Ursprünglich veröffentlicht von Vectors of Mind.


„Wer nach außen schaut, träumt; wer nach innen schaut, erwacht.“ – Carl Jung

Echo und Narziss , John William Waterhouse
Echo und Narziss, John William Waterhouse

Das ungeprüfte Leben ist nicht lebenswert, und dennoch gibt es Drachen. Der Seher Teiresias warnte, Narziss werde lange leben, wenn er „sich selbst niemals erkennt“. Tatsächlich starb er bei dem, was er liebte: beim Anblick seines schönen Spiegelbilds und beim Umsorgtwerden durch einen Liebhaber. Mäßigung in allen Dingen, nehme ich an.

Was uns zu Menschen macht, wird von Philosophen seit Jahrtausenden erörtert, wobei die Introspektion weiterhin ein aussichtsreicher Kandidat ist. Nach innen zu blicken erfordert das mathematische Prinzip der Rekursion; das Selbst nimmt das Selbst wahr. In jüngerer Zeit sind Linguisten in den Ring gestiegen und haben Erkenntnisse aus der Informatik mitgebracht. Überraschenderweise führte ihr ganz anderer Zugang zur Frage des Menschseins zur selben Antwort. Rekursion ermöglicht es uns, uns eine Zukunft vorzustellen und dann auf sie hinzuarbeiten. Mit ihr können wir Luftschlösser bauen – ebenso wie Burgen auf Erden. Durch den Eintritt in die memetische Nische sind wir dazu gelangt, alle Arten zu dominieren, die ausschließlich in der materiellen Welt leben.

Es kommt selten vor, dass derart unterschiedliche Ansätze zusammenlaufen oder dass eine einzige Eigenschaft so viel erklären kann. Daher wird diese Reihe eine maximalistische Position zur Rolle der Rekursion in der menschlichen Evolution einnehmen. Das Terrain ist gut ausgetreten, und die ersten beiden Beiträge werden die Arbeit anderer Revue passieren lassen: Was ist Rekursion, und wann hat sie sich entwickelt? Ich habe die Theorie aufgestellt, dass Rekursion bis zu einem gewissen Grad gelehrt werden kann. Die folgenden Beiträge werden erörtern, wie diese Idee eine Zeitleiste nahelegt, die die evolutionären und archäologischen Belege besser miteinander synchronisiert. Schließlich untersuche ich die Möglichkeit, dass Selbstbewusstsein zunächst geschlechtlich geprägt war. Frauen entdeckten das Innenleben, und Männer folgten.

Informatik#

„Geld für nichts, Mädels umsonst“ ~die Dire Straits

Mit zunehmendem Alter erkennt man, dass es kein kostenloses Mittagessen gibt. Alles kostet etwas; es gibt immer einen Haken. In ähnlicher Weise können Informatiker manchmal naiv wirken. Der Grund ist ihr Versäumnis, das Prinzip des kostenlosen Mittagessens zu verinnerlichen, nachdem sie etwas über Rekursion gelernt haben. Sie wissen, dass man Berechnungen umsonst bekommen kann; sie haben es gesehen!

Eine rekursive Funktion wendet sich selbst auf ihre eigene Ausgabe an. Oft ist jede aufeinanderfolgende Anwendung eine Unterroutine, wobei die Eingabe immer einfacher wird, bis eine Abbruchbedingung erreicht ist. Algorithmisch ist das eine Superkraft. Betrachten wir das folgende Fraktal. Die naheliegende Möglichkeit, das Bild zu speichern, besteht darin, die Farbe jedes einzelnen Pixels aufzuzählen. Alternativ könnte man es als JPEG komprimieren. Unter der Haube verwendet JPEG Rekursion, um die schnelle Fourier-Transformation zu berechnen. Ohne Rekursion wäre es um Größenordnungen langsamer.

