Computationalismus

Computationalismus (auch Computertheorie des Geistes oder Computational Theory of Mind, kurz CTM) bezeichnet in der Philosophie des Geistes eine Gruppe von Auffassungen, nach denen der menschliche Geist ein informationsverarbeitendes System ist und Kognition und Bewusstsein zusammen eine Form der Berechnung darstellen. Er steht in engem Zusammenhang mit dem Funktionalismus, einer umfassenderen Theorie, die mentale Zustände danach definiert, was sie bewirken, und nicht danach, woraus sie bestehen.

Geschichte

Warren McCulloch und Walter Pitts schlugen 1943 erstmals vor, dass neuronale Aktivität Berechnungsvorgänge realisiert. Sie argumentierten, dass neuronale Berechnungen die Kognition erklären. Eine Version der Theorie wurde 1964 von Peter Putnam und Robert W. Fuller formuliert. Die Theorie wurde 1960 und 1961 von Hilary Putnam in ihrer modernen Form formuliert, wobei ihn sein damaliger Doktorand, der Philosoph und Kognitionswissenschaftler Jerry Fodor, unterstützte. Fodor setzte die Forschung in den 1960er, 1970er und 1980er Jahren als Postdoktorand fort. Später wurde sie unter anderem von Putnam selbst, John Searle und anderen kritisiert.

Klassischer Computationalismus

Der Computationalismus geht davon aus, dass der menschliche Geist ein Berechnungssystem ist, das durch neuronale Aktivität im Gehirn realisiert (d. h. physisch implementiert) wird. Die Theorie kann auf vielfältige Weise ausgearbeitet werden und unterscheidet sich maßgeblich darin, wie der Begriff der Berechnung verstanden wird.

Im klassischen Computationalismus (CCTM) wird Berechnung mithilfe von Turingmaschinen modelliert, die Symbole nach einer Regel manipulieren und dabei ihren internen Zustand berücksichtigen. Eine Turingmaschine ist eine abstrakte Maschine mit unbegrenzter Rechenzeit und unbegrenztem Speicher. Der CCTM behauptet nicht, dass der Geist wie eine Turingmaschine aufgebaut ist, sondern verwendet Turingmaschinen als Formalismus. Alan Turing argumentierte, dass jeder symbolische Algorithmus, der von einem menschlichen Gehirn ausgeführt wird, theoretisch auf einer Turingmaschine reproduziert werden kann.

Ein entscheidender Aspekt eines solchen Computermodells besteht darin, dass es ermöglicht, von den konkreten physischen Eigenschaften der Maschine, die die Berechnung implementiert, zu abstrahieren. So kann die entsprechende Berechnung beispielsweise sowohl durch Siliziumchips als auch durch biologische neuronale Netze implementiert werden, solange eine Folge von Ausgaben auf Grundlage der Verarbeitung von Eingaben und internen Zuständen gemäß einer Regel erzeugt wird.

Computationalistische Theorien des Geistes werden häufig so verstanden, dass sie eine mentale Repräsentation voraussetzen, da eine „Eingabe“ in eine Berechnung in Form von Symbolen oder Repräsentationen anderer Objekte erfolgt. Ein Computer kann kein tatsächliches Objekt berechnen, sondern muss das Objekt zunächst in irgendeiner Form interpretieren und repräsentieren und anschließend die Repräsentation berechnen. Im Gegensatz zum Computationalismus verlagert die repräsentationalistische Theorie des Geistes den Fokus auf die manipulierten Symbole. Dieser Ansatz erklärt Systematizität und Produktivität besser. Nach Fodor ist der Geist ein Berechnungssystem, das die Sprache des Geistes verarbeitet.

