זיכרון המוח מול זיכרון המחשב – מה בעצם ההבדל ביניהם ומה תהיה המשמעות ביום שישתוו

קווי הדמיון והשוני בין מערכת ההפעלה שלנו לזו של המכונות, ומה ההשלכות של אינטליגנציה מלאכותית

בועז מזרחי | 20 דצמבר, 2016

בשנת 1974 הציגו פסיכולוגים מאוניברסיטת וושינגטון לנבדקים קטעי וידיאו של תאונות דרכים וביקשו מהם לאמוד את מהירות הנסיעה של הרכבים. קבוצה אחת נשאלה "באיזו מהירות בערך המכוניות נסעו כשהן התרסקו אחת על השנייה?" ואילו קבוצה אחרת נתבקשה לענות על שאלה בנוסח מעט שונה: "באיזו מהירות בערך נסעו המכוניות כשהן פגעו אחת בשנייה?" אתם ודאי מנחשים באיזו קבוצה סיפקו הערכות מהירות גבוהות יותר. יותר מכך, כשנשאלו לגבי שברי זכוכיות, הנבדקים שהתאונה הוצגה להם כ"התרסקות" נטו יותר להשיב בחיוב על השאלה. ואולם, באף אחד מקטעי הווידיאו לא הייתה זכוכית שבורה.

הניסוי הזה מלמד אותנו משהו מאוד בסיסי על הזיכרון שלנו – הוא גמיש, משונה וכמעט אמורפי. המחקר מוצג במאמר במגזין Science of Us, המנסה להתחקות אחר ההבדלים בין מערכת הזיכרון האנושית לזו של המחשב. הכותב, דרייק באר, משרטט קווים לדמותו של הזיכרון האנושי ומבליט את הייחודיות שלו אל מול הזיכרון המלאכותי של המחשב. אבל כמו שאנו אוהבים, הסיפור אינו מובהק, ונושא המלאכותיות של המחשב לעומת "הטבעיות" של מוח האדם עוד יצוץ בהמשך.

לא לבלבל בין המטאפורה לדבר הממשי

אנחנו נוטים להשליך תכונות אנושיות על חפצים. אבל באופן מרתק, כשזה נוגע לזיכרון שלנו קיימת תופעה הפוכה – אנו משליכים עליו תכונות של חפץ. פעמים רבות אנו מתייחסים למוח שלנו כמו אל מחשב: לעתים זו סתם דרך דיבור ולעתים השוואה ממשית בין אופני הפעולה של המוח ושל המחשב. בסך הכול זוהי השוואה מתקבלת על הדעת, שהרי אכן קיימים קווי דמיון מסוימים בין זיכרון המחשב לזיכרון המוח. בנוסף, קל לנו להסתכל על הזיכרון שלנו מנקודת המבט של המחשב, מכיוון שאנחנו מבינים את זיכרון המחשב יותר משאנו מבינים את הזיכרון שלנו. אחרי הכול, אנחנו תכננו אותו.

ההשוואה למחשב, אגב, היא לא דבר מפתיע. "יש מסורת ארוכה של הקבלת המוח לטכנולוגיה הכי מתקדמת", כותב באר. עם כל טכנולוגיה חדשה שצצה לאורך ההיסטוריה המוח קיבל דימוי חדש. פעם זו מערכת מסילות הרכבת, פעם זו מצלמה, ופעם אלה הם קווי הטלפון. עתה אנחנו עם המחשב ורבים יסכימו כי זו כנראה ההקבלה המדויקת ביותר מבין הטכנולוגיות הקיימות. שתי המערכות מבוססות על תהליך של קלט, עיבוד ופלט; בשתיהן הזיכרון הוא חלק מכריע בפעילות; הן המוח והן המחשב (בינה מלאכותית) מסוגלים ללמוד. ועדיין, כשבוחנים את שתי מערכות הזיכרון זו מול זו מנקודת המבט של מדע הקוגניציה, נראה כי מדובר בעיצובים שונים למדי.

