Quantum cognition
क्वांटम संज्ञान एक उभरता हुआ क्षेत्र है जो मानव मस्तिष्क, भाषा, निर्णय लेने, मानव स्मृति, अवधारणाओं और वैचारिक तर्क, मानव निर्णय और धारणा द्वारा सूचना प्रसंस्करण जैसी संज्ञानात्मक घटनाओं के मॉडल के लिए क्वांटम सिद्धांत की गणितीय औपचारिकता को लागू करता है। यह क्षेत्र स्पष्ट रूप से स्वयं को क्वांटम मन से अलग करता है क्योंकि यह इस परिकल्पना पर निर्भर नहीं है कि मस्तिष्क के बारे में कुछ सूक्ष्म-भौतिक क्वांटम-यांत्रिक है। क्वांटम संज्ञान क्वांटम जैसे प्रतिमान या सामान्यीकृत क्वांटम प्रतिमान या क्वांटम संरचना प्रतिमान पर आधारित है कि मस्तिष्क जैसी जटिल प्रणालियों द्वारा सूचना प्रसंस्करण, सूचना की प्रासंगिक निर्भरता और संभावित तर्क को ध्यान में रखते हुए, गणितीय रूप से क्वांटम सूचना और क्वांटम संभाव्यता सिद्धांत के ढांचे में वर्णित किया जा सकता है। क्वांटम संज्ञान क्वांटम सिद्धांत की गणितीय औपचारिकता का उपयोग संज्ञान के मॉडल को प्रेरित करने और औपचारिक बनाने के लिए करता है जिसका उद्देश्य संभाव्यता सिद्धांत पर आधारित मॉडल पर एक अग्रिम होना है। यह क्षेत्र संज्ञानात्मक विज्ञान में मॉडलिंग घटनाओं पर ध्यान केंद्रित करता है जिन्होंने पारंपरिक तकनीकों का विरोध किया है या जहां पारंपरिक मॉडल एक बाधा (जैसे, मानव स्मृति) तक पहुंच गए हैं, और निर्णय सिद्धांत में मॉडलिंग प्राथमिकताएं जो पारंपरिक तर्कसंगत दृष्टिकोण से विरोधाभासी लगती हैं (जैसे, वरीयता उलट)। चूँकि क्वांटम-सैद्धांतिक ढांचे का उपयोग मॉडलिंग उद्देश्यों के लिए किया जाता है, इसलिए संज्ञानात्मक घटनाओं में क्वांटम संरचनाओं की पहचान मानव मस्तिष्क में सूक्ष्म क्वांटम प्रक्रियाओं के अस्तित्व का अनुमान नहीं लगाती है। शोध के मुख्य विषय सूचना प्रसंस्करण के क्वांटम जैसे मॉडल ("क्वांटम जैसे मस्तिष्क") मस्तिष्क निश्चित रूप से समय, स्थान और तापमान के पैमाने पर काम करने वाली एक मैक्रोस्कोपिक भौतिक प्रणाली है जो मुख्यधारा के दृष्टिकोण से संबंधित क्वांटम पैमाने से महत्वपूर्ण रूप से भिन्न है। बोस-आइंस्टीन घनीभूत जैसी मैक्रोस्कोपिक क्वांटम-भौतिक घटनाएं भी विशेष स्थितियों की विशेषता हैं जो निश्चित रूप से मस्तिष्क में पूरी नहीं होती हैं। विशेष रूप से, मस्तिष्क का तापमान वास्तविक क्वांटम सूचना प्रसंस्करण करने में सक्षम होने के लिए बहुत अधिक है, यानी, फोटॉन, आयन या इलेक्ट्रॉन जैसी जानकारी के क्वांटम वाहक का उपयोग करने के लिए। जैसा कि आमतौर पर मस्तिष्क विज्ञान में स्वीकार किया जाता है, सूचना प्रसंस्करण की मूल इकाई एक न्यूरॉन है। यह स्पष्ट है कि एक न्यूरॉन दो अवस्थाओं की सुपरपोजिशन में नहीं हो सकता हैः फायरिंग और नॉन-फायरिंग। इसलिए, यह क्वांटम सूचना प्रसंस्करण में बुनियादी भूमिका निभाते हुए सुपरपोजिशन का उत्पादन नहीं कर