Fraktalbilder
„Fraktale sind die Architektur der Natur und enthüllen die zugrunde liegenden rekursiven Muster, die unsere Welt formen.“ – Benoît Mandelbrot

Bei diesem Bild kann man noch einen Schritt weiter gehen, denn es wird durch einen rekursiven Prozess erzeugt. Daher kann das Bild verlustfrei mit den wenigen Bytes codiert werden, die zum Aufschreiben des rekursiven Algorithmus erforderlich sind – ein paar Zeilen Code. Nicht nur das: Die Darstellung würde sich ins Unendliche erstrecken, denn man kann in jede Kante hineinzoomen und sehen, wie das Fraktal sich für immer auf zunehmend feineren Maßstäben selbst wiederholt. Rekursion ist bei der Erzeugung von so viel aus so wenig beinahe alchemistisch. Mit den Worten des legendären Programmierers Niklaus Wirth:

Die Macht der Rekursion liegt offensichtlich in der Möglichkeit, eine unendliche Menge von Objekten durch eine endliche Aussage zu definieren. Auf dieselbe Weise kann eine unendliche Anzahl von Berechnungen durch ein endliches rekursives Programm beschrieben werden, selbst wenn dieses Programm keine expliziten Wiederholungen enthält.

Auch mein Fachgebiet, die Verarbeitung natürlicher Sprache, verwendet Rekursion. Bis vor Kurzem waren rekurrente neuronale Netze das Modell der Wahl für Sprache. Wie ihr Name nahelegt, verarbeiten RNNs Sätze rekursiv, ein Wort nach dem anderen1. Diese sequenzielle Verarbeitung stellt Zeitinformationen kostenlos dar: Die Position eines Wortes in einem Satz ist durch die Reihenfolge bekannt, in der es empfangen wird. Seit 2018 sind fast alle Sprachmodelle eine Art vorwärtsgerichtetes Netzwerk namens Transformer. Bei der Verwendung eines vorwärtsgerichteten Netzwerks muss man jedoch jedem Wort Zeitinformationen hinzufügen. Letztlich sind Computer leistungsfähig genug, um sich keine Sorgen über die Ineffizienz zu machen, aber wir werden auf die Idee zurückkommen, dass Rekursion Zeit automatisch darstellt. Im Gehirn implementiert, wäre dies ein phänomenologischer Sprung gewesen.

Philosophie#

Um sich seiner selbst bewusst zu sein, muss das Selbst sich seiner selbst bewusst sein. Seine eigenen inneren Prozesse nehmen es selbst als Eingabe. Das ist Rekursion.

Ich stelle es mir so vor. Stellen wir uns ein ursprüngliches Selbst vor, das unfähig ist, sich selbst wahrzunehmen. Als Funktion geschrieben: self(perceptions). Dies wäre dein eigenes Modell deines eigenen Geistes oder deiner eigenen Interessen gewesen. Als Eingabe würde es alles erhalten, was du wahrnimmst. Introspektion würde notwendigerweise Rekursion hervorbringen; das Selbst würde sich selbst als Eingabe erhalten: self(self, perceptions). Zwei Zeitschritte der Introspektion ließen sich folgendermaßen schreiben2:

Bild aus Deja-you, die rekursive Konstruktion des Selbst

Ausgehend vom Beispiel der RNNs kann man sich vorstellen, wie diese Rekursion unsere Wahrnehmung und unser Erleben von Zeit verändern könnte. Es wäre eine neue Möglichkeit, diese Dimension kostenlos darzustellen – eine radikale Veränderung des Lebens in einem bestimmten Augenblick.

Es ist auch aufschlussreich, sich den holprigen Anfang dieser Funktion vorzustellen. Rekursive Programme neigen dazu, außer Kontrolle zu geraten, und dieses hier läuft in deinem Kopf. Nehmen wir beispielsweise das denkbar einfachste f(x) = x+1. Wenn man die Ausgabe in jedem Zeitschritt rekursiv wieder als Eingabe zuführt, wächst diese Funktion bis ins Unendliche. Es ist zweifelhaft, dass die Bewusstseinskette anfangs ununterbrochen oder angenehm war. Sie hätte in Schüben und Ausbrüchen begonnen, wobei sich das Selbst nur für einen Augenblick aufrichtete, um dann von seiner eigenen exponentiellen Zunahme erstickt zu werden. Neuronen können nur ein bestimmtes Maß an Erregung verkraften. Die Funktion hätte eine Art Kontrollsystem benötigt, um die Rekursion zu stabilisieren und davon abzuhalten, biologische Grenzen zu überschreiten. Es muss mehr gespaltene Persönlichkeiten und innere Stimmen gegeben haben, mit denen wir uns nicht identifizierten. Abgesehen von Halluzinationen scheint es auch wahrscheinlich, dass explodierende Rekursion andere Nebenwirkungen wie quälende Kopfschmerzen hervorbringen konnte. Die Entwicklung der Rekursion hätte einige Eier zerschlagen.

