Streven. Jaargang 60

[p. 740]

Wetenschap binnenste buiten
Denkende machines
Geert Verschuuren

Het is vooral aan de filosoof René Descartes te danken dat we over het menselijk lichaam praten alsof het een machine is. We beschouwen het hart als een pomp die bloed verwerkt, het oog als een camera die beelden verwerkt, en de maag als een mixer die voedsel verwerkt. Zo heeft Descartes ons leren ‘kijken’. Sindsdien zoeken we bijna automatisch naar de machine in de mens. En die benadering is niet zonder succes gebleven, want met een ‘mechanicistische’ bril zijn we vele levensverschijnselen scherper gaan zien.

Het enige wat Descartes buiten schot hield was het rijk van de gedachten - de geest. Maar intussen hebben wetenschap en techniek niet stil gezeten; er zijn nieuwe machines ontwikkeld die voorheen niet bestonden. Een daarvan is de computer en het lijkt erop dat die machine ons kan helpen om het laatste stukje niet-machine uit de mens weg te werken.

De machine in de mens

Wat is er gebeurd? We weten intussen hoe de computer werkt en hoe de hersenen werken. Alle twee verwerken ze informatie, en wel op een ‘digitale’ manier. De hersenen doen dat van neuron tot neuron volgens het principe van wel of niet vuren, de computer daarentegen van transistor tot transistor volgens het principe van wel of geen stroom. Beide werken dus op basis van een zelfde code (aan/uit). We noemen dit ook wel een binaire code, die formeel bestaat uit ‘enen’ (1) en ‘nullen’ (0). Dat is een formele aanduiding voor een groot aantal alternatieve toestanden, zoals aan/uit, leeg/vol, hoog/laag, op/neer, links/rechts, ja/nee.

Het blijkt dus dat zowel hersenen als computers informatie verwerken volgens een binaire code. Dus wat er in de hersenen gebeurt, is hetzelfde als wat er in de computer gebeurt! Anders gezegd: de herse-

[p. 741]

nen denken zoals een computer denkt. Die conclusie lijkt onontkoombaar.

Zou er dan nog enig verschil bestaan tussen ‘echte’ gedachten in de hersenen en ‘gesimuleerde’ gedachten in de computer? Even zou je misschien nog denken dat ‘echt’ toch iets anders is dan ‘namaak’. Het is bijvoorbeeld mogelijk om op een computerscherm het spijsverteringsproces te simuleren door met enen en nullen beelden te manipuleren volgens een bepaald programma. Wie zou durven betwisten dat gesimuleerd voedsel op het scherm iets ánders is dan echt voedsel in de darmen? Echt voedsel is immers van ander ‘materiaal’ gemaakt dan gesimuleerd voedsel.

In het geval van voedsel is dat duidelijk, maar met informatie liggen de zaken anders, zeggen tegenwoordig nogal wat wetenschappers en filosofen. ‘Echte gedachten’ zijn - zo beweren zij - gebaseerd op de binaire code van de hersenen en bestaan dus eigenlijk louter uit enen en nullen, net als gesimuleerde gedachten. Maar dan zou er dus tussen echte gedachten en gesimuleerde gedachten geen verschil bestaan. Ze zouden alle twee van hetzelfde ‘materiaal’ zijn gemaakt: informatie. En daarmee is ook de geest van Descartes gemechaniseerd, en nog wel volgens zijn eigen programma! Descartes zou zich omdraaien in zijn graf...

Maar hij kan nog even blijven liggen, want er schijnt iets mis te zijn met bovenstaande redenering. Met name de Amerikaanse filosoof John Searle heeft erop gewezen dat informatie meer is dan een serie enen en nullen.

Een kwestie van enen en nullen?

