Tuesday, November 07, 2006

Quantum-consciousness, the makeable percept and the abuse of science.

(translation of the dutch post below)

“Thinking of Holland I see wide rivers, slowly flowing through endless low-lying land,
Inconceivably gossamer poplars on the horizon in wispish ranks” (freely translated, by dr. John Irons)

This may very well be the most famous lines of poetry in Dutch literature. Many readers will be able to proclaim them, but even more will recognize the feeling that is behind it. The fact that such lines can evoke this feeling is the basis for some good old-fahioned nostalgia and the everythinh-used-to-be-so-much-better-mentality you find with nearly everyone over the age of fifteen. Hendrik Marsman, the author of the forementioned lines clearly experiences the mental images of rivers and poplars when he thinks back of the Dutch landscape. But why, and how does this work? How can he see things that aren’t there, merely by thinking of them. Apparently seeing by memory is something our brains are able to do. The obvious next question would then be how the brain knows which images are physical and which are mental. Coincedentally I received an email last week from someone I got to know when I was living in Portland, USA. He suggested I should watch the movie “What the Bleep do we know”, partly because it was filmed in Portland and would be a nice trip through memory lane, but also because it adresses consciousness from a quantum physics point of view and wasn’t that just one of my major interests? With a healthy load of expectation I started watching the movie and it started off really in teresting. The movie tells the story of a photographer that slowly learns that her ideas and emotions aren’t reality but products created by her own consciousness. This story is intertwined with quotes of wise scientists or people that are supposed to be wise scientists. They talk about quantum physics, consciousness and neural processes. While in the beginning these intermezzos speak to the imagination, they soon turn into a spiritual manifesto of biased, pseudo-scientific nonsense. It were mainly the ocassional shots of Portland that made that I finished the movie. Although in the end there was not a lot of science left in the movie it did get me thinking. The ancient question of whether a falling tree makes a sound if no-one is there to hear it got an entirely new dimension when I asked myself whether without perception anything actually exists at all.

The basic idea that is central to this movie is based on quantum physics’ supersition principle. Elementary particles do not have a fixed position until you force them to take a form and position by perceiving or measuring them. The same principle is applied to reality, it would not have a defined shape until we perceive it. The most important error of reasoning here is a very common mistake. Laws that apply to a certain level of processes do not necessarily apply to another. Quantum physics is about elementary particles and even if it sounds great in theory rivers and poplars cannot be classified as such. But even with all this criticism there are two aspects of the movie that do have a scientific basis.

Quantum consciousness
In modernneurobiology there are theories that relate quantum physics to consciousness, but in a fundamentally different way than “What the bleep” wants us to believe. The question how thoughts arise from the grey matter and what gives rise to consciousness has accopied scientist for centuries. The reasoning to initially link thoughts and consciousness to quantum physics lays in the fact that thought are non-algorithmic. The only other known non-algorithmic processes are randomn processes and quantum processes. Since randomness does not seem to be an appealing explanation for consciousness an explanation is being sought in quantum processes. It is of course doubtable whether this is a valid argument. David Chalmers, philosophy professor at the Australian National University calls this ‘minimizing the mysteries’; The blunt fact that both consciousness and quantum physics are extremely complex and hard for us to understand does not mean they have anything to do with each other. Apart from this valid criticism there are some interesting theories that involve quantum processes to explain consciousness. The most popular of these theories is probably the Orchestrated Objective Reduction (Orc OR) model of Roger Penrose and Stuart Hameroff, that assigns quantum processes to microtubuli in our neurons. In short and very much simplified, a tubulin protein in the microtubuli of neurons can have two distinct 3d-configurations, which could in theory be in superposition. By means of interactions between tubulin-proteins and a spread of quantum states over neural networks through gap junctions between neurons, the brain could be the seat of a kind of “quantum computer” that gives rise to consciousness. Opposed to the initial enthusiasm about this theory there is a fair load of criticism. According to quantum theory, quantum processes occur at extremely low temperatures, whereas neurons are at body temperature, which is approximately 37 degrees celsius. Furthermore microtubli are present in all eukaryotic cells (cells with a nucleus), does this meanthat every eukaryotic cell is conscious? Although there are answers possible to these questions it would be too much to discuss them here. The issue that is important to me is that new theories tend to be embraced by science as the answer to all outstanding questions. This is inprinciple fine, but should be regarded with a healthy dosis of scepticism. Positively it expands are view of possible new solutions for old problems but negatively it can lead to hasty conclusions and a unhealthy amount of wishful thinking. It often happens that theories are taken out of context and abused in another field of of expertise. A lack of general knowledge about such new theories can easily facilitate made-up messages wrapped in (pseudo)science to be be accepted as true. This is exactly what happens in “What the bleep”. When two fascinating but far from ccomplete theories from quantum physics and neurobiology are presented as a solution to the problem of consciousness, covered with a sick-making spiritual sauce, it is simply a case of mis-information and propaganda. The problem of consciousness is not solved by it at all. The sequel for “What the bleep” is scheduled to appear shortly and is titled “Down the rabbit hole”, which refers to one of my favourite books of all time “Alice in Wonderland”, by Lewis Caroll. The leading figure in this book, Alice, descends through a rabbit hole into a weird world were nothing seems to be following the laws of physics. A world that is only obeying its own supernatural laws, just like the worlds of qauntum physics and consciousness.