सकता है। मानसिक अवस्थाओं के सुपरपोजिशन न्यूरॉन्स के जटिल नेटवर्क (शास्त्रीय तंत्रिका नेटवर्क) द्वारा बनाए जाते हैं। क्वांटम संज्ञान समुदाय का कहना है कि इस तरह के तंत्रिका नेटवर्क की गतिविधि औपचारिक रूप से हस्तक्षेप (संभावनाओं) और उलझाव के रूप में वर्णित प्रभाव पैदा कर सकती है। सिद्धांत रूप में, हालांकि, समुदाय मस्तिष्क में जानकारी के "क्वांटम जैसे" प्रतिनिधित्व के ठोस मॉडल बनाने की कोशिश नहीं करता है। क्वांटम संज्ञान परियोजना इस अवलोकन पर आधारित है कि विभिन्न संज्ञानात्मक घटनाओं को संबंधित शास्त्रीय सिद्धांतों की तुलना में क्वांटम सूचना सिद्धांत और क्वांटम संभावना द्वारा अधिक पर्याप्त रूप से वर्णित किया जाता है (नीचे उदाहरण देखें)। इस प्रकार, क्वांटम औपचारिकता को एक परिचालन औपचारिकता माना जाता है जो संभावित डेटा के गैर-शास्त्रीय प्रसंस्करण का वर्णन करता है। जानकारी के प्रतिनिधित्व के लिए सरल परिचालन सिद्धांतों से पूर्ण क्वांटम औपचारिकता की हालिया व्युत्पत्तियाँ क्वांटम संज्ञान की नींव का समर्थन करती हैं। हालाँकि, इस समय, हम मस्तिष्क में जानकारी के क्वांटम जैसे प्रतिनिधित्व के निर्माण के ठोस न्यूरोफिजियोलॉजिकल तंत्र को प्रस्तुत नहीं कर सकते हैं, हम इस विचार का समर्थन करने वाले सामान्य सूचनात्मक विचार प्रस्तुत कर सकते हैं कि मस्तिष्क में सूचना प्रसंस्करण क्वांटम जानकारी और संभावना से मेल खाता है। यहाँ, प्रासंगिकता प्रमुख शब्द है (इस दृष्टिकोण के विस्तृत प्रतिनिधित्व के लिए ख्रेन्निकोव का मोनोग्राफ देखें)। क्वांटम यांत्रिकी मूल रूप से प्रासंगिक है। क्वांटम प्रणालियों में वस्तुनिष्ठ गुण नहीं होते हैं जिन्हें माप संदर्भ से स्वतंत्र रूप से परिभाषित किया जा सकता है। जैसा कि नील्स बोहर ने बताया है, पूरी प्रयोगात्मक व्यवस्था को ध्यान में रखा जाना चाहिए। प्रासंगिकता का अर्थ है असंगत मानसिक चरों का अस्तित्व, कुल संभावना के शास्त्रीय नियम का उल्लंघन, और रचनात्मक या विनाशकारी हस्तक्षेप प्रभाव। इस प्रकार, क्वांटम संज्ञान दृष्टिकोण को क्वांटम यांत्रिकी के गणितीय उपकरण का उपयोग करके मानसिक प्रक्रियाओं की प्रासंगिकता को औपचारिक बनाने का एक प्रयास माना जा सकता है। मान लीजिए कि किसी व्यक्ति को निम्नलिखित जुआ के दो दौर खेलने का अवसर दिया जाता हैः एक सिक्का उछालने से यह निर्धारित होगा कि विषय $200 जीतता है या $100 हारता है। मान लीजिए कि विषय ने पहला दौर खेलने का फैसला किया है, और ऐसा करता है। कुछ विषयों को पहले दौर का परिणाम (जीत या हार) दिया जाता है, जबकि अन्य विषयों को अभी तक परिणामों के बारे में कोई जानकारी नहीं दी जाती है। प्रयोगकर्ता तब पूछता है कि क्या विषय दूसरा दौर खेलना चाहता है। वास्तविक विषयों के साथ इस प्रयोग को करने से निम्नलिखित परिणाम मिलते हैंः जब विषयों को