Blog Layout

הרובוטים המופלאים שנקראים בני אדם

המשותף בין תהליך הלמידה האנושי, ללמידת מכונה.

המוח האנושי הוא פלא של הטבע, תוצר של מיליוני שנות אבולוציה שעיצבו אותו להיות כלי יעיל ומסתגל להתמודדות עם אתגרי החיים. אך האבולוציה של המוח אינה מתרחשת רק ברמה הגנטית, דרך השינויים בדנ"א שעוברים מדור לדור. היא מתרחשת גם ברמה האפיגנטית - כלומר, דרך השינויים בביטוי הגנים ובתפקוד העצבי שמתרחשים במהלך חייו של כל אדם. למעשה, בכל רגע נתון, התודעה שלנו מושפעת הן מהמטען הגנטי שאיתו נולדנו, והן מהחוויות, הלמידה וההסתגלות שעברנו במהלך חיינו.

אחד הביטויים המרכזיים של האבולוציה האפיגנטית הוא היווצרותם של "רפלקסים תודעתיים" - מעגלים עצביים אוטומטיים שנוצרים בתגובה לגירויים חוזרים מהסביבה. בדומה לרפלקס הפיזיולוגי של משיכת היד מאש, הרפלקסים התודעתיים הם תגובות מהירות ולא מודעות לדפוסים מוכרים בסביבה הפנימית או החיצונית שלנו. לדוגמה, אדם שחווה בילדותו אלימות מצד דמות סמכותית, עשוי לפתח רפלקס תודעתי של פחד או כעס בתגובה לתפיסה של איום מצד דמויות סמכות, גם כשהאיום אינו ממשי. או למשל, מתכנת מחשבים מנוסה עשוי לפתח רפלקס תודעתי של זיהוי דפוסי קוד ופתרון בעיות, שמופעל אוטומטית בכל פעם שהוא נתקל באתגר תכנותי.

אולם, המוח שלנו לא רק צובר רפלקסים תודעתיים קיימים, אלא גם מסוגל ללמוד, לשנות ולעדכן אותם במהלך החיים. מנקודת מבט חישובית, אפשר לראות הקבלה בין האופן בו המוח האנושי לומד לבין אלגוריתם הלמידה העמוקה "בק-פרופגיישן" (Back Propagation), המשמש ברשתות נוירונים מלאכותיות. עם זאת, חשוב לציין כי המנגנון המדויק של בק-פרופגיישן אינו מתרחש באופן זהה במוח הביולוגי.

בק-פרופגיישן הוא אלגוריתם למידה מונחית, שבו רשת נוירונים מלאכותית לומדת על ידי השוואת הפלט שהיא מפיקה לפלט הרצוי, ושימוש בהפרש ביניהם (השגיאה) כדי להתאים את המשקלים של הקשרים העצביים בין השכבות. התהליך מתחיל בשכבת הפלט ו"מתפשט לאחור" לכיוון שכבת הקלט, מכאן שמו. לאורך זמן ועם מספיק דוגמאות אימון, הרשת לומדת לייצר פלט קרוב יותר ויותר לפלט הרצוי, ובכך משפרת את הדיוק והביצועים שלה. חשוב לציין כי בבק-פרופגיישן יש בדרך כלל "מתכנת" חיצוני, שמגדיר את הארכיטקטורה של הרשת ואת פונקציית השגיאה שעל פיה היא לומדת.

לעומת זאת, המוח האנושי לומד ללא "מתכנת" חיצוני. הלמידה שלו מּונעת על ידי משוב מהסביבה. כאשר פעולה או התנהגות מסוימת מובילה לתוצאה לא רצויה, או כשהיא אינה מניבה את התגובה הצפויה מהסביבה, נוצר מעין "פער" בין המצב הקיים למצב הרצוי. פער זה יוצר תחושה של דיסוננס או חוסר הלימה, המשמשת כזרז לתהליך הלמידה.

המוח האנושי, מעצם טבעו, שואף לצמצם ולמזער דיסוננסים. לכן, בכל פעם שנתקל בפער כזה, הוא מנסה להתניע תהליך למידה מחודש, במטרה להגיע לתוצאה מספקת יותר ולקבל משוב חיובי. התהליך הזה אולי אינו יעיל או מדויק כמו בק-פרופגיישן במכונות, אך לאורך זמן ועם חזרות מספקות, הוא מוביל בסופו של דבר ליצירת דפוסי התנהגות ותגובה מדויקים יותר, המותאמים טוב יותר לדרישות הסביבה.

