Links zu vorige Artikel:
Herleitung zur hierarchischen Struktur der neuronalen Datenspeicherung
Ausgehend von der hierachischen Speicherung von Integrierten Neuronalen Representationen (INR) kann man sich einen Speicherbaum vorstellen, dessen erste Ebene aus den Basis-INR besteht, von denen jeweils wieder Abzweigungen zur zweiten Ebene gehen, die wiederrum jeweils aus der Menge der Basis-INR besteht und so weiter.
Wenn eine NR aus wenigen dieser INR zusammengesetzt werden kann, ist sie leichter zu speichern, weil dann auch weniger Verbindungen gespeichert werden muessen.
Da unser Gehirn nicht unbegrenzt Speicherplatz besitzt, kann man sich leicht vorstellen, die es effektiver ist, die Speicherung von Daten so zu optimieren, dass Themengebiete, mit denen man mehr zu tun hat, leichter im Gedaechtstnis bleiben, als andere. Die natuerliche Selektion sorgt automatisch dafuer , dass unser Speicherbaum und die Basis-INR so aufgebaut wird, dass die kuerzesten Wege zu "populaeren" Themen gehen auf Kosten von anderen NR, die jetzt vielleicht etwas komplizierter durch die Basis-INR kombiniert werden muessen, aber dafuer auch kaum verwendet werden. Es ensteht also eine semantisch orientierte Speicheroptimierung.
Praktisch zeigt sich das in unserer Gedaechsnisleistung, die je nach Thema schwankt.
Waehrend sich manche Menschen gut Zahlen merken koennen, bleiben ihnen Namen nicht lange im Gedaechtnis. Das Erinnerungsvermoegen laesst also darauf schliessen, wie gut sein Gehirn seine NR integriert, aber vor allem womit sich diese Person sonst geistig so beschaeftigt oder nicht. Das ist sicher keine neue Erkenntnis, aber durch INR laesst es sich vollstaendig analytisch erklaeren.
In der Informatik sind diese Speicherstrukturen uebrigens gang und gebe.
Freitag, 7. Dezember 2007
Mittwoch, 5. Dezember 2007
Die Globalisierung fuehrt zur kollektiven Intelligenz
Zuvor noch ein Link zur Singularitaet:
Singularitaet
Die Globalisierung fuehrt zur Vernetzung der Welt.
Die Begrenzung unseres Handlungsspielraumes auf die Erde hat zur Folge, dass jede Entwicklung auf irgendeine Art und Weise "intern" ausgefuehrt werden muss.
Eine Evolution an Effizienz ist die Konsequenz des marktwirtschaftlichen globalen Wettkampfes
Besonders die Zeit ist ein Faktor, der viel an Effizienz kostet. Entfernungen muessen ueberbrueckt werden, um Produkte zu transportieren und Informationen zu uebermitteln. Dabei ist das Internet sicher ein Meilenstein. Der Trend geht eindeutig zu einem immer dichter werdendem Netz zwischen allen Menschen, um einen ununterbrochenen Zugriff auf moeglichst alles zu haben.
Je naeher man diesem Zustand kommt, desto weniger relevant werden lokale Informationen. Denn unserer unmittelbare Umwelt aendert sich durch die Allgegenwaertigkeit von immer mehr Dingen zum Nachteil der Relevanz bereits zuvor in unserer Umwelt vorhandenen Dinge.
Das fuehrt zu einer sinkenden Signifikanz geografischer Grenzen.
Die wachsende Koorperation zwischen verschiedenen Laendern ist ein Indiz dafuer. Sogar ohne Internet ist es zumindest bis zu einem gewissen Grade dazu gekommen(zB. EU,WTO,UN).
Wenn man ein wenig weiterdenkt, resultiert daraus fast zwangslaeufig die Entnationalisierung der Welt.
Gruppenzugehoerigkeit wird zukuenftig ueber Interessensgemeinsamkeiten bestimmt. Die Zugehoerigen solcher Gruppen koennen ueberall auf der Welt verteilt sein. Das Internet verbindet sie. Natuerlich werden bis dahin die elektronischen Kommunikationmoeglichkeiten viel weiter entwickelt sein. Komplette Simulationenen von virtuellen Realitaeten waeren theoretisch kein Problem. Die exponentielle Entwicklung laesst das zu einer Moeglichkeit in absehbarer Zeit werden .
Die Al-Qaida wuerde ich als einer der ersten in "Aktion" tretenden Gruppen betrachten, die praktisch geographisch unabhangig auftritt.
Die Denationalisierung hat als Umkehreffekt die Internationalisierung. Es wird immer einfacher, internationale Interessen zu nutzen, um global Ziele anzustreben, weil immer weniger nationale Barrikaden die Zusammenarbeit behindern.
Gleichzeitig fuehrt das zu einer hoeheren globalen Reaktionsfaehigkeit. Wurden globale Einigungen in der Vergangenheit nur mit viel Muehe zustande gebracht, sieht die Zukunft ganz anders aus. Die Menschheit wird immer mehr einem intelligenten Netzwerk aehneln. Dieses Netz entwickelt sich natuerlich ebenfalls in exponentiellem Tempo weiter. Analog zur Entwicklung des Nervensystems in der biologischen Evolution ist es realistisch zu erwarten, dass hier eine Art kollektive Intelligenz erweckt wird.
Manchen erinnert dieses Szenario vielleicht an die Borg aus Star Strek. Der Vergleich ist gar nicht mal so schlecht. Allerdings wird dafuer eher nicht die Gleichschaltung der Individuen noetig sein. Wahrscheinlich nicht einmal wuenschenswert.
Man koennte sich die Menschheit dann auch als riesiges Gehirn vorstellen, dessen Neuronen Menschen sind.
Als Vorraussetzung fuer solch eine kollektive Intelligenz muesste es zunaechst Aufgaben geben, bei denen ihr Potential genutzen werden kann, so dass sie immer weiter trainiert wird.
Die globale Abkehr von fossilen Energietraegern kann ich mir als eines der ersten dieser Aufgaben vorstellen.
Ueberhaupt ist die Entwicklung von Technologien, die globale Zusammenarbeit erfordern, wie gemacht fuer eine kollektive Intelligenz. In besonders interessantem Licht wird dann meiner Ansicht nach auch die Raumfahrt stehen.
In welchen Zeitrahmen sollte man sich das vorstellen?
Wenn man davon ausgeht, dass die Singularitaet in weniger als 50 Jahren eintreten wird, was ich tue, stellt sich die Frage, wie weit die Vernetzung bis dahin voranschreitet. Rein intuitiv entwickelt sich fuer mich beides ungefaehr gleich schnell. Beides folgt jedenfalls einem exponentiellen Tempo. Man kann erahnen, wie dramatisch die Singularitaet die globale Intelligenz verstaerken wird und in wie kurzer Zeit das alles geschieht. Aber hier beschreite ich zu sehr den Pfad der Spekulation, um zuverlaessige Aussagen zu treffen, zumal die Realitaet beider Entwicklungen sich an der Grenze unserer Vorstellungskraft und darueber hinaus bewegt.
Singularitaet
Die Globalisierung fuehrt zur Vernetzung der Welt.
Die Begrenzung unseres Handlungsspielraumes auf die Erde hat zur Folge, dass jede Entwicklung auf irgendeine Art und Weise "intern" ausgefuehrt werden muss.
Eine Evolution an Effizienz ist die Konsequenz des marktwirtschaftlichen globalen Wettkampfes
Besonders die Zeit ist ein Faktor, der viel an Effizienz kostet. Entfernungen muessen ueberbrueckt werden, um Produkte zu transportieren und Informationen zu uebermitteln. Dabei ist das Internet sicher ein Meilenstein. Der Trend geht eindeutig zu einem immer dichter werdendem Netz zwischen allen Menschen, um einen ununterbrochenen Zugriff auf moeglichst alles zu haben.
Je naeher man diesem Zustand kommt, desto weniger relevant werden lokale Informationen. Denn unserer unmittelbare Umwelt aendert sich durch die Allgegenwaertigkeit von immer mehr Dingen zum Nachteil der Relevanz bereits zuvor in unserer Umwelt vorhandenen Dinge.
