الإدراك الكمي

إذا تم إخبار المشاركين في تجربة نفسية عن "ليندا"، التي وُصفت بأنها تبدو كنسوية ولكنها لا تشبه موظفة بنك، ثم طُلب منهم ترتيب الاحتمالات،${\displaystyle P}$إذا كانت ليندا نسوية، أو تعمل كصرافة في بنك، أو نسوية وتعمل كصرافة في بنك، فإنهم يستجيبون بقيم تشير إلى: $${\displaystyle P({\text{feminist}})>P({\text{feminist}}\ \&\ {\text{bank teller}})>P({\text{bank teller}})}$$ تُقدّم نظرية الاحتمالات الكلاسيكية العقلانية تنبؤًا خاطئًا: إذ تتوقع أن يُصنّف البشر خيار الاقتران على أنه أقل احتمالًا من خيار موظف البنك. تُظهر العديد من الصيغ المختلفة لهذه التجربة أن هذا الخطأ يُمثّل الإدراك البشري في هذه الحالة، وليس مجرد نتيجة لعرض واحد. ^{[ 1 ] : 753}

يُحاكي الإدراك الكمي سيناريو تقدير الاحتمالات هذا باستخدام نظرية الاحتمالات الكمية التي تُصنف الاحتمالات دائمًا بشكل تسلسلي.${\displaystyle P({\text{نسوية}}\ \&\ {\text{صرافة بنك}})}$أكبر من الاحتمال المباشر،${\displaystyle P({\text{موظف البنك}})}$الفكرة هي أن فهم الشخص لمصطلح "موظف البنك" يتأثر بسياق السؤال المتعلق بمصطلح "نسوية". ^{[ 1 ] : 753} السؤالان "غير متوافقين": فمعالجتهما وفقًا للنظرية الكلاسيكية تتطلب خطوات استدلال منفصلة. ^{[ 11 ]}

يرتكز مفهوم الإدراك الكمومي على ملاحظة أن العديد من الظواهر الإدراكية تُوصف بشكل أدقّ بنظرية الاحتمالات الكمومية مقارنةً بنظرية الاحتمالات الكلاسيكية (انظر الأمثلة أدناه). لذا، يُعتبر الشكل الكمومي شكلاً عملياً يصف المعالجة غير الكلاسيكية للبيانات الاحتمالية.

هنا، يُعدّ السياق الكلمة المفتاحية (انظر دراسة خرينيكوف للاطلاع على عرض مفصل لهذه الرؤية). ^{[ 8 ]} ميكانيكا الكمّ سياقية في جوهرها. ^{[ 12 ]} لا تمتلك الأنظمة الكمومية خصائص موضوعية يمكن تعريفها بمعزل عن سياق القياس. وكما أشار نيلز بور ، يجب مراعاة الترتيب التجريبي برمته. يستلزم السياق وجود متغيرات ذهنية غير متوافقة، وانتهاك قانون الاحتمال الكلي الكلاسيكي، وتأثيرات تداخل بناءة أو هدامة. لذا، يمكن اعتبار منهج الإدراك الكمومي محاولةً لصياغة سياقية العمليات الذهنية، باستخدام الأدوات الرياضية لميكانيكا الكمّ.

لنفترض أن شخصًا ما أُتيحت له فرصة لعب جولتين من لعبة مقامرة: ستحدد رمية عملة معدنية ما إذا كان الشخص سيربح 200 دولار أو يخسر 100 دولار. لنفترض أن الشخص قد قرر لعب الجولة الأولى، وقام بذلك. ثم أُعطي بعض الأشخاص نتيجة الجولة الأولى (ربح أو خسارة)، بينما لم يُعطَ آخرون أي معلومات عن النتائج. بعد ذلك، سأل الباحث الشخص عما إذا كان يرغب في لعب الجولة الثانية. وقد أسفر إجراء هذه التجربة على أشخاص حقيقيين عن النتائج التالية:

1. عندما يعتقد المشاركون أنهم فازوا في الجولة الأولى، فإن غالبية المشاركين يختارون اللعب مرة أخرى في الجولة الثانية.
2. عندما يعتقد المشاركون أنهم خسروا الجولة الأولى، فإن غالبية المشاركين يختارون اللعب مرة أخرى في الجولة الثانية.