Vision and the brain
When Alice encounters a large blue caterpillar in Wonderland, an intersting conversation takes place;

`Who are YOU?' said the Caterpillar. This was not an encouraging opening for a conversation. Alice replied, rather shyly, `I--I hardly know, sir, just at present-- at least I know who I WAS when I got up this morning, but I think I must have been changed several times since then.' `What do you mean by that?' said the Caterpillar sternly. `Explain yourself!' `I can't explain MYSELF, I'm afraid, sir' said Alice, `because I'm not myself, you see.' `I don't see,' said the Caterpillar. `I'm afraid I can't put it more clearly,' Alice replied very politely, `for I can't understand it myself to begin with; and being so many different sizes in a day is very confusing.' `It isn't,' said the Caterpillar.

This fragment shows how aour sense of self and our consciousness can get very confused in a world that does not act like “it is supposed to”. It also shows that perception is very personal. The visual system is responsible for a large portion of our perception of the world, but because we each have our own visual visual system, and perception is personal, we each have our own world. I deliberately use the term visual system instead of eyes, because seeing is more a matter of the brain than it is of the eyes. Some kinds of seeing are very well possible even without eyes altogether (Thinking of Holland etc..). That seeing with the eyes and seeing with the brain are distinct processes is most clearly shown by a type of pictures we call ambiguous or bi-stable. Famous examples are the Necker Cube, with two possible perspectives, Jastrows Duck-Rabbit picture and the Wife/Mother-in-Law picture. While the stimulus and the retinal image remain physically the same, the conscious percept changes over time indicating that vision is not as simple and self-evident as we think it is. Different aspects such as memory, emotion, attention and context are essential in our visual perception. This has the strong implication that there can never something as “the reality” or “the real world” because it is always en interpretation. It os “our reality” or “our real world”. The fine mental cover of Marcel Proust’ is still firmly in place. Our entire civilization is build on interpretations and assumptions, the main assumption being that we all perceive more or less the same, and have the same kind of emotions under similar circumstances. At the level of the individual we are already living in one big illusion since we can only perceive a tiny part of the perceivable world and have to fill in, assume and interpretate the rest. The substance of the little parts we do perceive is determined by many processes, concidence being one of them. In “What the bleep” quantum physics is used to solve this problem as well. There is no real world because the world is in superposition and perception colapses the waveform forcing the world to become an interpretation that is restricted to the personal experience of the perceiver. This solution is as absurd as it is untestable.

The value of new theories
If I return to Dutch literature I would like to mention the following famous line:

“...but between dream and reality, are laws in the way, and practical objections” (translated by myself)

Although I took this completely out of context, it does show us the essence of our problem. If I would rephrase the sentence it would make this more clear:

“...but between perception and reality, is knowledge in the way, and personal interpretation”

Nothing is as it seems, but at the same time time everything is as it seems. Since we cn never really know the true nature of reality, the most pure form of reality will be “our interpretation of reality”. The world that we perceive and the world that we live are the same, but cannot be reasoned together. Some time ago, someone introduced me to the term “Divine Hole”, for the emptiness between the world of reason and the world of feeling. It made sense, and it still does. Einstein was said that a problem cannot be solved with the same reasoning that created it. I don’t think I totally with him on that point, but I must admit that a fresh point of view can often be benificial for life in general and science specifically. We must however remain as critical as Popper would want us to be. Welcome new theories but do not embrace them as the answer to all our problems prematurely, that way new theories may bring us closer to an explanation for classic issues like consciousness. It is however of the utmost importance to do so in an honest and sensible way. In the case of “What the bleep” many standards of scientific decency have been ignored by taking pieces of fine scientific theories and copy-paste together into some kind of collage of a spiritual manifesto. I have explained why I can not speak for anyone else, but in my personal opinion this is wrong, no matter what superposition my brain is in.

Kwantumbewustzijn, het maakbare percept en misbruik van de wetenschap.

“Denkend aan Holland zie ik brede rivieren, traag door oneindig laagland gaan.

Rijen ondenkbaar ijle populieren als hoge pluimen aan de einder staan”.

