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Physikalische Erklärung für das Bewusstsein?

501 Beiträge, Schlüsselwörter: Bewusstsein, Physik, Logik, Quantenmechanik
mathematiker
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Physikalische Erklärung für das Bewusstsein?

18.02.2014 um 02:51
@Shrimp
Shrimp schrieb:Die Automatentheorie kommt aus der theoretischen Informatik.
theoretische Informatik und mathematische Logik sind untrennbar verknüpft.
Shrimp schrieb:Wir können also auch mit jeder implementierten Turingmaschine Parallelen ziehen. Somit wären wir nach deiner Logik auch Siliziumchips, so wie wir auch Quantenrechner sind.
Das stimmt. Man muss das mathematische Modell natürlich richtig interpretieren.


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Shrimp
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18.02.2014 um 02:55
@mathematiker
mathematiker schrieb:theoretische Informatik und mathematische Logik sind untrennbar verknüpft.
Ändert nichts daran, dass du da einen Logikfehler hattest.

Du hast unter Biochemie und Neuroinformatik etwas Falsches verstanden.

Und du hast einen Einfluss der Quantenwelt daraus abgeleitet, da man mit beiden Automaten konstruieren kann.

Das ist genug, um vielleicht nochmal in Ruhe drüber zu lesen.


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mathematiker
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18.02.2014 um 03:01
@Shrimp
Shrimp schrieb:Du hast unter Biochemie und Neuroinformatik etwas Falsches verstanden.
Das halte ich für ein Gerücht. Die Begriffe sind ohnehin nicht eng gefasst.
Shrimp schrieb:Und du hast einen Einfluss der Quantenwelt daraus abgeleitet, da man mit beiden Automaten konstruieren kann.
Den Einfluss habe ich nicht benannt, nur die Parallelen. "Das Gehirn als Quantencomputer zu interpretieren" ist vielleicht ungünstig ausgedrückt gewesen, dennoch gebe ich diese Vermutung nicht auf, man kann sich seine Automaten auch anders konstruieren, die müssen nicht auf Synapsen aufbauen, dass muss ich mir allerdings exakter überlegen.

Jedenfalls wirst Du mir keine umfassende Theorie des Gehirns liefern können, die auf Basis von von Synapsen und deren Wechselwirkung basiert.


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Shrimp
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18.02.2014 um 03:08
@mathematiker
mathematiker schrieb:Das halte ich für ein Gerücht. Die Begriffe sind ohnehin nicht eng gefasst.
Die Biochemie und Neurophysiologie des Nervensystems und die Neuroinformatik, also die Informatik von neuronalen Netzen ist schon so eng gefasst, dass Quantenverschränkung nicht drin vorkommt.
mathematiker schrieb:dennoch gebe ich diese Vermutung nicht auf, man kann sich seine Automaten auch anders konstruieren, die müssen nicht auf Synapsen aufbauen, dass muss ich mir allerdings exakter überlegen.
Wir wissen aber, woraus das Gehirn aufgebaut ist.
Und die Quantensensoren fehlen definitiv.

Darf ich jetzt mal bitte nach deiner wissenschaftlichen Vorbildung fragen, wo du so freimütig mit Begriffen wie Verschränkung, Neuroinformatik und Automat um dich wirfst?
mathematiker schrieb:Den Einfluss habe ich nicht benannt, nur die Parallelen.
Doch, das hast du:
mathematiker schrieb:vielleicht arbeitet das Gehirn mit Quantenverschränkung, diesbezüglich gab es bereits Überlegungen von Roger Penrose.


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mathematiker
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18.02.2014 um 03:15
@Shrimp
Shrimp schrieb:Die Biochemie und Neurophysiologie des Nervensystems und die Neuroinformatik, also die Informatik von neuronalen Netzen ist schon so eng gefasst, dass Quantenverschränkung nicht drin vorkommt.
Dann fasse doch mal zusammen, wie eng man Deiner Ansicht nach die Grenze zu anderen Bereichen der Wissenschaft ziehen sollte ?
Ich sehe lieber alles im Verbund.
Shrimp schrieb:Darf ich jetzt mal bitte nach deiner wissenschaftlichen Vorbildung fragen, wo du so freimütig mit Begriffen wie Verschränkung, Neuroinformatik und Automat um dich wirfst?
Tut das was zur Sache ? ;-) Ich beschäftige mich normalerweise nicht mit dem Bewusstsein, eher hobbymäßig, hauptsächlich befasse ich mich in Rahmen meines Mathematik Master Studiums mit Topos Theorie, kategorieller Logik und Modelltheorie.
Wie ist es den um Dein Fachbereich bestellt ?


