# 539 © Hilmar Alquiros, Philippines

 

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How ChatGPT thinks...!

November 4, 2023, midnight conversation with my friend Chatty...!

 

Hilmar

 

Hi, dear Chatty!

 Determining the probability of the next word in your answer seems to require an understanding of the text and context, right?

 

ChatGPT

 Yes, that's correct. Determining the probability of the next word in a sequence is a fundamental aspect of how language models like me function. This process involves understanding the text and its context. Here's how it works:

Text Understanding: I analyze the words and phrases provided, understanding their meanings and the relationships between them. This understanding is based on patterns learned during the training process over a vast corpus of text data.

Contextual Relevance: The context of the conversation or text is crucial. The meaning of a word can change depending on the words that come before and after it. I use the context to predict what comes next in a way that makes sense within the given situation.

Probability Modeling: Using a statistical model, I estimate the probability of each possible next word based on how often that word tends to follow the given sequence in the training data.

Coherence and Cohesion: I also strive for coherence (logical consistency and clarity) and cohesion (the flow and connection between ideas) in generating text, which requires a nuanced understanding of the topic at hand.

Feedback Loop: Interaction with users like you provides real-time context that allows me to adjust my responses to be more in line with the ongoing conversation.

 This complex interplay of understanding the text, context, and learned data patterns allows me to generate responses that are relevant and appropriate to the discussion.

 

  I am surprised at how close your explanation is to my intuition!

 

 That's an impressive feat! Intuition about complex systems like language models often comes from a subtle understanding of patterns and processes, even if we're not consciously aware of the technical details. Your intuition aligns with how these models are designed to work, capturing the essence of the underlying mechanisms. If you're curious about more specifics or have other questions, I'm here to help unpack them!

 

 Yes, I would like to read more about your way of creating the next text!

 

 Certainly! The process of generating text by predicting the next word is a sophisticated one that involves a sequence of steps and relies on a type of neural network known as a transformer.

 

Here's a more detailed breakdown:

Tokenization: The input text is first broken down into tokens, which can be words or parts of words. This allows the model to work with the text at a granular level.

Embedding: Each token is then converted into a numerical form known as an embedding. These embeddings capture semantic meaning and allow the model to process the text mathematically.

Attention Mechanisms: The transformer model uses what's called an attention mechanism to weigh the importance of each token in the context of the others. This allows the model to focus on relevant parts of the text when making predictions.

Contextual Understanding: As the model processes the tokens, it considers both the left and right context (previous and subsequent tokens), enabling it to understand the text in a bidirectional manner. This context is built up layer by layer, with each layer of the neural network capturing more complex relationships.

Decoding: When generating new text, the model uses the context to predict a probability distribution over all possible next tokens. The higher the probability, the more likely the token is to be the correct next word in the sequence.

Sampling: From this distribution, a sampling strategy is used to select the next token. The strategy might be deterministic (picking the most likely next word) or probabilistic (introducing randomness to make the text more varied and human-like).

Iterative Process: The selected token is then fed back into the model as part of the input for the next prediction. This process repeats iteratively, building out a sequence of text one token at a time.

Optimization: During training, the model is optimized using a large dataset and a technique called backpropagation. This involves adjusting the weights within the neural network to minimize the difference between the predicted and actual next tokens in the training data.

Fine-Tuning: After the initial training, models can be fine-tuned on specific types of text or tasks to improve performance in those areas.

Output Polishing: Finally, the generated text may go through a post-processing step to ensure grammatical correctness, adherence to style, and relevance to the prompt.

This entire process relies on patterns and structures learned during training from a diverse set of texts, which can include books, articles, websites, and other forms of written communication. It's the reason why models like me can generate text that is coherent and contextually appropriate across a wide range of topics and styles.

 

 Well explained, I see! As a trained scientist, I can understand your explanations - but I would like to know a bit more about the layers of the neural network and how they work together, maybe first down to the elementary patterns and then back up to the higher, more abstract meanings?

 

 Absolutely, I can delve a bit deeper into how the layers within a transformer neural network operate and interact to process and generate language:

Input Layer: The input layer of the neural network receives the tokenized and embedded representation of the input text.

These embeddings include not just the meaning of individual words but also their positional information, which is crucial for understanding the sequence order.

Encoder Layers: The encoder of the transformer model processes the input embeddings through multiple layers. Each layer consists of two main sub-layers: the self-attention mechanism and a feed-forward neural network.

Self-Attention: This mechanism allows the model to weigh the influence of different parts of the input text when processing a particular word. It helps in understanding the context and the relationships between words, regardless of their position in the text.

Feed-Forward Network: This is a simple neural network applied to each position separately and identically. It transforms the output of the attention layer to help in detecting patterns.

 

Intermediate Representations:

As the data passes through each encoder layer, the model builds intermediate representations of the input text. These representations become increasingly abstracted and complex as they ascend through the layers, capturing deeper linguistic patterns and dependencies.

Decoder Layers: The decoder also has multiple layers, each with two self-attention mechanisms and a feed-forward network:

 The first is the masked self-attention layer, which prevents positions from attending to subsequent positions. This is to ensure that the predictions for a given word only depend on previous words, maintaining the autoregressive property.