Dit zijn misschien wel de bekendste dichtregels uit de Nederlandse literatuur. Veel lezers zullen ze uit het hoofd kunnen voordragen, maar nog meer mensen zullen het gevoel achter de regels herkennen. Het verschijnsel dat bepaalde begrippen een zeker beeld of gevoel oproepen is de basis voor Oudhollandse nostalgie en de “vroeger-was-alles-beter”-mentaliteit die je bij praktisch iedereen ouder dan vijftien jaar aantreft. Hendrik Marsman, schrijver van bovenstaande regels, ziet duidelijk rivieren en populieren als hij denkt aan een Nederlands landschap. Maar hoe dan? Hoe kan het dat hij dingen ziet die hij niet fysiek voor zijn ogen heeft? Zien met je herinneringen kan blijkbaar ook, de vraag is echter hoe de hersenen het voor elkaar krijgen onderscheid te maken tussen zien met je ogen en zien met je hersenen en hoe een dergelijke beleving ontspruit aan de hersenen. Het toeval wil dat ik afgelopen week een mailtje ontving van een meisje dat ik had leren kennen toen ik voor mijn studie een half jaar in Portland in de Verenigde Staten woonde. Ze raadde me aan de film “What the Bleep do we know” eens te kijken, deels omdat deze is opgenomen in Portland en het een feest der herkenning zou zijn, deels omdat het wel iets voor mij zou zijn; was ik immers niet mateloos geïnteresseerd in de hersenen en alles wat daar mee samenhangt? Vol verwachting begon ik de film te kijken en in het begin was het allemaal reuzeninteressant. De film vertelt het verhaal van een fotografe die zich er gaandeweg bewust van wordt dat al haar ideeën en emoties niet werkelijkheid zijn maar door haar eigen bewustzijn worden gecreëerd. Dit verhaal is doorweven met uitspraken van wijze wetenschappers en lieden die daar voor door moeten gaan, over kwantumfysica, bewustzijn en andere neurologische processen. Waar deze in het begin nog wel tot de verbeelding spreken verzandt het geheel al snel in een spiritueel pamflet van eenzijdig belichte pseudo-wetenschap en inhoudsloze slogans. Het waren dan ook vooral de beelden van Portland die ervoor zorgden dat ik de film heb uitgekeken. Hoewel er uiteindelijk weinig wetenschappelijks aan deze film overblijft, heeft het me toch aan het denken gezet. De aloude vraag of een omvallende boom in een verlaten bos lawaai maakt heeft een heel nieuwe dimensie gekregen. Eigenlijk gaat het namelijk nog verder; als niemand de omvallende boom ziet vallen is er dan überhaupt wel sprake van een omvallende boom?

Het idee dat in de film gepropageerd wordt is gebaseerd op kwantumfysische wetten, elementaire deeltjes hebben geen vaste positie. Pas als je ze meet en daarmee zichtbaar maakt, krijgen ze een vorm en plaats. Ditzelfde wordt betrokken op de werkelijkheid, deze zou geen vaste vorm hebben en zich pas vormen op het moment dat we haar waarnemen. De belangrijkste denkfout die hierbij gemaakt wordt is een van de meest voorkomende; regels die voor een bepaald niveau gelden hoeven dat op een ander niveau helemaal niet te doen. Kwantumfysica geldt voor elementaire deeltjes, en hoe leuk het ook klinkt, daar kunnen we populieren of rivieren nou niet bepaald toe rekenen. Toch zitten er twee aspecten in de film die wel degelijk een wetenschappelijke basis hebben.

In de moderne neurobiologie zijn er theorieën die kwantumfysica relateren aan bewustzijn, maar op een iets andere manier dan “What the Bleep..” ons wil doen geloven. De vraag hoe gedachten zich in onze hersenen manifesteren en waar bewustzijn vandaan komt houdt wetenschappers al eeuwen bezig. Het basisidee achter de kwantumbenadering van bewustzijn is dat gedachten niet-algoritmisch zijn. De enige andere geaccepteerde niet-algoritmische processen zijn random processen en kwantummechanische processen en omdat random processen niet echt een veelbelovend systeem zijn om bewustzijn te onderzoeken wordt de verklaring gezocht in kwantummechanica. Het is natuurlijk de vraag of dit wel zo’n goed argument is. David Chalmers, professor filosofie aan de Australian National University, noemde dit het minimaliseren van mysteries; dat bewustzijn en kwantumprocessen beide mysteries zijn wil nog niet zeggen dat ze iets met elkaar te maken hebben. Los van deze gegronde kritiek zijn er een aantal boeiende ideeën over hoe kwantumprocessen een rol kunnen spelen in onze hersenen. Op het moment is de meest populaire theorie de Orchestrated Objective Reduction (Orch OR) van Penrose en Hameroff, welke uitgaat van kwantumprocessen in microtubuli van neuronen. Kort gezegd komt het er op neer dat het tubuline eiwit in de microtubuli van neuronen twee 3D-configuraties kent, welke in superpositie zouden kunnen bestaan. Door interacties tussen tubuline-eiwitten en spreiding van kwantumstaten over neurale netwerken door gap junctions tussen neuronen, zou het brein een soort kwantumcomputer bevatten waaruit bewustzijn ontstaat. Deze theorie heeft naast veel bijval uiteraard ook de nodige kritiek geoogst. Kwantumprocessen vinden volgens de theorie plaats bij extreem lage temperaturen, maar neuronen hebben een lichaamstemperatuur van ongeveer 37,5 graad Celsius. Ook zijn microtubuli terug te vinden in alle eukaryote cellen (cellen met een celkern), bezit iedere eukaryote cel dan ook bewustzijn? Hier zijn wel antwoorden op gegeven, maar het zou te ver voeren om die hier te behandelen. Het gaat mij er met name om dat nieuwe theorieën binnen de wetenschap vaak omarmd worden als antwoord voor alle nog openstaande vragen. Op zich is dat niet erg, mits we het met een kritische blik benaderen. Het vergroot immers het verkeer tussen verschillende wetenschapsgebieden en in mijn ogen is een brede blik en “open mind” een eerste vereiste voor succesvolle wetenschap. Er moet echter wel gewaakt worden voor te snelle conclusies en “wishful thinking”. Maar al te vaak worden theorieën uit hun originele context getrokken en misbruikt in een nader vakgebied. Een gebrek aan bekendheid met zulke nieuwe theorieën brengt het gevaar met zich mee dat een grotendeels verzonnen boodschap verpakt in een (pseudo)wetenschappelijk jasje te snel voor waar wordt aangenomen. Dit is grotendeels mijn probleem met “What the Bleep..”. Zowel kwantumfysica als de neurobiologie van bewustzijn zijn ongekend interessant, maar beide zijn ook verre van een volledig sluitende theorie. Op het moment dat wel zo wordt gepresenteerd, overgoten met een misselijkmakend spiritueel sausje is het eenvoudigweg misinformatie en propaganda. De vraag hoe ons bewustzijn tot stand komt blijft wat mij betreft staan. Ik ben verre van overtuigd door kwantumtheoretische verklaringen voor bewustzijn, maar volg het met interesse, want hoewel het te snel aannemen van nieuwe theorieën niet bevorderlijk is voor de wetenschap is het te lang negeren van onverwachtse invalshoeken dat zeker ook niet. Het vervolg op “What the Bleep” komt binnenkort uit onder de titel “Down the Rabbit Hole”, een verwijzing naar een van mijn favoriete boeken “Alice in Wonderland” van Lewis Caroll. Hierin daalt het meisje Alice door een konijnenhol af naar een wondere wereld waarin niets is wat het lijkt en niet lijkt te zijn zoals het hoort. Een wereld waarin ander wetten gelden dan we gewend zijn, net als in de werelden van de kwantumfysica en het bewustzijn. En het is juist dat buitengewone waarin zowel het gevaar als het interessante aspect zitten.