Es gibt Gründe für die Annahme, dass das Selbst rekursiv ist, selbst wenn wir nicht nach innen blicken. Das ist die Position des Aufsatzes Consciousness as recursive, spatiotemporal self-location und von Douglas Hofstadters I Am a Strange Loop3. Allerdings gibt es über diesen Punkt große Debatten.

Linguistik#

Descartes setzte Subjektivität mit Selbstbewusstsein gleich4. Tiere, denen die erforderliche Sprache und allgemeine Intelligenz fehlten, um „Ich denke, also bin ich“ hervorzubringen, waren Automaten – Fleischmaschinen. Linguisten stellen keine Behauptungen über die subjektive Erfahrung von Tieren auf5, doch sie haben sich auf Rekursion als Trennlinie zwischen Mensch und Tier verständigt. Dies war Chomskys bedeutender Beitrag: dass alle Sprachen von Natur aus rekursiv sind, was den Menschen einzigartige Fähigkeiten verleiht.

Wer mehr über Rekursion in der Linguistik erfahren möchte, dem empfehle ich Corballis’ Artikel oder die Fußnote6. Für diesen Beitrag genügt jedoch die Kenntnis, dass Linguisten Rekursion weithin als wesentlich für eine Sprache mit Grammatik akzeptieren.

Psychologie#

Aufmerksame Leser könnten angesichts des möglichen Etikettenschwindels ins Taumeln geraten. Nur weil wir Rekursion verwenden, um all diese Dinge zu beschreiben, bedeutet das nicht, dass sie dasselbe sind! Und das ist durchaus berechtigt. Wahrscheinlich gibt es einige Unterschiede. Doch es ist durchaus gängige Praxis, viele Arten von Rekursion zusammenzufassen. Der Psychologe und Linguist Michael Corballis fügt in seinem Buch The Recursive Mind mehrere weitere psychologische Superkräfte hinzu, darunter die mentale Zeitreise und die Fähigkeit zu zählen. Mentale Zeitreise bezeichnet die Projektion seiner selbst in die Vergangenheit oder Zukunft. Da es sich dabei um eine vorgestellte Zukunft handelt, schließt dies auch die Fähigkeit ein, Fiktion zu erschaffen – Welten, die nicht existieren. Diese Trennung bringt das Geist-Körper-Problem hervor, bei dem das „Ich“ erstmals von der materiellen Welt unterschieden wird. Sobald wir über Rekursion verfügten, begannen viele Systeme, sie zu nutzen.

Wie entwickelte sie sich?#

Pinker und Jackendoff schreiben in The Faculty of Language:

„Der einzige Grund, aus dem Sprache rekursiv sein muss, besteht darin, dass ihre Funktion darin liegt, rekursive Gedanken auszudrücken. Gäbe es keine rekursiven Gedanken, müsste auch das Ausdrucksmittel keine Rekursion aufweisen.“

Das heißt, Rekursion könnte sich unabhängig von der Sprache entwickelt haben und anschließend in unser Kommunikationssystem verpflanzt worden sein, nachdem dieses entstanden war. Kommunikation selbst erfordert keine Rekursion. Angesichts der Tatsache, dass so viele Fähigkeiten Rekursion voraussetzen, stellt sich die Frage: Warum entwickelte sie sich überhaupt zuerst? Das ist die Millionen-Dollar-Frage! Niemand weiß es.

*„Das Problem besteht hier nicht in einem Mangel an Kandidaten für evolutionäre Vorläufer, sondern in einem Überfluss. Wie Herbert Simon angemerkt hat, sind wahrscheinlich alle komplexen Systeme durch hierarchische Organisation gekennzeichnet. Wenn also ,Rekursion‘ mit hierarchischer Zerlegung gleichgesetzt und als Kriterium dafür verwendet wird, eine bereits bestehende kognitive Funktion als Quelle für eine Exaptation zur Sprache zu bestimmen, können sich Spekulationen ungehindert vervielfältigen.“ ~*Pinker und Jackendoff

Sie bieten auch einige Möglichkeiten an: Musik, soziale Kognition, die Zerlegung von Objekten in Teile und die Formulierung komplexer Handlungssequenzen.

Das Argument für die Theory of Mind#

Bevor Jesus einen unreinen Geist austrieb, fragte er ihn nach seinem Namen. „Legion, denn wir sind viele“, sagten sie. Ebenso enthältst du Myriaden in dir.
Bevor Jesus einen unreinen Geist austrieb, fragte er ihn nach seinem Namen. „Legion, denn wir sind viele“, sagten sie. Ebenso enthältst du Myriaden in dir.

