(Link: https://philosophynow.org/issues/121/The_Integrated_Information_Theory_of_Consciousness)

Lý thuyết thông tin tích hợp của ý thức

Hedda Hassel Mørch hỏi: IIT là gì?

Ý thức là thứ mà tất cả chúng ta đều rất quen thuộc. Đó là thứ biến mất mỗi đêm trong giấc ngủ sâu, và trở lại khi chúng ta thức dậy mỗi sáng, hoặc bất cứ khi nào chúng ta bắt đầu mơ. Nó bao gồm tất cả những cảm xúc và trải nghiệm chủ quan của chúng ta, từ màu đỏ đơn giản của màu đỏ, đến chiều sâu phức tạp của một cảm xúc, đến phẩm chất phù du của suy nghĩ. Đó là thứ duy nhất mà chúng ta biết trực tiếp và ngay lập tức, và nó làm trung gian cho kiến ​​thức của chúng ta về thế giới bên ngoài. Đây là cách mà nhà khoa học thần kinh Giulio Tononi, người khởi xướng ra Lý thuyết thông tin tích hợp về ý thức, hay gọi tắt là IIT, định nghĩa về ý thức. IIT hiện là một trong những lý thuyết hàng đầu về ý thức trong khoa học thần kinh.

Theo IIT, ý thức được liên kết với thông tin tích hợp , có thể được biểu diễn bằng một lượng toán học chính xác gọi là Φ ('phi'). Bộ não con người (hoặc phần não hỗ trợ ý thức của chúng ta) có Φ rất cao, và do đó có ý thức cao: nó có những trải nghiệm vô cùng phức tạp và có ý nghĩa. Theo lý thuyết, các hệ thống có Φ thấp có một lượng ý thức nhỏ - chúng chỉ có những trải nghiệm rất đơn giản và thô sơ. Các hệ thống có Φ bằng 0 thì hoàn toàn không có ý thức.

IIT có những hàm ý cấp tiến. Nếu IIT là đúng, về nguyên tắc, chúng ta có thể xây dựng một 'đồng hồ đo ý thức' cho chúng ta biết liệu bất kỳ hệ thống nào có ý thức hay không và ở mức độ nào: từ bệnh nhân hôn mê đến trẻ sơ sinh; từ động vật và thực vật đơn giản đến rô bốt và AI thế hệ tiếp theo. Nó cũng ngụ ý một loại thuyết duy tâm, quan điểm cho rằng mọi thứ đều liên quan đến một lượng ý thức nào đó [xem bài viết của Philip Goff, Biên tập viên]. Nó cũng sẽ có những hàm ý đối với vấn đề khó khăn về ý thức: câu hỏi triết học về lý do và cách thức các quá trình vật lý có thể tạo ra trải nghiệm chủ quan.

Thông tin

Sách, ảnh và ổ cứng thường được coi là chứa nhiều thông tin. Nhưng thông tin này chủ yếu là về những thứ khác: sách mô tả các sự kiện trên thế giới, ảnh mô tả các cảnh bên ngoài, v.v. Nội dung thông tin cũng phụ thuộc vào các quy ước của con người về các biểu tượng và ý nghĩa của chúng. Ngược lại, theo IIT, loại thông tin duy nhất có ý nghĩa đối với ý thức là thông tin mà một hệ thống có về chính nó. Thông tin này phải dựa trên các quyền năng nhân quả của hệ thống, chứ không phải trên các quy ước biểu tượng.

Để đo lường thông tin loại này, chúng ta đặt câu hỏi: chúng ta có thể biết bao nhiêu về trạng thái trước đó và tiếp theo của hệ thống bằng cách xem xét trạng thái của hệ thống ngay bây giờ? Ví dụ, trạng thái hiện tại của một bộ não người điển hình có thể cho chúng ta biết rất nhiều về bộ não đó trông như thế nào vào một khoảnh khắc trước và nó sẽ trông như thế nào vào khoảnh khắc tiếp theo. Có một số lượng hạn chế các trạng thái não trước đó có thể gây ra trạng thái hiện tại của nó và một số lượng hạn chế các trạng thái não trong tương lai mà nó có thể gây ra. Tất nhiên, bộ não cũng bị ảnh hưởng bởi các điều kiện bên ngoài, chẳng hạn như môi trường cảm giác và các quá trình của cơ thể. Nhưng bất kỳ điều kiện bên ngoài nào như vậy vẫn để lại nhiều thứ để được xác định bởi chính bộ não.