על ההשוואה הזו כותב באר: "כמו שעל האדם לא לבלבל בין המפה לשטח, עליו לא לטעות ולחשוב את הדימוי המטאפורי לדבר האמיתי". כאמור, את זיכרון המחשב אנחנו מבינים. הוא מביא את דבריה של ד"ר דפנה שוהמי, מדענית מוח מאוניברסיטת קולומביה שמסבירה כי בשונה מהזיכרון שלנו, יחידות המידע של המחשב "נוצרות שוות. הן אולי שונות בגודל, אבל אין הבדל איכותני ביניהן". במוח, לעומת זאת, המידע מופיע בצורה הרבה יותר מעורפלת, כמו גוש חוטים שנשזרו אלו באלו.

ברקע ההשוואה הזו מהדהד סימן שאלה קטן שהולך ומתעצם ככל שמתפתחת הבינה המלאכותית. עוד נגיע לזה. אבל נכון להיום ניתן לומר שכמה מהמאפיינים של הזיכרון האנושי שידועים לנו הם בלעדיים למוח. כך למשל, קיומם של סוגי זיכרון מגוונים שנועדו לשרת מטרות שונות הם נחלתו הבלעדית של מוח ביולוגי. "כשאתם חושבים על הזיכרונות שלכם, זה כנראה במובן של סצנות מוקדמות יותר מחייכם, כמו בסרט", מסביר באר, "אך זיכרון יכול גם ללבוש צורה של תמיכה בלמידה". זה ההבדל שקיים בין הפעמים שאתם יושבים עם חברים ונזכרים כמה מצחיק היה הטיול השנתי בכיתה ט', לעומת רגעים – בדרך כלל בלתי מודעים – שבהם המוח שלכם מחשב באיזו עוצמה או עדינות צריך ללחוץ על מקש העכבר כדי לקבל תגובה. במילים פשוטות, מדובר בהבדל בין זיכרון ויזואלי לזיכרון מוטורי. נכניס למשוואה את העובדה שלמחשב אין כרגע מקבילה מספיק קרובה לחוש הריח, ונבין מיד עד כמה הזיכרון שלנו מגוון ומורכב יותר.

האם יבוא היום שבו נוכל למפות את כל המוח ולשחזר אותו באמצעות אלגוריתמים?

לעולם לא תוכלו להפתיע מחשב

האופן שבו אנחנו והמחשבים קולטים אינפורמציה הוא די דומה, אבל מה שקורה אתה לאחר מכן כבר יותר מסובך. הן העין שלנו והן עדשת המצלמה עובדות על פוטונים של אור; הן האוזן והן המיקרופון קולטים גלי קול. ובזמן שהמחשב מתרגם את כל יחידות המידע המציאותיות לשפה בינארית אחידה, אצלנו במוח הם מתפרשים בצורה שונה לחלוטין מבחינה תפיסתית. אמנם המוח כולו מבוסס אותות חשמליים, אבל מעורבותם של נוירו-כימיקלים הופכת את הפעולות למורכבות בהרבה. ולראיה, נסו לתרגם תמונת זיכרון לצליל. מכיוון שבמחשב הן הצליל והן התמונה כתובים באפס ואחד, קיימות תוכנות שיכולות להמיר את הקבצים, גם אם לא תהיה להם משמעות כלל. לעומת זאת, בזיכרון שלנו תמונה יכולה להיות מחוברת לצליל בקשר אסוציאטיבי, בעוד שעבור המחשב המושג הזה לא קיים.

הגמישות המוחית שלנו הופכת את הזיכרון לפחות מוצק מזה של המחשב, כפי שהומחש בניסוי התאונות. הזיכרון שלנו מושפע משלל גורמים חיצוניים ופנימיים. לעומת המחשב, שמקבל את המידע ושומר אותו כמות שהוא, הזיכרון שלנו יכול להשתנות ביחס לאירועים שקדמו לו או שבאו אחריו; יכולה להשפיע עליו כמות השינה שלנו; הזיכרונות שלנו מתבשלים כל העת על אש נמוכה בקדרה מבעבעת של הקשרים קודמים; חדות החושים שלנו בעת החוויה משפיעה על איכות הזיכרון, וכן מידת הלחץ שבו שהינו, חומרים כימיים ממריצים או משככים ואינספור גורמים אחרים.