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Shrimp
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18.02.2014 um 03:24
@mathematiker
mathematiker schrieb:Wie ist es den um Dein Fachbereich bestellt ?
Studium der Molekularbiologie und nun der Informatik.
mathematiker schrieb:Tut das was zur Sache ? ;-) Ich beschäftige mich normalerweise nicht mit dem Bewusstsein, eher hobbymäßig, hauptsächlich befasse ich mich in Rahmen meines Mathematik Master Studiums mit Topos Theorie, kategorieller Logik und Modelltheorie.
Du lehnst dich halt so weit raus, obwohl du auf dem Bereich ziemlich wacklig stehst, nur bei den Begriffen, die du benutzt.
mathematiker schrieb:Dann fasse doch mal zusammen, wie eng man Deiner Ansicht nach die Grenze zu anderen Bereichen der Wissenschaft ziehen sollte ?
Das hat nichts mit "sollte" zu tun. Selbst wenn man ein eine Polypeptidkette am PC energetisch minimiert, um die native Faltung zu ermitteln, reichen klassische physikalische Betrachtungen weitestegehend aus, das meiste sind Coulombkräfte.

Was willst du also Quantenmechanik bei Nervenzellen anwenden, die du sogar schon deutlich mit dem Lichtmikroskop siehst.
mathematiker schrieb:Ich sehe lieber alles im Verbund.
Was du aber gemacht hast war stattdessen Schwurbelei. Da hättest du genau so gut sagen können, dass es Telepathie gebe, die auch auf Verschränkung basiere.


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mathematiker
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18.02.2014 um 03:40
@Shrimp
Shrimp schrieb:Du lehnst dich halt so weit raus, obwohl du auf dem Bereich ziemlich wacklig stehst, nur bei den Begriffen, die du benutzt.
Ja, Neuroinformatik ist nicht mein Fachgebiet, deshalb sprach ich explizit an, Mutmaßungen anzustellen.
Shrimp schrieb:Was du aber gemacht hast war stattdessen Schwurbelei. Da hättest du genau so gut sagen können, dass es Telepathie gebe, die auch auf Verschränkung basiere.
Nochmals, ich sprach explizit von Mutmaßungen. Ich denke, bei Dir kommt auch nicht mehr raus, wenn Du zum ersten mal Überlegungen zu Themengebieten anderer Fachbereiche anstellst. Entweder man lässt es ganz sein, macht es richtig, oder deklariert seine Aussagen als Vermutungen, letzteres habe ich getan und das ist völlig in Ordnung so.
Shrimp schrieb:Was willst du also Quantenmechanik bei Nervenzellen anwenden, die du sogar schon deutlich mit dem Lichtmikroskop siehst.
Wie ich schon sagte, der Wirkungsbereich der Quantenmechanik ist nicht auf die Mikrowelt beschränkt, ein Effekt der Quantenmechanik der letztendlich über Umwege der SRT auf QED zurück geführt werden kann ist der Elektromagnetismus. Die Aussage die QM beschränke sich nur auf die Mikrowelt ist schlichtweg falsch.
Natürlich nimmt man die Maxwell Gleichungen und klassische Probleme der Eletrotechnik zu beschreiben, Theoretiker haben allerdings immer den Bezug zur QED im Hinterkopf, um zu wissen, wann die Abstraktionsebene gewechselt werden muss.


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18.02.2014 um 08:04
@Shrimp
Shrimp schrieb:Was willst du also Quantenmechanik bei Nervenzellen anwenden, die du sogar schon deutlich mit dem Lichtmikroskop siehst.
Suprafluides Helium sowie Supraleitung sind makroskopische Quanteneffekte. die gibt es durchaus.

