Ugyanaz az alapvető platform, amely lehetővé teszi Schrödinger macskájának életét és halálát, és azt is jelenti, hogy két részecske "egymással beszélhet" akár egy galaxis távolságán keresztül, megmagyarázhatja a talán leginkább titokzatos jelenségeket: az emberi viselkedést.
A kvantumfizika és az emberi pszichológia teljesen függetlennek tűnhet, ám egyes tudósok szerint a két terület érdekes módon átfedésben van. Mindkét tudományág megkísérelte megjósolni, hogy a rendszerek miként viselkedhetnek rosszul a jövőben. A különbség az, hogy az egyik mező a fizikai részecskék alapvető természetének megértését célozza, míg a másik megpróbálja megmagyarázni emberi természet - a vele járó tévedésekkel együtt.
"A kognitív tudósok megállapították, hogy sok" irracionális "emberi viselkedés létezik" - mondta Xiaochu Zhang, a biológiai fizikus és idegtudós orvos a Kínai Tudományos és Technológiai Egyetemen, a Hefei-ben a Live Science e-mailben. A döntéshozatal klasszikus elméletei megpróbálják megjósolni, hogy az adott személy milyen paramétereket fog választani, de a hibás emberek nem mindig viselkednek a várt módon. A legfrissebb kutatások azt mutatják, hogy ezek a logikai érvénytelenségek "jól megmagyarázhatók a kvantum valószínűség elmélettel" - mondta Zhang.
Zhang az úgynevezett kvantumos megismerés támogatói között áll. A Nature Human Behavior folyóiratban január 20-án közzétett új tanulmányban kollégáival megvizsgálta, hogy a kvantummechanikából kölcsönzött fogalmak miként segíthetnek a pszichológusoknak jobban megjósolni az emberi döntéshozatalt. Miközben feljegyezték, milyen döntéseket hoztak az emberek egy ismert pszichológiai feladattal kapcsolatban, a csapat a résztvevők agyi aktivitását is figyelemmel kísérte. A vizsgálatok olyan agyrégiókat emeltek ki, amelyek részt vehetnek a kvantumszerű gondolkodási folyamatokban.
A tanulmány "először támasztja alá a kvantummeghatározás idegi szintű gondolatát" - mondta Zhang.
Hűvös - mit jelent ez valójában?
Bizonytalanság
A kvantummechanika az apró részecskék viselkedését írja le, amelyek alkotják az univerzumban minden anyagot, nevezetesen az atomokat és szubatomi komponenseiket. Az elmélet egyik központi tétele nagy bizonytalanságot idéz elő a nagyon kicsi világában, ami még nem látható nagyobb léptékben. Például a nagy világban meg lehet tudni, hogy a vonat melyik útvonalon van, és milyen gyorsan halad, és ezen adatok alapján meg lehet mondani, hogy mikor érkezik a vonat a következő állomásra.
Most cserélje ki a vonatot egy elektronra, és a prediktív ereje eltűnik - nem tudja a megadott elektron pontos helyét és lendületét, de kiszámíthatja annak valószínűségét, hogy a részecske egy adott pontban megjelenhet, ha egy adott arány. Ily módon homályos képet kaphat arról, hogy mire képes az elektron.
Ahogyan a bizonytalanság áthatja a szubatómiai világot, a döntéshozatali folyamatunkba is belemerül, függetlenül attól, hogy az új sorozatokat vitatjuk-e, vagy inkább szavazzuk meg az elnökválasztást. Itt jön be a kvantummechanika. A klasszikus döntéshozatali elméletekkel ellentétben a kvantumvilág teret ad bizonyos fokú… bizonytalanságnak.
A klasszikus pszichológiai elméletek azon az elképzelésen nyugszanak, hogy az emberek úgy döntnek, hogy maximalizálják a "jutalmakat" és minimalizálják a "büntetéseket", más szóval, annak biztosítása érdekében, hogy cselekedeteik pozitívabb eredményeket eredményeznek, mint negatív következményeket. Ez a „megerősítő tanulásnak” nevezett logika összhangban áll a pavloniai kondicionálással, amely szerint az emberek megtanulják a múltbeli tapasztalatok alapján megjósolni cselekedeteik következményeit - mondja a Journal of Mathematical Psychology 2009-es jelentése.