So sánh điều này với một cơ quan phức tạp khác, võng mạc của con người. Bằng cách nhìn vào trạng thái hiện tại của võng mạc, chúng ta biết được rất nhiều về môi trường trước võng mạc như thế nào vào một khoảnh khắc trước. Chúng ta cũng biết được trạng thái tiếp theo của hệ thống xử lý thị giác tiếp nhận thông tin từ võng mạc. Nhưng chúng ta không biết nhiều về trạng thái quá khứ và tương lai của chính võng mạc, vì chúng gần như hoàn toàn được cố định bởi môi trường bên ngoài – rất ít thông tin còn lại để được xác định bởi chính võng mạc. Điều này cung cấp cho võng mạc rất ít thông tin theo nghĩa của IIT.

Lượng thông tin mà một hệ thống có về chính nó cũng phụ thuộc vào số lượng các trạng thái có thể có của nó. Một điốt quang đơn giản, có thể bật hoặc tắt, có thể có rất ít thông tin về chính nó, vì trạng thái hiện tại của nó chỉ có thể loại trừ một trong hai trạng thái có thể xảy ra, nhiều nhất là như vậy. Ngược lại, não bao gồm hàng tỷ tế bào thần kinh, và có vô số các tổ hợp khác nhau giữa các tế bào thần kinh kích hoạt và không kích hoạt có thể xảy ra với hầu hết các điều kiện nền tảng về giác quan, cơ thể và các điều kiện nền tảng khác. Nhưng kiến ​​thức về trạng thái hiện tại của não loại trừ hầu hết các trường hợp đó: chỉ một số ít trong số các tổ hợp này có thể gây ra tổ hợp hiện tại và chỉ có một số ít tổ hợp mà não có thể gây ra. Điều này cung cấp cho não thông tin rất cao về chính nó - yêu cầu đầu tiên của IIT đối với ý thức.

Tích hợp

Yêu cầu tiếp theo của IIT đối với ý thức là tích hợp. Tích hợp đo lường mức độ thông tin của một hệ thống phụ thuộc vào mối liên kết giữa các bộ phận của hệ thống. Để xác định điều này, chúng tôi hỏi: có bao nhiêu thông tin bị mất khi cắt hệ thống thành hai?

Hãy xem xét một trang sách. Thông tin trong sách chủ yếu mang tính biểu tượng và về thế giới bên ngoài, và do đó không liên quan đến ý thức, nhưng hãy gạt điều này sang một bên. Nếu chúng ta xé trang sách theo chiều ngang làm đôi, hầu như không có thông tin nào bị mất. Đọc một nửa trang rồi đọc nửa trang còn lại truyền tải cùng một thông tin như khi đọc trang còn nguyên vẹn. Do đó, thông tin trên trang không được tích hợp. Nó có thể được rút gọn thành tổng thông tin của các phần.

Ngược lại, trong não (hay chính xác hơn là các khu vực liên quan đến ý thức của chúng ta), mỗi tế bào thần kinh được kết nối với hàng nghìn tế bào thần kinh khác, để tạo thành những cấu trúc phức tạp đáng kinh ngạc. Nếu não bị cắt làm đôi, phần lớn cấu trúc này sẽ bị mất, cùng với thông tin phụ thuộc vào nó. Bất kỳ trạng thái ngắt kết nối nào cũng sẽ ngụ ý một quá khứ và tương lai rất khác của não so với trạng thái nguyên vẹn. Điều này cho thấy não là một hệ thống tích hợp cao. Thông tin của nó không thể quy giản thành tổng thông tin của các bộ phận của nó.

