Nyt bevis afslører grundlæggende grænser for videnskabelig viden

Et nyt bevis fra SFI-professor David Wolpert sender en ydmygende besked til kommende superintelligenser:man kan ikke vide alt hele tiden.

Beviset starter med matematisk at formalisere måden en "inferensanordning, "sige, en videnskabsmand bevæbnet med en supercomputer, fantastisk eksperimentelt udstyr, etc., kan have viden om universets tilstand omkring dem. Om denne videnskabsmands viden er erhvervet ved at observere deres univers, kontrollere det, forudsige, hvad der vil ske næste gang, eller udlede, hvad der skete i fortiden, der er en matematisk struktur, der begrænser den viden. Nøglen er, at inferensenheden, deres viden, og den fysiske variabel, som de (måske) ved noget om, er alle undersystemer i det samme univers. Denne kobling begrænser, hvad enheden kan vide. I særdeleshed, Wolpert beviser, at der altid er noget, som inferensapparatet ikke kan forudsige, og noget, de ikke kan huske, og noget, de ikke kan observere.

"På nogle måder kan denne formalisme ses som mange forskellige udvidelser af [Donald MacKays] udsagn om, at 'en forudsigelse vedrørende fortællerens fremtid ikke kan redegøre for effekten af ​​fortællerens læring af denne forudsigelse,' "" forklarer Wolpert. "Den måske enkleste udvidelse er, at når vi formaliserer [inferensanordninger] matematisk, vi bemærker, at de samme umulige resultater, som gælder for forudsigelser om fremtiden - MacKays bekymring - også gælder for minder fra fortiden. Tid er en vilkårlig variabel - den spiller ingen rolle i forhold til universets forskellige tilstande."

Ikke alle kan have ret

Hvad sker der, hvis vi ikke kræver, at en inferensanordning ved alt om deres univers, men kun at den ved det meste, der kunne vides? Wolperts matematiske ramme viser, at ikke to inferensanordninger, der både har fri vilje (behørigt defineret) og har maksimal viden om universet, kan eksistere side om side i det univers. Der kan (eller ej) være én sådan "superinferensanordning" i et givet univers - men ikke mere end én. Wolpert omtaler i spøg til dette resultat som "monoteismens sætning, "For selv om det ikke forbyder, at der er en guddom i vores univers, det forbyder, at der er mere end én.

Som et eksempel, antag, at Bob og Alice begge er videnskabsmænd med ubegrænsede beregningsevner. I øvrigt, antag, at de begge har "fri vilje, "i det spørgsmålet Bob stiller sig selv ikke begrænser de mulige spørgsmål Alice kunne stille sig selv, og omvendt. (Dette viser sig at være afgørende.) Så er det umuligt for Bob at forudsige (eller tilbagesende), hvad Alice tænker på et andet tidspunkt, hvis Alice også bliver bedt om at forudsige, hvad Bob ikke tænker på det tidspunkt.

Wolpert sammenligner dette forslag med den kretensiske løgner paradoks, hvor Epimenides fra Knossos, en kretenser, berømt udtalte "alle kretensere er løgnere." I modsætning til Epimenides' udtalelse, som afslører problemet med systemer, der har evnen til selvreference, Wolperts ræsonnement gælder også for inferensanordninger uden denne evne.

Ud over, i Wolperts formalisme, den samme videnskabsmand, betragtet på to forskellige tidspunkter, er to forskellige inferensenheder. Så selvom det kunne være, at en eller anden inferensenhed er en "super inferensanordning" på et tidspunkt, det kunne de ikke være mere end én gang. Igen med tungen på vægtskålen, han omtaler dette som "deisme"-sætningen, da det tillader, at der findes en guddom, der ved det meste, der kunne vides i begyndelsen af ​​universet - men forbyder, at de nogensinde er så vidende igen.

Fordi den ikke er afhængig af specifikke teorier om fysisk virkelighed som kvantemekanik eller relativitet, det nye bevis præsenterer et bredt sæt af grænser for at udforske naturen af ​​videnskabelig viden.

"Ingen af ​​disse resultater, der begrænser viden erhvervet ved forudsigelse, er afhængig af, at der er kaotiske processer i universet... det er ligegyldigt, hvad fysikkens love er, eller om Alice er mere regnekraftig end en Turing-maskine, " siger Wolpert. "Alt dette er uafhængigt af det, og det er meget bredere."

Denne forskning skrider frem i mange forskellige retninger, lige fra epistemisk logik til en teori om Turing-maskiner. I særdeleshed, Wolpert og hans kolleger skaber en mere nuanceret, probabilistisk ramme, der vil give dem mulighed for at udforske ikke kun grænserne for absolut korrekt viden, men også hvad der sker, når inferensenhederne ikke skal vide det med 100 % nøjagtighed.

"Hvad hvis Epimenides havde sagt 'sandsynligheden for, at en kretenser er en løgner er større end x procent?'" At bevæge sig fra umulighed til sandsynlighed kunne fortælle os, om det at vide én ting med større sikkerhed i sagens natur begrænser evnen til at vide en anden ting. Ifølge Wolpert, "Vi får nogle meget spændende resultater."