Ha ezt a keretet valóban korlátozza, az emberek következetesen mérlegelni fogják a két lehetőség objektív értékeit, mielőtt közöttük választanának. De a valóságban az emberek nem mindig működnek ilyen módon; a helyzettel kapcsolatos szubjektív érzéseik aláássák képességüket objektív döntések meghozatalához.
Fej és farok (egyidejűleg)
Vegyünk egy példát:
Képzelje el, hogy fogadásokat tesz arra vonatkozóan, hogy egy dobott érme a fejekre vagy a farokra fog-e leszállni. A Heads 200 dollárba kerül, a farok 100 dollárba kerül, és dönthet úgy, hogy kétszer dobja el az érmét. Egy ilyen forgatókönyvbe helyezve a legtöbb ember kétszer fogadja el a tétot, függetlenül attól, hogy az első dobás nyerést vagy veszteséget eredményez - áll rendelkezésre egy, a Cognitive Psychology folyóiratban 1992-ben publikált tanulmány. Valószínűleg a nyertesek másodszor is fogadnak, mert számukra pénzt keresnek, míg a vesztesek fogadnak, hogy megtérítsék a veszteségüket, majd néhányat. Ha azonban a játékosok nem engedik megismerni az első érme megfordításának eredményét, akkor a második ritkán vesznek részt.
Ha ismert, az első flip nem befolyásolja a következő választást, de amikor ismeretlen, akkor mindezt megváltoztatja. Ez a paradoxon nem illeszkedik a klasszikus megerősítő tanulás keretébe, amely azt jósolja, hogy az objektív választásnak mindig azonosnak kell lennie. Ezzel szemben a kvantummechanika figyelembe veszi a bizonytalanságot, és valójában megjósolja ezt a furcsa eredményt.
"Azt lehet mondani, hogy a kvantum-alapú döntéshozatali modell lényegében a kvantum valószínűségének a megismerés területén történő alkalmazására vonatkozik" - emlékszik Emmanuel Haven és Andrei Khrennikov, a "Quantum Social Science" (Cambridge) tankönyv társszerzői. University Press, 2013), mondta egy élő tudományos levélben.
Ahogyan egy adott elektron itt vagy ott lehet egy adott pillanatban, a kvantummechanika feltételezi, hogy az első érme dobás egyszerre nyerést és veszteséget eredményez. (Más szavakkal, a híres gondolkodási kísérletben Schrödinger macska él és halott is.) Miközben ebben a kétértelmű állapotban, az úgynevezett "szuperpozícióban" tartják, az egyén végső választása ismeretlen és kiszámíthatatlan. A kvantummechanika elismeri azt is, hogy az emberek egy adott döntés kimenetelére vonatkozó hiedelme - jó vagy rossz lesz - gyakran tükrözi azt, hogy mi a végső döntésük. Ilyen módon az emberek hiedelmei kölcsönhatásba lépnek, vagy „belegabalyodnak” az esetleges cselekedeteikbe.
A szubatomi részecskék szintén összefonódhatnak és befolyásolhatják egymás viselkedését akkor is, ha nagy távolságok vannak egymástól. Például egy Japánban található részecske viselkedésének mérése megváltoztatja az Egyesült Államokba belegabalyodott partnerének viselkedését. A pszichológiában hasonló analógia vonható le a hiedelmek és viselkedés között. "Éppen ez az interakció", vagy az összefonódás állapota "befolyásolja a mérési eredményt" - mondta Haven és Khrennikov. A mérési eredmény ebben az esetben arra utal, hogy az egyén végső döntést hoz. "Ezt pontosan meg lehet fogalmazni a kvantum valószínűség segítségével."
A tudósok matematikai úton modellezhetik ezt a belefogott szuperpozíciós állapotot - amelyben két részecske befolyásolja egymást, még akkor is, ha nagy távolságot választanak el egymástól - amint azt a Mesterséges Intelligencia Fejlesztésének Szövetsége közzétette 2007. évi jelentése. És figyelemre méltó, hogy a végső képlet pontosan megjósolja az érme dobásának paradigmájának paradox helyzetét. "A logika eltűnését jobban meg lehet magyarázni a kvantum-alapú megközelítés alkalmazásával" - jegyezte meg Haven és Khrennikov.