דפוסים אלו, ברגע שהם מתגבשים ומתייצבים, הופכים למעשה ל"רפלקסים" חדשים - מעגלים עצביים אוטומטיים ויעילים המאפשרים תגובה מהירה ומדויקת לגירויים רלוונטיים. ככל שהרפלקסים הללו עוברים יותר חזרות ושכלולים, כך הם הופכים מדויקים ומותאמים יותר, ובכך מאפשרים רמה גבוהה יותר של "רזולוציה" והתמחות בתחום הספציפי.


במובן זה, תהליך הלמידה במוח האנושי, אף שהוא שונה מבק-פרופגיישן מבחינה מנגנונית, משרת מטרה דומה: צמצום הפער בין התוצאות הקיימות לתוצאות הרצויות, ויצירה הדרגתית של מודלים מנטליים מדויקים ויעילים יותר לניווט ופעולה בעולם. זהו תהליך מתמשך של התאמה עצמית, המאפשר לנו להסתגל לסביבות משתנות וללמוד מהניסיון שלנו בצורה גמישה ומתמדת. מה שמיוחד במוח האנושי הוא שתהליך זה מתרחש באופן אוטונומי וספונטני, ללא צורך ב"מתכנת" חיצוני שיגדיר את היעדים או את דרך הלמידה. המוח הוא מערכת שלומדת מתוך האינטראקציה הישירה שלה עם הסביבה, תוך כדי ניסוי וטעייה, ומנצלת את המשוב מהתוצאות כדי להתאים את עצמה.לדוגמה, אם ניקח את המקרה של הילד שפיתח רפלקס של פחד מדמויות סמכותיות. אם אותו אדם, כמבוגר, ייחשף למורים, מנהלים או יועצים אמפתיים ותומכים, שיספקו לו חוויות חיוביות וידגימו יחסים בריאים של אמון וכבוד הדדי - המוח שלו יוכל בהדרגה, דרך בק-פרופגיישן, "לעדכן" את הרפלקס הקיים. במקום הפחד האוטומטי, יתפתחו בהדרגה רפלקסים חדשים ומועילים יותר, כמו פתיחות, אמון או סקרנות כלפי דמויות סמכותיות. הרפלקס הישן לא ייעלם בהכרח, אך התגובה האוטומטית הדומיננטית תשתנה, והרפרטואר הרגשי והקוגניטיבי של האדם יתרחב.

דוגמה נוספת יכולה להיות אדם שמתחיל לתרגל מדיטציית מיינדפולנס. בהתחלה, הנטייה האוטומטית של מוחו בזמן המדיטציה עשויה להיות לנדוד במחשבות, לחשוב על העבר או העתיד, או להגיב ברגשות של שיפוטיות או תסכול כלפי החוויה. אך ככל שהאדם ממשיך בתרגול, ומכוון שוב ושוב את תשומת ליבו אל הרגע הנוכחי בסבלנות וקבלה - המוח עובר בהדרגה בק-פרופגיישן. עם כל "איטרציה" של התירגול, מתחזקים החיבורים העצביים שמאפשרים מיקוד, השהייה ברגע ותשומת לב פתוחה. בהדרגה, נוצרים רפלקסים תודעתיים חדשים, המגיבים לחוויה המדיטטיבית (ואולי גם לחוויות אחרות בחיים) ברוגע, בהירות וקבלה רבים יותר.

ההשלכות של הבנת התודעה כמעוצבת על ידי האבולוציה האפיגנטית הן עמוקות ומרחיקות לכת. מצד אחד, היא מזכירה לנו עד כמה אנחנו מעוצבים על ידי החוויות, ההרגלים והסביבה שלנו - בכל רגע נתון, מרבית הפעילות המוחית שלנו היא למעשה הפעלה אוטומטית של רפלקסים תודעתיים שנלמדו. במובן זה, אנו תמיד במידה מסוימת "תוצרים" של ההיסטוריה שלנו.