Konnektionistischer Computationalismus

Der konnektionistische Computationalismus modelliert den Geist als neuronales Netz. Steven Pinker und Alan Prince unterscheiden zwei Arten von Konnektionisten: eliminativistische und implementationistische. Eliminativistische Konnektionisten lehnen den klassischen Computationalismus und die Vorstellung eines strukturierten, symbolischen Geistes im Allgemeinen ab, während Implementationisten neuronale Netze und Turingmaschinen als zwei potenziell komplementäre Analyseebenen betrachten. Theoretisch ist es tatsächlich möglich, ein neuronales Netz auf einer Turingmaschine oder eine Turingmaschine in einem neuronalen Netz zu implementieren.

„Computermetapher“

Der Computationalismus ist nicht mit der Computermetapher gleichzusetzen, bei der der Geist mit einem modernen Digitalcomputer verglichen wird. Während die Computermetapher eine Analogie zwischen dem Geist als Software und dem Gehirn als Hardware zieht, ist der Computationalismus die Auffassung, dass der Geist buchstäblich ein Berechnungssystem ist. Mit Berechnungssystem ist dabei nicht notwendigerweise ein moderner elektronischer Computer gemeint. Der Computationalismus unterscheidet sich außerdem von der Computational Theory of Cognition (CTC), die lediglich besagt, dass neuronale Berechnungen die Kognition erklären, ohne dabei zu berücksichtigen, ob sie auch das phänomenale Bewusstsein erklären.

Pancomputationalismus

Der Computationalismus wirft eine Frage auf, die weiterhin Gegenstand der Debatte ist: Was muss gegeben sein, damit ein physisches System (wie ein Geist oder ein künstlicher Computer) Berechnungen durchführt? Eine einfache Auffassung basiert auf einer Abbildung zwischen abstrakten mathematischen Berechnungen und physischen Systemen: Ein System führt genau dann eine Berechnung C durch, wenn eine Abbildung zwischen einer durch C bestimmten Folge von Zuständen und einer Folge von Zuständen besteht, die durch eine physische Beschreibung des Systems bestimmt wird.

Hilary Putnam (1988) und John Searle (1992) argumentieren, dass diese einfache Abbildungsauffassung (SMA) die empirische Aussagekraft von Berechnungsbeschreibungen trivialisiert. Wie Putnam es formulierte, ist alles unter einer bestimmten Beschreibung ein probabilistischer Automat. Selbst Felsen, Wände und Eimer voller Wasser sind demnach – entgegen dem Anschein – Berechnungssysteme. Gualtiero Piccinini unterscheidet verschiedene Formen des Pancomputationalismus.

Als Reaktion auf die Kritik der Trivialisierung und um die SMA einzuschränken, haben Philosophen des Geistes verschiedene Erklärungen dafür vorgeschlagen, was ein Berechnungssystem ausmacht. Dazu gehören typischerweise kausale, semantische, syntaktische und mechanistische Auffassungen von Berechnungssystemen. Anstelle einer semantischen Einschränkung legt die syntaktische Auffassung eine syntaktische Einschränkung fest. Die mechanistische Auffassung wurde erstmals 2007 von Gualtiero Piccinini eingeführt.

Kritik

Gegen physikalistische Auffassungen, die mit computationalistischen Theorien des Geistes verbunden sind, wurden verschiedene Argumente vorgebracht.

Eine frühe, wenn auch indirekte Kritik am Computationalismus stammt vom Philosophen John Searle. In seinem als „Chinesisches Zimmer“ bekannten Gedankenexperiment versucht Searle zu widerlegen, dass künstlich intelligente Agenten Intentionalität und Verstehen besitzen können und dass solche Systeme für die Erforschung des menschlichen Geistes ausreichen, wenn man ihnen selbst einen Geist zuschreibt. Searle bittet uns, uns vorzustellen, dass sich ein Mann in einem Raum befindet, der keine Möglichkeit hat, mit irgendjemandem oder irgendetwas außerhalb des Raumes zu kommunizieren. Die einzige Möglichkeit besteht darin, dass ihm unter der Tür ein Stück Papier mit darauf geschriebenen Symbolen zugeschoben wird. Mithilfe des Papiers soll der Mann eine Reihe von ihm zur Verfügung gestellter Regelbücher verwenden, um ein Papier mit anderen Symbolen zurückzugeben. Ohne dass der Mann im Raum davon weiß, handelt es sich bei diesen Symbolen um chinesische Schriftzeichen, und dieser Prozess erzeugt eine Unterhaltung, die ein chinesischsprachiger Mensch außerhalb des Raumes tatsächlich verstehen kann. Searle behauptet, dass der Mann im Raum die chinesische Unterhaltung nicht versteht. Das Gedankenexperiment wurde ursprünglich als Widerlegung der Vorstellung formuliert, dass Computer wie menschliche Geister funktionieren.