Das fuehrt zu einer sinkenden Signifikanz geografischer Grenzen.
Die wachsende Koorperation zwischen verschiedenen Laendern ist ein Indiz dafuer. Sogar ohne Internet ist es zumindest bis zu einem gewissen Grade dazu gekommen(zB. EU,WTO,UN).
Wenn man ein wenig weiterdenkt, resultiert daraus fast zwangslaeufig die Entnationalisierung der Welt.
Gruppenzugehoerigkeit wird zukuenftig ueber Interessensgemeinsamkeiten bestimmt. Die Zugehoerigen solcher Gruppen koennen ueberall auf der Welt verteilt sein. Das Internet verbindet sie. Natuerlich werden bis dahin die elektronischen Kommunikationmoeglichkeiten viel weiter entwickelt sein. Komplette Simulationenen von virtuellen Realitaeten waeren theoretisch kein Problem. Die exponentielle Entwicklung laesst das zu einer Moeglichkeit in absehbarer Zeit werden .
Die Al-Qaida wuerde ich als einer der ersten in "Aktion" tretenden Gruppen betrachten, die praktisch geographisch unabhangig auftritt.
Die Denationalisierung hat als Umkehreffekt die Internationalisierung. Es wird immer einfacher, internationale Interessen zu nutzen, um global Ziele anzustreben, weil immer weniger nationale Barrikaden die Zusammenarbeit behindern.
Gleichzeitig fuehrt das zu einer hoeheren globalen Reaktionsfaehigkeit. Wurden globale Einigungen in der Vergangenheit nur mit viel Muehe zustande gebracht, sieht die Zukunft ganz anders aus. Die Menschheit wird immer mehr einem intelligenten Netzwerk aehneln. Dieses Netz entwickelt sich natuerlich ebenfalls in exponentiellem Tempo weiter. Analog zur Entwicklung des Nervensystems in der biologischen Evolution ist es realistisch zu erwarten, dass hier eine Art kollektive Intelligenz erweckt wird.
Manchen erinnert dieses Szenario vielleicht an die Borg aus Star Strek. Der Vergleich ist gar nicht mal so schlecht. Allerdings wird dafuer eher nicht die Gleichschaltung der Individuen noetig sein. Wahrscheinlich nicht einmal wuenschenswert.
Man koennte sich die Menschheit dann auch als riesiges Gehirn vorstellen, dessen Neuronen Menschen sind.
Als Vorraussetzung fuer solch eine kollektive Intelligenz muesste es zunaechst Aufgaben geben, bei denen ihr Potential genutzen werden kann, so dass sie immer weiter trainiert wird.
Die globale Abkehr von fossilen Energietraegern kann ich mir als eines der ersten dieser Aufgaben vorstellen.
Ueberhaupt ist die Entwicklung von Technologien, die globale Zusammenarbeit erfordern, wie gemacht fuer eine kollektive Intelligenz. In besonders interessantem Licht wird dann meiner Ansicht nach auch die Raumfahrt stehen.
In welchen Zeitrahmen sollte man sich das vorstellen?
Wenn man davon ausgeht, dass die Singularitaet in weniger als 50 Jahren eintreten wird, was ich tue, stellt sich die Frage, wie weit die Vernetzung bis dahin voranschreitet. Rein intuitiv entwickelt sich fuer mich beides ungefaehr gleich schnell. Beides folgt jedenfalls einem exponentiellen Tempo. Man kann erahnen, wie dramatisch die Singularitaet die globale Intelligenz verstaerken wird und in wie kurzer Zeit das alles geschieht. Aber hier beschreite ich zu sehr den Pfad der Spekulation, um zuverlaessige Aussagen zu treffen, zumal die Realitaet beider Entwicklungen sich an der Grenze unserer Vorstellungskraft und darueber hinaus bewegt.
Die Rolle von regenerativen Energiequellen in der Entwicklung der Menschheit
Es ist klar, dass Erdoel, Erdgas, Stein-und Braunkohle nur begrenzt vorhanden sind. Unsere Rolle als Menschen spielen wir mit wenigen Ausnahmen im Moment so, als wenn das nicht der Fall waere.
Irgendwann wird der Umstieg auf regenerative Energiequellen kommen muessen. Ich sehe diesen Schritt als eine Art Pruefung fuer den Menschen. Sobald wir ihn geschafft haben, erlangen wir damit eine Freiheit, die nur noch durch den technischen Entwicklungsstand beschraenkt wird. Wir werden in einem gewissen Grade unabhaengig von der Erde, weil wir einen Freiheitsgrad dazubekommen.
Ausserdem glaube ich, dass der Umstieg die erste kollektive Handlung unserer Spezies ist.
Ohne, dass auf eine unmittelbare Gefahr individuell reagiert wird, sondern der Menschheit sozusagen "global" bewusst wird, was ihm mittelfristig bevorsteht und sie so wie ein Individuum in der Lage ist, darauf geziehlt zu regieren.
Ich sehe das als Schwelle zu einem neuem Trend, der durch die Globalisierung vorangetrieben wird. Aber dazu ein andernmal.
Irgendwann wird der Umstieg auf regenerative Energiequellen kommen muessen. Ich sehe diesen Schritt als eine Art Pruefung fuer den Menschen. Sobald wir ihn geschafft haben, erlangen wir damit eine Freiheit, die nur noch durch den technischen Entwicklungsstand beschraenkt wird. Wir werden in einem gewissen Grade unabhaengig von der Erde, weil wir einen Freiheitsgrad dazubekommen.
Ausserdem glaube ich, dass der Umstieg die erste kollektive Handlung unserer Spezies ist.
Ohne, dass auf eine unmittelbare Gefahr individuell reagiert wird, sondern der Menschheit sozusagen "global" bewusst wird, was ihm mittelfristig bevorsteht und sie so wie ein Individuum in der Lage ist, darauf geziehlt zu regieren.
Ich sehe das als Schwelle zu einem neuem Trend, der durch die Globalisierung vorangetrieben wird. Aber dazu ein andernmal.
Was ist von der Klimadebatte zu halten?
Seit Jahren geht nun schon die oeffentliche Debatte um den Klimawandel.
Es gibt diverse Modelle zur seinen Folgen und in letzter Zeit werden immer neue Faktoren entdeckt, die alles noch viel schlimmer machen koennten.
Doch eine Komponente wird in KEINER der Prognosen, die oft, wie beim IPCC Klimabericht, die direkten Folgen fuer den Menschen vorhersagen, mit einbezogen.
Es wird so getan, als wenn sich das Klima veraendere, aber die Welt der Menschen in einigen Jahrzehnten mehr oder weniger der heutigen gleiche!
Aber was ist mit dem technischen Fortschritt?
Selbst ohne Singularitaet kann davon ausgegangen werden, dass uns in einigen Jahren und erst recht in einigen Jahrzenten technische Moeglichkeiten zur Verfuegung stehen, die den Klimawandel ertraeglich werden lassen. Zumindest ist das nicht unwahrscheinlich. Die Amerikanische Regierung argumentiert ja gerade mit technischen Loesungen, um Grenzwerte fuer Treibhausgase zu vermeiden.
Ich denke nicht gerade, dass sie dies in Hinblick auf exponentiell entwickelnde Technologie vorschlagen, sondern viel mehr aus vermeintlichen wirtschaftlichen Interessen. Aber vermutlich vertreten sie damit trotzdem eine effektivere Loesung als zum Beispiel Europa.
Wenn man dann noch die Singularitaet mit einbezieht, waere auch eine kurzfristig umsetzbare Manipulation des Klimas oder die biologische Anpassung des Menschen denkbar.
Ich will nicht die Massnahmen gegen den Klimawandel kritisieren, aber man sollte sich erstmal klarmachen, welche Vorteile wirklich davon zu erwarten sind, wenn heute Milliardensubventionen in wettbewerbsunfaehige Technologien noetig sind, um sie rentabel zu machen, wofuer in einigen Jahren die Technik vorhanden sein koennte, die sie von selbst effizient genug arbeiten laesst. Sobald das passiert, werden fossile Energietraeger sehr schnell in der Versenkung verschwinden, denn ihr Preis wird langfristig nur steigen koennen, weil ihr Vorrat begrenzt ist.