بالنظر إلى هذين الخيارين المنفصلين، ووفقًا لمبدأ اليقين في نظرية القرار العقلاني، ينبغي عليهم أيضًا لعب الجولة الثانية حتى لو لم يكونوا على دراية بنتيجة الجولة الأولى أو لم يفكروا فيها. ^{[ 13 ]} ولكن، تجريبيًا، عندما لا يُخبر المشاركون بنتائج الجولة الأولى، يرفض معظمهم لعب جولة ثانية. ^{[ 14 ]} تُخالف هذه النتيجة قانون الاحتمال الكلي، ومع ذلك يمكن تفسيرها على أنها تأثير تداخل كمي بطريقة مشابهة لتفسير نتائج تجربة الشق المزدوج في الفيزياء الكمية. ^{[ 9 ] [ 15 ] [ 16 ]} وقد لوحظت انتهاكات مماثلة لمبدأ اليقين في الدراسات التجريبية لمعضلة السجين ، وتم نمذجتها أيضًا من حيث التداخل الكمي. ^{[ 17 ]}

تُنتج الانحرافات المذكورة أعلاه عن التوقعات العقلانية الكلاسيكية في قرارات الأفراد في ظل عدم اليقين مفارقات معروفة في الاقتصاد السلوكي، وهي مفارقات ألايس وإلسبرغ وماكينا. ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]} ويمكن تفسير هذه الانحرافات بافتراض أن المشهد المفاهيمي العام يؤثر على اختيار الفرد بطريقة غير قابلة للتنبؤ أو التحكم. وبالتالي ، فإن عملية اتخاذ القرار هي عملية سياقية بطبيعتها، ومن ثم لا يمكن نمذجتها في فضاء احتمالي كولموغوروفي واحد، مما يبرر استخدام نماذج الاحتمال الكمومي في نظرية القرار. وبشكل أكثر تحديدًا، يمكن تمثيل الحالات المتناقضة المذكورة أعلاه في شكلية فضاء هيلبرت موحدة، حيث يُفسر السلوك البشري في ظل عدم اليقين من حيث الجوانب الكمومية الحقيقية، وهي التراكب والتداخل والسياق وعدم التوافق. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 16 ]}

عند النظر إلى عملية اتخاذ القرار الآلي، نجد أن أشجار القرار الكمومية لها بنية مختلفة عن أشجار القرار التقليدية. ويمكن تحليل البيانات لمعرفة ما إذا كان نموذج شجرة القرار الكمومية يناسب البيانات بشكل أفضل. ^{[ 24 ]}

يُقدّم الاحتمال الكمومي طريقةً جديدةً لتفسير أخطاء التقدير الاحتمالي البشري، بما في ذلك خطأي الاقتران والفصل. ^{[ 25 ]} يحدث خطأ الاقتران عندما يُقدّر الشخص احتمال وقوع حدث مُرجّح (L) وحدث غير مُرجّح (U) على أنه أكبر من احتمال وقوع الحدث غير المُرجّح (U) وحده؛ بينما يحدث خطأ الفصل عندما يُقدّر الشخص احتمال وقوع حدث مُرجّح (L) على أنه أكبر من احتمال وقوع الحدث المُرجّح (L) وحده أو وقوع الحدث غير المُرجّح (U) وحده. تُعدّ نظرية الاحتمال الكمومي تعميمًا لنظرية الاحتمال البايزية ، لأنها تستند إلى مجموعة من بديهيات فون نيومان التي تُخفف بعض بديهيات كولموغوروف الكلاسيكية . ^{[ 26 ]} يُقدّم النموذج الكمومي مفهومًا أساسيًا جديدًا للإدراك، ألا وهو توافق الأسئلة أو عدم توافقها، وتأثير ذلك على الترتيب التسلسلي للأحكام. يُقدّم الاحتمال الكمومي تفسيرًا بسيطًا لخطأي الاقتران والفصل، بالإضافة إلى العديد من النتائج الأخرى، مثل تأثير الترتيب على أحكام الاحتمال. ^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]}

مفارقة الكاذب - يتجلى تأثير السياق البشري على سلوك الصدق لدى الكيان المعرفي بوضوح في ما يُعرف بمفارقة الكاذب ، أي قيمة الصدق لجملة مثل "هذه الجملة خاطئة". يمكن إثبات أن حالة الصدق/الخطأ لهذه المفارقة ممثلة في فضاء هيلبرت المركب، بينما تُوصف التذبذبات النموذجية بين الصدق والخطأ ديناميكيًا بواسطة معادلة شرودنغر. ^{[ 30 ] [ 31 ]}