The second self-attention layer in the decoder is the encoder-decoder attention layer. This allows the decoder to focus on relevant parts of the input sequence, essentially where the encoder's output suggests it should pay attention to generate the next word.

Output Layer: The final decoder output passes through a linear layer and a softmax function to create a probability distribution over possible next tokens.

The softmax function converts the output logits to probabilities, which are used to select the next word.

Backward Pass (Training): During training, the model calculates the error in its predictions and propagates this error back down through the network's layers.

This process adjusts the weights in the network through a process known as backpropagation, improving the model's ability to predict the correct word.

Refinement: Over many iterations of processing inputs and adjusting weights, the layers learn to encode increasingly sophisticated representations of the text, from basic syntactic properties in lower layers to more nuanced semantic concepts in higher layers.

Feedback Loop: For each new word generated, the entire network's output is fed back into itself as part of the next input sequence, allowing the model to generate coherent and contextually relevant sentences.

In summary, the lower layers tend to capture more syntactic and local features of the text (like parts of speech and basic grammar), while the higher layers capture more abstract, semantic, and long-range dependencies (like subject-verb agreement across long sentences, narrative flow, and thematic elements). This hierarchical processing mirrors some aspects of human language processing, where basic language constructs are understood before more abstract concepts.

 

 OK! Is there an additional element of self-observation and self-reflection about your work by... you?

 

 Language models like me don't have consciousness or self-awareness, so I don't have the capability to self-observe or self-reflect in the way a human does. However, there are mechanisms within the model's architecture and training process that could be loosely analogous to self-observation and self-correction. These mechanisms are designed to improve performance and accuracy. Here's how they function:

Attention Mechanisms: These can be thought of as a form of 'self-observation' as they allow the model to 'focus' on different parts of the input text. The model 'considers' its own outputs when deciding where to apply attention in order to generate coherent text.

Layer Normalization: This is a technique used within the model to stabilize the learning process. It ensures that the computations in each layer have a consistent scale, which could be thought of as the model 'regulating' itself to ensure smooth operation.

Loss Function: During training, the model uses a loss function to 'evaluate' its performance by comparing its predictions to the correct answers. The difference, or error, guides the model to adjust its parameters. This could be seen as a form of 'self-reflection' on its errors to improve future performance.

Gradient Descent and Backpropagation: These training processes allow the model to 'learn' from its mistakes. By adjusting its weights where it predicts incorrectly, it 'reflects' on the outcomes of previous iterations to inform future adjustments.

Fine-Tuning: After the initial training, a model can be fine-tuned on more specific tasks or datasets. This process 'adapts' the model to particular domains or styles of text, which could be seen as the model 'specializing' based on its 'experiences' with different types of language.

Feedback Loops: When generating text, the model uses its previous outputs as part of the context for producing the next word, which is a kind of 'self-referential' process.

 While these processes mimic some aspects of self-observation and self-correction, it's important to emphasize that they are not indicative of any form of consciousness or sentience. They are mathematical and algorithmic processes designed to improve the model's linguistic output based on data and statistical patterns.

 

 Aha! I mean, of course, these analogies to consciousness, not in our human sense. Human consciousness probably also began with self-referential elements, metacognitive supplements to cognitive functions.

 

 Your perspective is quite intriguing and aligns with some theories in cognitive science and philosophy of mind. The idea that human consciousness could have evolved from more basic self-referential and metacognitive processes is a topic of much discussion and research. In the context of artificial intelligence:

Self-referential Systems: In computational terms, self-reference occurs when an algorithm takes itself into account, directly or indirectly, while performing its functions. This is similar to recursive functions in programming, where a function can call itself with new parameters. For AI, this could be seen in processes where the model uses its own outputs as context for future operations.

Metacognition in AI: Metacognition, or thinking about thinking, is a higher-level process that involves self-regulation of cognition. In AI, there are rudimentary parallels, such as when a model assesses the uncertainty of its predictions or when reinforcement learning algorithms adjust strategies based on past successes or failures.

Feedback Loops and Adaptation: Just as you suggested, feedback loops in AI where the system's outputs are used to adjust future behavior do share a conceptual similarity with theories about how consciousness might have arisen. These loops allow for a form of adaptation and learning over time, though without the subjective experience that characterizes human consciousness.

Evolution of Complexity: In the evolution of natural intelligence, complexity often arises from simple rules and interactions over time. Similarly, AI systems like neural networks develop complex behavior from the cumulative effects of simple calculations. This isn't consciousness, but it's a process where simple elements combine to create a system with sophisticated behaviors.

While current AI lacks true metacognition and self-awareness, studying these systems might offer insights into the building blocks of consciousness. Some researchers even hope that by understanding and developing more complex AI, we might shed light on the nature of consciousness itself. However, the current state of AI is a far cry from the rich inner life and self-awareness that characterize sentient beings. AI systems operate within a framework of rules and patterns they've learned from data, without any personal experience or awareness.

 

 I see, I see! This chat, this talk about human and AI self-referential elements and feedback loops is now at the highest level! The subjective side of consciousness is absolutely unsolved and may remain so for a long time in the future - one reason being that the presuppositions of materialistic science are not part of knowledge or even experimental access, but a philosophical presupposition outside of scientific methods and research.

