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Text File  |  1992-08-28  |  6.1 KB  |  130 lines

  1.                                                                                 IDEAS, Page 74Those Computers Are Dummies
  2.  
  3.  
  4.  
  5. A physicist's attack riles artificial-intelligence researchers
  6.  
  7. By MICHAEL D. LEMONICK
  8.  
  9.  
  10.     Roger Penrose is hardly the sort of man who would normally
  11. excite much popular interest, let alone controversy. The shy,
  12. somewhat rumpled and unfailingly polite Oxford professor, 58,
  13. has spent most of his career spinning theories in the most
  14. abstruse areas of mathematics and physics. His contributions
  15. to both disciplines have earned him a sterling reputation among
  16. his colleagues. But his pursuits have been so far removed from
  17. the everyday world that few people outside his fields of
  18. expertise were even aware of his existence.
  19.  
  20.     Until last fall, that is, when Penrose brought out the book
  21. The Emperor's New Mind, an in-depth discussion of the
  22. relationship between artificial intelligence, consciousness and
  23. the laws of physics. Despite its complexity and intellectual
  24. rigor, the book quickly jumped onto the best-seller list. And
  25. just like his friend and sometime collaborator Stephen Hawking,
  26. the once obscure Penrose suddenly found himself showered with
  27. publicity. The professor was so unaware of how much the book
  28. was earning that he asked his editor whether there was enough
  29. to cover a few thousand pounds for a new car.
  30.  
  31.     In the ensuing months, he has also found himself under
  32. attack. Reason: Penrose's central conclusion is that computers
  33. will never think because the laws of nature do not allow it.
  34. That angers many artificial-intelligence researchers. M.I.T.'s
  35. Marvin Minsky, one of the field's pioneers, is downright
  36. hostile. Says he: "Penrose is O.K. when he talks about
  37. mathematics, but most of his evidence argues against his
  38. conclusions. As far as I can tell, he is just plain wrong."
  39. Stanford psychologist and AI researcher David Rumelhart is
  40. somewhat milder: "He defines intelligence too narrowly by
  41. saying it depends on consciousness."
  42.  
  43.     Nonetheless, Penrose's reasoning is powerful, and he delves
  44. extensively into such heavy topics as fractal geometry, number
  45. theory, quantum physics, entropy and cosmology to give readers
  46. the necessary background to understand his ideas. "I have to
  47. admit," he says, "that I had been looking for an excuse to
  48. write about many aspects of physics and mathematics anyway, and
  49. this gave me one."
  50.  
  51.     Penrose's first major point is that the human mind can reach
  52. insights that are forever inaccessible to computers. The reason
  53. is that all digital computers operate according to algorithms,
  54. or sets of rules that prescribe how to solve problems. Yet
  55. there are problems that cannot be approached by any system of
  56. rules, a fact shown in the 1930s by the mathematician Kurt
  57. Godel. Godel's theorem establishes that in any mathematical
  58. system there must be certain propositions that are obviously
  59. true but that can never be proved within the rules of the
  60. system.
  61.  
  62.     Mathematician Alan Turing made a related discovery in the
  63. 1950s when he used his Turing machine -- an imaginary, simple
  64. computer -- to prove that there are some mathematical problems
  65. that are solvable but that cannot be solved even in principle
  66. by a digital computer. Says Penrose: "The very fact that the
  67. mind leads us to truths that are not computable convinces me
  68. that a computer can never duplicate the mind" -- this despite
  69. the fact that the human brain is often described as a
  70. particularly complex computer.
  71.  
  72.     As Penrose freely admits, his other main theory is far more
  73. speculative. It holds that consciousness and insight, which he
  74. says are beyond the capabilities of computers, are governed by
  75. as yet undiscovered laws of physics. The idea that computers
  76. are necessarily unconscious and without insight is largely
  77. based on his own experience in solving abstract puzzles. And
  78. it is true that these mental processes are not explained by
  79. existing laws of physics. The answers will come, says Penrose,
  80. with the merger of Einstein's theory of relativity, which
  81. concerns itself with gravity, and quantum theory, which governs
  82. the sub-microscopic world. These two theories are
  83. mathematically incompatible, and physicists are hard at work
  84. trying to create a quantum version of gravity.
  85.  
  86.     One consequence could be to establish the boundaries of
  87. quantum mechanics, which says particles can suddenly jump from
  88. one place to another without traversing the space in between.
  89. Penrose's intuition, although he has no proof, is that these
  90. effects may apply not just to atoms but also to objects as big
  91. as brain cells. An act of creative thinking, he argues, could
  92. be the outward manifestation of neurons making quantum jumps
  93. from one energy state to another. Since computers do not operate
  94. by quantum rules, he says, they will never have insights.
  95.  
  96.     Moreover, he believes, quantum gravity could be behind
  97. consciousness itself. The argument is tricky, but one reason
  98. for this belief is that consciousness carries with it a
  99. peculiarity that baffles physics: humans perceive time as
  100. moving forward rather than backward. But virtually all the laws
  101. of physics are time symmetric -- they work equally well in
  102. forward or in reverse -- and the mind presumably operates by
  103. physical laws.
  104.  
  105.     Penrose's answer is that when quantum gravity is finally
  106. constructed, it will prove to be time asymmetric -- that is,
  107. it will not work in reverse. Why? Because the Big Bang that
  108. started the universe must, at its earliest moments, have been
  109. governed by quantum gravity. And the Big Bang was surely a
  110. time-asymmetric phenomenon that could not happen in reverse.
  111. If quantum gravity winds up being the theory governing the
  112. mind, that will also explain why time moves forward, not
  113. backward.
  114.  
  115.     In short, Penrose believes human creativity and
  116. consciousness are nothing less than the perceptible workings
  117. of the most basic laws of the universe. It is a bolder position
  118. than other physicists are prepared to take, but Penrose likes
  119. to be different. Says he: "Worrying about things that no one
  120. else worries about is where insights come from."
  121.  
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.