슈뢰딩거의 고양이가 살아 있고 죽을 수있게하는 동일한 기본 플랫폼은 또한 두 개의 입자가 은하 거리를 가로 질러 "서로 대화 할 수 있음"을 의미하며 아마도 가장 신비한 현상 인 인간 행동을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다.
양자 물리학과 인간의 심리학은 전혀 관련이없는 것처럼 보이지만 일부 과학자들은 두 분야가 흥미로운 방식으로 겹친다 고 생각합니다. 두 분야 모두 미래에 시스템이 얼마나 거칠게 작동하는지 예측하려고합니다. 차이점은 한 분야는 물리 입자의 기본 특성을 이해하는 반면 다른 분야는 설명하려고 시도한다는 것입니다 인간 자연-내재 된 오류와 함께.
허페이 소재 중국 과학 기술 대학의 생물 물리학 자이자 신경 과학자 인 샤오 추 장 (Chiachu Zhang)은“인지 과학자들은 많은 '불합리한'인간 행동이 있다는 것을 발견했다. 고전적인 의사 결정 이론은 특정 매개 변수가 주어지면 사람이 어떤 선택을 할 것인지 예측하려고 시도하지만, 오류가있는 인간이 항상 예상대로 행동하는 것은 아닙니다. 최근 연구에 따르면 논리에서의 이러한 소멸은 양자 확률 이론에 의해 잘 설명 될 수 있다고 장은 말했다.
장은 소위 양자 인식의 지지자 중 하나입니다. 1 월 20 일자 Nature Human Behavior 저널에 발표 된 새로운 연구에서 그와 그의 동료들은 양자 역학에서 빌린 개념이 심리학자들이 인간의 의사 결정을 더 잘 예측하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지 조사했습니다. 사람들은 잘 알려진 심리학 과제에 대한 의사 결정을 기록하면서 참가자의 뇌 활동도 모니터링했습니다. 스캔은 양자와 같은 사고 과정에 관여 할 수있는 특정 뇌 영역을 강조했다.
이 연구는 신경 수준에서 양자 인식에 대한 아이디어를 최초로 지원 한 것이라고 Zhang은 말했다.
쿨-이제 그게 무슨 뜻입니까?
불확실성
양자 역학은 우주의 모든 물질, 즉 원자와 아 원자 성분을 구성하는 작은 입자의 거동을 설명합니다. 이론의 한 중심 교리는이 세상에서 아주 작은 규모의 큰 불확실성을 시사합니다. 예를 들어, 큰 세계에서는 기차가 어디에서 운행되고 있는지, 얼마나 빨리 여행하는지 알 수 있으며,이 데이터를 통해 기차가 다음 역에 도착해야하는 시점을 예측할 수 있습니다.
이제 기차를 전자로 바꾸면 예측력이 사라집니다. 주어진 전자의 정확한 위치와 운동량을 알 수는 없지만 입자가 특정 지점에 나타날 수있는 확률을 계산할 수 있습니다. 특정 비율. 이런 식으로, 당신은 전자가 무엇을 할 수 있는지에 대한 흐릿한 생각을 얻을 수 있습니다.
불확실성이 아 원자 세계에 퍼져있는 것처럼, 우리는 대통령 선거에서 어떤 새로운 시리즈를 폭파하거나 투표 할 것인지에 대한 결정을 내릴 때에도 의사 결정 과정을 시작합니다. 여기에 양자 역학이 등장합니다. 의사 결정의 고전 이론과 달리, 양자 세계는 어느 정도의 불확실성을위한 공간을 만듭니다.
고전 심리학 이론은 사람들이 "보상"을 극대화하고 "처벌"을 최소화하기 위해 의사 결정을 내린다는 개념에 근거합니다. 즉, 그들의 행동이 부정적인 결과보다 더 긍정적 인 결과를 가져 오도록 보장합니다. "심화 학습"으로 알려진이 논리는 Pavlonian 조절과 일치하며, 사람들은 과거의 경험을 바탕으로 자신의 행동의 결과를 예측하는 법을 배웁니다.