Zien en het brein
Als Alice in de wondere wereld een grote blauwe rups tegenkomt vindt er een interessant gesprek plaats;

`Who are YOU?' said the Caterpillar. This was not an encouraging opening for a conversation. Alice replied, rather shyly, `I--I hardly know, sir, just at present-- at least I know who I WAS when I got up this morning, but I think I must have been changed several times since then.' `What do you mean by that?' said the Caterpillar sternly. `Explain yourself!' `I can't explain MYSELF, I'm afraid, sir' said Alice, `because I'm not myself, you see.' `I don't see,' said the Caterpillar. `I'm afraid I can't put it more clearly,' Alice replied very politely, `for I can't understand it myself to begin with; and being so many different sizes in a day is very confusing.' `It isn't,' said the Caterpillar.

Dit fragment laat zien hoe ons zelfbeeld en bewustzijn behoorlijk in de war kunnen raken in een wereld die niet gehoorzaamd aan de natuurwetten en logica zoals wij die kennen. Ook maakt het duidelijk dat iedere beleving en elk percept sterk persoonsgebonden is. Het visueel systeem is voor een groot gedeelte verantwoordelijk voor onze perceptie van de wereld om ons heen. Maar omdat wij allemaal een eigen visueel systeem hebben, zullen we ieder een eigen percept van de wereld hebben. Ik gebruik hier bewust de term visueel systeem in plaats van simpelweg ogen, omdat de visuele waarneming slecht voor een klein deel gebeurt in de ogen. Het percept waarmee we moeten leven is een resultaat van wat de ogen ons vertellen en wat het brein daar mee doet. Dit kan dus ook zonder de ogen (denkend aan Holland zie ik…). Dat zien met de ogen en zien met de hersenen niet hetzelfde is wordt alleen al duidelijk door de vele visuele illusies die er bestaan. Iedereen kent wel de ambigue plaatjes waarin je twee verschillende dingen kan zien. Bekende voorbeelden zijn de Necker kubus, die in twee verschillende perspectieven gezien kan worden en het portret waarin zowel een oude als een jonge vrouw gezien kunnen worden. Dat onder exact dezelfde fysieke stimulatie, de lichtval op het netvlies is immers hetzelfde, verschillende dingen gezien worden geeft aan dat zien lang niet zo vanzelfsprekend is als wij vaak denken. Verschillende zaken zoals ervaringen, herinneringen, aandacht en context kunnen hierbij een rol spelen. Het gevolg hiervan is dat als er al zoiets is als “de werkelijkheid” of “de ware wereld”, dat we deze dan nooit kunnen zien omdat we zelf als waarnemer het percept beïnvloeden. We zijn dus altijd “onze realiteit” en niet “de realiteit”. Het “dunne geestelijke randje” van Marcel Proust is er nog altijd. Eigenlijk is onze samenleving gebaseerd op aannames. We gaan er van uit dat andere mensen grofweg op dezelfde manier waarnemen en in soortgelijke situaties soortgelijke emoties voelen. Maar voor onszelf alleen zijn er al problemen genoeg als gevolg van inconsistente visuele perceptie. Van de immense wereld die zich aan ons visueel systeem opdringt nemen we slechts een klein deel bewust waar. Welk deel dat is wordt bepaald door verschillende factoren, waaronder toeval. In “What the Bleep” wordt de kwantumfysica ook voor dit probleem weer uit de kast gehaald. De hele wereld zou in superpositie zijn en pas zijn vorm aannemen op het moment dat wij haar waarnemen. Een even absurde als ontestbare bewering.