लगता है कि उन्होंने पहला दौर जीता है, तो अधिकांश विषय दूसरे दौर में फिर से खेलने का विकल्प चुनते हैं। जब विषयों को लगता है कि वे पहले दौर में हार गए, तो अधिकांश विषय दूसरे दौर में फिर से खेलने का विकल्प चुनते हैं। तर्कसंगत निर्णय सिद्धांत के निश्चित सिद्धांत के अनुसार, इन दो अलग-अलग विकल्पों को देखते हुए, उन्हें दूसरा दौर भी खेलना चाहिए, भले ही वे पहले दौर के परिणाम के बारे में न जानते हों या न ही सोचते हों। लेकिन, प्रायोगिक रूप से, जब विषयों को पहले दौर के परिणाम नहीं बताए जाते हैं, तो उनमें से अधिकांश दूसरे दौर में खेलने से इनकार कर देते हैं। यह खोज कुल संभाव्यता के नियम का उल्लंघन करती है, फिर भी इसे क्वांटम भौतिकी में डबल-स्लिट प्रयोग के परिणामों के लिए स्पष्टीकरण के समान एक क्वांटम हस्तक्षेप प्रभाव के रूप में समझाया जा सकता है। निश्चित-चीज़ सिद्धांत के इसी तरह के उल्लंघन कैदियों की दुविधा के अनुभवजन्य अध्ययनों में देखे जाते हैं और इसी तरह क्वांटम हस्तक्षेप के संदर्भ में मॉडल किए गए हैं। अनिश्चितता के तहत एजेंटों के निर्णयों में शास्त्रीय तर्कसंगत अपेक्षाओं से उपरोक्त विचलन व्यवहार अर्थशास्त्र में अच्छी तरह से ज्ञात विरोधाभास पैदा करते हैं, जो कि अल्लाइस, एल्सबर्ग और मशीना विरोधाभास हैं। इन विचलनों को तब समझाया जा सकता है जब कोई यह मान ले कि समग्र वैचारिक परिदृश्य विषय की पसंद को न तो अनुमानित और न ही नियंत्रित तरीके से प्रभावित करता है। इस प्रकार एक निर्णय प्रक्रिया एक आंतरिक रूप से प्रासंगिक प्रक्रिया है, इसलिए इसे एक एकल कोल्मोगोरोवियन संभाव्यता स्थान में मॉडल नहीं किया जा सकता है, जो निर्णय सिद्धांत में क्वांटम संभाव्यता मॉडल के रोजगार को उचित ठहराता है। अधिक स्पष्ट रूप से, उपरोक्त विरोधाभासी स्थितियों को एक एकीकृत हिल्बर्ट अंतरिक्ष औपचारिकता में दर्शाया जा सकता है जहां अनिश्चितता के तहत मानव व्यवहार को वास्तविक क्वांटम पहलुओं, अर्थात्, सुपरपोजिशन, हस्तक्षेप, प्रासंगिकता और असंगतता के संदर्भ में समझाया जाता है। स्वचालित निर्णय लेने को ध्यान में रखते हुए, क्वांटम निर्णय पेड़ों की संरचना शास्त्रीय निर्णय पेड़ों की तुलना में अलग होती है। डेटा का विश्लेषण यह देखने के लिए किया जा सकता है कि क्या एक क्वांटम निर्णय वृक्ष मॉडल डेटा को बेहतर तरीके से फिट करता है। मानव संभाव्यता निर्णय क्वांटम संभाव्यता संयोजन और विच्छेदन त्रुटियों सहित मानव संभाव्यता निर्णय त्रुटियों की व्याख्या करने का एक नया तरीका प्रदान करता है। एक संयोजन त्रुटि तब होती है जब कोई व्यक्ति एक संभावित घटना L और एक अप्रत्याशित घटना U की संभावना को अप्रत्याशित घटना U से अधिक होने का निर्णय करता है; एक विच्छेदन त्रुटि तब होती है जब कोई व्यक्ति एक संभावित घटना L की संभावना को संभावित घटना