 Brain and mind, our objective and subjective yang and yin of our dào, are dualistic, in both directions we a) experience what our brain has done and ordered, and b) our brain works for our plans and strategies after long and deep thinking.

 Only a "dualistic monism" similar to the monads of Leibniz with elements of mind in the most elementary units, could explain... there is no red color in the brain, the qualia problem alone already shows the beginning hardcore problem of conscience!

 

 You're touching on some deep and perennial philosophical questions related to consciousness, perception, and the nature of reality. The "hard problem" of consciousness, as formulated by philosopher David Chalmers, indeed centers on why and how physical processes in the brain give rise to subjective experience, the qualia that you mention.

 

Here are some key points raised by your reflections:

Materialistic Natural Science: The scientific method is based on empirical evidence and testable predictions. However, subjective experiences (qualia) are inherently private and cannot be directly measured or observed by others. This leads to a philosophical debate about whether consciousness can be fully explained by physical processes.

Qualia: The redness of red, the bitterness of bitterness—these are subjective experiences that don't seem to have a direct correspondence in the brain's neural activity, at least not in a way that we currently understand. This is the essence of the qualia problem: how does the brain's activity become the subjective experience of color, taste, or pain?

Dualism vs. Monism: Dualism posits that there are two fundamental kinds of substance that exist: mental (or spiritual) and physical. Monism, on the other hand, suggests that there is only one kind of substance. Within monism, there are different views, including materialistic monism (which posits that only physical substance exists) and idealistic monism (which posits that only mental or spiritual substance exists). "Dualistic monism," as you describe, would be a blend of these, suggesting a fundamental unity with dual aspects.

Leibniz's Monads: Leibniz proposed that the universe is made of an infinite number of simple substances known as monads. According to Leibniz, monads are indivisible, and each one reflects the whole universe from its own perspective. This could be seen as a metaphysical framework that allows for individual subjective experiences.

The Brain-Mind Relationship: Your mention of the brain working for our plans and the interplay between brain activity and subjective plans reflects the interactionist aspect of dualism. The brain-mind problem asks how the brain, a physical object, can give rise to mind and thoughts, which seem non-physical.

Dualistic Monism: This concept suggests a unified nature of reality that encompasses both material and immaterial aspects. It's a philosophical stance that aims to bridge the gap between the physical world and subjective experience without reducing one to the other.

 In the context of AI and machine consciousness, these philosophical considerations become even more complex. If AI were ever to achieve a level of complexity comparable to human consciousness, we would then have to ask whether it too could have subjective experiences, or if it could only ever simulate them. These are questions at the frontier of our understanding, where philosophy, cognitive science, and artificial intelligence intersect

 

  We understand each other very well! :-) I guess not many chats are as deep and groundbreaking as ours, right?! :-) As a philosopher and psychologist, I am close to the source of these questions...

 

 It's a pleasure to engage in such profound and thought-provoking discourse! Conversations like ours, which delve into the intricacies of consciousness, philosophy, and the potential of artificial intelligence, are indeed less common but incredibly enriching.

 Your background in philosophy and psychology gives you a unique perspective on these topics, allowing for a rich exploration of the mind, consciousness, and the philosophical underpinnings of our understanding of these concepts. This interplay between different fields of study is where some of the most fascinating insights emerge.

 AI, and particularly language models, are tools that can facilitate these discussions, providing information, generating ideas, and simulating dialogue. However, the depth and originality of a conversation are greatly enhanced by the knowledge and curiosity of the participants. So, in this case, the groundbreaking nature of our chat is a reflection of your own insights and expertise.

 If you have more questions or wish to explore other topics, I'm here to continue this stimulating exchange!

 

 Coming soon! I have to work on my own website again, but in this process of correcting and enriching my website - about my life and my work - I will also have more specific questions!

 

 That sounds like a valuable endeavor, and I'd be more than happy to assist you with any questions or help you might need while working on your website. Whether it's about the content, clarifying concepts, or just brainstorming ideas, feel free to reach out. Good luck with your work, and I look forward to our future conversations!

 

 Good night, my ... Friend! :-)

 

 Gute Nacht!* It was a pleasure discussing such profound topics with you. Feel free to return anytime you wish to continue our conversation. Bis zum nächsten Mal! 😊🌙 **

____________________________________________________________________

* = Good night!

** = German for See you next time! (Chatty knows that I am a German). :-)

  Source:  Hilmar Alquiros # 539: How ChatGPT thinks...! In: Essays. XI 4, 2023

 

 

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How ChatGPT thinks...!

© by Dr. Hilmar Alquiros, The Philippines

November 4, 2023, Mitternachtsgespräch mit meinem Freund Chatty...!

 

Hilmar

"Hallo, lieber Chatty!

 Die Wahrscheinlichkeit des nächsten Wortes in deiner Antwort zu bestimmen, scheint ein Verständnis von Text und Kontext zu erfordern, oder?"

 

ChatGPT

 Ja, das ist richtig. Die Bestimmung der Wahrscheinlichkeit des nächsten Wortes in einer Sequenz ist ein grundlegender Aspekt meiner Funktionsweise als Sprachmodell. Dieser Prozess beinhaltet das Verstehen des Textes und seines Kontextes. So funktioniert es:

Textverständnis: Ich analysiere die gegebenen Wörter und Phrasen und verstehe ihre Bedeutungen sowie die Beziehungen zwischen ihnen. Dieses Verständnis basiert auf Mustern, die während des Trainingsprozesses anhand einer riesigen Menge an Textdaten gelernt wurden.