אך מצד שני, ההבנה הזו גם מדגישה את הפלסטיות והגמישות המדהימה של המוח. בזכות התהליכים, דמויי הבק-פרופגיישן המתמידים, אנחנו תמיד מסוגלים ללמוד, להשתנות ולהתפתח. גם הרפלקסים הישנים והעמוקים ביותר ניתנים לשינוי, אם נחשוף את עצמנו למשוב מתקן וחוויות מעצבות חדשות. וככל שמרחב הגירויים וההתנסויות שלנו מגוון ועשיר יותר, כך גם גדלה יכולתנו לפתח רפרטואר תודעתי רחב ומורכב יותר, המאפשר לנו להגיב במגוון דרכים גמישות ומותאמות.

יתר על כן, ההבנה הזו גם נותנת בידינו כוח ואחריות. מכיוון שבאופן בלתי נמנע, אנחנו תמיד מעורבים בעיצוב התודעה שלנו. כל בחירה שאנחנו עושים, כל סביבה שאנחנו מעצבים או בוחרים להיחשף אליה, כל התנהגות שאנחנו מתרגלים, בסופו של דבר קובעת מי אנחנו. במובן זה, האבולוציה האישית שלנו היא לא רק דבר שקורה לנו, אלא דבר שאנחנו עושים  באופן אוטומטי כל יום ולאורך כל היום.

אם התפיסה שלנו כרובוטים, מסבירה לכם התנהגויות שונות שמפריעות לכם, חישבו עד כמה אני כמאמן מנטלי, שמבין את התהליכים ואת הדרך לעדכן את התודעה, כך שהעוצמה והאושר יהיו נוכחים. 
מעניין?
צרו קשר


מראי מקום:

1. Hebb, D. O. (1949). The organization of behavior: A neuropsychological theory. New York: Wiley.

עמודים רלוונטיים: 60-78.

סיכום: בספר פורץ הדרך שלו, דונלד הב מתאר את התיאוריה שלו על הלמידה הניורולוגית. הוא מסביר כיצד תאי עצב שמופעלים יחד שוב ושוב יוצרים קשרים סינפטיים חזקים יותר - עיקרון המוכר כ"חוק הב". פרק זה מהווה בסיס חשוב להבנת האופן שבו רפלקסים תודעתיים נוצרים ומתחזקים דרך חוויה חוזרת.


2. Siegel, D. J. (2010). Mindsight: The new science of personal transformation. New York: Bantam.

עמודים רלוונטיים: 145-165.

סיכום: דניאל סיגל, פסיכיאטר ומחבר, טבע את המונח "מיינדסייט" לתיאור היכולת להתבונן פנימה ולהבחין בדפוסי המחשבה, הרגש וההתנהגות שלנו. בפרק זה, הוא מסביר כיצד מיינדסייט, דרך טכניקות כמו מדיטציה, יכול לאפשר לנו לשנות באופן אקטיבי את הדפוסים האוטומטיים שלנו ו"לאמן מחדש" את המוח. זהו תיאור נגיש של הדרך שבה בק-פרופגיישן יכול לפעול דרך חוויות מכוונות ופרקטיקות של קשב.

                 