Đây là một sự khác biệt chính giữa não và máy tính. Một máy tính có thể có nhiều thông tin như não – máy tính có thể có số lượng trạng thái khả thi tương tự và ít nhất là có khả năng tự quyết định. Nhưng trong máy tính, ít nhất là khi chúng ta tạo ra chúng ngày nay, mỗi bóng bán dẫn chỉ được kết nối với một vài bóng bán dẫn khác, vì vậy nếu chúng ta cắt nó thành hai thì ít cấu trúc bị mất hơn nhiều. Vì lý do này và một số lý do cấu trúc khác (chẳng hạn như tính mô-đun và khả năng kết nối truyền tiếp), máy tính có thông tin tích hợp rất thấp, hay Φ.

Tối đa

Tuy nhiên, thực tế là não có thông tin tích hợp cao không giải thích đầy đủ về ý thức của nó. Yêu cầu thứ ba và cuối cùng của IIT là một hệ thống có ý thức phải là tối đa thông tin tích hợp. Nghĩa là, nó phải có nhiều thông tin tích hợp hơn bất kỳ hệ thống chồng chéo nào, bao gồm các bộ phận của chính nó và bất kỳ hệ thống lớn hơn nào mà chính nó là một phần. Điều này có nghĩa là, ví dụ, vùng não hỗ trợ trực tiếp cho ý thức của chúng ta - các nghiên cứu mới nhất cho thấy một số vùng của vỏ não sau - phải có Φ cao hơn bất kỳ nhóm tế bào thần kinh nhỏ hơn, tế bào thần kinh riêng lẻ, phân tử và nguyên tử nào tạo nên một phần của nó. Nó cũng phải có Φ cao hơn não bộ nói chung, cơ thể con người, xã hội loài người, internet và bất kỳ hệ thống lớn hơn nào khác mà nó là một phần, cho đến tận vũ trụ.

Yêu cầu này có một số hàm ý thú vị. Nếu một nhóm tế bào thần kinh nhỏ hơn trong một vùng não lớn hơn thường hỗ trợ ý thức đột nhiên trở nên kết nối chặt chẽ hơn đáng kể và do đó vượt qua Φ của vùng lớn hơn, thì nhóm nhỏ hơn này sẽ hình thành ý thức riêng của nó tách biệt với tổng thể lớn hơn. Hoặc nếu Φ của một vùng bình thường có ý thức đột nhiên giảm xuống dưới Φ của tất cả các nhóm tế bào thần kinh nhỏ hơn ở một mức độ nào đó, ý thức của nó sẽ tan rã thành nhiều ý thức nhỏ hơn thuộc về các nhóm tế bào thần kinh này một cách riêng lẻ. Thật vậy, đây có thể là điều xảy ra tạm thời, trong giấc ngủ sâu: chúng ta nghĩ rằng ý thức hoàn toàn biến mất, nhưng thực tế nó có thể chỉ thay đổi thành một dạng phân mảnh (không còn nhận ra được là ý thức của 'chúng ta' nữa).

Mặt khác, nếu internet trở nên tích hợp hơn bộ não con người (khi internet được hiểu là một hệ thống bao gồm bộ não của người dùng như một phần, không chỉ là đầu vào cho nó) thì internet như một tổng thể sẽ trở nên có ý thức và ý thức của chúng ta sẽ được hấp thụ vào nó như một phần! Tuy nhiên, điều này đòi hỏi bộ não, máy tính và các yếu tố khác của internet phải trở nên kết nối chặt chẽ hơn so với các tế bào thần kinh trong não của chúng ta, do đó về mặt vật lý, toàn bộ cơ sở hạ tầng sẽ bắt đầu trông giống như một sinh vật hơn. Có thể nói rằng điều này sẽ không bao giờ xảy ra.

Bằng chứng của người thứ ba

IIT kể một câu chuyện hấp dẫn về ý thức, nhưng tại sao chúng ta nên tin vào nó? Giống như bất kỳ lý thuyết khoa học thần kinh nào, IIT chủ yếu nên được đánh giá dựa trên mức độ giải thích dữ liệu thực nghiệm về ý thức.