Das exponentielle Wachstum der Enwicklung impliziert auch exponentiell sinkende Kosten. Subventionen von heute koennen daher kaum einen Unterschied in der Entwicklungszeit machen.
Es wird langsam Zeit, dass das auch in der Politik nicht weiter unbeachtet bleibt. Gerade jetzt, wo wir Menschen beginnen, zivile, globale Projekte zu verhandeln, waere alles andere ignorant.
Es gibt diverse Modelle zur seinen Folgen und in letzter Zeit werden immer neue Faktoren entdeckt, die alles noch viel schlimmer machen koennten.
Doch eine Komponente wird in KEINER der Prognosen, die oft, wie beim IPCC Klimabericht, die direkten Folgen fuer den Menschen vorhersagen, mit einbezogen.
Es wird so getan, als wenn sich das Klima veraendere, aber die Welt der Menschen in einigen Jahrzehnten mehr oder weniger der heutigen gleiche!
Aber was ist mit dem technischen Fortschritt?
Selbst ohne Singularitaet kann davon ausgegangen werden, dass uns in einigen Jahren und erst recht in einigen Jahrzenten technische Moeglichkeiten zur Verfuegung stehen, die den Klimawandel ertraeglich werden lassen. Zumindest ist das nicht unwahrscheinlich. Die Amerikanische Regierung argumentiert ja gerade mit technischen Loesungen, um Grenzwerte fuer Treibhausgase zu vermeiden.
Ich denke nicht gerade, dass sie dies in Hinblick auf exponentiell entwickelnde Technologie vorschlagen, sondern viel mehr aus vermeintlichen wirtschaftlichen Interessen. Aber vermutlich vertreten sie damit trotzdem eine effektivere Loesung als zum Beispiel Europa.
Wenn man dann noch die Singularitaet mit einbezieht, waere auch eine kurzfristig umsetzbare Manipulation des Klimas oder die biologische Anpassung des Menschen denkbar.
Ich will nicht die Massnahmen gegen den Klimawandel kritisieren, aber man sollte sich erstmal klarmachen, welche Vorteile wirklich davon zu erwarten sind, wenn heute Milliardensubventionen in wettbewerbsunfaehige Technologien noetig sind, um sie rentabel zu machen, wofuer in einigen Jahren die Technik vorhanden sein koennte, die sie von selbst effizient genug arbeiten laesst. Sobald das passiert, werden fossile Energietraeger sehr schnell in der Versenkung verschwinden, denn ihr Preis wird langfristig nur steigen koennen, weil ihr Vorrat begrenzt ist.
Das exponentielle Wachstum der Enwicklung impliziert auch exponentiell sinkende Kosten. Subventionen von heute koennen daher kaum einen Unterschied in der Entwicklungszeit machen.
Es wird langsam Zeit, dass das auch in der Politik nicht weiter unbeachtet bleibt. Gerade jetzt, wo wir Menschen beginnen, zivile, globale Projekte zu verhandeln, waere alles andere ignorant.
Freitag, 9. November 2007
Die Optimierung Neuronaler Repraesentationen durch natuerliche Selektion
Kurze Erinnerung: Unter Neuronalen Representationen(NR) verstehe ich das "Bild" einer Information, wie sie durch Neuronen im Gehirn ausgedrueckt wird. Zum Beispiel mit Hilfe eines Netzes elektrischer Impulse zwischen bestimmten einzelnen Neuronen.
Ich gehe von den Theorien zur Intuitiven Fragmentierung, Universellen natuerlichen Selektion und ueber das Bewusstsein aus:
Intuitive Fragmentierung
Universelle natuerliche Selektion
Bewusstsein
Die Enwicklung des Gehirns wird von Erfahrungen und Genen gesteuert.
Die aufgenommenen Reize und ihre Art und Weise der Verarbeitung transformieren das Gehirn eines Menschen ununterbrochen. Jeder Input spiegelt sich in einer NR wieder. Je oefter eine NR verwendet wird, desto mehr werden die Verbindungen zwischen beteiligten Neuronen verstaerkt. Bei seltener oder keiner Nutzung verkuemmern sie.
Was hat diese Funktionsweise fuer eine Auswirkung auf Erinnerungen?
Offensichtlich erkennbar ist hier der Wettkampf zwischen verschiedenen NRs, dessen Gewinner sich durch besonders haeufige Verwendung auszeichnen. Denn genau das ist es doch, was sie am Leben haelt.
Aber eine Erfahrung, bzw. der entsprechende Input tritt mit verschwindend geringer Wahrscheinlichkeit exakt noch einmal auf und damit auch ihre NR.
Oberflaechlich betrachtet duerfte also nichts in unserer Erinnerung verbleiben. Das gilt allerdings nur dann, wenn jede NR voellig individuell waere. Es ist leicht, inhaltliche Ueberschneidungen zwischen verschiedenen Erfahrungen zu finden. Man koennte also eine NR auch als Kombination und/oder Modifikation anderer NRs verstehen.
Ich nenne eine solche Ueberschneidung zwischen NRs fortan "Integrierte Neuronale Representation", oder kurz: "INR"
Wenn eine INR stark ist, bedeutet das, dass sie in relativ vielen, moeglichst haeufig verwendeten NRs integriert ist. Sie ist schwach, wenn das Gegenteil der Fall ist.
Wenn diese INRs auch auf neuronaler Ebene mit einbezogen wuerden, muesste nur eine aller NRs, die die INR enthalten, verwendet werden, so dass es zur gleichzeitigen Nutzung dieser INR kommt.
Wenn eine INR in sehr vielen NRs vorkommt, ist die Frequenz ihrer Verwendung also relativ hoch. Das fuehrt zu haeufiger Staerkung der an ihr beteiligten neuronalen Verbindungen.
Das wiederum verschafft ihr einen evolutionaeren Vorteil gegenueber weniger starken INRs. Die Konsequenz ist, dass sich starke INRs grundsaetzlich gegen schwache INRs durchsetzen. Da die individuelle NR eines Inputs sich praktisch nie wiederholt, sind im Gehirn nur INRs ueberlebensfaehig. Wir koennen uns also viel besser Dinge merken, wenn eine neue NR vollstaendig in bestehende NRs uebersetzt werden kann. Damit wird Konkurrenz zu bestehenden NRs weitesgehend vermieden, weil vorhandene neuronale Strukturen weiterverwendet werden. Wie diese Rekombination von NRs geschieht, muss natuerlich ebenfalls als NR oder besser als INR gespeichert werden. Auch hier gilt wieder das Prinzip: staerkere INRs setzten sich durch.
Von jetzt an nenne ich NRs, die durch bestehenden NRs zumindest teilweise konstruiert werden, "Rekonstruierte Neuronale Represaentationen" oder auch RNR.
Dieser Mechanismus ist auch praktisch gut nachvollziehbar.
Wenn man sich ueber ein Thema informiert, indem man lediglich Informationen auswendig lernt, dauert es nicht lange, bis man diese wieder vergessen hat. Wenn man andererseits begreift, was diese Informationen bedeuten, wie sie zusammenhaengen und vielleicht sogar noch Verbindungen und Parallelen zu anderen Themen erkennt, wird man sie viel besser im Gedaechnis behalten.
Woran liegt das?
Jede Information, die Rueckschluesse auf den Zusammenhaenge zwischen der individuellen NR des Auswendiggelernten und vorhandenen INRs zulaesst, hilft bei einer intelligenten Uebersetzung in eine RNR.
Selbst wenn eine neue NR vollstaendig integriert wird, ist damit jedoch noch nicht gleich das Optimum an Effizienz erreicht. Es kann naemlich durchaus verschiedene Alternativen geben, eine NR zu integrieren. Je staerker der Durchschnitt der INRs ist, mit welchen man die neue NR integriert, desto effizienter. Denn je besser man sich an die einzelnen Komponenten einer Information erinnert, desto klarer ist auch die Erinnerung an die daraus resultierende RNR.