L या एक अप्रत्याशित घटना U की संभावना से अधिक होने का निर्णय करता है। क्वांटम मॉडल संज्ञान के लिए एक नई मौलिक अवधारणा का परिचय देता है-प्रश्नों की संगतता बनाम असंगतता और निर्णयों के क्रमिक क्रम पर इसका प्रभाव। क्वांटम संभाव्यता संयोजन और विच्छेदन त्रुटियों के साथ-साथ कई अन्य निष्कर्षों का एक सरल विवरण प्रदान करती है जैसे कि संभाव्यता निर्णयों पर क्रम प्रभाव। झूठा विरोधाभास-एक संज्ञानात्मक इकाई के सत्य व्यवहार पर एक मानव विषय का प्रासंगिक प्रभाव स्पष्ट रूप से तथाकथित झूठा विरोधाभास द्वारा प्रदर्शित किया जाता है, अर्थात, "यह वाक्य गलत है" जैसे वाक्य का सत्य मूल्य। यह दिखाया जा सकता है कि इस विरोधाभास की सही-गलत स्थिति को एक जटिल हिल्बर्ट स्थान में दर्शाया जाता है, जबकि सही और गलत के बीच विशिष्ट दोलनों को श्रोडिंगर समीकरण द्वारा गतिशील रूप से वर्णित किया जाता है। ज्ञान प्रतिनिधित्व अवधारणाएँ बुनियादी संज्ञानात्मक घटनाएँ हैं, जो अनुमान, व्याख्या और भाषा की समझ के लिए सामग्री प्रदान करती हैं। संज्ञानात्मक मनोविज्ञान ने उदाहरण, प्रोटोटाइप और तंत्रिका नेटवर्क सहित अवधारणाओं को समझने के लिए विभिन्न दृष्टिकोणों पर शोध किया है, और विभिन्न मौलिक समस्याओं की पहचान की गई है, जैसे कि अवधारणाओं के संयोजन और विच्छेदन के लिए प्रयोगात्मक रूप से परीक्षण किया गया गैर-शास्त्रीय व्यवहार, विशेष रूप से पेट-फिश समस्या या गप्पी प्रभाव, और संयोजन और विच्छेदन के लिए विशिष्टता और सदस्यता वजन का अति विस्तार और अप्रसार। मोटे तौर पर, क्वांटम संज्ञान ने अवधारणाओं को मॉडल करने के लिए तीन तरीकों से क्वांटम सिद्धांत पर ध्यान आकर्षित किया है। संज्ञान और भाषा में अवधारणाओं की प्रासंगिकता और उभरते गुणों की घटना को ध्यान में रखते हुए क्वांटम सिद्धांत की प्रासंगिकता का उपयोग करें जब अवधारणाएं जुड़ती हैं तो गैर-अपघटनकारी तरीके से अवधारणा संयोजनों के शब्दार्थ को मॉडल करने के लिए क्वांटम उलझाव का उपयोग करें, और अवधारणा संयोजनों के संबंध में उभरते गुणों/सहयोगियों/निष्कर्षों के लिए जिम्मेदार होने के लिए क्वांटम सुपरपोजिशन का उपयोग करें जब अवधारणाओं को जोड़ा जाता है तो एक नई अवधारणा के उद्भव के लिए खाते में रखें, और परिणामस्वरूप पेट-फिश समस्या स्थिति के लिए एक व्याख्यात्मक मॉडल रखें, और अवधारणाओं के संयोजन और विच्छेदन के लिए सदस्यता भार का अति विस्तार और अप्रसार। हैम्पटन द्वारा दो अवधारणाओं के संयोजन पर एकत्र किए गए डेटा की बड़ी मात्रा को फॉक स्पेस में एक विशिष्ट क्वांटम-सैद्धांतिक ढांचे में मॉडल किया जा सकता है, जहां शास्त्रीय सेट (अस्पष्ट सेट) सिद्धांत से देखे गए विचलन, सदस्यता भार के ऊपर उल्लिखित अधिक और कम विस्तार को प्रासंगिक बातचीत, सुपरपोजिशन, हस्तक्षेप, उलझाव और उद्भव के संदर्भ में समझाया गया