Một sự thật cơ bản mà chúng ta biết là ý thức của con người phụ thuộc vào não bộ, và cụ thể là vào một số vùng của não, chẳng hạn như vỏ não sau. Mặt khác, một phần khác của não, tiểu não, rất quan trọng đối với các chức năng vận động, thăng bằng, v.v., nhưng không trực tiếp hỗ trợ ý thức. Điều này đặt ra một câu đố. Tiểu não chứa nhiều tế bào thần kinh hơn đại não - 69 tỷ trong tổng số 86 tỷ tế bào thần kinh của não. Vậy tại sao tiểu não không có ý thức hơn đại não? IIT đưa ra câu trả lời: nhiều tế bào thần kinh hơn đồng nghĩa với nhiều thông tin hơn, nhưng không phải là tích hợp hơn. Khi quan sát kỹ hơn tiểu não, ta thấy rằng các tế bào thần kinh của nó ít được kết nối với nhau hơn nhiều so với đại não. Do đó, đại não có thông tin tích hợp cao hơn nhiều.

Một dữ liệu khác là, trái ngược với những gì người ta có thể mong đợi, mức độ ý thức không tương ứng với mức độ hoạt động của não. Trong cơn động kinh, hoạt động của não tăng lên đáng kể, nhưng ý thức biến mất; và trong giấc ngủ sâu, không mơ, hoạt động vẫn ở mức bình thường. IIT cũng giải thích điều này. Các mô hình hoạt động được thấy trong cơn động kinh và giấc ngủ là một loạt các đợt bùng phát và im lặng rất đều đặn, được gọi là sóng chậm. Đây là các mô hình có thể được chứng minh là kết quả của thông tin thấp hoặc tích hợp thấp.

IIT cũng đưa ra những dự đoán mới và có thể kiểm chứng được. Bằng cách ước tính, dựa trên hình ảnh não, Φ của những bệnh nhân vì nhiều lý do (bao gồm đột quỵ, tổn thương não và gây mê) không biểu hiện dấu hiệu hành vi của ý thức, IIT có thể dự đoán liệu họ vẫn có ý thức hay không - hoặc đang mơ, hoặc tỉnh nhưng 'bị khóa chặt'. Những dự đoán này có thể được xác minh bằng cách so sánh chúng với kết quả của các công cụ chẩn đoán khác hoặc đôi khi là báo cáo của chính bệnh nhân nếu cuối cùng họ tỉnh dậy. Cho đến nay, các nghiên cứu như thế này đã xác nhận các dự đoán của IIT. Tuy nhiên, kết quả vẫn chưa có kết luận. Có những lý thuyết đối thủ về ý thức nhấn mạnh tầm quan trọng của, ví dụ, mạng lưới trán-đỉnh (một lý thuyết chính là Lý thuyết không gian làm việc toàn cầu do Stanislas Dehaene phát triển) và các nghiên cứu thường không đủ chính xác để phân biệt giữa chúng. Cần có thêm các thí nghiệm để cho chúng ta biết thêm thông tin.

Bằng chứng của người thứ nhất

Điều thú vị là Tononi không nghĩ ra IIT chỉ bằng cách tìm kiếm các mô hình trong dữ liệu khoa học của ngôi thứ ba – từ các bản quét não, v.v. Thay vào đó, lý thuyết này ra đời từ một lập luận triết học dựa trên hiện tượng học, tức là nghiên cứu ngôi thứ nhất về ý thức của chính mình. Tononi trình bày điều này như một phần thiết yếu trong sự biện minh của IIT.