Die natuerliche Selektion starker INRs fuehrt zwangslaeufig dazu, dass Informationen in unserem Gehirn nicht als individuelle Pakete gespeichert werden, sondern als hierarchische Struktur, die mit moeglichst wenig Basis-INRs auskommt, aus denen alle restlichen INRs und NRs rekonstruiert werden koennen.
Ich gehe von den Theorien zur Intuitiven Fragmentierung, Universellen natuerlichen Selektion und ueber das Bewusstsein aus:
Intuitive Fragmentierung
Universelle natuerliche Selektion
Bewusstsein
Die Enwicklung des Gehirns wird von Erfahrungen und Genen gesteuert.
Die aufgenommenen Reize und ihre Art und Weise der Verarbeitung transformieren das Gehirn eines Menschen ununterbrochen. Jeder Input spiegelt sich in einer NR wieder. Je oefter eine NR verwendet wird, desto mehr werden die Verbindungen zwischen beteiligten Neuronen verstaerkt. Bei seltener oder keiner Nutzung verkuemmern sie.
Was hat diese Funktionsweise fuer eine Auswirkung auf Erinnerungen?
Offensichtlich erkennbar ist hier der Wettkampf zwischen verschiedenen NRs, dessen Gewinner sich durch besonders haeufige Verwendung auszeichnen. Denn genau das ist es doch, was sie am Leben haelt.
Aber eine Erfahrung, bzw. der entsprechende Input tritt mit verschwindend geringer Wahrscheinlichkeit exakt noch einmal auf und damit auch ihre NR.
Oberflaechlich betrachtet duerfte also nichts in unserer Erinnerung verbleiben. Das gilt allerdings nur dann, wenn jede NR voellig individuell waere. Es ist leicht, inhaltliche Ueberschneidungen zwischen verschiedenen Erfahrungen zu finden. Man koennte also eine NR auch als Kombination und/oder Modifikation anderer NRs verstehen.
Ich nenne eine solche Ueberschneidung zwischen NRs fortan "Integrierte Neuronale Representation", oder kurz: "INR"
Wenn eine INR stark ist, bedeutet das, dass sie in relativ vielen, moeglichst haeufig verwendeten NRs integriert ist. Sie ist schwach, wenn das Gegenteil der Fall ist.
Wenn diese INRs auch auf neuronaler Ebene mit einbezogen wuerden, muesste nur eine aller NRs, die die INR enthalten, verwendet werden, so dass es zur gleichzeitigen Nutzung dieser INR kommt.
Wenn eine INR in sehr vielen NRs vorkommt, ist die Frequenz ihrer Verwendung also relativ hoch. Das fuehrt zu haeufiger Staerkung der an ihr beteiligten neuronalen Verbindungen.
Das wiederum verschafft ihr einen evolutionaeren Vorteil gegenueber weniger starken INRs. Die Konsequenz ist, dass sich starke INRs grundsaetzlich gegen schwache INRs durchsetzen. Da die individuelle NR eines Inputs sich praktisch nie wiederholt, sind im Gehirn nur INRs ueberlebensfaehig. Wir koennen uns also viel besser Dinge merken, wenn eine neue NR vollstaendig in bestehende NRs uebersetzt werden kann. Damit wird Konkurrenz zu bestehenden NRs weitesgehend vermieden, weil vorhandene neuronale Strukturen weiterverwendet werden. Wie diese Rekombination von NRs geschieht, muss natuerlich ebenfalls als NR oder besser als INR gespeichert werden. Auch hier gilt wieder das Prinzip: staerkere INRs setzten sich durch.
Von jetzt an nenne ich NRs, die durch bestehenden NRs zumindest teilweise konstruiert werden, "Rekonstruierte Neuronale Represaentationen" oder auch RNR.
Dieser Mechanismus ist auch praktisch gut nachvollziehbar.
Wenn man sich ueber ein Thema informiert, indem man lediglich Informationen auswendig lernt, dauert es nicht lange, bis man diese wieder vergessen hat. Wenn man andererseits begreift, was diese Informationen bedeuten, wie sie zusammenhaengen und vielleicht sogar noch Verbindungen und Parallelen zu anderen Themen erkennt, wird man sie viel besser im Gedaechnis behalten.
Woran liegt das?
Jede Information, die Rueckschluesse auf den Zusammenhaenge zwischen der individuellen NR des Auswendiggelernten und vorhandenen INRs zulaesst, hilft bei einer intelligenten Uebersetzung in eine RNR.
Selbst wenn eine neue NR vollstaendig integriert wird, ist damit jedoch noch nicht gleich das Optimum an Effizienz erreicht. Es kann naemlich durchaus verschiedene Alternativen geben, eine NR zu integrieren. Je staerker der Durchschnitt der INRs ist, mit welchen man die neue NR integriert, desto effizienter. Denn je besser man sich an die einzelnen Komponenten einer Information erinnert, desto klarer ist auch die Erinnerung an die daraus resultierende RNR.
Die natuerliche Selektion starker INRs fuehrt zwangslaeufig dazu, dass Informationen in unserem Gehirn nicht als individuelle Pakete gespeichert werden, sondern als hierarchische Struktur, die mit moeglichst wenig Basis-INRs auskommt, aus denen alle restlichen INRs und NRs rekonstruiert werden koennen.
Donnerstag, 20. September 2007
Intuitive Fragmentierung einer Situation
Seit meinem letzten Post ist einige Zeit vergangen, aber das soll sich nun aendern. Ich hoffe, demnaechst wieder mehr Zeit fuer einige Artikel zu haben.
Eine interessantes Thema der Neurowissenschaften ist das der Zusammenspiel von rationalem, "bewusstem" Denken und der Intuition.
Wie die Intuition arbeitet, habe ich bereits in einem fruheren Artikel abgehandelt.
Link: Menschliche Intuition
Von welchem Wesen unsere Logik ist, laesst sich schwierig sagen. Ob sie sich aus Mechanismen der Intuition, die zu absoluten Werten konvergieren koennen, entsteht und wir so zu mathematischen Gedankenmodellen faehig sind, die ohne Zweifel 100%ig exakt sind oder ob es wirklich eine einem Computer aequivalente cerebrale Struktur gibt, die anders funktioniert als die Intuition, ist heute nicht meine Thema.
Um keine Kompromisse einzugehen, behandele ich unsere Rationalitaet deswegen einfach als (mathematische) Logik, als die wir sie normalerweise wahrnehmen, ohne genauer zu klaeren, wie sie erzeugt wird.
Die Sprache der Rationalitaet ist die Mathematik. Wir koennen, ausgehend von bestimmten Vorraussetzungen, voellig analytisch weitere Aussagen treffen, die aus diesen Vorraussetzungen folgen.
Mathematik ist objektiv. Definiert man bestimmte Axiome, koennen daraus feste Zusammenhaenge bewiesen werden. Sie sind niemals in sich widerspruechlich.
Die berechtigten Einwaende sind dann aber:
Warum kommen wir oft genug zu falschen Ergebnissen, selbst wenn wir unseres Wissens nach nur logisch geschlussfolgert haben?
Wenn Logik mathematisch und Mathematik objektiv ist, folgt daraus nicht, dass wir ebenfalls objektiv daechten, wenn wir nur Logik in unseren Gedanken gelten liessen?
Genau das taeten wir auch, aber nicht ohne Grund steht der vorangegangene Satz im Konjunktiv. Der Versuch, voellig analytisch zu denken, scheitert an der begrenzten Rechenkraft unseres Gehirns.
Es kann zwar mit mindestens 1000-facher Geschwindigkeit arbeiten wie aktuelle Supercomputer, aber selbst das reicht nicht aus.
Nichts ist schwieriger, als die Berechnung der Realitaet. Selbst Supercomputer tun sich schwer damit, das Wetter ueber einige Tage einigermassen genau vorherzusagen. Dabei sind sie inzwischen in der Lage, mehrere hundert Billionen Rechenschritte pro Sekunde zu bewaeltigen.