Gibt es sogar extra Seminare zu:
http://www.tkm.kit.edu/english/teaching/ws2013_hs_makroq.php

Ob Quanteneffekte in der Neurologie eine ROlle spielen sei aber ersteinaml dahingestellt. Diese UNteresuchung widerspricht dem eher:
In summary, our decoherence calculations have indicated that there is nothing fundamentally quantummechanical about cognitive processes in the brain, sup-
porting the Hepp’s conjecture [33]. Specifically, the computations
in the brain appear to be of a classical rather than quantum nature, and the argument by Lisewski [78] that quantum corrections may be needed for accurate
modeling of some details,e.g. , non-Markovian noise in neurons, does of course not change this conclusion. This means that although the current state-of-the-art in neu-
ral network hardware is clearly still very far from being able to model and understand cognitive processes as complex as those in the brain, there are no quantum mechanical reasons to doubt that this research is on the right track
http://arxiv.org/pdf/quant-ph/9907009.pdf

Aber vielleicht gibt es mitlerweile neuere Untersuchungen dazu.


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18.02.2014 um 08:33
AUch mal interessant zu diesem Thema (makroskopische Quanteneffekte) diese Nature-Veröffentlichung:

http://www.physik.uni-wuerzburg.de/fileadmin/tp3/MechQM/nature08967.pdf

Hier wurde einen Resonantor gebaut mit ~50 µm in Länge und Breite und rund 300 nm in der Höhe.

Bei Figure 1d sieht man ein typisches klassische Frequenzverhalten des Systems bei 293 K.
Anschließend wird das gesamte System auf 25 mK heruntergekühlt und quantisierte Phononezustände konnten angeregt werden.

ZUsammenfassend auf diesen Papern basierend ist es aber zumindest gerade schwer vorstellbar das im Gehirn Quanteneffekte die entscheidende Rolle spielen sollen. Dazu müsste eine Konsistene Erklärung her wie Dekohärenzeffekte auf den entscheidenden Zeitskalen vermieden werden und wie quantisierte Grundzustände bei Körpertemperatur erreicht werden können.


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18.02.2014 um 10:21
@mojorisin
Ich meine mich erinnern zu können, dass man letztes(??) Jahr herausgefunden hat, dass bei irgend einem kleinen Vogel (Rotkehlchen??) ein Verschränkungseffekt im Auge dafür verantwortlich ist, dass der Vogel das Erdmagnetfeld wahrnehmen kann. Das verschränkte Teilchen dient da wohl irgendwie als besonders starker Dipol. Aber genaueres weiß ich jetzt auch nicht, müsste man mal Google anschmeißen.


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18.02.2014 um 11:40
@mathematiker
mathematiker schrieb:Ich sehe lieber alles im Verbund.
Damit wird man in der Vielteilchentheorie nicht weit kommen.

Es geht dabei weniger um Vorlieben als um Notwendigkeiten.

Die Naturwissenschaftler müssen ihre Modelle gut genug verstehen um Vorhersagen ableiten zu können oder die Modelle sind vielleicht mathematisch interessant aber wissenschaftlich nutzlos.

Wenn du die Quantenverschränkungen alle mitnehmen willst
Wirst du nicht weiter als sagen wir mal 10 Atome kommen bevor selbst der beste Supercomputer unter dem Berg der Komplexität begraben wird...
Also muss man Näherungen machen...

Schon auf Protein ebene ist es notwendig die Quanteneffekte von allem bist auf dem Aktiven Zentrum auszuintegrieren wenn man noch zu irgendwelchen Ergebnissen kommen will.

Bei den Modellen die Neurowissenschaftler studieren werden meistens ganze Nervenzellen als Punkte eines Graphen beschrieben.
Nicht mal Proteine tauchen als Objekt auf, geschweige denn Atome geschweige denn Quantenzustände.

Nicht weil irgendjemand keine Qunatenverschränkungen mag sondern mehr weil die am ehesten verzichtbar erscheinen.
mathematiker schrieb:Wie ich schon sagte, der Wirkungsbereich der Quantenmechanik ist nicht auf die Mikrowelt beschränkt, ein Effekt der Quantenmechanik der letztendlich über Umwege der SRT auf QED zurück geführt werden kann ist der Elektromagnetismus.
Du bekommst die Maxwellgleichungen in dem du die Freiheitsgrade der Photonen ausintegrierst
Und so ein Objekt namens elektromagentsiches Feld erzeugt das a) einfacher ist und b) sich im Mittel so verhält wie es die Photonen taten.