האם אנו כורים לעצמנו קבר, באמצעות פיתוח בינה מלאכותית?
מאת יגאל אפרתי 11 ביוני 2024
כולם רצים לפתח בינה מלאכותית חזקה וחכמה יותר. אבל ישנה נקודה בזמן שנקראת סינגולריות, שבה הכל יכול להתהפך על המין האנושי.
מאת יגאל אפרתי 10 ביוני 2024
לאורך ההיסטוריה של חקר המוח והתודעה, שאלת קיומו של "רצון חופשי" הטרידה הוגים רבים. האם בני אדם הם יצורים אוטונומיים, הבוחרים את מעשיהם מתוך חופש רצון, או שמא התנהגותם נשלטת על ידי גורמים סיבתיים שמעבר לשליטתם? בעוד שהפילוסופיה והדת התלבטו במשמעויות המוסריות של הדילמה, מדעי העצב והפסיכולוגיה חשפו עדויות הולכות ומצטברות לטובת הגישה הדטרמיניסטית. יתרה מכך, מחקרים מרתקים במהלך המאה ה-20 הראו כי דטרמיניזם עצבי אינו רק עובדה ביולוגית, אלא גם תנאי הכרחי להישרדות ולהתפתחות של המין האנושי. אחד החוקרים הראשונים שהציעו מודל מפורט לאופן בו המוח לומד ומארגן התנהגות היה דונלד הב. בספרו פורץ הדרך "ארגון ההתנהגות" (1949), הב ניסח את עקרון הטרנזיטיביות העצבית, הידוע גם כ"חוק הב". לפי עיקרון זה, למידה מתרחשת כאשר תאי עצב מופעלים בו-זמנית באופן חוזר ונשנה, מה שגורם לחיזוק הקשרים הסינפטיים ביניהם. ככל שצירוף מסוים של גירויים ותגובות חוזר על עצמו, כך הוא הופך למוטמע ואוטומטי יותר. כפי שהב ניסח זאת: "הכללים המוכרים של שינוי סינפטי יכולים להסביר כיום את קצב ההתפתחות ואת היציבות של מיומנויות וזיכרונות מסוימים, והם קובעים את המגבלה על מה שניתן ללמוד" (Hebb, 1949, p. xix). במילים אחרות, הזיכרון והלמידה הם פועל יוצא של ארגון מבני של המערכת העצבית, המעוצב בהדרגה דרך ניסיון וחזרתיות. תהליך דטרמיניסטי זה הוא שמאפשר לאורגניזמים לרכוש התנהגויות מועילות ולתחזק אותן לאורך זמן, ובכך מגדיל את סיכויי ההישרדות שלהם בסביבה נתונה. דוגמה מאוחרת יותר לחשיבה על הבסיס החישובי של מודעות ואינטליגנציה היא תיאוריית האינטגרציה של המידע (Integrated Information Theory – IIT), שפותחה על ידי ג'וליו טונוני ועמיתיו. טונוני טוען כי המודעות היא תוצר של אינטגרציה מורכבת של מידע ברמת המערכת. ככל שמערכת מסוגלת לשלב מידע ממקורות רבים יותר ובאופן מורכב יותר, כך גדלה רמת המודעות שלה. לפי טונוני, "המודעות של מערכת נוצרת על ידי האינטגרציה הפונקציונלית הפנימית של המערכת, המניבה כמות של מידע משולב, Φ. מידע משולב זה אינו אודות משהו; הוא המודעות של המערכת עצמה" (Tononi, 2004, p. 19). אך מנגנון מתוחכם זה של עיבוד מידע אינו יכול להתקיים ללא ארכיטקטורה עצבית מובנית וחוקיות קפדנית בזרימת האותות העצביים. המודעות, אם כן, צומחת מתוך מארג סיבתי דטרמיניסטי, ולא מתוך איזושהי תכונה מטאפיזית של "רצון חופשי". דווקא יכולת זו של שילוב מידע והפקת משמעות ממנו, שהיא כרוכה בהכרח במנגנונים מוחיים מוגדרים היטב, היא שאִפשרה לבני האדם לפתח חשיבה מורכבת והתנהגות גמישה, ובכך קידמה את ההישרדות וההסתגלות שלנו כמין. תובנה מפתיעה לגבי טבעם של תהליכי עיבוד המידע במוח הגיעה מכיוונו של פרופסור הוראס בארלו. בהשראת רעיונותיו של קלוד שנון על תורת המידע, בארלו הציע בתחילה כי מערכות החישה פועלות על פי עקרונות של דחיסת מידע והפחתת עודפות. לפי גישה זו, מטרתו העיקרית של עיבוד חושי היא לדחוס ולהפשיט את המידע הנקלט, כדי לחסוך במשאבים חישוביים. אולם בשלב מאוחר יותר, בארלו שינה את דעתו. במאמר משנת 2001, הוא טען כי עיקרון "הפחתת העודפות" איבד מקסמו, מפני ש"לא ברור מה המערכת אמורה לעשות עם המידע ששימרה. כעת הוצע תפקיד חיובי יותר למידע זה, מכיוון שניתן להשתמש בו כדי לגלות דברים המתרחשים לעתים קרובות יותר מהמצופה באקראי. 