Es wurden auch Einwände vorgebracht, die sich unmittelbar gegen Computationalismus richten.

Jerry Fodor selbst argumentiert, dass der Geist noch sehr weit davon entfernt ist, durch den Computationalismus erklärt worden zu sein. Der Hauptgrund für dieses Defizit besteht darin, dass der größte Teil der Kognition abduktiv und global ist und daher von allen möglicherweise relevanten Hintergrundüberzeugungen abhängt, die eine Überzeugung bestätigen oder widerlegen können. Dies führt unter anderem zum Rahmenproblem für den Computationalismus, da die Relevanz einer Überzeugung keine ihrer lokalen, syntaktischen Eigenschaften ist, sondern vom Kontext abhängt.

Putnam wurde selbst aus verschiedenen Gründen zu einem prominenten Kritiker des Computationalismus. Dazu gehörten Argumente, die mit Searles Argumenten zum Chinesischen Zimmer zusammenhängen, Fragen der Referenzbeziehung zwischen Welt und Sprache sowie Überlegungen zum Leib-Seele-Problem. In Bezug auf den Funktionalismus argumentierte Putnam insbesondere, dass die Frage, ob der menschliche Geist Berechnungszustände implementieren kann, für die Frage nach der Natur des Geistes nicht relevant ist. Seine Argumentation ähnelt dabei der von Searle, ist jedoch allgemeiner gefasst, da „jedes gewöhnliche offene System jeden abstrakten endlichen Automaten realisiert“. Computationalisten haben darauf reagiert, indem sie Kriterien zu entwickeln versuchen, die genau beschreiben, was als Implementierung gilt.

Roger Penrose hat die Auffassung vertreten, dass der menschliche Geist kein nachweislich korrektes Berechnungsverfahren verwendet, um mathematische Zusammenhänge zu verstehen und zu entdecken. Dies würde bedeuten, dass ein gewöhnlicher Turing-vollständiger Computer bestimmte mathematische Wahrheiten, die der menschliche Geist erkennen kann, nicht feststellen könnte. Die Anwendung des Gödelschen Unvollständigkeitssatzes durch Penrose zum Nachweis dieser These wurde jedoch vielfach kritisiert und gilt als fehlerhaft.