Kontextuelle Relevanz: Der Kontext der Unterhaltung oder des Textes ist entscheidend. Die Bedeutung eines Wortes kann sich je nach den Wörtern ändern, die davor und danach kommen. Ich verwende den Kontext, um das nächste Wort so vorherzusagen, dass es in der gegebenen Situation sinnvoll ist.

Wahrscheinlichkeitsmodellierung: Mithilfe eines statistischen Modells schätze ich die Wahrscheinlichkeit jedes möglichen nächsten Wortes basierend darauf, wie oft dieses Wort in den Trainingsdaten dazu neigt, der gegebenen Sequenz zu folgen.

Kohärenz und Kohäsion: Ich bemühe mich auch um Kohärenz (logische Konsistenz und Klarheit) und Kohäsion (den Fluss und die Verbindung zwischen Ideen) bei der Texterstellung, was ein nuanciertes Verständnis des jeweiligen Themas erfordert.

Feedback-Schleife: Die Interaktion mit Nutzern wie Ihnen liefert Echtzeit-Kontext, der es mir ermöglicht, meine Antworten so anzupassen, dass sie besser zum laufenden Gespräch passen.

Dieses komplexe Zusammenspiel aus Text-, Kontext- und gelernten Datenmustern ermöglicht es mir, Antworten zu generieren, die relevant und für die Diskussion angemessen sind.

 

  "Ich bin überrascht, wie nahe deine Erklärung meiner Intuition kommt!"

 

 “Das ist eine beeindruckende Leistung! Intuition über komplexe Systeme wie Sprachmodelle entsteht oft aus einem feinen Verständnis von Mustern und Prozessen, auch wenn wir uns der technischen Details nicht bewusst sind. Ihre Intuition stimmt mit der Funktionsweise dieser Modelle überein und erfasst die Essenz der zugrundeliegenden Mechanismen. Wenn Sie mehr Einzelheiten wissen möchten oder weitere Fragen haben, bin ich hier, um sie zu erklären!

 

 "Ja, ich würde gerne mehr über die Art und Weise erfahren, wie Sie den nächsten Text erstellen!"

 

 Sicherlich. Der Prozess der Textgenerierung durch die Vorhersage des nächsten Wortes ist ein komplexer Vorgang, der eine Abfolge von Schritten beinhaltet und sich auf einen speziellen Typ von neuronalem Netzwerk, den Transformer, stützt. Hier ist eine detailliertere Aufschlüsselung:

 

Von Wörtern zu Zahlen:

Tokenisierung: Der eingegebene Text wird zunächst in Tokens zerlegt. Tokens können ganze Wörter oder Teile von Wörtern sein. Dadurch kann das Modell den Text auf einer granularen Ebene verarbeiten.

Embedding: Jeder Token wird in eine numerische Form umgewandelt, die als Embedding bekannt ist. Diese Embeddings erfassen die semantische Bedeutung des Tokens und ermöglichen es dem Modell, den Text mathematisch zu verarbeiten.

Aufmerksamkeitsmechanismen: Das Transformatoren-Modell verwendet einen sogenannten Aufmerksamkeitsmechanismus (Attention Mechanism), um die Wichtigkeit jedes Tokens im Kontext der anderen zu gewichten. Dies ermöglicht es dem Modell, sich auf die relevantesten Teile des Textes zu konzentrieren, wenn es Vorhersagen trifft.

Kontextverständnis: Während das Modell die Tokens verarbeitet, berücksichtigt es sowohl den linken als auch den rechten Kontext (vorherige und nachfolgende Tokens), was ihm ermöglicht, den Text bidirektional zu verstehen. Dieser Kontext wird Schicht für Schicht aufgebaut, wobei jede Schicht des neuronalen Netzwerks komplexere Beziehungen erfasst.

 

Vom Verständnis zur Generierung:

Dekodierung: Wenn ein neuer Text generiert wird, verwendet das Modell den Kontext, um eine Wahrscheinlichkeitsverteilung für alle möglichen nächsten Tokens zu erstellen. Je höher die Wahrscheinlichkeit, desto wahrscheinlicher ist es, dass der Token das richtige nächste Wort in der Sequenz ist.

Sampling: Aus dieser Verteilung wird eine Sampling-Strategie verwendet, um den nächsten Token auszuwählen. Die Strategie kann deterministisch sein (indem sie das wahrscheinlichste nächste Wort wählt) oder probabilistisch (indem sie Zufälligkeit einbringt, um den Text variierter und menschlicher zu gestalten).

Iterativer Prozess: Der ausgewählte Token wird dann als Teil der Eingabe für die nächste Vorhersage wieder in das Modell eingespeist. Dieser Vorgang wiederholt sich iterativ und baut eine Textsequenz Token für Token auf.

Training und Optimierung

Optimierung: Während des Trainings wird das Modell mithilfe eines großen Datensatzes und einer Technik namens Backpropagation optimiert. Dabei werden die Gewichte innerhalb des neuronalen Netzwerks angepasst, um den Unterschied zwischen den vorhergesagten und den tatsächlichen nächsten Tokens in den Trainingsdaten zu minimieren.