'צירופי מקרים חשודים' אלה הם סימנים פוטנציאליים לדברים ואירועים החשובים להישרדות..." (Barlow, 2001, p. 243). כלומר, מערכות החישה לא רק מנסות לחסוך בעיבוד, אלא גם באופן אקטיבי מחפשות דפוסים בעלי ערך סטטיסטי מיוחד - כאלה שעשויים להעיד על גורמים משמעותיים בסביבה. מעבר זה מדגיש שוב כי המוח אינו מכונה פאסיבית לעיבוד קלט, אלא מערכת דינאמית הבונה מודלים פנימיים של העולם. אך חשוב לשים לב שגם מנגנון סטטיסטי מתוחכם זה פועל על פי חוקיות מתמטית קפדנית ועל בסיס למידה מהתנסות, ולא נשען על בחירה "חופשית". זהו שוב דטרמיניזם עצבי בפעולה, שמעניק לאורגניזם יתרון הסתגלותי. מודל אחר שממחיש את חשיבות הדטרמיניזם להתנהגות אדפטיבית הוא מודל ה"פנדמוניום" של אוליבר סלפרידג'. סלפרידג' דמיין מערכת לזיהוי תבניות המורכבת ממספר רב של יחידות עיבוד פשוטות, שכל אחת מהן מתמחה בזיהוי מאפיין מסוים בקלט. היחידות הללו, שכונו "דמונים", מתחרות זו בזו, כאשר ה"דמון" בעל התגובה החזקה ביותר "זוכה" וקובע את התגובה הסופית של המערכת כולה. בדומה לרעיונות של הב, גם במודל הפנדמוניום מערכת הזיהוי לומדת ומשתפרת בהדרגה דרך משוב מהסביבה, כשחוזק הקשר של כל "דמון" מותאם בהתאם להצלחותיו או לכישלונותיו. ושוב, על אף שמדובר במנגנון כמעט "דמוקרטי" של תחרות והכרעה, התהליך כולו מונחה על ידי אלגוריתם דטרמיניסטי של אופטימיזציה. המודל האלגנטי של סלפרידג' מדגים כיצד "בחירה" יכולה לצמוח ממארג מורכב של יחידות פשוטות הפועלות על פי חוקים, מבלי להידרש לרצון חופשי במובנו המסורתי. ממצאים אלה ורבים אחרים מצביעים על מערכת העצבים כעל מערך דינאמי אך דטרמיניסטי, שפועל על פי עקרונות סיבתיים ולומד מהתנסות על מנת להתאים את עצמו לתנאי הסביבה המשתנים. אבל האם פירוש הדבר שאיננו באמת חופשיים לבחור? האם היותנו נתונים לדטרמיניזם ביולוגי אינה בעצם גזירת גורל מייאשת? ובכן, מבט מעמיק יותר מגלה שההפך הוא הנכון. דווקא הדטרמיניזם העצבי הזה הוא שאִפשר ומאפשר את ההתפתחות וההישרדות של המין האנושי לאורך העידנים. זוהי נקודה שחשוב להדגיש: מנגנונים דטרמיניסטיים של למידה, הסתגלות ורכישת התנהגויות מועילות אינם סוג של "שעבוד", אלא המפתח לחיים משגשגים ומתמשכים. ניקח לדוגמה מצב היפותטי של שני גזעים אנושיים - האחד בעל דחף מולד ואוטומטי לטפל בצאצאים בכל מחיר, והשני שבו ההורות נתונה לשיקול דעת ורצון חופשי. אין ספק שהגזע הראשון, בו התנהגות אימהית מוכתבת על ידי אינסטינקט מוטבע, יהיה בעל סיכויי הישרדות גבוהים בהרבה לאורך זמן. הקידוד הגנטי והעצבי של טיפול הורי הוא שיאפשר לגזע זה לשרוד גם בתנאים מאתגרים ולהעביר את המטען הגנטי שלו הלאה. הדבר נכון גם לגבי תחומים אחרים בחיים. כל מיומנות מורכבת, בין אם זו ציד, איסוף מזון, שימוש בכלים או