المفاهيم ظواهر معرفية أساسية، تُشكّل المحتوى اللازم للاستدلال والتفسير وفهم اللغة. وقد بحث علم النفس المعرفي في مناهج مختلفة لفهم المفاهيم ، بما في ذلك الأمثلة والنماذج الأولية والشبكات العصبية ، وتم تحديد مشكلات أساسية متعددة، مثل السلوك غير الكلاسيكي الذي تم اختباره تجريبيًا لربط المفاهيم وفصلها، وتحديدًا مشكلة سمكة الزينة أو تأثير سمكة الغوبي، ^{[ 32 ]} والتوسع المفرط والناقص في معاملَي النموذجية والانتماء للربط والفصل. ^{[ 33 ] [ 34 ]} وبشكل عام، استند الإدراك الكمي إلى نظرية الكم بثلاث طرق لنمذجة المفاهيم.

1. استغل السياقية في نظرية الكم لتفسير سياقية المفاهيم في الإدراك واللغة وظاهرة الخصائص الناشئة عندما تتحد المفاهيم ^{[ 4 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}
2. استخدم التشابك الكمي لنمذجة دلالات تركيبات المفاهيم بطريقة غير تحليلية، ولتفسير الخصائص/الارتباطات/الاستدلالات الناشئة فيما يتعلق بتركيبات المفاهيم ^{[ 39 ].}
3. استخدم مبدأ التراكب الكمومي لتفسير ظهور مفهوم جديد عند دمج المفاهيم، ونتيجة لذلك، اطرح نموذجًا تفسيريًا لمشكلة سمكة الزينة، والتوسع المفرط والتوسع الناقص لأوزان العضوية في حالة اقتران المفاهيم وانفصالها. ^{[ 27 ] [ 35 ] [ 36 ]}

يمكن نمذجة الكم الهائل من البيانات التي جمعها هامبتون ^{[ 33 ] [ 34 ]} حول دمج مفهومين ضمن إطار نظري كمي محدد في فضاء فوك، حيث تُفسَّر الانحرافات الملحوظة عن نظرية المجموعات الكلاسيكية (المجموعات الضبابية)، والتوسع المفرط والناقص المذكور أعلاه لأوزان العضوية، من خلال التفاعلات السياقية، والتراكب، والتداخل، والتشابك، والظهور. ^{[ 27 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]} علاوة على ذلك، أُجري اختبار معرفي على دمج مفهومي محدد، والذي يكشف مباشرةً، من خلال انتهاك متباينات بيل، عن التشابك الكمي بين المفاهيم المكونة. ^{[ 43 ] [ 44 ]}

كان للبحث الوارد في (رابعًا) أثرٌ بالغٌ على فهم وتطوير منهجية أولية لاستخلاص المعلومات الدلالية عند التعامل مع المفاهيم وتراكيبها وسياقاتها المتغيرة في مجموعة من الوثائق غير المهيكلة. ويمكن معالجة هذه المعضلة المتعلقة بمعالجة اللغة الطبيعية واسترجاع المعلومات على الويب - وقواعد البيانات عمومًا - باستخدام المنهجية الرياضية لنظرية الكم. وكخطوات أساسية، (أ) قدّم ك. فان ريسبرجن منهجًا قائمًا على بنية الكم لاسترجاع المعلومات، ^{[ 45 ]} (ب) استخدم ويدوز وبيترز النفي المنطقي الكمي لنظام بحث محدد، ^{[ 38 ] [ 46 ]} وحدد آيرتس وتزاشور بنية الكم في نظريات الفضاء الدلالي، مثل التحليل الدلالي الكامن . ^{[ 47 ]} ومنذ ذلك الحين، أدى استخدام التقنيات والإجراءات المستمدة من الصيغ الرياضية لنظرية الكم - فضاء هيلبرت، ومنطق الكم والاحتمالات، والجبر غير التبادلي، وما إلى ذلك - في مجالات مثل استرجاع المعلومات ومعالجة اللغات الطبيعية، إلى نتائج مهمة. ^{[ 48 ]}