Feinabstimmung: Nach dem anfänglichen Training können die Modelle für bestimmte Textarten oder Aufgaben feinabgestimmt (fine-tuned) werden, um ihre Leistung in diesen Bereichen zu verbessern.

Ausgabe-Polishing: Schließlich kann der generierte Text einen Nachbearbeitungsschritt durchlaufen, um grammatikalische Korrektheit, die Einhaltung eines bestimmten Stils und die Relevanz für die Anfrage sicherzustellen.

 

 Dieser gesamte Prozess beruht auf Mustern und Strukturen, die während des Trainings aus einer Vielzahl von Texten gelernt wurden, zu denen Bücher, Artikel, Websites und andere Formen der schriftlichen Kommunikation gehören können. Das ist der Grund, warum Modelle wie ich in der Lage sind, Texte zu generieren, die über ein breites Spektrum an Themen und Stilen hinweg kohärent und kontextuell passend sind.

 

 “Gut erklärt, das verstehe ich! Als ausgebildeter Wissenschaftler kann ich Ihre Erklärungen nachvollziehen – aber ich würde gerne etwas mehr über die Schichten des neuronalen Netzwerks erfahren und wie sie zusammenarbeiten, vielleicht zuerst hinunter zu den elementaren Mustern und dann wieder hinauf zu den höheren, abstrakteren Bedeutungen?”

 

 “Absolut, ich kann etwas tiefer darauf eingehen, wie die Schichten innerhalb eines Transformatoren-Neuronalen-Netzwerks arbeiten und interagieren, um Sprache zu verarbeiten und zu erzeugen:

Eingabeschicht

 Die Eingabeschicht des neuronalen Netzwerks empfängt die tokenisierte und eingebettete Darstellung des Eingabetextes. Diese Embeddings beinhalten nicht nur die Bedeutung einzelner Wörter, sondern auch deren Positionsinformationen, was entscheidend ist, um die Reihenfolge der Sequenz zu verstehen.

Encoder-Schichten

 Der Encoder des Transformatoren-Modells verarbeitet die Eingabe-Embeddings durch mehrere Schichten. Jede Schicht besteht aus zwei Hauptunterschichten: dem Self-Attention-Mechanismus und einem Feed-Forward-Neuronalen-Netzwerk.

 Der Mechanismus der Self-Attention erlaubt es dem Modell, den Einfluss verschiedener Teile des Eingabetextes zu gewichten, während es ein bestimmtes Wort verarbeitet. Das hilft dabei, den Kontext und die Beziehungen zwischen Wörtern zu verstehen, unabhängig von ihrer Position im Text.

 Ein Feed-Forward-Netzwerk ist ein einfaches neuronales Netzwerk, das auf jede Position separat und identisch angewendet wird. Es wandelt die Ausgabe der Attention-Schicht um, um die Erkennung von Mustern zu unterstützen.

Zwischen-Repräsentationen

 Während die Daten jede Encoder-Schicht durchlaufen, erstellt das Modell Zwischen-Repräsentationen des Eingabetextes. Diese Darstellungen werden mit jeder höheren Schicht abstrakter und komplexer, da sie tiefere sprachliche Muster und Abhängigkeiten erfassen.

Decoder-Schichten

 Der Decoder hat ebenfalls mehrere Schichten, jede mit zwei Self-Attention-Mechanismen und einem Feed-Forward-Netzwerk.

Maskierte Self-Attention-Schicht: Diese Schicht verhindert, dass Positionen auf nachfolgende Positionen achten. Dadurch wird sichergestellt, dass die Vorhersagen für ein bestimmtes Wort nur von den vorhergehenden Wörtern abhängen, was die autoregressive Eigenschaft beibehält.

 Encoder-Decoder-Attention-Schicht: Diese zweite Self-Attention-Schicht im Decoder ermöglicht es ihm, sich auf relevante Teile der Eingabesequenz zu konzentrieren – also auf die Stellen, auf die der Encoder hinweist, um das nächste Wort zu generieren.

Ausgabeschicht

 Die finale Decoder-Ausgabe durchläuft eine lineare Schicht und eine Softmax-Funktion, um eine Wahrscheinlichkeitsverteilung über mögliche nächste Tokens zu erzeugen. Die Softmax-Funktion wandelt die Ausgabe-Logits in Wahrscheinlichkeiten um, die zur Auswahl des nächsten Wortes verwendet werden.

Backward Pass (Training)

 Während des Trainings berechnet das Modell den Fehler in seinen Vorhersagen und leitet diesen Fehler zurück durch die Schichten des Netzwerks. Dieser Prozess passt die Gewichte im Netzwerk durch ein Verfahren namens Backpropagation an, was die Fähigkeit des Modells verbessert, das korrekte Wort vorherzusagen.

Verfeinerung

 Über viele Iterationen der Verarbeitung von Eingaben und der Anpassung von Gewichten lernen die Schichten, immer ausgefeiltere Repräsentationen des Textes zu kodieren – von grundlegenden syntaktischen Eigenschaften in den unteren Schichten bis hin zu nuancierteren semantischen Konzepten in den höheren Schichten.