है। और, इसके अलावा, एक विशिष्ट अवधारणा संयोजन पर एक संज्ञानात्मक परीक्षण किया गया है जो सीधे बेल की असमानताओं के उल्लंघन के माध्यम से, घटक अवधारणाओं के बीच क्वांटम उलझन को प्रकट करता है। शब्दार्थ विश्लेषण और सूचना पुनर्प्राप्ति (iv) में अनुसंधान का असंरचित दस्तावेजों के संग्रह में अवधारणाओं, उनके संयोजन और परिवर्तनशील संदर्भों से निपटने के दौरान शब्दार्थ जानकारी प्राप्त करने के लिए एक औपचारिकता की समझ और प्रारंभिक विकास पर गहरा प्रभाव पड़ा। वेब पर प्राकृतिक भाषा प्रसंस्करण (एनएलपी) और सूचना पुनर्प्राप्ति (आईआर) की इस पहेली-और सामान्य रूप से डेटा आधार-को क्वांटम सिद्धांत की गणितीय औपचारिकता का उपयोग करके संबोधित किया जा सकता है। बुनियादी चरणों के रूप में, (ए) के. वान रिज्सबर्गन ने आईआर के लिए एक क्वांटम संरचना दृष्टिकोण पेश किया, (बी) विड्डोस और पीटर्स ने एक ठोस खोज प्रणाली के लिए एक क्वांटम तार्किक निषेध का उपयोग किया, और एर्ट्स और ज़ाचोर ने शब्दार्थ अंतरिक्ष सिद्धांतों में क्वांटम संरचना की पहचान की, जैसे कि अव्यक्त शब्दार्थ विश्लेषण। तब से, क्वांटम सिद्धांत की गणितीय औपचारिकताओं-हिल्बर्ट स्पेस, क्वांटम लॉजिक और प्रायिकता, गैर-परिवर्तनीय बीजगणित, आदि से प्रेरित तकनीकों और प्रक्रियाओं का उपयोग। आई. आर. और एन. एल. पी. जैसे क्षेत्रों में महत्वपूर्ण परिणाम सामने आए हैं। गेस्टाल्ट धारणा और क्वांटम सिद्धांत के बीच स्पष्ट समानताएं हैं। रसायन विज्ञान में गेस्टाल्ट के अनुप्रयोग पर चर्चा करने वाले एक लेख में, एंटोन अमन लिखते हैंः "क्वांटम यांत्रिकी निश्चित रूप से गेस्टाल्ट धारणा की व्याख्या नहीं करता है, लेकिन क्वांटम यांत्रिकी और गेस्टाल्ट मनोविज्ञान में लगभग समरूप अवधारणाएं और समस्याएं मौजूद हैंः इसी तरह गेस्टाल्ट अवधारणा के साथ, एक क्वांटम वस्तु का आकार एक प्राथमिकता मौजूद नहीं है, लेकिन यह पर्यावरण के साथ इस क्वांटम वस्तु की बातचीत पर निर्भर करता है (उदाहरण के लिएः एक पर्यवेक्षक या एक माप उपकरण)। क्वांटम यांत्रिकी और गेस्टाल्ट धारणा को समग्र तरीके से व्यवस्थित किया जाता है। उपगुण आवश्यक रूप से एक विशिष्ट, व्यक्तिगत अर्थ में मौजूद नहीं हैं। क्वांटम यांत्रिकी और गेस्टाल्ट धारणा में वस्तुओं को 'शेष विश्व' के साथ समग्र सहसंबंधों को समाप्त करके बनाया जाना चाहिए। उपरोक्त पाठ में उल्लिखित प्रत्येक बिंदु सरल तरीके से (नीचे दिए गए स्पष्टीकरण क्रमशः उपरोक्त बिंदुओं से संबंधित हैं): क्योंकि क्वांटम भौतिकी में एक वस्तु का कोई आकार नहीं होता है जब तक कि वह अपने पर्यावरण के साथ बातचीत नहीं करता है; गेस्टाल्ट परिप्रेक्ष्य के अनुसार वस्तुएं व्यक्तिगत रूप से बहुत अधिक अर्थ नहीं रखती हैं जैसा कि वे तब करते हैं जब उनका एक "समूह" होता है या जब वे किसी वातावरण में मौजूद होते