die Mutation zu einem helleren Fell führte, sodass diese Mäuse von Eulen auf einem dunklen Hintergrund gezielt werden konnten. In einer einzigen Generation wurde diese Mutation in der Bevölkerung auf hellem Sand häufig und in der Bevölkerung auf dunklem Boden selten. Sie setzen dieses Experiment fort, um zu sehen, wie sich dies für zukünftige Generationen auswirkt, und um das gesamte Genom jeder Maus zu sequenzieren, um nach anderen genetischen Variationen zu suchen, die das Überleben beeinflussen.

Diese dunkle Maus auf weißem Schnee ist eine leichte Beute. Von Lynn_Bystrom

Verschiedene Arten von Änderungen können zu einer plötzlichen Anfälligkeit für Feinde führen. Bei den hellen Mäusen änderte sich ihre Umgebung. Sie hatten zuvor eine für ihr Überleben optimale Nische gefunden und waren in eine neue Nische gezwungen, für die sie genetisch ungeeignet waren. Dies lässt mich an die traurige Wahrheit denken, dass viele Umweltnischen durch menschliches Handeln zerstört werden. Arten, die sich entwickelt haben, um in diesen Nischen zu überleben, werden plötzlich vertrieben und viele von ihnen sterben.

Eine plötzliche Veränderung der Verfügbarkeit von Nischen (Gewinn oder Verlust) in Kombination mit einer erhöhten Sterblichkeitsrate aufgrund von Raubtieren, Exposition gegenüber den Elementen oder Infektionen kann zu einer raschen Anreicherung bestimmter genetischer Merkmale führen. Dies funktioniert nur, wenn es eine genetische Variation in der Bevölkerung gibt und zumindest ein kleiner Teil der Bevölkerung Merkmale aufweist, die ihr das Überleben erleichtern. Wenn nicht, wird die Art aussterben.

Bei den ungepanzerten Kopffüßern änderte sich ihre Körperform. Sie mussten neue Nischen nutzen, die ihnen bisher nicht zugänglich waren, und kluge Verhaltensweisen entwickeln, um der Gefangennahme zu entgehen. Das massive Absterben, dem sie ausgesetzt gewesen sein müssen, führte wahrscheinlich zu einer raschen Anreicherung bestimmter günstiger genetischer Merkmale, einschließlich der Intelligenz.

Sind Menschen etwas Besonderes?

Ja natürlich. Wir sind arrogant in der Annahme, dass unsere Intelligenz die anderer Tiere bei weitem übertrifft, bis zu dem Punkt, dass es uns schwer fällt, tierische Intelligenz überhaupt wiederzuerkennen, aber Menschen haben eindeutig einen intellektuellen Vorteil. Eine interessante Frage ist, was uns von anderen intelligenten Arten unterscheidet.

Ich glaube, dass wir mit unserer Fähigkeit, Informationen von einer Generation zur nächsten weiterzugeben, viel mehr erreichen können. Die Informationen, zu denen wir in unserem Leben beitragen und die wir kuratieren, bleiben über unsere biologische Existenz hinaus erhalten, sodass die nächste Generation das, was wir gefunden haben, nehmen und weiter darauf aufbauen kann.

In The Only Harmless Great Thing stellt sich die Autorin Brooke Bolander das Innenleben intelligenter matriarchalischer Elefanten vor. Sie betont auf wunderbare Weise, wie wichtig es ist, Weisheit aus der Sicht eines Elefanten zu teilen:

„Ohne Geschichten gibt es keine Vergangenheit, keine Zukunft, kein Wir. Da ist der Tod. Es gibt nichts, eine Nacht ohne Mond oder Sterne. “

In der Tat sind Geschichten ein Weg, um Informationen von einer Generation zur nächsten weiterzugeben und gemeinsames Wissen oder „Wir“ zu schaffen. Menschen begannen wahrscheinlich, Informationen durch mündliche Überlieferungen auszutauschen und wichtige Geschichten von einer Generation zur nächsten durch mündliche Überlieferung weiterzugeben. Mund.

Schließlich entwickelten wir Technologien, um Geschichten und Informationen außerhalb unseres Geistes zu bewahren. Der früheste Nachweis schriftlicher Aufzeichnungen sind eingeschriebene Steintafeln von 3500 v. Chr. Als nächstes kam Papyrus, datiert 2500 v. Steigen Sie in die Gegenwart ein, in der unsere Informationstechnologie nicht nur Informationen aufzeichnet, sondern auch unsere Fähigkeit erweitert, Informationen abzurufen und zu verarbeiten, die weit über das hinausgehen, was unser Gehirn tun kann.

Die Intelligenz des Menschen wird nicht länger durch die Biologie eingeschränkt, und unser „Wir“ ist mehr, als jeder von uns in seinem Leben lernen könnte. Die Nacht ist hell mit Sternen, die wir über viele Generationen hinweg kartiert und untersucht haben, und diese Informationen sind für jeden zugänglich, der sie lernen möchte.

Wenn ein Delphin einen Stift halten könnte, könnte dies auch für sie zutreffen. Natürlich ist der Vorläufer von Geschichten die Sprache. Tiere kommunizieren klar. Beschränkt sich ihre Sprache auf Warnungen vor Raubtieren, die Anziehung von Gefährten und die Lokalisierung von Nachkommen oder haben sie mehr zu sagen?

Es wird angenommen, dass nur eine Handvoll Arten neue Vokalisationen lernen können: Menschen, Delfine, Wale, Robben, Elefanten, Fledermäuse und verschiedene Vogelarten. Diese Zahl kann zunehmen, wenn wir mehr Arten nach Belegen für stimmliches Lernen suchen. Gesangsunterricht ist das Fundament der Sprachentwicklung. Nur wenn wir die Tiersprache entschlüsseln können, können wir wissen, ob sie Geschichten zu erzählen haben. Wenn sie das tun, können wir ihnen vielleicht den Stift vorhalten.

Danke fürs Lesen

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