Inderdaad wordt informatie altijd in een bepaalde code uitgedrukt. Een code is geen materieel ding maar een formeel patroon. ‘In-formare’ betekent van oorsprong: het materiaal in vorm brengen of de vorm in materiaal vastleggen. Informatie is dus een bepaalde materiële structuur, bijvoorbeeld inkt op papier, krijt op een bord, geluidsgolven in de lucht, elektrische stroom in draden. Het gebruikte materiaal is de drager van een code. Het transporteert codes - en daarmee informatie - zoals een auto mensen kan vervoeren.

Uiteindelijk kan elke code worden teruggebracht tot een binaire combinatie - bijvoorbeeld van tweetallen zoals aan/uit (transistoren en neuronen), kort/lang (morse), op/neer (braille), links/rechts (telraam). Informatie kan verschillend gecodeerd worden; een zelfde gedachte kan in morse, maar ook in braille worden uitgedrukt. Niet de informatie maar de drager van de informatie is verschillend. Omge-

[p. 742]

keerd kan de code van een gedachte uit de hersenen in de computer wellicht dezelfde binaire vorm hebben als in de hersenen. In die zin is informatie in de hersenen en informatie in de computer van hetzelfde ‘materiaal’ gemaakt; dat materiaal is namelijk de binaire code.

Maar zodra ik eenmaal heb toegegeven dat dezelfde informatie verschillend gecodeerd kan worden, is het niet meer mogelijk om code en informatie aan elkaar gelijk te stellen. De code is niet de informatie zelf maar is slechts een voertuig voor informatie. Dezelfde informatie kan in een tweetallige of in een veeltallige code worden uitgedrukt, want codes zijn slechts informatiedragers.

Ook een binaire code is dus een voertuig voor informatie. Het feit dat echte gedachten en gesimuleerde gedachten een zelfde binaire code hebben, betekent daarmee nog niet dat hun informatie identiek is, maar hooguit dat de drager van de informatie identiek is. Wat echte en gesimuleerde gedachten met elkaar gemeen hebben, is dezelfde soort code, maar dat is slechts één kant van de informatie. Syntactisch gezien mogen echte en gesimuleerde gedachten dan hetzelfde zijn, maar dat zegt nog niets over de informatie die zij bevatten.

En daarmee zijn we terug bij ‘af’. Als een code slechts het syntactische aspect van informatie betreft en informatie dus niet hetzelfde is als de code waarin ze zit verpakt, dan volgt daarop onmiddellijk de vraag: wat is informatie dan wél? Is informatie misschien datgene waar de informatie over gaat? In tegenstelling tot de benadering uit voorgaande alinea, die syntactisch was, is deze benadering semantisch.

Volgens de semantische benadering heeft informatie niet alleen een code maar ook inhoud en betekenis - dat wil zeggen: informatie heeft een bepaalde inhoud en verwijst naar iets buiten zichzelf. Anders gezegd, informatie gáát ergens over. Informatie is meer dan een serie enen en nullen. Zonder verwijzing naar iets buiten de symbolen van de taal zou elke taal een gesloten systeem zijn. In een woordenboek kunnen woorden alleen maar met behulp van elkaar worden uitgelegd; die vicieuze cirkel is slechts te doorbreken als woorden over iets buíten de taal gaan. Men zegt dan ook wel dat echte gedachten intentioneel zijn: ze gaan ergens over, en daardoor gaat taal ergens over.

Welnu, sommige filosofen zoals John Searle and Hubert Dreyfus beweren dat echte gedachten in de hersenen intentioneel zijn, maar dat gesimuleerde ‘gedachten’ in de computer dat niet zijn. Echte gedachten zouden dus meer zijn dan een serie enen en nullen. Syntactisch gezien zijn ze misschien hetzelfde opgebouwd als gesimuleerde gedachten, maar semantisch gezien zijn ze niet vergelijkbaar. Wat computers simuleren is slechts het syntactische aspect van informatie. Computers zijn hooguit syntactische maar geen semantische creaties - beweren deze filosofen.