Woran das liegt, laesst sich leicht an einem Schachspiel nachvollziehen. Solange man nur einen Zug weit denkt, kann man das Geschehen auf dem Brett noch ganz gut ueberblicken. Aber schon bei zwei Zuegen Planung in die Zukunft entstehen eine Vielzahl von Varianten, wie die Figuren in Zukunft positioniert sein koennten. Naemlich zunaechst mal alle Varianten fuer den ersten Zug und dann noch fuer jeden einzelnen dieser Zuege alle Moeglichkeiten eine weitere Figur zu setzen.
Das Wachstum an potenziellen Spielsituationen erfolgt also exponentiell. Angenommen, es gaebe in einem Schachspiel bei jeden Zug durchschnittlich 20 Varianten, irgendeine Figur irgenwohin zu setzen(im Rahmen der Regeln), dann ergaeben sich fuer 2 Zuege schon 20x20, also 400.
Wenn ein Schachspiel insgesamt 50 Zuege andauert, waeren das ungefaehr 20^50 (20 hoch 50) moegliche Spielverlaeufe. Selbst ein Computer mit der Rechenkapazitaet unseres Gehirns, wuerde allerdings laenger dafuer rechnen als das Universum alt ist!
Und weil die Realitaet viel komplexer ist als ein Schachspiel, laesst sie sich noch viel weniger vorrausberechnen.
Wettersimulationen sind aus diesem Grund nur grobe Modellrechnungen, die zu entsprechend ungenauen Ergebnissen fuehren. Viele Details werden ausgelassen, um nicht unnoetig viel Rechenzeit zu verbrauchen. Je nach dem, mit welcher Genauigkeit welche Werte berechnet werden sollen, werden nur die Parameter beachtet, die einen angemessen grossen Einfluss auf diesen Wert haben.
Zwar ist das menschliche Gehirn viel leistungsfaehiger als heutige Computer, aber durch das exponentielle Wachstum an Komplexitaet bei linearer Zunahme an Parametern stellt die Realitaet unser Denkorgan schnell vor das selbe Problem wie den Wettersimulator oder einen Schachcomputer.
Wir sind also ebenfalls auf vereinfachte Rechnungen angewiesen, bzw. vereinfachte logische Schlussfolgerungen.
An diesem Punkt setzt unsere Intuition ein. Durch intuitive Entscheidungen vereinfachen wir so weit unsere uns zugaenglichen Informationen, bis wir komfortabel genug mit diesen "rechnen" koennen.
Wie in meinem Artikel ueber die menschliche Intuition erlaeutert, verhaelt sich diese nach einer unterbewussten neuronalen Representation empirischer Daten ueber Auswirkungen von Reaktionen im Laufe des Lebens und genetischen Anlagen die sich im Zuge der Evolution gebildet haben.
Link: Menschliche Intuition
Da Intuitionen lediglich auf Statistiken beruhen, greift ihre Ausfuehrung nur auf Erwartungswerte zurueck und sie sind genaugenommen nichts anderes als pavlovsches Verhalten. Je komplexer eine neue Situation, desto unwahrscheinlicher ist es auch, bereits aehnliches erlebt zu haben. Damit sinkt auch die Trefferquote fuer rein intuitives Verhalten. Wenn der Hund auf den Strassen rumstreunt und die Kirchenglocke hoert, sabbert er mit ziemlicher Sicherhiet umsonst.
Ein effektiverer Einsatz von Intuition waere die Fragmentierung von Situationen. Verschiedene Merkmale der momentanen Umwelt wurden vielleicht schon in anderem Kontext erlebt. Je einflussreicher jedes dieser Fragmente in den jeweiligen Erfahrungen war, desto besser. Das steigert die Wahrscheinlichkeit, dass die Intuition bei einem einzelnen Fragment richtig liegt.
Aber was bringt nun diese intuitive Fragmentierung?
Jetzt kommen wir wieder zur Logik. Ein Fragment steht fuer ein temporaeres Axiom, dass nun in einer rationalen Schlussfolgerung verwendet werden kann, um die richtige Reaktion zu erschliessen. Temporaer ist das Axiom, weil jede Erfahrung die Intuition beeinflusst.
Eine Reaktion bezeichne ich als richtig, wenn sie moeglichst gut zu dem beabsichtigten Ziel fuehrt.
Jedes Fragment besitzt ein Gewicht, das seiner Relevanz in der Situation entspricht. Von den Fragmenten ausgehend kann es zum mathematischen, also objektiven Ergebnis kommen, indem mit ihnen gerechnet wird, bzw. "logisch gedacht". Dieses muss nicht durch eine mit Hilfe der Fragmente gebildeten kausalen Kette entstehen, sondern kann sich wieder aus einer Statistik ergeben. Der Grund dafur waere, dass die einzelnen Fragmente nicht ausreichend oder nur teilweise kausal in Verbindung gebracht werden koennen und so bei vollem Bewusstsein mehr durch ihr Gewicht miteinander konkurrieren, so dass es zu einer Art demokratischem Beschluss kommt.
Gerade bei widerspruechlichen Intuitionen der Fragmente kommt dieses System zu tragen. Ich gehe davon aus, dass bei beinahe jeder Entscheidung sowohl kausale, als auch statistische Verfahren zur Auswertung der Fragmente verwendet werden.
Objektiv ist dabei natuerlich trotzdem nicht der gesamte Denkprozess, sondern nur der rationale Teil. Die Fragmente fuer sich sind nach wie vor Produkte von Intuition. Deren Unsicherheitsfaktoren gehen deshalb auch wieder in das Endergebnis ein. In vielen Faellen ist das aber immer noch vorteilhafter, als wenn man seiner Intuition komplett das Ruder ueberliesse.
Doch das gilt nicht unbedingt. Ich habe mal ueber eine Studie gelesen, bei der erfahrene Broker und Laien in selbst zusammengestellte Fonds investieren sollten. Im Durchschnitt hatten die Laien am Ende der Studie ein leicht besseres Geschaeft gemacht als die Broker. Dieses Beispiel verdeutlicht, wie die vermeintlich rationale Analytik, die Broker zu ihrem Vorteil nutzen wollten, mehr Risiken bergen koennen als die intuitive Wahl der Laien.
Eine zwanghafte Rationalisierung der Gedanken ist aus diesem Grund nicht unbedingt vielversprechend, weil sie leicht zu logischen Fehlern fuehrt.
Vor dem Hintergrund der intuitiven Fragmentierung ist auch leicht zu begreifen, warum es besser sein kann, "nach Gefuehl" Entscheidungen zu treffen. In Situationen, bei denen es schwierig ist, kausale Zusammenhaenge zwischen Fragmenten dieser Situation zu erkennen, kann die Wahrscheinlichkeit, stattdessen Korrelationen miszuinterpretieren, groesser sein, als die Wahrscheinlichkeit, dass einen die pure Intuition truegt.
Eine interessantes Thema der Neurowissenschaften ist das der Zusammenspiel von rationalem, "bewusstem" Denken und der Intuition.
Wie die Intuition arbeitet, habe ich bereits in einem fruheren Artikel abgehandelt.
Link: Menschliche Intuition
Von welchem Wesen unsere Logik ist, laesst sich schwierig sagen. Ob sie sich aus Mechanismen der Intuition, die zu absoluten Werten konvergieren koennen, entsteht und wir so zu mathematischen Gedankenmodellen faehig sind, die ohne Zweifel 100%ig exakt sind oder ob es wirklich eine einem Computer aequivalente cerebrale Struktur gibt, die anders funktioniert als die Intuition, ist heute nicht meine Thema.
Um keine Kompromisse einzugehen, behandele ich unsere Rationalitaet deswegen einfach als (mathematische) Logik, als die wir sie normalerweise wahrnehmen, ohne genauer zu klaeren, wie sie erzeugt wird.
Die Sprache der Rationalitaet ist die Mathematik. Wir koennen, ausgehend von bestimmten Vorraussetzungen, voellig analytisch weitere Aussagen treffen, die aus diesen Vorraussetzungen folgen.