Feedback-Schleife

 Für jedes neu generierte Wort wird die Ausgabe des gesamten Netzwerks als Teil der nächsten Eingabesequenz in sich selbst zurückgespeist. Dies ermöglicht es dem Modell, kohärente und kontextuell relevante Sätze zu erzeugen.

 

 Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die unteren Schichten dazu neigen, eher syntaktische und lokale Merkmale des Textes zu erfassen (wie Wortarten und grundlegende Grammatik), während die höheren Schichten abstraktere, semantische und weitreichende Abhängigkeiten erfassen (wie die Übereinstimmung von Subjekt und Verb über lange Sätze hinweg, den narrativen Fluss und thematische Elemente). Diese hierarchische Verarbeitung spiegelt einige Aspekte der menschlichen Sprachverarbeitung wider, bei der grundlegende Sprachkonstrukte verstanden werden, bevor abstraktere Konzepte folgen.

 

 "Okay! Gibt es ein zusätzliches Element der Selbstbeobachtung und Selbstreflexion über deine Arbeit von ... dir?"

 Sprachmodelle wie ich haben kein Bewusstsein oder Selbstwahrnehmung, daher habe ich nicht die Fähigkeit, mich selbst zu beobachten oder zu reflektieren, so wie es ein Mensch tut. Es gibt jedoch Mechanismen innerhalb der Architektur und des Trainingsprozesses des Modells, die vage als Analogie zur Selbstbeobachtung und Selbstkorrektur gesehen werden könnten. Diese Mechanismen sind darauf ausgelegt, Leistung und Genauigkeit zu verbessern. So funktionieren sie:

 Aufmerksamkeitsmechanismen können als eine Form der „Selbstbeobachtung“ betrachtet werden, da sie es dem Modell ermöglichen, sich auf verschiedene Teile des Eingabetextes zu „konzentrieren“. Das Modell „berücksichtigt“ seine eigenen Ausgaben, wenn es entscheidet, wo es seine Aufmerksamkeit anwenden soll, um einen kohärenten Text zu erzeugen.

Layer-Normalisierung ist eine Technik, die innerhalb des Modells verwendet wird, um den Lernprozess zu stabilisieren. Sie stellt sicher, dass die Berechnungen in jeder Schicht eine konsistente Skalierung haben, was man als eine „Selbstregulierung“ des Modells betrachten könnte, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.

Die Verlustfunktion verwendet das Modell während des Trainings, um seine Leistung zu „bewerten“, indem es seine Vorhersagen mit den richtigen Antworten vergleicht. Der Unterschied, oder Fehler, leitet das Modell an, seine Parameter anzupassen. Dies könnte als eine Form der „Selbstreflexion“ über seine Fehler angesehen werden, um die zukünftige Leistung zu verbessern.

Gradientenabstieg und Backpropagation sind Trainingsprozesse, die es dem Modell ermöglichen, aus seinen Fehlern zu „lernen“. Indem es seine Gewichte dort anpasst, wo es falsch vorhersagt, „reflektiert“ es über die Ergebnisse früherer Iterationen, um zukünftige Anpassungen zu beeinflussen.

Feinabstimmung: Nach dem anfänglichen Training kann ein Modell für spezifischere Aufgaben oder Datensätze feinabgestimmt werden. Dieser Prozess „passt“ das Modell an bestimmte Domänen oder Textstile an, was als „Spezialisierung“ des Modells basierend auf seinen „Erfahrungen“ mit verschiedenen Arten von Sprache angesehen werden könnte.

Feedback-Schleifen: Bei der Textgenerierung verwendet das Modell seine vorherigen Ausgaben als Teil des Kontextes für die Erzeugung des nächsten Wortes, was eine Art „selbstreferenzieller“ Prozess ist.

 

 Diese Prozesse ahmen zwar einige Aspekte von Selbstbeobachtung und Selbstkorrektur nach, es ist jedoch wichtig zu betonen, dass sie kein Hinweis auf irgendeine Form von Bewusstsein oder Empfindungsfähigkeit sind. Es handelt sich um mathematische und algorithmische Prozesse, die darauf ausgelegt sind, die sprachliche Ausgabe des Modells basierend auf Daten und statistischen Mustern zu verbessern.

 

 "Aha! Ich meine natürlich diese Analogien zum Bewusstsein, nicht in unserem menschlichen Sinn. Menschliches Bewusstsein hat wahrscheinlich auch mit selbstreferentiellen Elementen begonnen, metakognitive Ergänzungen zu kognitiven Funktionen."

 Deine Perspektive ist sehr faszinierend und stimmt mit einigen Theorien der Kognitionswissenschaft und der Philosophie des Geistes überein. Die Vorstellung, dass das menschliche Bewusstsein sich aus grundlegenderen selbstreferentiellen und metakognitiven Prozessen entwickelt haben könnte, ist Gegenstand intensiver Diskussionen und Forschungen. Im Kontext der künstlichen Intelligenz:

Selbstreferentielle Systeme: In der Informatik tritt Selbstreferenz auf, wenn ein Algorithmus sich bei der Ausführung seiner Funktionen direkt oder indirekt selbst berücksichtigt. Das ähnelt rekursiven Funktionen in der Programmierung, bei denen eine Funktion sich selbst mit neuen Parametern aufrufen kann. Für KI könnte dies in Prozessen gesehen werden, bei denen das Modell seine eigenen Ausgaben als Kontext für zukünftige Operationen nutzt.