Fogadás a kvantumra
Új tanulmányukban Zhang és kollégái két kvantum-alapú döntéshozatali modellt vettek elő 12 klasszikus pszichológiai modellvel szemben, hogy megvizsgálják, melyik a legjobban megjósolta az emberi viselkedést egy pszichológiai feladat során. Az Iowa szerencsejáték-feladatnak nevezett kísérlet célja az emberek képességeinek felmérése a hibákból való tanulásban és a döntéshozatali stratégiájuk időbeli kiigazítása.
A feladat során a résztvevők négy pakliból húznak. Minden kártya vagy pénzt keres a játékosnak, vagy pénzt számít nekik, és a játék célja az, hogy minél több pénzt keressen. A fogás abban rejlik, hogy az egyes kártyacsomagok egymásra vannak rakva. Az egyik pakliból történő húzás rövid távon nagy összegeket kereshet a játékosoknak, de a játék végéig sokkal több pénzt fog nekik fizetni. Más fedélzetek rövidebb idő alatt kisebb pénzösszegeket szállítanak, de összességében kevesebb büntetéssel járnak. A játék során a győztesek megtanulják, hogy elsősorban a "lassú és állandó" paklikból húzzanak, míg a vesztesek a pakliból húznak gyors pénzt és meredek büntetéseket.
A drogfüggőséggel vagy agykárosodással rendelkezők történelmileg rosszabb teljesítőképességgel bírnak az Iowa Szerencsejáték-feladatban, mint az egészséges résztvevők, ami arra utal, hogy állapotuk valamilyen módon rontja a döntéshozási képességeket, amint arra az 2014-ben az Applied Neuropsychology: Child című folyóiratban rámutatott. Ez a minta igaz volt Zhang kísérletében, amelyben mintegy 60 egészséges résztvevő és 40 nikotinfüggő személy volt.
A két kvantummodell hasonló előrejelzéseket tett a klasszikus modellek közül a legpontosabbhoz - jegyezte meg a szerzők. "Bár a modellek nem haladták meg túl sokat a ... -ot, tudnunk kell, hogy a keret még mindig gyerekcipőben jár és kétségtelenül további tanulmányokat érdemel" - tettek hozzá.
A kutatás értékének megerősítése érdekében a csoport minden résztvevő agyi vizsgálatát elvégezte, amikor elvégezték az Iowa Szerencsejáték Feladatot. Ennek során a szerzők megpróbálták megnézni, mi történik az agyban, miközben a résztvevők megtanultak és módosították játékmenet stratégiájukat az idő múlásával. A kvantummodell által generált eredmények megjósolták ennek a tanulási folyamatnak a kibontakozását, és így a szerzők elméletük szerint az agyi tevékenység pontok valamilyen módon korrelálhatnak a modell előrejelzéseivel.
A szkennelések számos aktív agyterületet felfedtek az egészséges résztvevőkben a játék során, ideértve a frontális lebenyen belül lévő nagy ráncok aktiválását, amelyekről ismert, hogy részt vesznek a döntéshozatalban. A dohányzó csoportban azonban az agyaktivitás egyetlen pontja sem tűnt kötődve a kvantummodell előrejelzéseinek. Mivel a modell tükrözi a résztvevők azon képességét, hogy megtanuljanak a hibákból, az eredmények szemléltetik a dohányzó csoport döntéshozatali zavarait - jegyezte meg a szerzők.
"A további kutatás indokolt" annak meghatározására, hogy ezek az agyi aktivitási különbségek valóban tükröződnek-e a dohányosokban és a nem dohányzókban - tette hozzá. "A kvantumszerű modellek és az agy neurofiziológiai folyamatainak összekapcsolása nagyon összetett probléma" - mondta Haven és Khrennikov. "Ez a tanulmány rendkívül fontos, mint a megoldás felé tett első lépés."
A klasszikus megerősítő tanulás modelljei "nagy sikert mutattak" az érzelmek, pszichiátriai rendellenességek, társadalmi viselkedés, szabad akarat és sok más kognitív funkció tanulmányozásában - mondta Zhang. "Reméljük, hogy a kvantumerősítés tanulása szintén rávilágít, egyedi betekintést nyújtva."
Idővel talán a kvantummechanika segít megmagyarázni az emberi logika átható hibáit, valamint azt, hogy ez a hamisodás miként jelent meg az egyes neuronok szintjén.