हैं। क्वांटम यांत्रिकी और गेस्टाल्ट धारणा दोनों में, अलग-अलग घटकों के गुणों को खोजने और पूरी वस्तु को प्रक्षेपित करने के बजाय वस्तुओं का समग्र रूप से अध्ययन किया जाना चाहिए। गेस्टाल्ट अवधारणा में पहले से मौजूद किसी अन्य वस्तु से एक नई वस्तु के निर्माण का अर्थ है कि पहले से मौजूद वस्तु अब नई वस्तु की एक उप इकाई बन जाती है, और इसलिए "समग्र सहसंबंधों का उन्मूलन" होता है। इसी तरह पहले से मौजूद वस्तु से बनी एक नई क्वांटम वस्तु का मतलब है कि पहले से मौजूद वस्तु अपना समग्र दृष्टिकोण खो देती है। अमन टिप्पणी करते हैंः "गेस्टाल्ट धारणा और क्वांटम यांत्रिकी के बीच संरचनात्मक समानताएं एक दृष्टान्त के स्तर पर हैं, लेकिन दृष्टान्त भी हमें कुछ सिखा सकते हैं, उदाहरण के लिए, कि क्वांटम यांत्रिकी केवल संख्यात्मक परिणामों के उत्पादन से अधिक है या कि गेस्टाल्ट अवधारणा केवल एक मूर्खतापूर्ण विचार से अधिक है, जो परमाणु अवधारणाओं के साथ असंगत है।" क्वांटम सिद्धांत की औपचारिकताओं को संज्ञान में लागू करने के लिए इतिहास के विचार पहली बार 1990 के दशक में डायडेरिक एर्ट्स और उनके सहयोगियों जान ब्रोकेर्ट, सोनजा स्मेट्स और लियान गैबोरा द्वारा हेराल्ड एटमैनस्पैकर, रॉबर्ट बोर्डले और आंद्रेई क्रेन्निकोव द्वारा प्रकट किए गए थे। क्वांटम संज्ञान और निर्णय पर एक विशेष अंक गणितीय मनोविज्ञान पत्रिका (2009, खंड 53) में प्रकाशित हुआ। ), जिसने खेत के लिए झंडा लगाया। क्वांटम संज्ञान से संबंधित कुछ पुस्तकें प्रकाशित की गई हैं जिनमें ख्रेननिकोव (2004,2010), इवानसिविक और इवानसिविक (2010), बुसेमेयर और ब्रुज़ा (2012), ई. कोंटे (2012) शामिल हैं। पहली क्वांटम इंटरैक्शन कार्यशाला 2007 में स्टैनफोर्ड में आयोजित की गई थी, जिसका आयोजन 2007 एएएआई स्प्रिंग सिम्पोजियम श्रृंखला के हिस्से के रूप में पीटर ब्रूज़ा, विलियम लॉलेस, सी. जे. वैन रिज्सबर्गन और डॉन सॉफ द्वारा किया गया था। इसके बाद 2008 में ऑक्सफोर्ड में, 2009 में सारब्रुकेन में, 2010 में वाशिंगटन, डी. सी. में आयोजित ए. ए. ए. आई. फॉल सिम्पोजियम श्रृंखला में, 2011 में एबरडीन में, 2012 में पेरिस में और 2013 में लीसेस्टर में कार्यशालाएं आयोजित की गईं। 2007 से 2013 तक कॉग्निटिव साइंस सोसाइटी की वार्षिक बैठक में वार्षिक रूप से ट्यूटोरियल भी प्रस्तुत किए जाते थे। कॉग्निशन के क्वांटम मॉडल पर एक विशेष अंक 2013 में जर्नल टॉपिक्स इन कॉग्निटिव साइंस में प्रकाशित हुआ। मस्तिष्क कार्य के लिए बायेसियन दृष्टिकोण भी देखें समग्र मस्तिष्क सिद्धांत क्वांटम बायेसियनिज्म क्वांटम लॉजिक क्वांटम न्यूरल नेटवर्क न्यूरोक्वांटोलॉजी ऑर्केस्ट्रेटेड ऑब्जेक्टिव रिडक्शन संदर्भ आगे पढ़ना बाहरी लिंक क्वांटम सूचना सिद्धांत संज्ञानात्मक मॉडलिंग संज्ञानात्मक विज्ञान निर्णय सिद्धांत क्वांटम माइंड