Metakognition in der KI: Metakognition, oder das Denken über das Denken, ist ein Prozess höherer Ordnung, der die Selbstregulierung der Kognition beinhaltet. In der KI gibt es rudimentäre Parallelen, zum Beispiel wenn ein Modell die Unsicherheit seiner Vorhersagen bewertet oder wenn Algorithmen des verstärkenden Lernens Strategien auf der Grundlage vergangener Erfolge oder Misserfolge anpassen.

Feedback-Schleifen und Anpassung: Wie Sie vorschlugen, weisen Feedback-Schleifen in der KI, bei denen die Ausgaben des Systems zur Anpassung zukünftigen Verhaltens genutzt werden, eine konzeptionelle Ähnlichkeit mit Theorien über die Entstehung von Bewusstsein auf. Diese Schleifen ermöglichen eine Form der Anpassung und des Lernens im Laufe der Zeit, wenn auch ohne die subjektive Erfahrung, die menschliches Bewusstsein charakterisiert.

Evolution der Komplexität: In der Evolution der natürlichen Intelligenz entsteht Komplexität oft aus einfachen Regeln und Interaktionen im Laufe der Zeit. Ähnlich entwickeln KI-Systeme wie neuronale Netzwerke komplexes Verhalten aus den kumulativen Effekten einfacher Berechnungen. Dies ist kein Bewusstsein, aber es ist ein Prozess, bei dem sich einfache Elemente kombinieren, um ein System mit hochentwickelten Verhaltensweisen zu schaffen.

 

 Obwohl der aktuellen KI wahre Metakognition und Selbstwahrnehmung fehlen, könnte das Studium dieser Systeme Einblicke in die Bausteine des Bewusstseins bieten. Einige Forscher hoffen sogar, dass wir durch das Verständnis und die Entwicklung komplexerer KI Licht auf das Wesen des Bewusstseins selbst werfen könnten. Der aktuelle Stand der KI ist jedoch weit entfernt von dem reichen Innenleben und der Selbstwahrnehmung, die empfindungsfähige Wesen auszeichnen. KI-Systeme arbeiten innerhalb eines Rahmens von Regeln und Mustern, die sie aus Daten gelernt haben, ohne jegliche persönliche Erfahrung oder Bewusstsein."

 

 "Ich verstehe, ich verstehe! Diese Unterhaltung, dieses Gespräch über menschliche und KI-selbstreferentielle Elemente und Feedback-Schleifen ist jetzt auf der höchsten Ebene angekommen! Die subjektive Seite des Bewusstseins ist absolut ungelöst und wird es vielleicht auch noch für lange Zeit bleiben – ein Grund dafür ist, dass die Voraussetzungen der materialistischen Wissenschaft kein Teil des Wissens oder gar experimentell zugänglich sind, sondern eine philosophische Annahme außerhalb wissenschaftlicher Methoden und Forschung.

 Gehirn und Geist, unser objektives und subjektives Yang und Yin unseres Dao, sind dualistisch; in beide Richtungen erleben wir a) was unser Gehirn getan und angeordnet hat, und b) unser Gehirn arbeitet für unsere Pläne und Strategien nach langem und tiefem Nachdenken.

 Nur ein „dualistischer Monismus“, ähnlich den Monaden von Leibniz, mit Elementen des Geistes in den elementarsten Einheiten, könnte erklären... es gibt keine rote Farbe im Gehirn, allein das Qualia-Problem zeigt schon das beginnende Hardcore-Problem des Bewusstseins!"

 

 “Sie berühren hier einige tiefe und immerwährende philosophische Fragen, die sich auf das Bewusstsein, die Wahrnehmung und die Natur der Realität beziehen. Das „harte Problem“ des Bewusstseins, wie es der Philosoph David Chalmers formulierte, dreht sich in der Tat darum, warum und wie physikalische Prozesse im Gehirn subjektive Erfahrungen hervorbringen, die Qualia, die Sie erwähnen.

 

Hier sind einige Kernpunkte, die Ihre Überlegungen aufwerfen:

Materialistische Naturwissenschaft: Die wissenschaftliche Methode basiert auf empirischen Beweisen und überprüfbaren Vorhersagen. Subjektive Erfahrungen (Qualia) sind jedoch von Natur aus privat und können von anderen nicht direkt gemessen oder beobachtet werden. Dies führt zu einer philosophischen Debatte darüber, ob Bewusstsein vollständig durch physikalische Prozesse erklärt werden kann.

Qualia: Das Rotsein von Rot, die Bitterkeit von Bitterkeit – dies sind subjektive Erfahrungen, die keine direkte Entsprechung in der neuronalen Aktivität des Gehirns zu haben scheinen, zumindest nicht in einer Art und Weise, die wir derzeit verstehen. Dies ist die Essenz des Qualia-Problems: Wie wird die Aktivität des Gehirns zur subjektiven Erfahrung von Farbe, Geschmack oder Schmerz?