[p. 743]

Een driehoeksverhouding

De vraag die zich dan onmiddellijk opdringt is hoe informatie inhoud kan krijgen. ‘Van nature’ hebben informatiecodes namelijk geen betekenis. Ik kreeg laatst een poster toegestuurd met een serie van 26 verschillende soorten vlindervleugels die elk één van de letters A tot en met Z vertoonden. Dat er in de natuur zo'n collectie te vinden is, betekent natuurlijk nog niet dat ons alfabet een universele ‘natuurcode’ is; Grieks, Hebreeuws en spijkerschrift maken gebruik van andere codes. Het patroon op de eerste vleugel van de poster is voor vele volkeren een ‘A’, maar niet voor alle mensen, en zeker niet voor vlinders. Boeken - om eens een ander voorbeeld te noemen - staan vol informatie voor lezers die de code verstaan, maar aan boekenwurmen hebben ze slechts papiermoleculen te bieden. Kortom, het is de gebruiker van de code die aan de informatiedrager een bepaalde informatieinhoud toekent. Informatie is het resultaat van een driehoeksverhouding tussen gebruiker, code en inhoud.

Vanwege deze driehoeksverhouding kunnen computers slechts informatie leveren voor gebruikers die de symbolen verstaan. In principe is alles op een computer te simuleren - van berekeningen tot en met vuurwerk - maar de informatieinhoud is afhankelijk van de informatiegebruiker. Computers hebben geen ingebouwde semantiek. Zonder semantische interpretatie van de gebruiker heeft de computer niets anders te bieden dan een verzameling enen en nullen, verstopt in chips en pixels.

Misschien kunnen we zelfs nog verder gaan: zonder gebruiker heeft de computer niet eens een syntaxis. In een computer zitten namelijk helemaal geen enen en nullen, maar wél twee alternatieve toestanden die wij mensen gebruiken als een binaire code van enen en nullen (1/0). Die twee toestanden kunnen in principe van alles zijn - aan/uit, leeg/vol, hoog/laag, op/neer, links/rechts, ja/nee - en daarmee zijn er eigenlijk talloze vormen van computersystemen mogelijk, al zijn die niet allemaal even efficiënt. We hebben de keuze uit een breed scala van systemen, van een telraam tot en met een lichtcomputer - zolang de fysische eigenschappen van het systeem zich maar lenen voor een bruikbare syntactische interpretatie. Zonder de syntactische interpretatie van de gebruiker is een computer niet meer dan een elektronisch circuit.

Kortom, de hardware van een computer bezit zelfs geen syntaxis, laat staan een semantiek. Het materiaal is de drager van een code en de code is de drager van een betekenis doordat zowel code als betekenis deel uitmaken van een communicatiesysteem dat door de gebruikers) is opgezet. Zonder gebruiker(s) is er geen code en geen beteke-

[p. 744]

nis, dus ook geen syntaxis en geen semantiek. Informatie bestaat alleen in het hoofd van de gebruikers.

De mens in de machine

Als deze conclusies juist zijn, kunnen er in een computer geen gedachten zitten. Want zouden we informatie uit de computer wél gelijkstellen aan informatie uit de hersenen, dan komt de vraag op wie dan vervolgens de neuronale interacties in de hersenen syntactisch en semantisch moet interpreteren als informatie. Als onze hersenen inderdaad ‘computers van vlees en bloed’ zouden zijn, dan moet er in de hersenen ‘iemand’ achter de knoppen van onze neuronale computer zitten om van alternatieve toestanden een binaire code te maken en die vervolgens ook nog inhoud te geven.

En dan kunnen we niet meer ontkomen aan de gedachte van ‘een mens in de machine’. Misschien hebben we ooit gedacht dat het denken van de mens niet te begrijpen zou zijn zonder de computer, maar nu blijkt het omgekeerde - namelijk dat de computer niet kan denken zonder de mens. Het verhaal dat begonnen is met ‘de machine in de mens’ blijkt te eindigen met ‘de mens in de machine’. Ik betwijfel of de voorstanders van ‘een machine in de mens’ die consequentie willen aanvaarden.

