[論文レビュー] A physical approach to qualia and the emergence of conscious observers in qualia space

Pedro R. Resende|arXiv (Cornell University)|Mar 20, 2022

Quantum Mechanics and Applications被引用数 8

ひとこと要約

本稿では、懐疑的トポロジカル空間内での物理的測定としての感覚的体験（qualia）の数学的モデルを提案する。感覚的体験と純粋概念は、物理的測定と測定可能な性質の間の類似関係にある相互依存的構造である。主な貢献は、意識のハード・プロブレムと量子測定問題の間の形式的類似性であり、両者とも導出された幾何学的観測者モデル内での原始的情報生成プロセスに起因すると示唆する。

ABSTRACT

I propose that qualia are physical because they are directly observable, and revisit the contentious link between consciousness and quantum measurements from a new perspective -- one that does not rely on observers or wave function collapse but instead treats physical measurements as fundamental in a sense resonant with Wheeler's it-from-bit. Building on a mathematical definition of measurement space in physics, I reinterpret it as a model of qualia, effectively equating the measurement problem of quantum mechanics with the hard problem of consciousness. The resulting framework falls within panpsychism, and offers potential solutions to the combination problem. Moreover, some of the mathematical structure of measurement spaces, taken for granted in physics, needs justification for qualia, suggesting that the apparent solidity of physical reality is deeply rooted in how humans process information.

研究の動機と目的

• 測定理論からの数学的構造を援用して、感覚的体験を物理的測定としてモデル化することで、意識のハード・プロブレムに取り組む。
• 意識のハード・プロブレムと量子力学における測定問題が、同一の基礎的問題の二面性であると提唱する。
• 時空や意識的主体が事前に存在しない空間としての感覚的体験空間を構築し、観測者の導出された幾何学的モデルを可能にする。
• 感覚的体験空間の位相に基づいて、観測者の視点の論理的重ね合わせを通じて対人間的共感性を確立する。
• 情報処理構造に基づいて、植物やAIなどの非ヒト実体における意識の評価フレームワークを提供する。

提案手法

• レイトンの「伝達可能で客観的な意味」の概念に従い、点が感覚的体験を、開集合が純粋概念を表す、酔いどれ（sober）トポロジカル空間としての感覚的体験空間を定義する。
• 主観的時間、論理的選言、対合演算（involution）といった代数的構造を導入し、意識的体験と論理的抽象化のダイナミクスをモデル化する。
• 基礎物理学における測定空間との類似性を用いて、感覚的体験を物理的測定としてモデル化する。ここでは点が測定を、開集合が測定可能な性質を表す。
• 位相的・代数的双対性を通じて、異なる観測者の視点を関係づけることで、観測者の出現を論理的枠組みで構築し、量子重ね合わせを模倣する。
• 共有される純粋概念に基づいて、観測者間の通信プロトコルを通じて、感覚的体験空間の構造を用いて対人間的共感性を定義する。
• 測度論的構造を統合し、主観的確率を扱い、標準的量子力学の再構築へとモデルを拡張する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 感覚的体験を形式的に物理的測定としてモデル化可能であり、それによって意識のハード・プロブレムと量子力学における測定問題が統合可能か？
• RQ2 時空や主体が事前に前提とされない構造から、意識的観測者の幾何学的モデルがどのように生じるか？
• RQ3 論理的抽象化と感覚的体験の選言が、物理的測定空間の構造とどのように対応するか？
• RQ4 感覚的体験空間の位相的・代数的構造から、事前に通信が存在すると仮定せずに、対人間的共感性はどのように生じるか？
• RQ5 このモデルによれば、感覚的体験を持つために、実体が最小限どの程度の情報処理能力を必要とするか？

主な発見

• 感覚的体験空間は、主観的時間と論理的抽象化をモデル化する代数的構造を備えた、酔いどれトポロジカル空間として形式的に定義され、意識的体験の数学的取り扱いが可能になる。
• 感覚的体験と純粋概念は、物理的測定と測定可能な性質の関係と同型である形で相互依存的であることが示され、深い物理的同等性が示唆される。
• 位相的双対性と視点関係を通じて、時空や意識的主体を事前に仮定せず、観測者の出現が可能になる。
• 対人間的共感性は、論理的量子重ね合わせの形で生じる。異なる観測者の視点は、互いに矛盾する場合でも、共有される純粋概念を通じて関係づけられる。
• このモデルは、繰り返しの経験、論理的選言、概念の自己感知、通信プロトコルの能力を備えた任意のシステムが、原始的意識（proto-consciousness）を有すると示唆する。
• このフレームワークは還元主義に偏らず、測定と感覚的体験を原始的とみなす。情報生成プロセスを通じて、量子理論の再構築の基盤を提供する。