Unter diesen Vorläufern sticht die soziale Kognition hervor. Rekursion ist offensichtlich nützlich, wenn man fremde Bewusstseine modelliert. Betrachten wir die grundlegende moralische Regel: Was du willst, dass man dir tu, das füg auch anderen zu. Dies ist ein rekursives Modell richtigen Verhaltens. Um auch nur grobe Versionen davon anzuwenden, würde man sich schrittweise der Rekursion annähern. Darwin schrieb, dass das Reputationsmanagement der primäre Selektionsfaktor beim Menschen sein würde:

Nachdem die Sprachfähigkeit erworben war und die Wünsche der Gemeinschaft ausgedrückt werden konnten, würde die allgemeine Meinung darüber, wie jedes Mitglied zum öffentlichen Wohl handeln sollte, ganz natürlich in überragendem Maße zum Leitfaden des Handelns werden. ~The Descent of Man

Dies ist tatsächlich die Einsicht, die mich ursprünglich in dieses Kaninchenloch lockte. Mir fiel auf, dass in Persönlichkeitsmodellen der dominante Faktor im Wesentlichen die Goldene Regel ist. Die moderne Sprachmodellierung bestätigt Darwin also in diesem Punkt.

In ähnlicher Weise stellte Dunbar die Social Brain Hypothesis auf, der zufolge die Selektion auf Intelligenz in erster Linie der Lösung sozialer Probleme galt. Noch direkter nimmt der Aufsatz Recursion: what is it, who has it, and how did it evolve? die Theory of Mind als möglichen Weg zur Rekursion ernst. Ab einem bestimmten Grad an Komplexität könnte ein Phasenübergang in der Theory of Mind Rekursion hervorbringen. Ich habe oben einen möglichen Weg dargelegt, bei dem das Selbstmodell notdürftig so angepasst wurde, dass es sich selbst als Eingabe nimmt.

Es ist also unklar, woher die Rekursion stammt, doch die soziale Kognition ist ein guter Ausgangspunkt für die Suche. Beiläufig bemerkt: Wenn linguistische Rekursion mit der für Selbstbewusstsein erforderlichen Rekursion identisch ist, erklärt dies prägnant, was Sprache mit Bewusstsein zu tun hat. Selbstbewusstsein erfordert Rekursion. Im Gegenzug ermöglicht Rekursion eine vollständig syntaktische Sprache.

Schlussfolgerung#

Die Geburt der Venus-Rekursion
Die Geburt der Venus Rekursion

Wenn die Evolution des Auges es uns ermöglichte, das elektromagnetische Spektrum zu sehen, wäre die Evolution der Rekursion ein „drittes Auge“ gewesen,7 das es uns erlaubte, nach innen auf uns selbst und die symbolische Welt zu blicken. Mit ihm sahen wir vorgestellte Zukünfte und betraten die memetische Nische. Einen Menschen vor der Rekursion hätte man nicht den Satz des Pythagoras lehren können, möglicherweise nicht einmal das Zählen8. Darüber hinaus bot die Rekursion eine natürliche Möglichkeit, Zeit darzustellen, und enthüllte eine völlig neue phänomenologische Dimension9. Wir blickten nach innen und leben seither dort.

Rekursion ist definitionsgemäß für Selbstbewusstsein erforderlich. Sie ermöglicht Einsichten wie „Ich denke, also bin ich“ und wahrscheinlich vieles andere. Viele Fachleute vertreten die Auffassung, dass auch Subjektivität, Sprache, das Zählen und mentale Zeitreisen Rekursion erfordern. Mehrere Evidenzlinien legen nahe, dass nur Menschen über diese Fähigkeit verfügen, die der Schlüssel zu unserem Erfolg ist.

In diesem Beitrag haben wir die Bestandteile des rekursiven Werkzeugkastens untersucht. Die nächste Folge wird sich mit verschiedenen Versuchen befassen, den Zeitpunkt ihrer Evolution zu datieren. Als Vorgeschmack: Stellen Sie sich das erste selbstbewusste Individuum vor. Wie mag das gewesen sein? War es ein Kind oder ein Erwachsener? Männlich oder weiblich? Ein Krebstier? Ein Schimpanse? Ein Mensch? In der Literatur findet sich eine enorme Bandbreite an Antworten.