Een sluitend verhaal, zou je zo zeggen. Totdat we ons realiseren dat we misschien in een terminologische valkuil terecht zijn gekomen. Wat is er namelijk in bovenstaande discussie gebeurd? We hebben ‘gedachten’ gelijkgesteld aan ‘informatie’. En dat heeft zo zijn risico's. Het begrip informatie heeft in ons taalgebruik en in bovenstaande discussie een erg specifieke betekenis gekregen. Inderdaad verwerken zowel computers als hersenen informatie, maar eigenlijk doen ze dat alleen maar in heel speciale gevallen. Mijn hersenen verwerken informatie wanneer ik bijvoorbeeld een boek lees. Zo'n boek bevat informatie voor wie de code verstaat. Maar het grootste gedeelte van de dag verwerken mijn hersenen geen informatie maar andere gegevens, zoals warmteprikkels en pijnsignalen. Sommige van deze gegevens worden door ons gebruikt voor menselijke communicatie - bijvoorbeeld akoestische signalen voor morse of tactiele signalen voor braille. Alleen dán is er sprake van informatie. Maar de meeste gegevens die wij dagelijks verwerken, vormen géén informatie in bovenstaande zin.

En voor computers geldt hetzelfde. Mijn computer verwerkt informatie wanneer ik bijvoorbeeld mijn tekstverwerkingsprogramma heb aanstaan. Op dat moment zijn er mensen nodig die de informatie verstaan, want informatie bestaat alleen in het hoofd van de gebruikers.

[p. 745]

Maar computers kunnen ook heel andere dingen doen, zoals meetgegevens vastleggen en controleren, fotobeelden en tekeningen bewerken, muziek maken, of robots besturen.

Vanaf het moment dat de computer gegevens (en dus niet zozeer informatie) verwerkt, is er in de machine geen mens meer nodig die van een serie alternatieve toestanden enen en nullen maakt en vervolgens deze enen en nullen in informatie omzet. In zo'n geval verwerkt de computer input-gegevens tot output-gegevens (volgens bepaalde regels/programma's). Uiteraard staat het mensen vervolgens vrij om die gegevens op te vatten als informatie - dat wil zeggen: als een code die voor de juiste gebruiker(s) een bepaalde betekenis heeft. Maar dat is een volgende stap. Zover hoeven we in deze discussie niet te gaan.

Computers voor van alles en nog wat

Voorlopig mogen we concluderen dat een computer misschien een goed model is van de hersenen. Dat wil zeggen dat een computer simuleert wat er in de hersenen gebeurt wanneer mensen denken of reageren. Tenslotte is het zo dat alles zich in een bepaald opzicht met alles laat vergelijken. Dus waarom zouden hersenen niet met computers te vergelijken zijn? Anders gezegd, een computer is een model van de hersenen - niet meer en niet minder. Kennis van machines heeft ons ooit geholpen het menselijk lichaam te begrijpen; telefooncentrales, bijvoorbeeld, hebben ons inzicht in de werking van het zenuwstelsel verbeterd. En nu mogen computers ons helpen om de hersenwerking beter te begrijpen.

Dat lijkt me een constatering die veilig is. Een ‘model’ is namelijk nooit een volledige kopie van het origineel, en ‘simulatie’ is niet na-doen maar doen-alsof. In die zin simuleert de werking van een computer niet alleen de werking van de hersenen maar ook de werking van een ouderwetse schrijfmachine of een ouderwetse rekenmachine. In principe kan álles met een computer worden gesimuleerd, dus ook de werking van de hersenen.

Om verder te lezen

N. Mars, Kennissystemen en redenerende machines, in Natuur & Techniek, 1989, nr. 5.