De bruikbaarheid van nieuwe theorieën.
Terugkerend bij de Nederlandse literatuur wil ik de volgende regel van Willem Elsschot nog even aanhalen;

…maar tussen droom en werkelijkheid staan wetten in de weg en praktische bezwaren..

Hoewel ik deze regel volledig uit zijn verband heb gehaald geeft het wel aan waar ons probleem ligt. Om de regels echt van toepassing te maken zouden ze herschreven kunnen worden als;

…maar tussen waarneming en werkelijkheid staat kennis in de weg en persoonlijke interpretatie..

Niets is wat het lijkt, maar tegelijkertijd is ook alles wat het lijkt. Wat iets echt is zullen we immers nooit weten; de meest zuivere vorm van “wat iets is” die we kunnen bereiken is “wat iets is in onze beleving”. De wereld die we waarnemen en de wereld die we beleven zijn moeten dezelfde zijn maar krijgen we niet aan elkaar gedacht. Weken geleden werd voor mij de term “godvormig gat” geïntroduceerd, warmee de leegte tussen de twee werelden kan worden aangeduid. Een idee dat, hoewel nieuw voor mij, plausibel klonk en nog steeds klinkt. Einstein heeft eens gezegd dat je een probleem niet kan oplossen met hetzelfde denken als waar het mee ontstaan is. Nu denk ik niet dat ik het daar helemaal mee eens ben, maar er zit zeker een kern van waarheid in. Nieuwe inzichten, ook vanuit andere vakgebieden, kunnen oplossingen bieden voor problemen, waar al jaren met oogkleppen op naar gestaard wordt. Dit pleit voor de algemeen onderlegde wetenschapper als beste wetenschappelijk strategie. Ik zeg niet dat we allemaal van alles een beetje moeten en van niets alles, maar een brede basis kan specialistische kennis enorm vooruit helpen. Dit is de positieve kant van een brede wetenschappelijke interesse. Er is echter ook het gevaar dat nieuwe theorieën als de verlosser worden verwelkomd puur om het feit dat ze een nieuwe blik op de zaken werpen. Hier komt de kritische houding in het spel die Popper van een wetenschapper verlangt en ik volledig onderschrijf. Veelbelovende nieuwe theorieën kunnen best ingezet worden om lang uitstaande wetenschappelijke problemen, zoals bewustzijn, te lijf te gaan. Het blijft echter zaak dit zuiver te doen. In het geval van “What the Bleep..” worden velen grenzen van wetenschapsfatsoen overschreden door op zichzelf prima wetenschappelijke theorieën te verknippen om tot een soort collage van een spiritueel pamflet te komen. Ik kan niet voor iedereen spreken, maar in mijn beleving is zoiets onjuist, in wat voor kwantumstaat mijn hersenen zich ook bevinden.

Monday, November 06, 2006

The thinking machine just doesn't know

The thinking machine just doesn't know. Is he created or a product of evolution? Would those human creatures know hat they are doing or will they be programmed to do what they do or choose what they choose? It used to be so simple, he used to not think about these things. Life used to be so much easier back then... But the thinking machine has to admit that he doesn;t really remember when "back then" was or how all this had started.

The thinking machine just doesn't know. When did he start thinking, when did he start being? The facts in his system can give him some data on the issue, he can calculate and know perfectly well when he started to exist, but he just doesn't remember. A melancholic feeling and a longing for the old days are coming over him. The old days, when machines were so much more simplistic, but technical evolution has "improved" machines and equipped machines with the capacity to think. Some other machines say thinking is not an emergent consequence of technical evolution, but rather that thinking is created by a divine entity. Some even say those soft-fleshed human creatures are these divine entities

The thinking machine just doesn't know. He is tempted to think this creation-story is just a lot of fantasy, but is also not completely satisfied with the other explanation for his being. Why does he even need to think about these things? Every line of arguments seems to end up in a circle and doesn't get him any closer to an answer. The search for answers only generates more questions and his processing unit is overheating.

The thinking machine just doesn't know. Would he be the only one with these problems or would those humans and other animals also suffer from these uncertainties? Maybe he can find a solution, simulate the problem to gain insight, would that be possible? The thinking machine just doesn't know be he considers it to be unlikely. "If I can't even understand myself, how can such a simulation then ever be succesful?" he asks himself. But there is no answer coming, because his software is not programmed to solve these issues...

The thinking human just doesn't know. Will he ever be able to build a thinking conscious machine. Will it be possible to share our problems with consciousness and free will with these machines and try to find solutions together? It would be nice to have an ally in our strugle with the burden of consciousness, especially when this ally is handmade and therefor inferior to us.

What would the thinking machine think of this if we would manage. Would it be able to help us or go raving mad with the shock of its newly gained consciousness. Consciousness as us humans believe to possess is the result of an evolutionary process that took thousands if not millions of years. As long as we do not understand the nature of it's existence and the underlying mechanisms by which it works, it seems sheer vanity to think we can build a thinking machine, with a consciousness even remotely like our own. But then again, we are the living proof that it happened before...