הסרט היפני רשומון הוא דוגמה נהדרת: ארבעה עדים לאירוע, ולכל אחד גרסה שונה למציאות. למחשבים זה לא היה יכול לקרות – כולם היו מתעדים את אותה סיטואציה באותו אופן. זו הסיבה שבבית המשפט הקלטה של מצלמת וידיאו נחשבת ראיה אמינה יותר מזיכרון של אדם שנכח באירוע. הזיכרון שלנו אישי, ואילו של המחשב – אוניברסלי. כך, למשל, לעולם לא תוכלו להפתיע את המחשב. הפתעה מבוססת על הציפיות שלנו, ואלו מבוססות על זיכרון. אנחנו חווים סיטואציות, מקבעים אותן בתוך תבניות ודפוסים ומצפים שבכל פעם שיתקיימו אותם תנאים, תתקיימנה אותן תוצאות. ואולם, כאשר משהו חורג מהציפיות אנו מופתעים או נבהלים ויש לכך השפעה על חדות הזיכרון של החוויה. "ככל שהחוויה מפתיעה יותר, כך עולה הסיכוי שנזכור אותה", מסביר באר. אבל הזיכרון שלנו עוד יותר מורכב מזה, כיוון שאחרי שחוצים רף מסוים של עוצמת הפתעה, הזיכרון עלול לקבל תפנית הפוכה ולהישכח, או יותר נכון להיצרב בתת-מודע. במקרים רבים אנשים שחוו תאונות דרכים לא זוכרים את רגע הפגיעה ללא קשר לפציעות ראש. אגב, על אלמנט ההפתעה – בין היתר – מבוסס הומור, שמהווה הבדל נוסף בינינו לבין המחשב.

הזיכרון של המחשב אדיש לחוויות קודמות. הוא לא מפרש את קבצי התמונות החדשים שהעליתם על סמך התיקיות שכבר קיימות אצלו, הוא גם לא מעניק משמעות מיוחדת לעבודה הראשונה שאי פעם הקלדתם בו. הוא לא מודע לקיומו של קשר עלילתי בין קבצי השירים של Radiohead שליוו אתכם חצי שנה בדרום אמריקה, לבין התמונות מאותו טיול, לבין עותק סרוק של המכתב שקיבלתם מהמטיילים ההולנדים שהתחברתם אליהם כל כך עמוק בזמן כל כך קצר. הזיכרון של המחשב הוא מחסן לכל רצפי האפס והאחד הללו, בזמן שבחוויה שלנו לזיכרונות הללו יש משמעות מטפיזית.

קיימות דוגמאות נוספות. מוזיקה, למשל – למדו תוכנת מחשב לנגן יצירה של שופן והיא תישמע בדיוק אותו דבר בכל פעם. אבל כשאדם ינגן אותה היא יכולה לקבל גוונים שונים המושפעים מהרגש שלו בזמן הנגינה, ממידת הריכוז וכן הלאה. גם בנושא התחזוקה קיים הבדל מהותי. המוח הוא יחידת הבקרה של עצמו – הוא מוחק ומדגיש זיכרונות על פי השימוש בהם. נניח רגע את הבלאי בצד. אם תשמרו תמונה על מחשב, באופן תיאורטי היא תישאר שם לנצח – המחשב לא ייזום פעולה למחיקת תמונות על פי בחירה עצמאית.

השאלה מה היה המניע ליצירת כל אחת ממערכות הזיכרון – קריטית. לאיזו מטרה נועד המוח ולאיזו מטרה תוכנן המחשב? המדענים שתכננו את המחשבים הראשונים שאפו במקור ליצור מכונות חזקות ומהירות יותר לחישובים מתמטיים מורכבים. בהמשך התגלה עוד ועוד פוטנציאל והמטרות של המחשב הלכו והתפתחו. המוח, לעומת זאת, מבוסס על מטרת על אחת – לאפשר לנו לשרוד ולשגשג. כל מה שהוא יודע לעשות נגזר מצורך העל הזה. ומכיוון ששתי המערכות מתפתחות ומשתנות כל הזמן, נשאלת השאלה שרמזנו אליה במהלך ההשוואה – האם שני הקווים הללו ישיקו אי פעם, ואם כן, מה תהיה המשמעות?

פתיח הסדרה Westworld: מטשטשת את קו הגבול בין האדם למכונה.

עד כמה ההבדל בין מלאכותי לטבעי יישאר רלוונטי?