Mathematik ist objektiv. Definiert man bestimmte Axiome, koennen daraus feste Zusammenhaenge bewiesen werden. Sie sind niemals in sich widerspruechlich.
Die berechtigten Einwaende sind dann aber:
Warum kommen wir oft genug zu falschen Ergebnissen, selbst wenn wir unseres Wissens nach nur logisch geschlussfolgert haben?
Wenn Logik mathematisch und Mathematik objektiv ist, folgt daraus nicht, dass wir ebenfalls objektiv daechten, wenn wir nur Logik in unseren Gedanken gelten liessen?
Genau das taeten wir auch, aber nicht ohne Grund steht der vorangegangene Satz im Konjunktiv. Der Versuch, voellig analytisch zu denken, scheitert an der begrenzten Rechenkraft unseres Gehirns.
Es kann zwar mit mindestens 1000-facher Geschwindigkeit arbeiten wie aktuelle Supercomputer, aber selbst das reicht nicht aus.
Nichts ist schwieriger, als die Berechnung der Realitaet. Selbst Supercomputer tun sich schwer damit, das Wetter ueber einige Tage einigermassen genau vorherzusagen. Dabei sind sie inzwischen in der Lage, mehrere hundert Billionen Rechenschritte pro Sekunde zu bewaeltigen.
Woran das liegt, laesst sich leicht an einem Schachspiel nachvollziehen. Solange man nur einen Zug weit denkt, kann man das Geschehen auf dem Brett noch ganz gut ueberblicken. Aber schon bei zwei Zuegen Planung in die Zukunft entstehen eine Vielzahl von Varianten, wie die Figuren in Zukunft positioniert sein koennten. Naemlich zunaechst mal alle Varianten fuer den ersten Zug und dann noch fuer jeden einzelnen dieser Zuege alle Moeglichkeiten eine weitere Figur zu setzen.
Das Wachstum an potenziellen Spielsituationen erfolgt also exponentiell. Angenommen, es gaebe in einem Schachspiel bei jeden Zug durchschnittlich 20 Varianten, irgendeine Figur irgenwohin zu setzen(im Rahmen der Regeln), dann ergaeben sich fuer 2 Zuege schon 20x20, also 400.
Wenn ein Schachspiel insgesamt 50 Zuege andauert, waeren das ungefaehr 20^50 (20 hoch 50) moegliche Spielverlaeufe. Selbst ein Computer mit der Rechenkapazitaet unseres Gehirns, wuerde allerdings laenger dafuer rechnen als das Universum alt ist!
Und weil die Realitaet viel komplexer ist als ein Schachspiel, laesst sie sich noch viel weniger vorrausberechnen.
Wettersimulationen sind aus diesem Grund nur grobe Modellrechnungen, die zu entsprechend ungenauen Ergebnissen fuehren. Viele Details werden ausgelassen, um nicht unnoetig viel Rechenzeit zu verbrauchen. Je nach dem, mit welcher Genauigkeit welche Werte berechnet werden sollen, werden nur die Parameter beachtet, die einen angemessen grossen Einfluss auf diesen Wert haben.
Zwar ist das menschliche Gehirn viel leistungsfaehiger als heutige Computer, aber durch das exponentielle Wachstum an Komplexitaet bei linearer Zunahme an Parametern stellt die Realitaet unser Denkorgan schnell vor das selbe Problem wie den Wettersimulator oder einen Schachcomputer.
Wir sind also ebenfalls auf vereinfachte Rechnungen angewiesen, bzw. vereinfachte logische Schlussfolgerungen.
An diesem Punkt setzt unsere Intuition ein. Durch intuitive Entscheidungen vereinfachen wir so weit unsere uns zugaenglichen Informationen, bis wir komfortabel genug mit diesen "rechnen" koennen.
Wie in meinem Artikel ueber die menschliche Intuition erlaeutert, verhaelt sich diese nach einer unterbewussten neuronalen Representation empirischer Daten ueber Auswirkungen von Reaktionen im Laufe des Lebens und genetischen Anlagen die sich im Zuge der Evolution gebildet haben.
Link: Menschliche Intuition
Da Intuitionen lediglich auf Statistiken beruhen, greift ihre Ausfuehrung nur auf Erwartungswerte zurueck und sie sind genaugenommen nichts anderes als pavlovsches Verhalten. Je komplexer eine neue Situation, desto unwahrscheinlicher ist es auch, bereits aehnliches erlebt zu haben. Damit sinkt auch die Trefferquote fuer rein intuitives Verhalten. Wenn der Hund auf den Strassen rumstreunt und die Kirchenglocke hoert, sabbert er mit ziemlicher Sicherhiet umsonst.
Ein effektiverer Einsatz von Intuition waere die Fragmentierung von Situationen. Verschiedene Merkmale der momentanen Umwelt wurden vielleicht schon in anderem Kontext erlebt. Je einflussreicher jedes dieser Fragmente in den jeweiligen Erfahrungen war, desto besser. Das steigert die Wahrscheinlichkeit, dass die Intuition bei einem einzelnen Fragment richtig liegt.
Aber was bringt nun diese intuitive Fragmentierung?
Jetzt kommen wir wieder zur Logik. Ein Fragment steht fuer ein temporaeres Axiom, dass nun in einer rationalen Schlussfolgerung verwendet werden kann, um die richtige Reaktion zu erschliessen. Temporaer ist das Axiom, weil jede Erfahrung die Intuition beeinflusst.
Eine Reaktion bezeichne ich als richtig, wenn sie moeglichst gut zu dem beabsichtigten Ziel fuehrt.
Jedes Fragment besitzt ein Gewicht, das seiner Relevanz in der Situation entspricht. Von den Fragmenten ausgehend kann es zum mathematischen, also objektiven Ergebnis kommen, indem mit ihnen gerechnet wird, bzw. "logisch gedacht". Dieses muss nicht durch eine mit Hilfe der Fragmente gebildeten kausalen Kette entstehen, sondern kann sich wieder aus einer Statistik ergeben. Der Grund dafur waere, dass die einzelnen Fragmente nicht ausreichend oder nur teilweise kausal in Verbindung gebracht werden koennen und so bei vollem Bewusstsein mehr durch ihr Gewicht miteinander konkurrieren, so dass es zu einer Art demokratischem Beschluss kommt.
Gerade bei widerspruechlichen Intuitionen der Fragmente kommt dieses System zu tragen. Ich gehe davon aus, dass bei beinahe jeder Entscheidung sowohl kausale, als auch statistische Verfahren zur Auswertung der Fragmente verwendet werden.
Objektiv ist dabei natuerlich trotzdem nicht der gesamte Denkprozess, sondern nur der rationale Teil. Die Fragmente fuer sich sind nach wie vor Produkte von Intuition. Deren Unsicherheitsfaktoren gehen deshalb auch wieder in das Endergebnis ein. In vielen Faellen ist das aber immer noch vorteilhafter, als wenn man seiner Intuition komplett das Ruder ueberliesse.
Doch das gilt nicht unbedingt. Ich habe mal ueber eine Studie gelesen, bei der erfahrene Broker und Laien in selbst zusammengestellte Fonds investieren sollten. Im Durchschnitt hatten die Laien am Ende der Studie ein leicht besseres Geschaeft gemacht als die Broker. Dieses Beispiel verdeutlicht, wie die vermeintlich rationale Analytik, die Broker zu ihrem Vorteil nutzen wollten, mehr Risiken bergen koennen als die intuitive Wahl der Laien.
Eine zwanghafte Rationalisierung der Gedanken ist aus diesem Grund nicht unbedingt vielversprechend, weil sie leicht zu logischen Fehlern fuehrt.
Vor dem Hintergrund der intuitiven Fragmentierung ist auch leicht zu begreifen, warum es besser sein kann, "nach Gefuehl" Entscheidungen zu treffen. In Situationen, bei denen es schwierig ist, kausale Zusammenhaenge zwischen Fragmenten dieser Situation zu erkennen, kann die Wahrscheinlichkeit, stattdessen Korrelationen miszuinterpretieren, groesser sein, als die Wahrscheinlichkeit, dass einen die pure Intuition truegt.