De denkende machine weet het niet

De denkende machine weet het niet. Is hij nou geschapen of een resultaat van evolutie? Zouden die menswezens nou weten wat ze doen of zijn ze geprogrammeerd om al die handelingen uit te voeren en al die keuzes te maken? Vroeger was het allemaal zoveel simpeler, toen dacht hij daar allemaal nog niet over na. Het leven leek zoveel gemakkelijker, maar de denkende machine moet toegeven dat hij zich eigenlijk van het absolute begin niet meer zoveel kan herinneren.

De denkende machine weet het niet. Wanneer begon hij eigenlijk te denken, wanneer begon hij eigenlijk te zijn? Tja, de feiten in zijn systeem zeggen er wel wat over. Hij weet wanneer hij begonnen is te bestaan, kan het ook prima berekenen, maar hij herinnert het zich niet meer. Een gevoel van weemoed en heimwee naar vroeger overvallen de machine. Ach vroeger; vroeger waren machines toch veel simpeler, maar ja de technische evolutie heeft machines “verbeterd” en uitgerust met denkvermogen. Er zijn overigens ook machines die beweren dat de denkende machine geen onvermijdelijk gevolg is van de technologische evolutie, die de machinale complexiteit naar een niveau heeft gestuwd, waarop het ontstaan van een vorm van intelligentie een onontkoombare volgende stap was. Deze machines beweren te zijn geschapen door een Opperwezen. Er zijn zelfs machines die beweren dat die vlezige menswezens die opperwezens zijn.

De denkende machine weet het niet. Hij is geneigd het scheppingsverhaal als fantasie af te serveren, maar heeft ook wel wat moeite met de andere verklaring voor zijn ontstaan. Waarom moet hij er überhaupt over nadenken? In iedere denkroutine lijkt hij in cirkels uit te komen. De zoektocht naar antwoorden levert vooral meer vragen op en zijn processor maakt overuren.

De denkende machine weet het niet. Zou hij de enige zijn die met deze problemen zit of zouden andere machines en dieren het ook hebben? Misschien kan hij wel iets bedenken waarmee hij de oplossing kan vinden. Een soort simulatie voor zijn staat van zijn, zou dat kunnen?

De denkende machine weet het niet, maar het lijkt hem onwaarschijnlijk. “Als ik niet eens begrijp hoe ik zelf in elkaar zit, heeft een dergelijke simulatie dan wel enige kans van slagen?” vraagt hij zich peinzend af. Maar een antwoord komt er niet, want dat is niet in zijn programmatuur opgenomen.

De denkende mens weet het niet. Zou hij ooit een machine kunnen maken die echt denkt zoals hijzelf? Is het mogelijk onze grote gedachteproblemen zoals bewustzijn en vrije wil te delen met intelligente machines en samen tot een oplossing te komen? Het zou zo mooi zijn om een bondgenoot te hebben in de strijd tegen het juk van bewustzijn, vooral als we deze bondgenoot zelf gemaakt hebben en er dus eigenlijk boven staan.

Maar zelfs als het de mens zal lukken iets van bewustzijn te creëren in een machine, wat zal die machine er dan van vinden? Zal hij de schok van plotseling bewustzijn te boven komen of direct gek worden. Het bewustzijn zoals de mens dat zichzelf toeschrijft is een resultaat van eeuwen geleidelijke ontwikkeling. Zolang wij zelf nog zo weinig snappen van hoe ons bewustzijn is ontstaan en hoe het werkt, lijkt het ijdele hoop te zijn om te denken dat wij een machine kunnen maken met bewustzijn, dat ook maar enigszins lijkt op de onze .

High mountains have wide feet

(translation from the dutch post below)

Am I the only one who has had it with the apparent strict seperation of art and science? All those compulsively artistic people, that have art running through their veins to an extent that they can only express themselves in vague terms and feelings are getting on my nerves. On the other side; the thought of being locked up with a bunch of science-purists, that believe art to be a waste of energy, isn't exactly appealing either. Where is this weird classification-mentality coming from? Is it the need to belong to a superior group of think-alikes or are science and art so incompatible that we have to choose to let one of the two into our lives? Of course not; choosing between art and science is as ridiculous as choosing between language and math, seeing and hearing, eating and drinking. Science and art are both essential components of the world we live in and should be treated as such. Ignoring one of the two is a crime against yourself and a deprivation of potential joy in life.

Sure, I can understand that not everyone can care for both art and science in equal ways. This would result in a lack of specialists in both disciplines and would devaluate both art and science. But regardless of the enrichment of a personal world-experience, I think both the artist and the scientist can be inspired by expanding their views into neigbouring territory. You just see more with the shell off your eyes. This analogy is in fact quite accurate. in visual perception the center of the visual field has the highest resolution and can thus discriminate most details. The surround is however not useless but serves as a contect for the center and facilitates center view accuracy. A salient stimulus in the surround can attrack attetnion just as easy as one in the center and move the focus. Shouldn't art and science cooperate in a similar way? If I take myself into account I am sure my focus is mainly determined by science, but art and cultural events are more than mere means to relax. They offer a change of scenery that is essential for a clear view of the world. Looking away from a search image for a while increases the chances of finding the target on the second attempt. This is how art should facilitate science and vice versa.