תקשורת חברתית, דורשת למידה מוקדמת והטמעה עמוקה של דפוסי חשיבה והתנהגות אופטימליים. ללא יכולת כזו לרכוש באופן יעיל ידע והרגלים חיוניים, ולשמר אותם לאורך הדורות, לא היינו מסוגלים להגיע לרמת הסיבוכיות הטכנולוגית והתרבותית שלנו כיום. במובן זה, דטרמיניזם עצבי אינו רק עובדה מדעית, אלא ממש תנאי הכרחי לקיומנו כמין. הוא מהווה את היסוד שעליו נבנית ההסתגלות וההתפתחות המתמשכת שלנו, בתגובה לשינויים סביבתיים. ואכן, ככל שמדעי המוח והתנהגות מתקדמים, כך מתבהר שאפילו תכונות "אנושיות" לכאורה כמו בחירה, העדפה, רגש או מודעות עצמית, מושתתות על מערך מוחי סבוך אך קבוע, שפועל על פי חוקים ביולוגיים. זה לא הופך אותן לפחות "אמיתיות" או בעלות ערך; להיפך, זה מראה כמה מדהימה היכולת שלנו ליצור עולם פנימי עשיר ותחושה של עצמיות, על בסיס תהליכים עצביים דטרמיניסטיים. לסיכום, חקר המוח במאה ה-20 חשף את היסודות הדטרמיניסטיים המונחים ביסוד החשיבה וההתנהגות האנושית. עבודותיהם החלוציות של חוקרים כמו דונלד הב, ג'וליו טונוני, הוראס בארלו ואוליבר סלפרידג' הראו כיצד תהליכים של למידה, עיבוד מידע וקבלת החלטות צומחים ממנגנונים מוחיים מוגדרים, הפועלים על פי חוקיות קפדנית וסיבתיות מובנית. גילויים אלה מאתגרים את התפיסה האינטואיטיבית של "רצון חופשי" כגורם עצמאי ובלתי תלוי המנחה את מעשינו. אולם, בניגוד לדעה הרווחת, דטרמיניזם עצבי אינו גזר דין נוקשה או שלילת חירות הפרט. נהפוך הוא, דווקא קיומם של מנגנונים מוחיים יציבים המסוגלים ללמוד, להסתגל, לקבל החלטות ולהתנהג באופן מושכל הוא שאִפשר את שגשוגו של המין האנושי לאורך ההיסטוריה. ללא בסיס דטרמיניסטי כזה, לא היינו מצליחים לרכוש מיומנויות חיוניות, להעבירן מדור לדור, להתמודד עם אתגרים סביבתיים מורכבים וליצור את העושר התרבותי והטכנולוגי שמאפיין אותנו. יתרה מכך, ראוי לזכור כי גם תכונות נעלות כמו הכרה, רגש, יצירתיות או חמלה נטועות בסופו של דבר באדמה הביולוגית של המוח. העובדה שיש להן בסיס עצבי מובחן אינה גורעת מערכן או הופכת אותן לפחות "אנושיות". להיפך, היא מעידה על המורכבות המדהימה של מוחנו ועל היכולת שלו ליצור חוויה עשירה ותחושת זהות מתוך רשת של תהליכים סיבתיים. לפיכך, המשימה העומדת בפנינו כחברה וכיחידים איננה להיאבק נגד הדטרמיניזם או להתכחש לו, אלא ללמוד לחיות ולשגשג בתוכו. ככל שנבין טוב יותר את המנגנונים המוחיים-התנהגותיים שמנחים אותנו, כך נוכל לפתח דרכים יעילות יותר לחנך, לטפל, לשפר ביצועים ולקדם רווחה אישית וחברתית. במקום לדבוק בפנטזיה של בחירה חופשית מוחלטת, מוטב שנקבל בענווה את מגבלות הביולוגיה שלנו ונשאף למצות את הפוטנציאל הגלום במוחנו המופלא. זוהי משימה מאתגרת שדורשת שינוי בתפיסת העולם ובמושגי היסוד של החברה. אבל זו גם הזדמנות יוצאת דופן להעמיק את ההבנה העצמית שלנו, לשפר את מערכות היחסים והארגונים שלנו, ולהניח יסודות מדעיים איתנים לקידום הרווחה והשגשוג האנושי. בעידן שבו המדע מאיר את נבכי הגוף והנפש, אסור לנו לפחד מהאמת על טבענו - כי רק דרך ההכרה בה נוכל לממש את מלוא הפוטנציאל שלנו כפרטים וכציוויליזציה.
מאת יגאל אפרתי 7 ביוני 2024
This is a subtitle for your new post
עוד מאמרים
Share by: