Mengakui Kecerdasan Non-Manusia

Kecerdasan tidak jarang seperti yang kita suka yakini

“Begitu kehidupan dimulai, saya pikir kehidupan cerdas adalah hasil yang sangat mungkin. Itu telah berevolusi secara terpisah beberapa kali di Bumi. "John Hardy selama diskusi panel Breakthrough Prize 2019," Apakah ada kehidupan di tempat lain di alam semesta? "

Diasumsikan (berani saya katakan diterima?) Bahwa kecerdasan telah berevolusi secara independen lebih dari sekali di Bumi. Sekali (atau tiga kali) untuk mamalia laut, gajah, dan primata. Sekali untuk burung gagak keluarga dan burung beo. Dan sekali untuk cephalopoda, khususnya Coleoidea tanpa cangkang: gurita, cumi-cumi, dan cumi-cumi.

Bagi saya, gagasan bahwa hewan non-manusia itu cerdas adalah berita. Saya menduga titik buta ini tumbuh dari keinginan untuk menghindari tekanan emosional, karena saya telah makan hewan seumur hidup, dan mengorbankan ribuan hewan untuk penelitian neurobiologi. Sulit untuk melakukan hal-hal itu sambil mengakui bahwa hewan itu cerdas. Saya juga orang yang fokus pada kata-kata dan komunikasi, dan saya cenderung menutup makhluk yang saya tidak bisa berkomunikasi dengan, manusia atau tidak.

Sudut pandang saya yang berubah-ubah semuanya dimulai dengan kesempatan melihat sekilas buku di perpustakaan. Judulnya adalah, “Apakah Kita Cukup Cerdas untuk Mengetahui Bagaimana Hewan Pintar?” Oleh Frans de Waal. Saya tertawa. Saya tidak mengambilnya atau membacanya, tetapi judulnya tetap melekat pada saya, dan saya mulai mempertimbangkan pertanyaan itu.

Begitu saya mulai mencarinya, bukti kecerdasan hewan ada di mana-mana. Lihat, misalnya, artikel yang luar biasa ini oleh Jonathan Balcombe di Nautilus, “Ikan Dapat Lebih Cerdas dari Primata.” Tonton setiap episode Planet Bumi atau Planet Biru, dan Anda akan terpana dengan jumlah spesies yang menggunakan alat atau bergabung dengan orang lain untuk mengoordinasikan upaya menuju tujuan bersama.

Bagaimana kecerdasan hewan didefinisikan dan diukur, tekanan evolusi apa yang diyakini menghasilkan kecerdasan, dan apa, jika ada, yang membuat manusia istimewa? Di bawah ini adalah apa yang saya temukan sejauh ini.

Apa itu kecerdasan?

Kita semua dapat mendaftar fitur-fitur kecerdasan manusia: Pembelajaran, perencanaan, perilaku yang diarahkan pada tujuan, pengambilan keputusan, pemecahan masalah. Lebih umum, kami menyebutnya fungsi eksekutif. Kami percaya kekuatan kognitif kita muncul dari korteks serebral, lapisan terluar otak.

Melihat otak secara makroskopik, kami perhatikan permukaannya berbelit-belit. Gyri dan sulci membuat puncak dan lembah; lebih banyak area permukaan untuk lebih banyak neuron.

Secara mikroskopis, kita melihat bahwa korteks diatur menjadi baris dan kolom. Barisnya seperti kue enam lapis, masing-masing lapisan dengan bahan dan rasa sendiri. Kolom kortikal adalah unit komputasi individual, masing-masing didedikasikan untuk memproses input sensor spesifik, seperti sudut kanan atas bidang visual Anda, atau sensasi jari kelingking Anda. Kolom tidak terisolasi. Mereka terhubung satu sama lain dan ke struktur otak yang lebih dalam di otak.

Ini semua informasi hebat. Kita dapat membuat daftar beberapa perilaku yang kita anggap sebagai peragaan kecerdasan. Kami memiliki daftar bagian dan peta otak yang mendapatkan anotasi secara lebih rinci setiap hari. Kami bahkan mulai menghubungkan keduanya, mengidentifikasi sirkuit saraf yang mendasari persepsi, pengambilan keputusan, dan perilaku yang diarahkan pada tujuan.

Semua informasi ini masih gagal menjawab pertanyaan, apa itu intelijen, terutama dengan cara yang dapat digeneralisasikan untuk non-manusia. Itulah tepatnya yang perlu kita ketahui sebelum kita dapat mengenali kecerdasan pada makhluk lain, yang tidak akan memiliki struktur atau perilaku otak yang sama dengan kita.

Tampaknya peneliti hewan dan pengembang AI berjuang untuk mendefinisikan apa yang dianggap sebagai kecerdasan. George M. Church, Profesor Genetika di Harvard, baru saja memposting kutipan dari babnya “Pikiran yang Mungkin: Dua Puluh Lima Cara Melihat AI” yang menurut saya relevan di sini. Dia memperingatkan bahwa manusia sulit sekali untuk mengakui kecerdasan buatan sebagai valid atau layak dilindungi, dan mereka harus melakukannya. Kedengarannya sangat mirip diskusi tentang kecerdasan hewan.

Dia memberikan wawasan yang dapat membantu kita mendefinisikan kecerdasan. Dia berbicara tentang algoritma yang dirancang untuk sistem AI di sini, tapi saya pikir itu berlaku lebih luas untuk evolusi kecerdasan.

“Untuk kehendak bebas, kami memiliki algoritma yang tidak sepenuhnya deterministik atau acak tetapi ditujukan untuk pengambilan keputusan probabilistik yang hampir optimal. Orang bisa berargumen bahwa ini adalah konsekuensi praktis Darwin dari teori permainan. Untuk banyak (tidak semua) game / masalah, jika kita benar-benar dapat diprediksi atau benar-benar acak, maka kita cenderung kalah. "Lihat seluruh kutipan," Bill of Rights untuk Era Inteligensi Buatan: Kita harus peduli tentang hak-hak semua orang sebagai keragaman pikiran yang belum pernah terjadi sebelumnya muncul. "
Teori permainan bermunculan di mana-mana saya melihat hari ini. Banyak bidang penelitian tampaknya menyatu pada teori ini dan memodelkan sistem mereka sebagai permainan multipemain. Pelajari itu! Foto oleh Artur.

Saya suka ungkapannya di sini bahwa kehendak bebas, atau pengambilan keputusan probabilistik, adalah konsekuensi Darwin. Membongkar sedikit, ada keseimbangan optimal antara prediktabilitas dan keacakan yang memungkinkan makhluk menjadi fleksibel dalam pikiran dan tindakan. Diperlukan untuk inovasi. Memiliki kemampuan untuk mencoba sesuatu yang baru dalam keadaan yang menantang dapat menjadi perbedaan antara bertahan hidup dan kepunahan.

Saya pikir fungsi probabilistik yang optimal adalah mekanisme inti yang diperlukan untuk kecerdasan. Ini adalah fitur di setiap tingkat organisasi, dari perilaku, hingga sirkuit saraf yang mendasari perilaku, hingga protein yang mendasari pensinyalan saraf.

Sinyal listrik di otak didasarkan pada pembukaan dan penutupan berbagai saluran ion yang tertanam dalam membran neuron. Tebak apa? Pembukaan dan penutupan itu bersifat stokastik. Ada distribusi probabilitas bahwa saluran ion akan terbuka diberikan stimulus tertentu. Bahkan untuk saluran ion di mana struktur telah ditentukan pada resolusi sub-nanometer dan mekanisme fisiologis yang menyebabkan saluran untuk membuka dan menutup telah diketahui, tidak ada yang dapat memprediksi dengan pasti apakah saluran ion individu akan terbuka di sebuah diberikan waktu.

Contoh distribusi probabilitas yang menunjukkan probabilitas bahwa saluran ion akan terbuka pada peningkatan konsentrasi X (molekul yang Anda minati). Bahkan pada probabilitas puncak terbuka, hanya sekitar 80% saluran akan terbuka. Bahkan dalam ekor distribusi yang disorot, sebagian kecil saluran ion akan terbuka.

Fungsi probabilistik optimal adalah cara lain untuk mengatakan bahwa sistem berfungsi dengan distribusi probabilitas yang ideal. Ekor distribusi berada di sweet spot di mana ada cukup keacakan, cukup suara, sehingga sistem secara rutin dapat mencoba pola pensinyalan alternatif di latar belakang tanpa mengganggu fungsi keseluruhan. Terkadang, pola pensinyalan baru yang dihasilkan secara acak menghasilkan hasil, dan diperkuat secara positif. Untuk bukti ini, bacalah tentang bagaimana otak belajar mengendalikan perangkat eksternal melalui antarmuka mesin otak.

Apakah saya terdengar gila, atau apakah itu masuk akal seperti yang saya pikirkan? Ok, mari kita jangkau jangkauan besar untuk sebuah definisi dengan pertanyaan yang lebih praktis - bagaimana para peneliti hewan mengukur kecerdasan?

Indikator kecerdasan hewan

Struktur otak

Ada beberapa fitur karakteristik struktur otak yang terkait dengan kecerdasan. Salah satu fitur adalah otak yang besar relatif terhadap ukuran tubuh. Yang kedua adalah adanya struktur khusus yang terkait dengan fungsi eksekutif, seperti perhatian, perencanaan, dan pembelajaran. Seperti yang disebutkan, manusia memiliki korteks. Burung memiliki nidopallium dan cephalopoda coleoid memiliki lobus vertikal. Yang lain adalah kepadatan interneuron yang tinggi, penting untuk menciptakan koneksi lokal dan jarak jauh antara ganglia khusus di dalam otak dan sistem saraf tepi.

Indikator yang diterima ini bias oleh keyakinan kami bahwa manusia adalah puncak kecerdasan di Bumi. Saya cenderung berpikir bahwa sistem saraf cukup fleksibel untuk mengatur sendiri banyak cara berbeda untuk menimbulkan kecerdasan, dan kita tidak boleh menutup pikiran kita terhadap alternatif.

Cephalopoda adalah contoh yang bagus untuk itu. Meskipun mereka memiliki semua indikator yang tercantum di atas, mereka juga memiliki fitur otak yang unik. Cephalopoda mengendalikan pergerakan banyak anggota tubuh yang fleksibel dengan sejumlah besar derajat kebebasan. Untuk melakukannya, mereka lebih bergantung pada pemrosesan dalam neuron perifer sehingga mereka dapat melakukan gerakan stereotip tanpa menyampaikan ke sistem saraf pusat. Bahkan, mereka tampaknya tidak memiliki representasi sentral dari anggota tubuh mereka seperti vertebrata cerdas lakukan (lihat artikel ini tentang penggerak Octopus).

"Sistem saraf cephalopoda merupakan contoh yang mencolok dari organisasi yang diwujudkan, di mana otak pusat bertindak sebagai unit pengambilan keputusan yang mengintegrasikan informasi sensor multimodal dan mengoordinasikan perintah motor yang dijalankan oleh pinggiran." Piero Amodio et al.

Fleksibilitas perilaku

Selain morfologi otak, para ilmuwan mengamati dan menguji perilaku hewan untuk mencari fleksibilitas perilaku, atau kemampuan hewan untuk mengubah perilaku mereka berdasarkan keadaan. Beberapa contoh termasuk demonstrasi pembelajaran, pemecahan masalah, perencanaan, atau penggunaan alat, terutama penggunaan alat inovatif atau penggunaan beberapa alat secara bersamaan. Hewan sosial dapat menunjukkan kecerdasan mereka dengan bekerja bersama untuk mencapai tujuan kolektif mereka. Ada juga hubungan antara terlibat dalam permainan dan kecerdasan, meskipun ada perdebatan tentang apa yang muncul lebih dulu (apakah hewan cerdas bermain, atau apakah bermain membuat hewan lebih cerdas?)

“Manusia dan ikan paus berenang di bawah air bersama-sama” oleh Benjavisa

Sebaliknya, berikut adalah beberapa perilaku yang tidak dianggap cerdas: Perilaku stereotip, berulang. Perilaku “terprogram” atau respons stimulus yang terlatih. Trial-and-error untuk mencapai tujuan, bukan pemecahan masalah.

Ada beberapa perdebatan tentang apakah fleksibilitas perilaku cukup untuk label spesies sebagai kecerdasan, karena perilaku tersebut dapat didukung oleh sirkuit saraf sederhana. Tetapi jika perilaku cerdas ada, apakah penting bahwa sirkuit saraf yang mendukungnya sederhana? Cerdas sama cerdasnya.

Kecerdasan berkembang ketika menjadi penting untuk bertahan hidup

"Ukuran otak terkutuk, jika itu penting untuk kelangsungan hidup suatu spesies maka spesies itu kemungkinan besar akan baik dalam hal itu." Jonathan Balcombe, "Ikan Bisa Lebih Cerdas dari Primata"

Dalam sebuah artikel Trends in Ecology baru-baru ini, “Grow Smart and Die Young: Mengapa Cephalopoda Evolve Intelligence?” Piero Amodio et al. menggambarkan tiga tekanan selektif yang diyakini berkontribusi pada evolusi kecerdasan.

  1. Tantangan dalam menemukan dan mengolah makanan (Hipotesis Kecerdasan Ekologis).
  2. Tantangan kehidupan kelompok (Hipotesis Kecerdasan Sosial).
  3. Tantangan interaksi predator-mangsa.

Cephalopoda berbeda dari spesies cerdas lainnya. Mereka adalah invertebrata, memiliki masa hidup yang pendek, hanya kawin sekali, tidak merawat anak-anak mereka, dan bukan hewan sosial. Namun mereka memiliki struktur otak dan fleksibilitas perilaku vertebrata cerdas. Mengapa mereka mengembangkan kecerdasan?

Piero Amodio et al. berpendapat bahwa hilangnya cangkang mereka 275 juta tahun yang lalu menyebabkan kelompok Coleoidea cephalopoda berevolusi kecerdasan karena meningkatnya kerentanan terhadap berbagai predator.

Kerentanan yang tiba-tiba terhadap pemangsa dapat mendorong evolusi yang cepat

Beberapa minggu yang lalu, sebuah eksperimen ambisius yang menunjukkan seleksi alam diterbitkan. Lihat makalah penelitian, "Menghubungkan mutasi untuk bertahan hidup pada tikus liar," oleh Rowan DH Barrett et al. dalam Sains, dan contoh hebat jurnalisme sains dilakukan dengan benar, "Eksperimen Liar yang Menunjukkan Evolusi dalam Waktu Nyata," oleh Ed Yong, di Atlantik. Saya terutama menyukai artikel Ed Yong karena saya telah menghabiskan waktu di Valentine, Nebraska, tempat penelitian diselesaikan, dan dia memberikan pandangan yang lucu dan membangkitkan interaksi antara penduduk setempat dan para peneliti yang mencerminkan pengalaman saya di sana.

Untuk percobaan ini, para peneliti menangkap ratusan tikus liar dengan bulu berwarna berbeda dan menempatkannya di selungkup besar yang dibangun di atas pasir berwarna terang atau tanah berwarna gelap. Setelah hanya tiga bulan, banyak tikus dengan warna bulu yang tidak menyatu dengan lingkungannya dimakan oleh burung hantu.

Para peneliti mengurutkan gen Agouti, yang diketahui berkontribusi pada warna bulu, untuk setiap tikus. Mereka menemukan tujuh mutasi Agouti yang menghasilkan variasi warna bulu, dan mampu mengkorelasikan setiap mutasi dengan kemungkinan bertahan hidup. Mereka menemukan mutasi yang membuat tikus kecil kemungkinannya untuk bertahan hidup di tanah yang berwarna gelap. Tidak mengherankan, mutasi menghasilkan bulu yang lebih ringan, membuat tikus-tikus itu mudah bagi burung hantu untuk menargetkan pada latar belakang yang gelap. Dalam satu generasi, mutasi itu menjadi umum pada populasi di atas pasir ringan dan jarang pada populasi di tanah gelap. Mereka melanjutkan percobaan ini untuk melihat bagaimana hal ini terjadi untuk generasi mendatang, dan untuk mengurutkan seluruh genom setiap tikus untuk mencari variasi genetik lain yang memengaruhi kelangsungan hidup.

Mouse berwarna gelap di salju putih ini adalah mangsa yang mudah. Oleh Lynn_Bystrom

Berbagai jenis perubahan dapat menyebabkan kerentanan yang tiba-tiba terhadap predator. Dalam kasus tikus berwarna terang, lingkungan mereka berubah. Mereka sebelumnya telah menemukan ceruk yang optimal untuk kelangsungan hidup mereka, dan dipaksa ke dalam ceruk baru yang secara genetik tidak cocok untuk mereka. Ini membuat saya berpikir tentang kebenaran yang menyedihkan bahwa banyak relung lingkungan dihancurkan oleh aktivitas manusia. Spesies yang telah berevolusi untuk bertahan hidup di ceruk itu tiba-tiba mengungsi dan banyak dari mereka akan mati.

Untuk menggeneralisasi, perubahan mendadak dalam ketersediaan ceruk (untung atau rugi), dikombinasikan dengan peningkatan angka kematian karena predator, paparan unsur-unsur, atau infeksi, dapat menyebabkan pengayaan cepat sifat-sifat genetik tertentu. Ini hanya berfungsi jika ada variasi genetik dalam populasi dan setidaknya sebagian kecil dari populasi memiliki sifat yang membantunya bertahan hidup. Jika tidak, spesies tersebut akan punah.

Dalam kasus cephalopoda yang tidak bersenjata, bentuk tubuh mereka berubah. Mereka harus memanfaatkan ceruk baru yang sebelumnya tidak dapat diakses oleh mereka, dan mengembangkan perilaku cerdas untuk menghindari penangkapan. Kematian besar yang mereka hadapi kemungkinan menghasilkan pengayaan cepat dari sifat-sifat genetik tertentu yang menguntungkan, termasuk kecerdasan.

Apakah manusia istimewa?

Ya tentu saja. Kita sombong dalam mengasumsikan bahwa kecerdasan kita jauh melebihi hewan lain, sampai-sampai kita sama sekali tidak bisa mengenali kecerdasan hewan sama sekali, tetapi manusia jelas memiliki keunggulan intelektual. Pertanyaan yang menarik adalah, apa yang membuat kami berbeda dari spesies cerdas lainnya?

Saya percaya kemampuan kami untuk meneruskan informasi dari satu generasi ke generasi berikutnya adalah apa yang membuat kami dapat mencapai lebih banyak lagi. Informasi yang kami sumbangkan dan kurasi dalam masa hidup kami bertahan melampaui keberadaan biologis kami, sehingga generasi berikutnya dapat mengambil apa yang telah kami temukan dan terus membangunnya.

Dalam The Only Harmless Great Thing, penulis Brooke Bolander membayangkan kehidupan batin gajah yang cerdas dan matriarkal. Dia dengan indah menyatakan pentingnya kebijaksanaan bersama dari sudut pandang gajah:

“Tanpa cerita tidak ada masa lalu, tidak ada masa depan, tidak ada Kita. Ada Kematian. Tidak Ada, malam tanpa bulan atau bintang. "

Memang, cerita adalah cara untuk menyampaikan informasi dari satu generasi ke generasi berikutnya, menciptakan pengetahuan komunal, atau "Kita." Manusia mungkin mulai berbagi informasi melalui tradisi lisan, meneruskan cerita-cerita penting dari satu generasi ke generasi berikutnya melalui kata-kata- mulut.

Akhirnya kami mengembangkan teknologi untuk melestarikan cerita dan informasi di luar pikiran kami. Bukti paling awal dari catatan tertulis adalah loh batu bertulis tanggal 3500 SM. Selanjutnya datang papirus, bertanggal 2500 SM. Lompat ke masa kini, di mana teknologi informasi kita tidak hanya merekam informasi tetapi juga menambah kemampuan kita untuk mengingat dan memproses informasi jauh melebihi apa pun yang bisa dilakukan otak kita.

Kecerdasan manusia tidak lagi dibatasi oleh biologi, dan "Kita" kita lebih dari yang bisa kita pelajari dalam hidup kita. Malam itu cerah dengan bintang-bintang yang telah kami petakan dan pelajari selama beberapa generasi, dan informasi itu dapat diakses oleh siapa saja yang ingin mempelajarinya.

Jika seekor lumba-lumba bisa memegang pena, hal yang sama mungkin berlaku untuk mereka. Tentu saja pendahulu cerita adalah bahasa. Hewan berkomunikasi dengan jelas. Apakah bahasa mereka terbatas pada peringatan pemangsa, ketertarikan pada pasangan, dan lokasi keturunan, atau apakah mereka memiliki lebih banyak hal untuk dikatakan?

Diyakini hanya segelintir spesies yang dapat mempelajari vokalisasi baru: manusia, lumba-lumba, paus, anjing laut, gajah, kelelawar, dan beberapa spesies burung. Jumlah ini dapat bertambah ketika kita mulai mencari bukti pembelajaran vokal pada lebih banyak spesies. Pembelajaran vokal adalah dasar dari pengembangan bahasa. Hanya jika kita dapat memecahkan kode bahasa binatang kita dapat mengetahui apakah mereka memiliki cerita untuk disampaikan. Jika ya, mungkin kita bisa memegang pena untuk mereka.

Terima kasih sudah membaca

Saya ingin menulis buku! Tolong dukung upaya saya dengan mendaftar ke milis saya. Sebagai gantinya Anda akan menerima buletin bulanan dengan tautan ke cerita terbaru saya dan konten yang dikuratori hanya untuk Anda. Daftar sekarang.