이 프레임 워크가 진정으로 제약을받는다면, 인간은 선택하기 전에 두 가지 옵션의 목표 값을 일관되게 평가할 것입니다. 그러나 실제로 사람들은 항상 그런 식으로 일하지는 않습니다. 상황에 대한 주관적인 감정은 객관적인 결정을 내릴 수있는 능력을 약화시킵니다.
머리와 꼬리 (동시에)
예를 보자.
던져진 동전이 머리 나 꼬리에 닿을 지에 베팅한다고 가정 해보십시오. 머리는 200 달러, 꼬리는 100 달러이며 동전을 두 번 던지도록 선택할 수 있습니다. 1992 년 Cognitive Psychology 저널에 발표 된 연구에 따르면,이 시나리오에 배치 될 때, 대부분의 사람들은 초기 던지기가 승리 또는 패배인지에 상관없이 두 번 베팅을 선택합니다. 아마도 승자는 무엇이든 돈을 벌기 위해 서 있기 때문에 두 번째 베팅을했을 것입니다. 그러나 플레이어가 첫 번째 코인 플립의 결과를 알 수 없다면 두 번째 도박을 거의하지 않습니다.
알려지면 첫 번째 플립은 다음 선택을 좌우하지 않지만 알 수없는 경우 모든 차이를 만듭니다. 이 역설은 고전적인 강화 학습의 틀에 맞지 않으며, 이는 객관적인 선택이 항상 동일해야한다고 예측합니다. 대조적으로, 양자 역학은 불확실성을 고려하고 실제로이 이상한 결과를 예측합니다.
교과서 "Quantum Social Science"(Cambridge)의 공동 저자 인 Emmanuel Haven과 Andrei Khrennikov University Press (2013)는 Live Science에 이메일로 말했습니다.
특정 전자가 주어진 순간에 여기 저기에있을 수있는 것처럼, 양자 역학은 첫 번째 동전 던지기가 동시에 승리와 손실을 초래했다고 가정합니다. (즉, 유명한 사고 실험에서 슈뢰딩거의 고양이는 살아 있고 죽었습니다.) "중첩"으로 알려진이 모호한 상태에 빠졌지 만, 개인의 최종 선택은 알 수없고 예측할 수 없습니다. 양자 역학은 또한 주어진 결정의 결과에 대한 사람들의 신념이 좋든 나쁘 든 그들의 최종 선택이 무엇인지를 반영한다는 것을 인정합니다. 이런 식으로, 사람들의 신념은 그들의 최종 행동과 상호 작용하거나 "얽히게"됩니다.
아 원자 입자도 마찬가지로 얽히게되어 멀리 떨어져있을 때도 서로의 행동에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 일본에 위치한 입자의 거동을 측정하면 미국에서 얽힌 파트너의 거동이 변경 될 수 있습니다. 심리학에서는 신념과 행동 사이에 비슷한 비유가 그려 질 수 있습니다. 헤븐과 Khrennikov는 "정확히이 상호 작용, 즉 얽힘 상태"는 측정 결과에 영향을 미친다 "고 말했다. 이 경우 측정 결과는 개인의 최종 선택을 나타냅니다. "이것은 양자 확률의 도움으로 정확하게 공식화 될 수 있습니다."
과학자들은 인공 지능의 발전을위한 협회 (Association for Artificial Intelligence)에 의해 발표 된 2007 년 보고서에서 볼 수 있듯이, 두 개의 입자가 멀리 떨어져 있어도 서로 영향을 미치는이 얽힌 중첩 상태를 수학적으로 모델링 할 수 있습니다. 놀랍게도, 최종 공식은 동전 던지기 패러다임의 역설적 결과를 정확하게 예측합니다. Haven과 Khrennikov는“논리의 소멸은 양자 기반 접근법을 사용함으로써 더 잘 설명 될 수있다.