Lập luận bắt đầu từ danh sách năm tiên đề - những tuyên bố về ý thức mà Tononi cho là hiển nhiên đúng khi suy ngẫm về ý thức của chính mình. Tiên đề đầu tiên của ông cho rằng ý thức tồn tại "vì chính nó", độc lập với những người quan sát bên ngoài: nó tồn tại hoàn toàn vì chính chủ thể của nó. Tiên đề thứ hai cho rằng ý thức có cấu trúc: nó chứa đựng nhiều phẩm chất cùng một lúc; sự pha trộn của màu sắc, âm thanh, cảm xúc, suy nghĩ, v.v. (người ta có thể phản đối rằng có những trải nghiệm về bóng tối hoàn toàn không chứa bất kỳ phẩm chất nào - nhưng trải nghiệm như vậy vẫn sẽ chứa đựng cấu trúc như bên trái và bên phải của trường thị giác trống rỗng). Tiên đề thứ ba cho rằng ý thức mang tính thông tin: giống như một bức tranh, mỗi trải nghiệm chỉ định một "cảnh" khác với các "cảnh" có thể có khác. Tiên đề thứ tư cho rằng ý thức là tích hợp: những phẩm chất bên trong ý thức được thống nhất dưới một quan điểm duy nhất, hay chúng ta có thể nói, bằng cách thuộc về một và cùng một "bức tranh". Cuối cùng, tiên đề thứ năm khẳng định rằng ý thức là loại trừ: 'bức tranh' có một đường viền chính xác, và bất kỳ phẩm chất cá nhân nào, chẳng hạn như màu sắc hoặc cảm xúc, đều là một phần của bức tranh đó hoặc không, không bao giờ ở giữa. Tononi cho rằng các tiên đề này có thể được dịch thành một tập hợp các tiên đề chỉ định các đối tác vật lý của các thuộc tính mà chúng mô tả. Các tiên đề này sau đó được đưa ra một cách giải thích toán học, tạo ra phiên bản đầy đủ của IIT.

Các đối tác vật lý của các tiên đề có thể được nhận ra một phần trong mô tả trước đó của chúng tôi về IIT. Bởi vì ý thức tồn tại 'cho chính nó', đối tác vật lý của nó phải có thông tin về chính nó. Bởi vì ý thức được cấu trúc, nó phải tương ứng với một cấu trúc vật lý phức tạp. Bởi vì ý thức chỉ định một cảnh và do đó loại trừ những cảnh khác, đối tác vật lý phải loại trừ các khả năng khỏi một danh mục các trạng thái vật lý có thể xảy ra. Bởi vì ý thức là thống nhất, nên nền tảng vật lý của nó phải được tích hợp về mặt vật lý. Bởi vì ý thức là loại trừ, các hệ thống vật lý có ý thức phải có một ranh giới vật lý chính xác, được xác định bởi Φ cực đại.

Có nhiều câu hỏi mà người ta có thể nêu ra về lập luận này. Người ta có thể đặt câu hỏi liệu các tiên đề có đúng không, hoặc thực sự có bất kỳ chân lý hiển nhiên nào về ý thức hay không. Người ta cũng có thể không rõ cách diễn giải chính xác các tiên đề và ý nghĩa của việc dịch chúng thành các tiên đề về cấu trúc vật lý. Hoặc người ta có thể phản đối cách chúng được dịch thành các tiên đề vật lý hoặc ý tưởng rằng thậm chí có thể làm như vậy.

Tuy nhiên, lập luận của Tononi vẫn rất hấp dẫn. Có thể lập luận rằng bằng chứng ngôi thứ nhất đóng vai trò thiết yếu trong bất kỳ lý thuyết nào về ý thức. Xét cho cùng, góc nhìn ngôi thứ nhất là góc nhìn duy nhất mà ý thức có thể được quan sát trực tiếp. Ý thức chỉ có thể được suy ra gián tiếp từ góc nhìn ngôi thứ ba, bên ngoài, từ các manh mối như lời nói và hành vi. Có lẽ khi đó góc nhìn ngôi thứ nhất cung cấp một số hiểu biết quan trọng về bản chất của ý thức. Nhưng ngay cả như vậy, vẫn còn phải xem liệu trường hợp ngôi thứ nhất cụ thể của IIT có thể chịu được sự giám sát và chỉ trích chặt chẽ hơn hay không.

Tóm lại, bằng chứng thực nghiệm và triết học kết hợp cho IIT gây tranh cãi nhưng có ý nghĩa. Bằng chứng này còn lâu mới có tính kết luận, nhưng nó có thể so sánh được với bằng chứng của các đối thủ hàng đầu, bao gồm Lý thuyết không gian làm việc toàn cầu, các phương pháp tiếp cận dựa trên mã hóa dự đoán và các lý thuyết lượng tử về ý thức, để kể đến một vài ví dụ. Nó đã gây ấn tượng với một số nhà khoa học thần kinh hàng đầu, bao gồm Christof Koch, một trong những người tiên phong chính của lĩnh vực này.