Dienstag, 29. Mai 2007
Universelle Natuerliche Selektion
Ich will heute ueber ein Theorie schreiben, die das Fundament vieler meiner Ueberlegungen und Schlussfolgerungen bildet.
Vor etwa einem Jahr kam ich zusammen mit einem Freund auf den Gedanken, die Mechanismen der Evolution nach dem darwinistischen Prinzip auf alles Existierende anzuwenden.
Um erstmal ein wenig Klarheit zu schaffen ueber die Vorraussetzungen, von denen ich ausgehe, moechte ich zunaechst noch einmal die Funktionsweise der Evolutionstheorie von Charles Darwin und die Veerbung durch Weitergabe der DNA erlaeutern, so wie ich sie verstehe:
Stelle man sich eine Spezies vor, die sich ausschliesslich von Blaettern einer bestimmter Art von Baeumen ernaehrt. Ich nenne diese Spezies mal die Blaetterfresser, die Baeume Gruenbaeume und deren Blaetter sind die Gruenblaetter. Bei den Gruenbaeumen beginnen die Blaetter bei einer durchschnittlich Hoehe von etwa einem Meter. Der ganze Baum wird durchschnittlich 5 Meter hoch. Die Blaetterfresser sind normalerweise so gross, dass sie, wenn sie ihren Kopf heben, von unten die Gruenblaetter gerade eben noch erreichen.
Wenn sich zwei Blaetterfresser fortpflanzen, wird die DNA beider Elternteile neu kombiniert zur DNA des Kindes. Bei dieser Rekombination kommt es zu zufaelligen "Fehlern", die man Mutationen nennt. Welche Auswirkungen diese auf das Kind haben werden, variiert sehr stark.
Eine Moeglicheit waere, dass sie zu einem geringerem Wachstum fuehren.
Das aber, ist fuer einen Blaetterfresser fatal, denn sie kommen auch mit normaler Groesse nur so gerade eben an die lebenswichtigen Gruenblaetter. Die Folge ist offensichtlch. Das kleinwuechsige Tier wird Schwierigkeiten haben, sich zu ernaehren und damit geringere Ueberlebenschancen.
Das bedeutet wiederum schlechtere Chancen, sich fortzupflanzen.
Fortpflanzung ist aber fuer die Blaetterfresser die einzige Moeglichkeit, ihre Erbinformationen ueber ihre Lebzeiten hinaus zu erhalten, wie fuer alle bekannten Organismen. Keine guten Nachrichten also fuer den klein geratenen Blaetterfresser. Die Wahrscheinlichkeit, dass seine Gene es in eine naechste Generation schaffen, sind unterdurchschnittlich. Das ist zwar nicht so erfreulich fuer den Betroffenen, aber vorteilhaft fuer die ganze Spezies. Denn je mehr Individuen mit kleineren Ueberlebenschance, desto staerker ist auch die Existenz der Spezies bedroht. Nachteilhafte Gene sind also nicht durchsetzungsfaehig.
Als Gegenbeispiel koennte das Kind zweier Blaetterfresser aber auch Opfer einer Mutation werden, die ihn aussergewoehnlich hochwachsen laesst.
Das waere von enormen Vorteil, denn dann staenden ihm nicht nur die untersten Gruenblaetter als Nahrung zur Verfuegung, sondern auch welche, die hoeher laegen. Daraus folgt eine ueberdurchschnittliche Ernaehrung woraus eine ueberdurchschnittliche Gesundheit folgt, woraus ueberdurchschnittliche Chancen zur Fortpflanzung folgen und damit auch eine ueberdurchschnittliche Wahrschienlichkeit, dass sich sein "Wachstumsgen" durchsetzt.
Vorteilhafte Gene setzen sich also durch.
Das Modell der Blaetterfresser habe ich mir zwar ausgedacht, aber das Prinzip ist auch in der Realitaet immer das selbe. Da es nicht immer um Blaetter und Koerpergroesse geht, sondern um alle Arten von Eigenschaften und Umweltbedingungen, kann allgemein gesagt werden, dass eine besserer Anpassungsfaehigkeit an die Umwelt sich langfristig durchsetzt.
Es handelt sich dabei um die sogenannte natuerliche Selektion.
Darwin bezog sich in seinem Buch "The Origin of Life" auf Lebewesen.
Aber ist das wirklich noetig?
Wenn man genau hinschaut, findet man natuerliche Selektion ueberall.
Am Strand findet sich der feinste Sand am weitesten vom Wasser entfernt, waerend sich in auf der Hoehe der Brandung oft mehr Steine liegen, so als wenn sie sortiert waeren. Man kann leicht erklaeren, wie es dazu kommen kann, wenn man die Wasserkraft, die Masse der Steine und das Gefaelle des Strandes betrachtet.
An dieser Stelle sollen uns die Details nicht interessieren. Es reicht aus, zu wissen, dass natuerliche Kraefte hier zu einer Selektion gefuehrt haben.
Natuerliche Selektion kann tritt also auch bei leblosen Objekten auf.
Ein anderes Beispiel waeren Moralvorstellungen, Religionen und Ideologien.
Wie Organismen koennen sie sich ausbreiten oder in Vergessenheit geraten.
Je nach dem, ob viele Menschen sie uebernehmen, ob sie anpassbar sind und wie sehr sie mit anderen gesellschftlichen Entwicklungen harmonieren. Abermals wird voellig natuerlich selektiert.
Natuerliche Selektion ist also auch nicht an DNA gebunden oder an einer bestimmten Art der Fortpfanzung.
Bei genauerer Betrachtung sind wir zu dem Schluss gekommen, dass es keine Existenz ohne natuerliche Selektion geben kann.
Ein Objekt, das sich in einer Umwelt befindet, existiert immer mit einem gewissen Grad an Harmonie mit ihr. Damit meine ich, die Umwelt stoert in einem bestimmten Grad den Zustand des Objekts. Je staerker der Stoerfaktor, desto mehr steht das Objekt im Konflikt mit seiner Umwelt. Die Stoerung fuehrt zur Veraenderung des Objekts und der Umwelt hin zu einem harmonischerem Zustand. Eigenschaften von Objekt und Umwelt werden so automatisch selektiert, so dass sie einander weniger entgegen wirken.
Anschaulich kann man sich diesen Vorgang am Beispiel eines Baches verdeutlichen. Das Wasser fuegt sich den unterschiedlichen Widerstaenden des Bodens und der Vegetation, waehrend es im Gegenzug den Boden aushoehlt und Steine glatt schleift.
Zusammengefasst koennte man Evolution durch natuerliche Selektion als universelles Prinzip aufzufassen. Es liegt daher nahe, zu ueberlegen, ob es sich bei ihr um ein Naturgesetz handele.
Naturgesetze (www.wissen.de)
Laut dem Internet-Lexikon www.wissen.de werden Naturgesetze als Versuche des Menschen beschrieben, "die Eigengesetzlichkeit der Natur in Funktionsbeziehungen zu fassen".
Also zum Beispiel bei dem bekannten Zusammenhang zwischen Masse und Energie mit der Formel:
E=m*c^2
Und in Worten:
Masse, umgewandelt in Energie, ist das Produkt dieser Masse mit dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit.
Das Folgende ist mehr Spekulation als auf fundiertem Wissen aufgebaute Schlussfolgerungen:
Die ueblichen Naturgesetze beschreiben aus meiner Sicht nur Relationen von physikalischen Groessen, wie Energien, Kraeften oder Feldern. Dazu kommen eine ganze Reihe von Konstanten, die als von der Natur vorgegeben betrachtet werden und fuer das ganze Universum gueltig seien.
Naturkonstanten (www.szallies.de)
Die natuerliche Selektion sehe ich aber als einen Vorgang, der in keiner festen Relation zu irgendwelchen Naturgesetzen steht.
Denn was man in einem betrachtenden Fall als Objekt sieht und was als Umgebung, ist eine Frage der Interpretation. Letztlich kann alles beide Rollen einnehmen.