  1. Zum Beispiel wird das RNN bei the cat chased the rat zunächst „the“ als Eingabe erhalten und einen Kontextvektor erzeugen, eine Art Gedächtnis für alles, was das Netzwerk bisher gesehen hat. Dieser Kontextvektor wird in der nächsten Stufe zusammen mit dem nächsten Wort als Eingabe empfangen. Wenn also „cat“ verarbeitet wird, geschieht dies mit Bezug auf den Kontextvektor. Der Kontextvektor wird anschließend aktualisiert, und „chased“ wird mit ihm verarbeitet. Dieser Vorgang wiederholt sich bis zum letzten Wort. Bei jedem Schritt wird der Kontextvektor aktualisiert und anschließend der nächsten Stufe zugeführt. ↩︎

  2. Es hätte Zwischenstufen gegeben. Stellen Sie sich diese beinahe rekursiven Aufrufe vor: self(rival(self)) oder mother(self(mother)). Tatsächlich kann man argumentieren, dass diese rekursiv sind, doch es ist nicht standardisiert, wie viele Zeitschritte dazwischenliegen oder welche Informationen jede Funktion passieren werden. Es muss eine Vielzahl von Modulen gegeben haben, zwischen denen Informationen hin- und herwanderten. Wenn self() häufig aufgerufen wurde, könnte es Vorteile gehabt haben, zu standardisieren, wie häufig und auf welche Weise die Informationen über das Selbst zum Selbst zurückgelangten. Eine Lösung ist konstante Rekursion. ↩︎

  3. Siehe auch die Arbeiten von Nick Humphrey: „An evolutionary approach to consciousness can resolve the ‘hard problem’ – with radical implications for animal sentience“ ↩︎

  4. Nun, es gab mehrere Schritte. Er war Substanzdualist und glaubte an unterschiedliche geistige und materielle Arten von Materie. Allgemeine Intelligenz und Introspektion galten als Belege für die erstgenannte Art. ↩︎

  5. Warum sollten sie das tun? Für Linguisten ist diese Verbindung ein unnötiges Fass ohne Boden. Sie verfügen über zahlreiche Belege dafür, dass Rekursion für den Menschen wichtig ist – warum sollten sie zusätzlich behaupten, dass Tiere ohne sie Automaten sind? ↩︎

  6. Linguistische Rekursion bedeutet, wie auch in anderen Bereichen, dass Sätze mittels selbstreferenzieller Subroutinen geparst werden können. Beispielsweise kann der Satz Watson schrieb, dass Holmes folgerte, dass die Leiche im Schuppen lag in drei Teile zerlegt werden:

    X1 = Watson schrieb X2 = Holmes folgerte X3 = die Leiche lag im Schuppen

    Um X2 zu parsen, muss man zunächst X3 parsen. Zusammengenommen wäre dies P(P(X3), X2). Das Ergebnis wiederum kann mit X1 kombiniert werden: P(P(P(X3), X2) X1). Die Bedeutung des Satzes verändert sich mit jedem zusätzlichen Teilsatz vollständig, und dies kann unendlich fortgesetzt werden. Wir können X1 + X2 + X3 für immer Jane sagte, dass John sagte, dass Harold sagte, dass … voranstellen. Obwohl es eine endliche Menge an Wörtern gibt, existiert kein längster grammatischer Satz. Durch den alchemistischen Prozess der Rekursion entreißen wir den endlichen Bausteinen die Unendlichkeit. ↩︎

  7. In der Wissenschaft gelten Konnotationen als Ballast, und es gibt einen Wettlauf darum, Wörter zu finden, die von jeder Art emotionaler Wertung unbefleckt sind. Daher wird der erste Persönlichkeitsfaktor als „soziale Selbstregulation“ bezeichnet. Ich ziehe es vor, ihn mit der Goldenen Regel und den Jahrtausenden religiöser und philosophischer Debatten zu verbinden, die sie hervorgebracht haben. Ebenso halte ich „drittes Auge“ für eine gute Bezeichnung unserer Fähigkeit zur Introspektion, auch wenn der Begriff von Religionen verwendet wurde, zuletzt unter anderem von der New-Age-Bewegung. ↩︎

  8. Interessant finde ich, wie viel Mystik beteiligt war, selbst bei der Entdeckung des Satzes des Pythagoras. ↩︎

  9. Offensichtlich existieren auch Tiere in der Zeit. Das Argument lautet, dass Rekursion phänomenologisch bedeutsam gewesen sein könnte. ↩︎