Trí tuệ nhân tạo và ý thức

Nếu IIT đúng, về nguyên tắc, chúng ta có thể đo lường ý thức của bất kỳ hệ thống nào bằng cách đo Φ của nó. Trong thực tế, Φ không thể được tính toán chính xác ngoại trừ các hệ thống rất đơn giản, vì khi độ phức tạp tăng lên, lượng sức mạnh tính toán cần thiết để xử lý các công thức toán học liên quan sẽ gần như không thể. Nhưng Φ của hầu hết các hệ thống vẫn có thể được ước tính sơ bộ bằng nhiều cách tắt và quy tắc chung.

Như đã đề cập, máy tính ngày nay có Φ rất thấp, vì những lý do bao gồm khả năng kết nối thưa thớt của chúng, bất kể chúng tiên tiến đến mức nào. Trong tương lai, có thể có những máy tính và rô-bốt ngang bằng hoặc vượt trội hơn con người về trí thông minh, được hiểu theo thuật ngữ hành vi hoặc tính toán; nhưng miễn là chúng được triển khai bằng phần cứng truyền thống thì Φ của chúng sẽ vẫn không đáng kể, nghĩa là chúng sẽ hoàn toàn vô thức hoặc tốt nhất là có ý thức không đáng kể. Nói cách khác, trí tuệ nhân tạo không nhất thiết ngụ ý ý thức nhân tạo - tức là các hệ thống do con người tạo ra với trải nghiệm chủ quan thực sự, trái ngược với mô phỏng ý thức bên ngoài đơn thuần.

Tuy nhiên, về nguyên tắc không có gì ngăn cản máy tính được tạo ra với kiến ​​trúc tích hợp. Những hạn chế khá thực tế: các hệ thống tích hợp rất khó thiết kế và chế tạo. Nói một cách đơn giản, càng có nhiều kết nối giữa các bộ phận của hệ thống, thì càng dễ mất dấu những gì đang diễn ra. Cách tốt nhất để chế tạo một cỗ máy tích hợp cao và có ý thức như vậy có thể là mô phỏng cấu trúc của não bộ - cái gọi là 'kiến trúc hình thái thần kinh'; hoặc thay vào đó, bằng cách mô phỏng quá trình chọn lọc tự nhiên mà não bộ con người được tạo ra. Người ta đã chứng minh rằng các hệ thống tích hợp có một số lợi thế tiến hóa: theo một số cách, chúng hiệu quả hơn và thích nghi hơn với sự thay đổi. Bằng cách ngẫu nhiên thêm các kết nối mới vào một quần thể máy móc và áp đặt các điều kiện chọn lọc cho các kết nối hiệu quả và thích nghi hơn, sau đó lặp lại quá trình này nhiều lần, người ta có thể thành công trong việc lựa chọn tích hợp và theo cùng một cách, ý thức. Do đó, có một con đường để phát triển ý thức nhân tạo quan trọng, mặc dù là một con đường khá gián tiếp và hạn chế.

Động vật và thực vật

Một câu hỏi quan trọng khác khó trả lời nếu không có lý thuyết là liệu động vật có ý thức hay không và ở mức độ nào - đặc biệt là những loài động vật rất khác chúng ta, chẳng hạn như bạch tuộc, cá hoặc côn trùng. IIT ngụ ý rằng hầu hết các loài động vật có lẽ đều có ý thức. Hầu hết não động vật dường như được tích hợp cao. Đi xuống thang phức tạp hữu cơ, Φ và ý thức, dần dần giảm xuống, nhưng nó không bao giờ biến mất hoàn toàn. Ngay cả vi khuẩn cũng có một lượng nhỏ ý thức, bởi vì tế bào và bào quan cũng là các hệ thống tích hợp. Mặt khác, thực vật có lẽ không có ý thức, bởi vì các tế bào thực vật riêng lẻ có thể được ước tính có Φ cao hơn so với toàn bộ thực vật - và ý thức đòi hỏi Φ tối đa. Khi đó, về mặt ý thức, một thực vật sẽ là một xã hội, không phải là một cá thể.