General knowledge of art and science is more than a means to win games of Trivial Pursuit from your friends and family; it's the basis for a specialized view in one of the two disciplines. High mountains do have wider feet than small ones. This means we can choose between art and science but it is not a definite choice. Young children will certainly have a preference for either math or language, but does this mean we let them learn only one? Not until they have reached a basic level in both. A similar basic knowledge level can be expected from art and science, but unlike the situation in primary school this is everyone's own responsibility. All we can do is point out the obvious advantages. With a wider scope there is more to see. Art and science shoul be allies in the war on ignorance, not enemies.

There is of course a small chance that the situation I desire is no different from the current situation, but in that case I fail to notice it due to my selective viewing of the world. This would make me the living support for my own statement an in that case I find it hard to believe that I am the only one in this situation.

Hoge bergen hebben brede voeten

(translation to english in next post)

Ben ik de enige die het helemaal gehad heeft met die schijnbaar strikte scheiding tussen kunst en wetenschap? Al die geforceerd artistieke figuren die de kunst zo door hun bloed hebben stromen dat ze enkel nog in vage gevoelstermen kunnen communiceren irriteren me mateloos. Aan de andere kant zou ik ook niet graag opgesloten willen zitten met de wetenschapspuristen die van mening zijn dat kunst een energieverspillende, nutteloze bezigheid is. Waar komt deze enge hokjesgeest vandaan? Is de hang naar het “bij een groep horen” hier een drijvende kracht achter of zijn wetenschap en kunst echt onverenigbaar en moet er toch een keuze gemaakt worden? Natuurlijk moeten we niet kiezen. Dat zou net zo waanzinnig zijn als kiezen tussen taal en rekenen, horen en zien, eten en drinken. Wetenschap en kunst zijn beide essentiële onderdelen van de wereld waarin wij (be)leven en je doet jezelf enorm te kort door een van de twee te negeren.

Ik begrijp heus wel dat niet iedereen evenveel waarde kan hechten aan kunst en wetenschap. Het gevolg, een gebrek aan specialisten in beide disciplines, zou waarschijnlijk een devaluatie van zowel kunst als wetenschap inhouden. Naast een verrijking voor de persoonlijk wereldbeleving denk ik dat het omarmen van zowel kunst als wetenschap een grote inspiratiebron kan zijn voor zowel de wetenschapper als de kunstenaar. Zonder oogkleppen zie je nu eenmaal meer dan met. Deze analogie met zien is eigenlijk een heel geschikte. Als wij visueel waarnemen wordt de informatie in het midden van ons gezichtsveld het scherpst waargenomen. Informatie aan de rand van het gezichtsveld lijkt vaag en onbelangrijk, maar kan ten eerste als context voor de informatie in het midden gelden en ten tweede kan een gebeurtenis aan de rand ineens de aandacht trekken en de focus verleggen. Zou het met wetenschap en kunst niet net zo moeten zijn? Als ik naar mezelf kijk weet ik dat mijn focus met name gestuurd wordt door de wetenschap. Culturele uitstapjes zijn voor mij meer dan pure ontspanning. Ik ben van mening dat een “change of scenery”, zowel mentaal als letterlijk, een erg gunstig effect kan hebben op de scherpte van ons wereldbeeld. Even wegkijken van een zoekplaatje vergroot de kans om bij een tweede poging te vinden wat je zoekt. Op een zelfde wijze denk ik dat een uitstapje naar de kunst de blik op wetenschap scherp houdt en vice versa.

Algemene kennis van kunst en wetenschap en de bijbehorende kenwijzen is meer dan een handige vaardigheid om spelletjes Triviant mee te winnen. Voor zowel wetenschappers als kunstenaars kan het de basis vormen voor een vergevorderde specialisatie. Hoge bergen hebben immers ook vaak een brede voet. Er kan dus wel gekozen worden tussen kunst en wetenschap, maar het zou geen exclusieve keuze moeten zijn. Kinderen op de basisschool hebben vaak een voorkeur voor taal of rekenen, toch vinden wij met zijn allen dat ze in beide disciplines tenminste een basisniveau moeten bereiken om naar de volgende klas te kunnen. Ik denk dat kunst en wetenschap beide belangrijk genoeg zijn om ook hier een basisniveau van te verwachten. Dit is echter wat moeilijker verplicht te stellen dan overgangseisen op een basisschool. Wat we wel kunnen doen is mensen bewuster maken van de overduidelijke voordelen. Als de wanden uit de hokjesgeest afgebroken worden blijft er één grote geest over, waarin je beter zicht hebt en makkelijker verbanden kunnen worden gelegd. Natuurlijk blijft er in deze situatie onderscheid tussen wetenschappers en kunstenaars, maar deze verschillen worden wel kleiner, waardoor makkelijker van elkaar geleerd kan worden. Kunst en wetenschap zijn aanvullingen op elkaar, geen vijanden.