Allerdings habe ich auch noch keine gute Idee, wo man natuerliche Selektion einordnen sollte, wenn man sie schon nicht in eine klassische Funktion stecken kann.
Vor etwa einem Jahr kam ich zusammen mit einem Freund auf den Gedanken, die Mechanismen der Evolution nach dem darwinistischen Prinzip auf alles Existierende anzuwenden.
Um erstmal ein wenig Klarheit zu schaffen ueber die Vorraussetzungen, von denen ich ausgehe, moechte ich zunaechst noch einmal die Funktionsweise der Evolutionstheorie von Charles Darwin und die Veerbung durch Weitergabe der DNA erlaeutern, so wie ich sie verstehe:
Stelle man sich eine Spezies vor, die sich ausschliesslich von Blaettern einer bestimmter Art von Baeumen ernaehrt. Ich nenne diese Spezies mal die Blaetterfresser, die Baeume Gruenbaeume und deren Blaetter sind die Gruenblaetter. Bei den Gruenbaeumen beginnen die Blaetter bei einer durchschnittlich Hoehe von etwa einem Meter. Der ganze Baum wird durchschnittlich 5 Meter hoch. Die Blaetterfresser sind normalerweise so gross, dass sie, wenn sie ihren Kopf heben, von unten die Gruenblaetter gerade eben noch erreichen.
Wenn sich zwei Blaetterfresser fortpflanzen, wird die DNA beider Elternteile neu kombiniert zur DNA des Kindes. Bei dieser Rekombination kommt es zu zufaelligen "Fehlern", die man Mutationen nennt. Welche Auswirkungen diese auf das Kind haben werden, variiert sehr stark.
Eine Moeglicheit waere, dass sie zu einem geringerem Wachstum fuehren.
Das aber, ist fuer einen Blaetterfresser fatal, denn sie kommen auch mit normaler Groesse nur so gerade eben an die lebenswichtigen Gruenblaetter. Die Folge ist offensichtlch. Das kleinwuechsige Tier wird Schwierigkeiten haben, sich zu ernaehren und damit geringere Ueberlebenschancen.
Das bedeutet wiederum schlechtere Chancen, sich fortzupflanzen.
Fortpflanzung ist aber fuer die Blaetterfresser die einzige Moeglichkeit, ihre Erbinformationen ueber ihre Lebzeiten hinaus zu erhalten, wie fuer alle bekannten Organismen. Keine guten Nachrichten also fuer den klein geratenen Blaetterfresser. Die Wahrscheinlichkeit, dass seine Gene es in eine naechste Generation schaffen, sind unterdurchschnittlich. Das ist zwar nicht so erfreulich fuer den Betroffenen, aber vorteilhaft fuer die ganze Spezies. Denn je mehr Individuen mit kleineren Ueberlebenschance, desto staerker ist auch die Existenz der Spezies bedroht. Nachteilhafte Gene sind also nicht durchsetzungsfaehig.
Als Gegenbeispiel koennte das Kind zweier Blaetterfresser aber auch Opfer einer Mutation werden, die ihn aussergewoehnlich hochwachsen laesst.
Das waere von enormen Vorteil, denn dann staenden ihm nicht nur die untersten Gruenblaetter als Nahrung zur Verfuegung, sondern auch welche, die hoeher laegen. Daraus folgt eine ueberdurchschnittliche Ernaehrung woraus eine ueberdurchschnittliche Gesundheit folgt, woraus ueberdurchschnittliche Chancen zur Fortpflanzung folgen und damit auch eine ueberdurchschnittliche Wahrschienlichkeit, dass sich sein "Wachstumsgen" durchsetzt.
Vorteilhafte Gene setzen sich also durch.
Das Modell der Blaetterfresser habe ich mir zwar ausgedacht, aber das Prinzip ist auch in der Realitaet immer das selbe. Da es nicht immer um Blaetter und Koerpergroesse geht, sondern um alle Arten von Eigenschaften und Umweltbedingungen, kann allgemein gesagt werden, dass eine besserer Anpassungsfaehigkeit an die Umwelt sich langfristig durchsetzt.
Es handelt sich dabei um die sogenannte natuerliche Selektion.
Darwin bezog sich in seinem Buch "The Origin of Life" auf Lebewesen.
Aber ist das wirklich noetig?
Wenn man genau hinschaut, findet man natuerliche Selektion ueberall.
Am Strand findet sich der feinste Sand am weitesten vom Wasser entfernt, waerend sich in auf der Hoehe der Brandung oft mehr Steine liegen, so als wenn sie sortiert waeren. Man kann leicht erklaeren, wie es dazu kommen kann, wenn man die Wasserkraft, die Masse der Steine und das Gefaelle des Strandes betrachtet.
An dieser Stelle sollen uns die Details nicht interessieren. Es reicht aus, zu wissen, dass natuerliche Kraefte hier zu einer Selektion gefuehrt haben.
Natuerliche Selektion kann tritt also auch bei leblosen Objekten auf.
Ein anderes Beispiel waeren Moralvorstellungen, Religionen und Ideologien.
Wie Organismen koennen sie sich ausbreiten oder in Vergessenheit geraten.
Je nach dem, ob viele Menschen sie uebernehmen, ob sie anpassbar sind und wie sehr sie mit anderen gesellschftlichen Entwicklungen harmonieren. Abermals wird voellig natuerlich selektiert.
Natuerliche Selektion ist also auch nicht an DNA gebunden oder an einer bestimmten Art der Fortpfanzung.
Bei genauerer Betrachtung sind wir zu dem Schluss gekommen, dass es keine Existenz ohne natuerliche Selektion geben kann.
Ein Objekt, das sich in einer Umwelt befindet, existiert immer mit einem gewissen Grad an Harmonie mit ihr. Damit meine ich, die Umwelt stoert in einem bestimmten Grad den Zustand des Objekts. Je staerker der Stoerfaktor, desto mehr steht das Objekt im Konflikt mit seiner Umwelt. Die Stoerung fuehrt zur Veraenderung des Objekts und der Umwelt hin zu einem harmonischerem Zustand. Eigenschaften von Objekt und Umwelt werden so automatisch selektiert, so dass sie einander weniger entgegen wirken.
Anschaulich kann man sich diesen Vorgang am Beispiel eines Baches verdeutlichen. Das Wasser fuegt sich den unterschiedlichen Widerstaenden des Bodens und der Vegetation, waehrend es im Gegenzug den Boden aushoehlt und Steine glatt schleift.
Zusammengefasst koennte man Evolution durch natuerliche Selektion als universelles Prinzip aufzufassen. Es liegt daher nahe, zu ueberlegen, ob es sich bei ihr um ein Naturgesetz handele.
Naturgesetze (www.wissen.de)
Laut dem Internet-Lexikon www.wissen.de werden Naturgesetze als Versuche des Menschen beschrieben, "die Eigengesetzlichkeit der Natur in Funktionsbeziehungen zu fassen".
Also zum Beispiel bei dem bekannten Zusammenhang zwischen Masse und Energie mit der Formel:
E=m*c^2
Und in Worten:
Masse, umgewandelt in Energie, ist das Produkt dieser Masse mit dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit.
Das Folgende ist mehr Spekulation als auf fundiertem Wissen aufgebaute Schlussfolgerungen:
Die ueblichen Naturgesetze beschreiben aus meiner Sicht nur Relationen von physikalischen Groessen, wie Energien, Kraeften oder Feldern. Dazu kommen eine ganze Reihe von Konstanten, die als von der Natur vorgegeben betrachtet werden und fuer das ganze Universum gueltig seien.
Naturkonstanten (www.szallies.de)
Die natuerliche Selektion sehe ich aber als einen Vorgang, der in keiner festen Relation zu irgendwelchen Naturgesetzen steht.
Denn was man in einem betrachtenden Fall als Objekt sieht und was als Umgebung, ist eine Frage der Interpretation. Letztlich kann alles beide Rollen einnehmen.
Allerdings habe ich auch noch keine gute Idee, wo man natuerliche Selektion einordnen sollte, wenn man sie schon nicht in eine klassische Funktion stecken kann.
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