양자에 베팅
Zhang과 그의 동료들은 새로운 연구에서 12 가지 고전 심리학 모델에 대한 두 가지 양자 기반 의사 결정 모델을 조사하여 심리적 과제 중 어떤 인간 행동을 가장 잘 예측했는지 확인했습니다. 아이오와 도박 과제 (Iowa Gambling Task)로 알려진이 실험은 사람들이 실수로부터 배우고 시간이 지남에 따라 의사 결정 전략을 조정할 수있는 능력을 평가하도록 설계되었습니다.
과제에서 참가자는 4 개의 카드 덱에서 뽑습니다. 각 카드는 플레이어에게 돈을 벌거나 돈을 버는 것이며, 게임의 목적은 가능한 많은 돈을 버는 것입니다. 캐치는 카드의 각 갑판이 쌓이는 방법에 있습니다. 한 데크에서 뽑으면 단기간에 많은 돈을 벌 수 있지만 게임이 끝나면 더 많은 현금이 필요합니다. 다른 데크는 단기적으로 적은 액수의 돈을 제공하지만 전반적으로 더 적은 벌금을 부과합니다. 게임 플레이를 통해, 승자는 대부분 "느리고 꾸준한"덱에서 배우는 것을 배우고, 패자는 덱에서 돈을 버는 것은 빠른 현금과 가파른 페널티를받습니다.
역사적으로 약물 중독이나 뇌 손상을 입은 사람들은 건강한 참가자보다 아이오와 도박 사업에서 더 나쁘게 행동합니다. 이 패턴은 Zhang의 실험에서 유효했으며 약 60 명의 건강한 참가자와 40 명의 니코틴에 중독되었습니다.
두 양자 모델은 고전적인 모델 중에서 가장 정확한 예측을했다고 저자는 지적했다. "모델이 압도적으로 성능을 능가하지는 않았지만 프레임 워크가 아직 초기 단계에 있으며 추가 연구가 필요하다는 것을 알아야한다"고 덧붙였다.
연구의 가치를 높이기 위해 팀은 Iowa Gambling Task를 완료하면서 각 참가자의 뇌 스캔을 수행했습니다. 그렇게하면서 저자들은 참가자들이 시간이 지남에 따라 게임 플레이 전략을 배우고 조정하면서 뇌 내부에서 일어나는 일을 엿 보려고 시도했습니다. 양자 모델에 의해 생성 된 결과는이 학습 과정이 어떻게 전개 될지 예측했으며, 따라서 저자들은 뇌 활동의 핫스팟이 어떻게 모델의 예측과 상관 될 수 있다고 이론화했다.
스캔은 의사 결정에 관여하는 것으로 알려진 전두엽 내의 여러 개의 큰 주름의 활성화를 포함하여 게임을하는 동안 건강한 참가자의 많은 활동적인 뇌 영역을 밝혀 냈습니다. 그러나 흡연 그룹에서는 양자 활동 모델에 의한 예측과 관련된 두뇌 활동의 핫스팟이 없었습니다. 이 모델은 참가자들이 실수로부터 배우는 능력을 반영하기 때문에 흡연 그룹의 의사 결정 장애를 설명 할 수 있다고 저자는 지적했다.
그러나 이러한 뇌 활동의 차이가 흡연자와 비 흡연자에게 어떤 영향을 미치는지 결정하기 위해서는 "추가 연구가 필요하다"고 덧붙였다. "양과 같은 모델을 뇌의 신경 생리 학적 과정과 결합시키는 것은 매우 복잡한 문제"라고 Haven과 Khrennikov는 말했다. "이 연구는 솔루션을 향한 첫 단계로서 매우 중요합니다."
고전 강화 학습 모델은 감정, 정신 장애, 사회적 행동, 자유 의지 및 기타 많은인지 기능 연구에서 "큰 성공"을 보였다고 Zhang은 말했다. "우리는 양자 강화 학습이 또한 독특한 통찰력을 제공하면서 빛을 발할 수 있기를 바랍니다."
시간이 지나면 양자 역학이 인간 논리의 광범위한 결함과 그 뉴런이 어떻게 개별 뉴런의 수준에서 나타나는지를 설명하는 데 도움이 될 것입니다.