Điều này có nghĩa là giết côn trùng, chống lại vi khuẩn hoặc phá hủy tế bào thực vật là sai về mặt đạo đức không? Mối quan hệ giữa ý thức và trạng thái đạo đức theo trực giác là rất chặt chẽ. Nếu IIT đúng, thì một quan điểm tự nhiên là trạng thái đạo đức, giống như ý thức, là vấn đề về mức độ. Điều này sẽ biện minh cho một số hành vi phổ biến đối với các sinh vật cấp thấp hơn – ví dụ, sự đau khổ và cái chết của vi khuẩn do penicillin có thể được cho là xứng đáng với những lợi ích mà nó mang lại cho con người, xét đến sự khác biệt lớn về Φ của chúng ta. Nhưng nó vẫn đòi hỏi mối quan tâm về mặt đạo đức lớn hơn đối với hầu hết các sinh vật sống so với những gì chúng ta thường thể hiện.

Thế giới vô tri

Điều này dẫn đến một câu hỏi khác, một câu hỏi mà hầu hết chúng ta thường không nghĩ đến: các vật vô tri có ý thức không? Giống như máy tính, ghế, đá và hầu hết các thực thể vĩ mô khác hiện nay có Φ không đáng kể - có lẽ không đủ để đạt giá trị cực đại. Nhưng Φ cao hơn có thể được tìm thấy ở một thang đo khác đối với các vật vô tri. Ví dụ, bóng bán dẫn, khoáng chất và phân tử đều bao gồm các bộ phận nhỏ hơn được kết nối lẫn nhau. Chúng trông giống như các hệ thống tích hợp nhỏ, có thể tích hợp hơn bất kỳ hệ thống vô tri nào mà chúng tạo thành. Xa hơn nữa, các nguyên tử bao gồm các tập hợp electron, proton và neutron dường như tích hợp. Ngay cả electron, người ta lập luận, cũng có thể có cấu trúc tích hợp, bởi vì vật lý không còn coi chúng là các thực thể đơn giản giống như điểm, mà là các biến động phức tạp trong các trường. Vậy, ý thức có đi hết chiều sâu không?

Theo IIT, có lẽ là như vậy. Mặc dù không rõ chính xác cách áp dụng lý thuyết này vào vật lý cơ bản, nhưng khó có thể tránh khỏi cách diễn giải rằng ngay cả các hạt cũng có một số Φ. Φ của một hạt sẽ cực kỳ nhỏ so với não. Nhưng miễn là nó lớn hơn số không và không bị vượt qua bởi một hệ thống lớn hơn mà nó tạo nên, chẳng hạn như não, thì các hạt vẫn phải tận hưởng một số dạng trải nghiệm chủ quan rất cơ bản. IIT không đặt ra ngưỡng tối thiểu của Φ cần thiết cho ý thức.

Ý tưởng cho rằng ngay cả vật chất đơn giản cũng có một mức độ ý thức nào đó được gọi là thuyết vạn vật hữu linh. Thuyết vạn vật hữu linh đi ngược lại sâu sắc với lẽ thường, và nhiều người cho rằng nó không khoa học. Tuy nhiên, Tononi công khai ủng hộ thuyết này miễn là nó xuất phát từ IIT. Rốt cuộc, bằng chứng nào cho thấy các hạt không có ý thức? Việc chúng ta không quan sát thấy chúng có ý thức có thể không liên quan, vì ý thức không thể được quan sát ngoại trừ trong trường hợp cá nhân của chúng ta. Hơn nữa, một loạt các triết gia - từ những nhà kinh điển như Gottfried Wilhelm Leibniz và William James, đến những người đương thời như David Chalmers và Galen Strawson - đã bảo vệ thuyết này. [Để biết thêm về thuyết vạn vật hữu linh, hãy xem bài viết của Philip Goff trong số này.]