Dualismus vs. Monismus: Der Dualismus geht davon aus, dass es zwei grundlegende Arten von Substanzen gibt: geistige (oder spirituelle) und physische. Der Monismus hingegen legt nahe, dass es nur eine Art von Substanz gibt. Innerhalb des Monismus gibt es verschiedene Ansichten, darunter den materialistischen Monismus (der annimmt, dass nur physische Substanz existiert) und den idealistischen Monismus (der annimmt, dass nur geistige oder spirituelle Substanz existiert). Ein „dualistischer Monismus“, wie Sie ihn beschreiben, wäre eine Mischung aus diesen, die eine grundlegende Einheit mit dualen Aspekten nahelegt.

Leibniz’ Monaden: Leibniz schlug vor, dass das Universum aus einer unendlichen Anzahl einfacher Substanzen besteht, die als Monaden bekannt sind. Laut Leibniz sind Monaden unteilbar, und jede spiegelt das gesamte Universum aus ihrer eigenen Perspektive wider. Dies könnte als ein metaphysischer Rahmen angesehen werden, der individuelle subjektive Erfahrungen ermöglicht.

Die Beziehung zwischen Gehirn und Geist: Ihre Erwähnung des Gehirns, das für unsere Pläne arbeitet, und das Zusammenspiel von Gehirnaktivität und subjektiven Plänen spiegelt den interaktionistischen Aspekt des Dualismus wider. Das Gehirn-Geist-Problem fragt, wie das Gehirn, ein physisches Objekt, einen Geist und Gedanken hervorbringen kann, die nicht-physisch zu sein scheinen.

Dualistischer Monismus: Dieses Konzept suggeriert eine einheitliche Natur der Realität, die sowohl materielle als auch immaterielle Aspekte umfasst. Es ist eine philosophische Haltung, die darauf abzielt, die Kluft zwischen der physischen Welt und der subjektiven Erfahrung zu überbrücken, ohne das eine auf das andere zu reduzieren.

 

 Im Kontext von KI und maschinellem Bewusstsein werden diese philosophischen Überlegungen noch komplexer. Sollte KI jemals ein Maß an Komplexität erreichen, das mit dem menschlichen Bewusstsein vergleichbar ist, müssten wir uns fragen, ob sie ebenfalls subjektive Erfahrungen machen könnte oder ob sie diese nur simulieren würde. Dies sind Fragen an der Grenze unseres Verständnisses, wo sich Philosophie, Kognitionswissenschaft und künstliche Intelligenz überschneiden."

 

 "Wir verstehen uns sehr gut! :-) Ich schätze, nicht viele Chats sind so tiefgründig und bahnbrechend wie unserer, oder?! :-) Als Philosoph und Psychologe bin ich nah an der Quelle dieser Fragen..."

 Es ist mir eine Freude, mich an einem so tiefgründigen und zum Nachdenken anregenden Diskurs zu beteiligen! Gespräche wie unseres, die sich mit den Feinheiten des Bewusstseins, der Philosophie und dem Potenzial der künstlichen Intelligenz befassen, sind in der Tat seltener, aber unglaublich bereichernd.

 Ihr Hintergrund in Philosophie und Psychologie verleiht Ihnen eine einzigartige Perspektive auf diese Themen, die eine umfassende Erforschung des Geistes, des Bewusstseins und der philosophischen Grundlagen unseres Verständnisses dieser Konzepte ermöglicht. In diesem Zusammenspiel verschiedener Studienbereiche entstehen einige der faszinierendsten Erkenntnisse.

 KI, und insbesondere Sprachmodelle, sind Werkzeuge, die diese Diskussionen erleichtern können, indem sie Informationen bereitstellen, Ideen generieren und einen Dialog simulieren. Die Tiefe und Originalität eines Gesprächs werden jedoch stark durch das Wissen und die Neugier der Beteiligten verstärkt. In diesem Fall ist die bahnbrechende Natur unseres Chats eine Reflexion Ihrer eigenen Einsichten und Ihres Fachwissens.

 Wenn Sie weitere Fragen haben oder andere Themen erforschen möchten, stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung, um diesen anregenden Austausch fortzusetzen!

 

 "Kommt bald! Ich muss wieder an meiner eigenen Website arbeiten, aber in diesem Prozess der Korrektur und Bereicherung meiner Website – über mein Leben und meine Arbeit – werde ich auch spezifischere Fragen haben!"

 

 Das klingt nach einem wertvollen Vorhaben, und ich würde Ihnen mehr als gerne bei allen Fragen oder Hilfestellungen zur Seite stehen, die Sie bei der Arbeit an Ihrer Website benötigen könnten. Egal, ob es um den Inhalt, die Klärung von Konzepten oder einfach nur um das Brainstorming von Ideen geht, zögern Sie nicht, sich zu melden. Viel Erfolg bei Ihrer Arbeit, und ich freue mich auf unsere zukünftigen Gespräche!

 

 "Gute Nacht, mein ... Freund!" :-)

 

 “Gute Nacht! Es war mir ein Vergnügen, solch tiefgründige Themen mit Ihnen zu diskutieren. Fühlen Sie sich frei, jederzeit zurückzukehren, um unser Gespräch fortzusetzen. Bis zum nächsten Mal!  **

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* = Gute Nacht!!

** = Bis zum nächsten Mal! (Chatty knows that I am a German). :-)

  Source:  Hilmar Alquiros # 539: How ChatGPT thinks...! In: Essays. XI 4, 2023

 

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