Bedeutende Theoretiker

• Daniel Dennett schlug das Multiple-Drafts-Modell (MDM) vor, nach dem das Bewusstsein scheinbar linear ist, tatsächlich aber unscharf und über Raum und Zeit im Gehirn verteilt ist. Das Bewusstsein ist die Berechnung; es gibt keinen zusätzlichen Schritt, in dem man sich der Berechnung bewusst wird.
• Jerry Fodor argumentiert, dass mentale Zustände wie Überzeugungen und Wünsche Relationen zwischen Individuen und mentalen Repräsentationen sind. Er vertritt die Auffassung, dass diese Repräsentationen nur korrekt im Rahmen einer Sprache des Geistes erklärt werden können. Darüber hinaus ist diese Sprache des Geistes selbst im Gehirn kodiert und nicht lediglich ein nützliches Erklärungsinstrument. Fodor vertritt eine Form des Funktionalismus und ist der Auffassung, dass Denken und andere mentale Prozesse hauptsächlich aus Berechnungen bestehen, die auf der Syntax der Repräsentationen operieren, aus denen die Sprache des Geistes besteht. In späteren Arbeiten (Concepts und The Elm and the Expert) hat Fodor einige seiner ursprünglichen computationalistischen Auffassungen weiterentwickelt und sogar infrage gestellt.
• David Marr schlug vor, kognitive Prozesse auf drei Beschreibungsebenen zu betrachten: die Rechenebene (computational level), die beschreibt, welche Operationen das System ausführt und warum es sie ausführt; die algorithmische Ebene (algorithmic level), die den für die Berechnung verwendeten Algorithmus darstellt; und die technische Ebene (implementational level), die die physische Implementierung des auf der algorithmischen Ebene postulierten Algorithmus beschreibt.
• Ulric Neisser machte den Begriff kognitive Psychologie durch sein 1967 unter diesem Titel veröffentlichtes Buch bekannt. Neisser charakterisiert Menschen als dynamische informationsverarbeitende Systeme, deren mentale Vorgänge in computationalen Begriffen beschrieben werden können.
• Steven Pinker argumentierte in seinem 1997 erschienenen Buch How the Mind Works, dass „Denken und Fühlen aus Informationsverarbeitung im Gehirn bestehen“, und versuchte, das Gehirn aus der Perspektive der Evolutionspsychologie zu erklären. Er schrieb, dass menschliche geistige Fähigkeiten ähnlich wie Organe existieren, weil sie eine Funktion für das Überleben oder die Fortpflanzung erfüllen.
• Hilary Putnam schlug den Funktionalismus zur Beschreibung des Bewusstseins vor. Er vertrat die Auffassung, dass eine Berechnung dem Bewusstsein entspricht, unabhängig davon, ob sie in einem Gehirn oder einem Computer abläuft.

Literatur

• Ned Block (Hrsg.): Readings in Philosophy of Psychology. Band 1. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts 1983, ISBN 0-674-74876-X (englisch, google.com). 
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• Tim Crane: The Mechanical Mind: A Philosophical Introduction to Minds, Machines, and Mental Representation. 3nd Auflage. Routledge, London and New York 2016, ISBN 978-1-138-85832-9 (englisch). 
• Jerry Fodor: The Language of Thought. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts 1975, ISBN 0-674-51030-5 (englisch). 
• Jerry Fodor: The Elm and the Expert: Mentalese and Its Semantics. eBook Auflage. The MIT Press, Cambridge, Massachusetts 1995, ISBN 978-0-262-27288-9, doi:10.7551/mitpress/2693.001.0001 (englisch). 
• Jerry Fodor: Concepts: Where Cognitive Science Went Wrong (= Oxford Cognitive Science Series). Clarendon Press of the Oxford University Press, Oxford and New York 1998, ISBN 978-0-19-823637-5 (englisch). 
• Jerry Fodor: The Mind Doesn't Work That Way: The Scope and Limits of Computational Psychology. The MIT Press, Cambridge, MA and London 2000, ISBN 978-0-262-06212-1 (englisch). 
• Jerry Fodor: LOT 2: The Language of Thought Revisited. Oxford University Press, Oxford and New York 2010, ISBN 978-0-19-954877-4 (englisch). 
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Weblinks

• Computational Theory of Mind im The Internet Philosophy Ontology Project
• Computational Philosophy auf PhilPapers
• Online-Artikel zum Thema Bewusstsein, Teil 2: Other Philosophy of Mind (Memento vom 21. Mai 2007 im Internet Archive), zusammengestellt von David Chalmers

Einzelnachweise

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27. ↑ Daniel Dennett, Kathleen Akins: Multiple drafts model. In: Scholarpedia. 3. Jahrgang, Nr. 4, 10. April 2008, ISSN 1941-6016, S. 4321, doi:10.4249/scholarpedia.4321, bibcode:2008SchpJ...3.4321D (englisch). 
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