אנחנו יכולים לכתוב אלגוריתמים שמחקים המון מפעולות המוח. הזכרנו, למשל, את היכולת של המוח לנקות זיכרונות שאינם בשימוש. התכונה מובנית בנו, אך אנו יכולים להעתיק אותה באופן מלאכותי, ודי בקלות גם למחשב. למשל, באמצעות הגדרה של מחיקת קבצים שלא נגענו בהם מעל חמש שנים. אבל בואו נהיה קפדנים יותר עם המחשב ולא נסתמך על הזנה חיצונית. בנובמבר 2016 דיווח המגזין הטכנולוגי הפופולרי TechCrunch כי שירות התרגומים של גוגל פיתח לעצמו שפה פנימית חדשה באופן אוטונומי, המאפשרת לו לעבור בין שפות שלא הוגדרו לו מלכתחילה. אינטליגנציה מלאכותית היא תחום שהולך ומתפתח בקצב מואץ, ורבים מההבדלים בין יכולות הזיכרון, שמבדילות בין המוח הביולוגי למוח הדיגיטלי, ייעלמו בעתיד הלא רחוק או כבר נמצאים בתהליכי התלכדות. המחשבים של גוגל הצליחו להשתמש בזיכרון שלהם באופן עצמאי כדי להבין משהו חדש על העולם.

המשמעות היא שהזיכרון של המחשב מתחיל להשיג את הפער. עם התפתחותו, קיבל המוח יכולות שונות בהתאם לנסיבות שבהן חי האדם, כאשר בשיא שכלולו הצליח לייצר הגדרות פנימיות עבור עצמו. אז מצד אחד, המחשבים מתפתחים על סמך נסיבות חיצוניות – הצורך האנושי. מצד שני הם מתחילים ליצור יכולות באופן עצמאי. שתי תהיות נחשפות כאן. הראשונה, עד כמה רחוק נוכל להגיע בחיקוי המוח? ככל שנבין את הזיכרון שלנו יותר, כך נוכל לשכלל תוכנות ואלגוריתמים שאולי יבוא יום ויקבילו למוח ואף יעברו אותו.

וזה מוביל לתהייה השנייה. בהנחה שיבוא יום ואכן המחשב יוכל לספק את אותה מורכבות של הזיכרון האנושי, מה זה יעיד על המוח שלנו? אם כל שצריך כדי לעצב מערכת זיכרון אוטונומית הוא גורם חיצוני שיתכנן את אופן הפעולה שלה, האם זה אומר שאנחנו עונים לאותה דרישה? ואם גם המחשב מסוגל לרכוש לעצמו עצמאות, עד כמה המחשבה שלנו אוטונומית באמת?

מחשבות כאלה היוו קרקע פורייה לתיאוריות כמו המטריקס: אנחנו נשלטים על ידי גורם חיצוני בדיוק כמו שאנחנו הגורם החיצוני ששולט במחשב. סדרת המופת Westworld מבית HBO עוסקת בסוגיות הללו בצורה מרתקת. העלילה מתמקדת בפארק עתידני המדמה את המערב הפרוע, שאליו מגיעים אנשים כדי לחוות את העולם העתיק. אלא שהדמויות המפעילות את הפארק הן למעשה רובוטים סופר משוכללים שנראים ומתנהגים כמו אנשים לכל דבר. בשלב מסוים – וזה לא ספוילר – האלגוריתמים שמכתיבים את התנהגות הרובוטים יוצאים מכלל שליטה. מי שהיו מצייתים להוראות מרחוק במסך מגע והפעלה קולית, הופכים בעקבות כך לישויות עם רצונות ושאיפות משלהם. העלילה מתעבה ומתפתלת וסימני השאלה לגבי עצמאותם של הרובוטים ושל בני האדם כאחד הולכים ומתרבים.

Westworld ממחישה היטב את הרעיון שבשלב מסוים בחייה של מערכת מידע, כמו המוח והמחשב, אולי התפתחה עצמאות כלשהי – וגם זה מוטל בספק – אבל בבסיס היה דרוש גורם שיניע את התהליך. ייתכן מאוד כי דווקא הפיתוחים הטכנולוגיים העתידניים ביותר יובילו אותנו אחורה, לאמת מאוד יסודית על המוח שלנו.