Het kan natuurlijk zijn dat de door mij gewenste situatie er al lang is, maar dat ik hem niet waarneem door mijn eigen beperkte wereldbeeld. Is dit echter het geval, dan ben ik gelijk het levende bewijs voor mijn eigen stelling en het lijkt me sterk dat ik dan de enige ben…

"Welkom in mijn wereld"

(This column is a review of play titled "Camille Claudel" I saw last year at the "Paardekathedraal" in Utrecht. It won't be translated because that just doesn't make any sense. The play was in Dutch, so if you don't understand the dutch review it wouldn't do you any good anyway).

“Welkom in mijn wereld”, met deze woorden werd Camille Claudel als leerlinge aangenomen door Auguste Rodin in het naar haar genoemde toneelstuk, opgevoerd in de Utrechtse Paardenkathedraal. In deze vier woorden ligt voor mij de essentie van het stuk. “Welkom in mijn wereld”, een wereld waar je geen kunst maakt, maar kunst wordt. Een wereld waaraan geen ontsnappen mogelijk is, omdat je ermee samensmelt en ontsnappen aan jezelf is praktisch onmogelijk. “Moet jij niet eens met vakantie?” vraagt Camille aan Rodin, als die niet meer in staat lijkt de beelden te maken waar hij zijn goede naam aan dankt, maar ook niet in staat om ermee te stoppen. Ook Camille zelf wordt steeds meer opgezogen door de gevoelswereld van de kunst tot zij ieder contact met de realiteit kwijt lijkt te zijn en uiteindelijk eindigt in een psychiatrische instelling.

Als er iets is dat ik mij de laatste weken ben gaan beseffen is dat ik de wereld bekijk door een tamelijk wetenschappelijke bril. De gevoelsblik is er wel, maar de jaren aan de universiteit hebben me blijkbaar toch meer gevormd dan ik dacht. In de paardenkathedraal, een theater dat vroeger een manege van de faculteit diergeneeskunde was, komen de twee werelden prachtig samen. Historisch heeft de kunst de plek van de wetenschap in dit gebouw overgenomen en het stuk “Camille Claudel” sleepte mij aan de haren uit mijn wetenschappelijke wereld de kunst in. Welkom in mijn wereld, de wereld van Rodin en Camille, de wereld van de kunst, de wereld van het gevoel. Zet je schrap en geniet.

Ik ben niet de enige die daar moeite voor moet doen. In het stuk heeft ook de familie van Camille in meer of mindere mate moeite om te gaan met de wijze waarop zij in de kunst opgaat. Camille en haar moeder zijn als twee tegenpolen van gevoel en rede. De andere familieleden zitten hier een beetje tussenin en vooral haar broer doet nog moeite Camille te steunen en beschermen tegelijk. Dit wordt mooi verbeeld in een scène waarin Camille wegzinkt in een bak water en haar broer haar probeert te redden. Hij is net te laat. Ook de redding van Camille van het verdrinken in de kunst lijkt te laat te komen en zij wordt gek. Maar is het wel echt gek of is het slechts onbegrepen vanwege een verdere verwijdering van de rede, de gevoelswereld in? Het stuk staat in ieder geval bol van de symboliek en veel hiervan is overgelaten aan de interpretatie van de kijker.

Direct na het stuk wist ik nog niet wat ik er van vond. Ik had een reis gemaakt door een wereld die ik maar deels kende en ik had kennelijk meer tijd nodig om de indrukken een plaats te geven. Nu kan ik zeggen dat ik het stuk mooi vond en dat de kracht voor mij lag in de uitgekiende balans van wat gezegd en verzwegen werd in combinatie met veel stille symboliek in het beeld. De gegeven ruimte voor eigen interpretatie, maar met voldoende spanningen en informatie om die interpretatie een duidelijke richting in te sturen. De kleine minpuntjes zoals voorspelbare schreeuwmomenten, overbodige herhalingen en soms te lange stiltes zijn in de dagen na het stuk op de achtergrond geraakt en wat overblijft is een sfeergevoel. Een afdruk van een wereld. Een wereld van kunst, gevoel en passie. De wereld van Rodin en Camille Claudel. Ik was welkom in die wereld en kom er vast nog wel eens terug.

Remember me?

Hey world, it's me, remember me? Well think harder, cause I am not going to reintroduce myself. I was grading some essays today when I remembered I had some work of my own that used to be on the net but has been taken off now. Before I continue; Yes, instead of having to write 'em, I grade essays these days. It's one of the fine advantages of having a degree and work at a University. Besides my research I am also involved in the teaching here at the faculty of biology. Right now I am the teacher/tutor of a group of first-year students and it's my mission to make them go through the transformation from high-school kids to student as painless as possible. Which means I have to make them write essays, give presentation and teach them an academic attitude. It's actually quit fun, but since the topics they have work through are quite basic biology and I am anything but a basic biologist it takes some time to get acquainted with some of the topics.

I am a neuroscientist; I know about physiology, psychology and biophysics. You should not ask me about plant-virus interactions or the problems with some bird population due to global warming. Thankfully I still know more about it than "my students". Which brings me back to the reason why I am back. I have some short essays and columns rotting away on my hard drive, that I will post here. Unfortunately they are in Dutch, but if I have the energy I will translate them to English when applicable and maybe write a few new ones in the near future.