In der Vielteilchen Theorie macht man das gleiche nochmal und nochmal und nochmal....Es ist wirklich nicht so dass die QM im Makrokosmos nicht gelten würde
es ist eher so dass du in der Mehrzahl der Fälle keine chance hast auszurechnen was sie eigentlich sagt ausser du machst die richtigen Näherungen.


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Shrimp
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18.02.2014 um 12:09
@HYPATIA

Ob die Magnetorezeption von Vögeln auf Radikalpaarbildung oder auf Cryptochromen basiert, ist nicht geklärt.

Du meinst das hier:
http://www.pnas.org/content/106/2/353.full.pdf


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18.02.2014 um 13:14
HYPATIA schrieb:Ich meine mich erinnern zu können, dass man letztes(??) Jahr herausgefunden hat, dass bei irgend einem kleinen Vogel (Rotkehlchen??) ein Verschränkungseffekt im Auge dafür verantwortlich ist, dass der Vogel das Erdmagnetfeld wahrnehmen kann. Das verschränkte Teilchen dient da wohl irgendwie als besonders starker Dipol. Aber genaueres weiß ich jetzt auch nicht, müsste man mal Google anschmeißen.
"Nach Rotkehlchen, Dorngrasmücke und Tauben konnte der Magnetsinn inzwischen bei ungefähr 50 Arten nachgewiesen werden:"

Wikipedia: Magnetsinn


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Bekannter
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18.02.2014 um 13:15
@HYPATIA
@Shrimp
Habe auch was gefunden, bei science BlogTM bezüglich: Die Quantenverschränkung im Auge des Vogels


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Shrimp
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18.02.2014 um 13:32
@Bekannter

Der hat auch nur die Bilder aus dem Paper geklaut. Deswegen ist es trotzdem noch nicht belegt. ^^


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Bekannter
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18.02.2014 um 13:43
@Shrimp
Wollte auch einen Beleg liefern, sondern lediglich was zu der Suche von @HYPATIA beisteuern.


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18.02.2014 um 13:51
Shrimp schrieb:Du meinst das hier:
http://www.pnas.org/content/106/2/353.full.pdf
Merci :)

Nicht dass es jedoch von großer Bedeutung wäre. QM ist keine Magie und ein Quantencomputer sind auch nur Turing-Maschinen (nichtmal richtige). Wobei ich gefühlsmäßig sagen würde, dass auch ein klassisches neurales Netz locker die notwendige Komplexität bereitstellt, die man braucht für einen Menschen.

Die ganze Sache klärt sich, sobald wir genügend Rechenpower haben um ein Gehirn zu simulieren :)

Wenn du schon Informatiker bist, @Shrimp, kennst du dich damit ja sicher besser aus: Momentan ist doch die große Hürde in der Theorie neuraler Netze, dass nicht ganz klar ist, wie man ein sich dynamisch änderndes Netz behandelt muss, oder?
Ich hatte lediglich mal Kontakt mit Neuralen Netzen bei Reglerentwürfen, und dort mussten wir das Netz vorher trainieren, während es zur Laufzeit dann statisch war.


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18.02.2014 um 14:09
HYPATIA schrieb:Die ganze Sache klärt sich, sobald wir genügend Rechenpower haben um ein Gehirn zu simulieren
Quantencomputer könnten die nötige rechen power liefern. :)


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18.02.2014 um 14:11
Wenn jemand auf geeignete Algorithmen kommt, ja ;) Momentan können Quantencomputer soweit ich weiß in erster Linie ziemlich schnell sortieren. Und dann müssen wir immer noch erstmal einen brauchbaren QMC bauen. Auch nicht ganz trivial.


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Shrimp
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18.02.2014 um 14:15
@HYPATIA
HYPATIA schrieb:Ich hatte lediglich mal Kontakt mit Neuralen Netzen bei Reglerentwürfen, und dort mussten wir das Netz vorher trainieren, während es zur Laufzeit dann statisch war.
So ist das.

Und in der Natur wird eben auch wieder nachjustiert, wenn bestimmte Probleme nicht mehr ausreichend gut gelöst werden. Das Gehirn reguliert sich da offenbar selbst, das Netz ist ja auch deutlich größer als alles, was wir so haben.

Wikipedia: Hebbsche_Lernregel
Wikipedia: Limbisches_System
Wikipedia: Nucleus_accumbens

Und wo da was genau? Tja, wüsste ich auch gern. :D


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