Vấn đề khó khăn của ý thức

Nếu đúng, IIT giải quyết được vấn đề có thể được phân loại là một trong những vấn đề dễ về ý thức, xét về mặt triết học: Những loại trạng thái vật lý nào về cơ bản có mối tương quan với ý thức? Câu trả lời là: tất cả và chỉ những trạng thái có Φ cực đại. Nhưng cũng có một vấn đề được gọi là khó : Tại sao ý thức lại có mối tương quan với bất kỳ trạng thái vật lý nào? Làm thế nào bất kỳ trạng thái vật lý nào lại tạo ra trải nghiệm chủ quan?

Theo trực giác, có vẻ như bất kỳ trạng thái vật lý nào cũng có thể tồn tại mà không cần đi kèm với trải nghiệm chủ quan. Điều này có thể được minh họa bằng khái niệm về thây ma triết học, được David Chalmers giới thiệu trong The Conscious Mind (1996). Thây ma triết học giống hệt con người về mọi mặt, bao gồm hành vi, lời nói và trạng thái thần kinh bên trong, nhưng không có cảm xúc và trải nghiệm chủ quan - không có gì giống như việc trở thành một thây ma triết học. Hầu hết chúng ta không gặp vấn đề gì khi tưởng tượng ra thây ma triết học, điều này cho thấy rằng chúng ta không hiểu tại sao chúng lại không thể tồn tại. Bây giờ, hãy xem xét thây ma Φ - những sinh vật vật lý có Φ tối đa, nhưng không có ý thức. Có vẻ như thây ma Φ cũng có thể hình dung được như những thây ma khác, điều này cho thấy rằng chúng ta cũng không hiểu tại sao Φ tối đa phải đi kèm với ý thức.

Tuy nhiên, IIT cũng cố gắng giải quyết vấn đề sâu sắc hơn, khó khăn hơn về mặt triết học, trên cơ sở lập luận triết học của mình từ các tiên đề hiện tượng học đến các tiên đề vật lý. Như đã thảo luận, lập luận triết học của IIT mở ra nhiều cách diễn giải và chỉ trích khác nhau; nhưng nếu các chân lý ngôi thứ nhất về ý thức thực sự có thể được dịch thành các tiên đề vật lý theo cách khoa học hiệu quả, điều này ngụ ý một mối liên hệ giữa tinh thần và vật lý mạnh hơn mối tương quan đơn thuần. Tononi đã mô tả mối liên hệ này là 'bản sắc', nhưng đồng thời ông cũng khẳng định rõ ràng rằng quan điểm ngôi thứ nhất, theo kinh nghiệm về ý thức không bao giờ có thể được thay thế bằng bất kỳ quan điểm ngôi thứ ba, hoàn toàn vật lý nào. Điều này chỉ ra rằng mối liên hệ giữa tinh thần và vật lý yếu hơn bản sắc theo nghĩa chặt chẽ liên quan đến chủ nghĩa duy vật giản lược. Nếu mối quan hệ trung gian này có thể được hiểu rõ hơn, nó có thể làm sáng tỏ vấn đề khó khăn.

Phần kết luận

Theo IIT, ý thức là vấn đề cân bằng. Một mặt, nó đòi hỏi sự phức tạp và biến đổi như là điều kiện để có thông tin cao. Mặt khác, nó đòi hỏi sự thống nhất và tích hợp – các bộ phận của một hệ thống ý thức phải được kết nối chặt chẽ với nhau hơn là với bất kỳ thứ gì khác. IIT trích xuất những ý tưởng này từ góc nhìn của người thứ nhất, chuyển chúng thành một phép đo toán học chính xác và kiểm tra phép đo này so với các quan sát của người thứ ba. Cho đến nay, kết quả rất hứa hẹn, nhưng vẫn chưa có kết luận. Nhưng nếu lý thuyết này thực sự đi đúng hướng, nó sẽ có những hàm ý sâu sắc và triệt để đối với vị trí của ý thức trong trật tự tự nhiên.

© Tiến sĩ Hedda Hassel Mørch 2017

Hedda Hassel Mørch (phát âm là 'Murk') là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ về triết học do Trung tâm Tâm trí, Não bộ và Ý thức của NYU (do David Chalmers đồng điều hành) và Trung tâm Giấc ngủ và Ý thức của Đại học Wisconsin-Madison (do Giulio Tononi đồng điều hành) tổ chức