Научное понятие

Макс Тегмарк Физик, профессор Массачусетского технологического института, член совета директоров Института фундаментальных проблем Почему стоит менять свои взгляды, нужны ли ученым лоббисты и что такое научный образ жизни. Перевод Сергея Рачинского. Иллюстратор Игорь Лобанов. Самая полезная идея, которую люди могут почерпнуть из науки, это идея «научного понятия» как таковая. Мне кажется, что, несмотря на очевидно головокружительные успехи, мировое научное сообщество потерпело не менее сокрушительное поражение в том, что касается просвещения общества в целом. В 2010 году на Гаити сожгли 12 «ведьм». В США, согласно последним опросам, 39% населения считают астрологию наукой, а 40% верят, что история человеческого вида насчитывает меньше ста тысяч лет. Если бы все люди отдавали себе отчет в том, что такое «научное понятие», эти проценты были бы равны нулю. И вообще, мир стал бы куда более приятным местом, поскольку шансы на успех в любых начинаниях выше у людей, ведущих научный образ жизни, — у тех, кто в принятии решений руководствуется анализом информации. Они исходят из рациональных соображений при заключении сделок и голосовании, развивают научно обоснованный менеджмент в компаниях и правительственных организациях. Почему же ученые терпят столь сокрушительное поражение? Мне кажется, ответ кроется в психологии, социологии и экономике. Научный образ жизни предполагает научный подход как к сбору, так и к использованию информации, но в обоих процессах есть свои ловушки. Очевидно, вы сделаете более правильный выбор, если перед принятием решения будете располагать полным спектром аргументов «за» и «против». Но существует множество причин, по которым получить всю полноту информации невозможно. Кто-то в принципе лишен доступа к информации (всего 3% афганцев имеют доступ к интернету, а 92% ни разу в жизни не слышали об атаках 11 сентября). Но по-настоящему ценную информацию нелегко найти даже тем, кто имеет свободный доступ к нецензурированным источникам: интернет наводнен ненаучными медиа, и многие захлебываются в море отвлекающих моментов. Сверх того многие ищут информацию только в тех источниках, которые соответствуют их изначальным установкам. Следующая проблема: что мы делаем с добытой информацией? Суть научного образа жизни в том, чтобы быть готовым изменить свою точку зрения, если вы столкнулись с информацией, которая не соответствует вашим взглядам или представлениям о мире. Главное — избегать интеллектуальной косности. Тем не менее бесчисленные политические лидеры, уперто и вопреки фактам настаивающие на своем, превозносятся как «сильные личности». И хотя великий физик Ричард Фейнман (лауреат Нобелевской премии 1965 года, присужденной ему совместно с Синъитиро Томонагой и Джулианом Швингером «за фундаментальные работы по квантовой электродинамике, имевшие глубокие последствия для физики элементарных частиц». — Esquire) проповедовал неверие экспертам в качестве краеугольного камня науки, в современном мире куда большее распространение получили стадный инстинкт и слепая вера авторитетам. Логика формирует основы научного познания, однако мы, принимая решения, куда чаще принимаем желаемое за действительное, руководствуемся иррациональными страхами и прочими когнитивными искажениями. Что можно сделать для того, чтобы научный образ жизни стал общепринятым? Очевидный ответ — совершенствовать систему образования. В некоторых странах введение даже самого рудиментарного образования позволило бы радикально улучшить ситуацию (половина пакистанцев не умеют читать). Оно сделало бы людей более толерантными и менее склонными к фундаментализму, насилию и войнам. Оно эмансипировало бы женщин, помогая побороть взрывной рост населения и, как следствие, бедность. Но даже странам, в которых образование — всеобщее, есть к чему стремиться. К сожалению, наши школы слишком часто напоминают музеи: задача их скорее в том, чтобы показывать прошлое, чем в том, чтобы формировать будущее. Учебные планы необходимо сдвинуть с мертвой точки, в которой они оказались благодаря бесконечной череде лоббистских консенсусов, и подтолкнуть в сторону получения навыков, жизненно необходимых в наш век. Молодежи не нужно учить чистописание и деление в столбик. Когда появился интернет, моя собственная роль преподавателя кардинально изменилась — больше нет необходимости во мне как в живом хранилище знаний; мои студенты и сами могут скачать все, что я знаю, из сети. Скорее, моя роль теперь сводится к тому, чтобы подавать им пример научного образа жизни и будить их любопытство. А теперь более интересный вопрос: как все-таки привить обществу научный образ жизни? Разумные люди выступали за реформу системы образования еще в те времена, когда я ходил в подгузниках. Однако со временем образование в большинстве западных стран скорее приходило в упадок, чем прогрессировало. Почему? Очевидно, потому, что существуют мощные силы, толкающие людей в противоположном направлении, и они более эффективны. Корпорации, озабоченные тем, что адекватное понимание многих научных проблем негативно сказывается на их прибыли; радикальные религиозные группы, которые опасаются, как бы их догматы не были поставлены под вопрос — ведь это пошатнет их власть. Что же мы, ученые, можем сделать? Конечно, у нас есть преимущество — вменяемая аргументация. Но горькая ирония заключается в том, что если корпорация захочет изменить общественное мнение, чтобы повысить свою прибыль, она сможет использовать чрезвычайно эффективные научные маркетинговые инструменты. Во что сегодня верят люди? Какие их страхи, сомнения, надежды и другие эмоции мы можем использовать? Какой способ для изменения их точек зрения оптимален по соотношению цена — качество? Спланировали кампанию. Запустили. Готово. Это в порядке вещей, когда речь идет о маркетинговом продвижении новейшего сорта сигарет, так что было бы наивно полагать, что правила поведения должны быть другими, когда эта корпорация вступает в борьбу с самой наукой. И тем не менее мы, ученые, зачастую ведем себя до смешного наивно, успокаивая себя тем, что наше моральное превосходство каким-то образом поможет нам победить эту корпоративно-фундаменталистскую коалицию. Ну да, использовать танки неэтично, поэтому выйдем против танков с мечами. Но чтобы научить людей научному образу жизни, объяснить, как он работает на общее благо, мы сами должны подойти к проблеме научно. Нам нужны новые организации, защищающие науку с помощью тех же маркетинговых и фандрайзинговых инструментов, которые использует антинаучная коалиция и одно упоминание которых способно вызвать у любого ученого нервную дрожь, — от лоббирования до фокус-групп, на которых будут обкатываться наши рекламные ролики. Утешимся хотя бы тем, что нам не нужно будет опускаться на самое дно интеллектуального бесчестья, потому что самое мощное оружие в этой битве — у нас. Это оружие — факты. Источник:http://esquire.ru/ideas/max-tegmark

Иной

Димитр Саселов Астроном, профессор Гарвардского университета, основатель и директор интердисциплинарной программы по изучению происхождения жизни Harvard Origins of Life Initiative Почему людям стоит задуматься о том, что делает их похожими и отличными от других. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Идея «инаковости», или «иного» является ключевой для самоидентификации и самосознания человека: «Кто я такой и как соотношусь с другими?» Этот философский концепт давно и широко используется в психологии и социальных науках, однако последние достижения в биологии и физике позволяют взглянуть на него по-новому и с довольно неожиданных сторон. Сначала мы секвенировали геном человека как вида, затем принялись за отдельных людей, потом с помощью генетики исследовали расселение людей по миру, наконец, заглянули в далекое прошлое, секвенировав геном неандертальца, — все это стало для нас новым инструментарием, который позволяет отвечать на стародавние вопросы о единстве и разнообразии человечества. Но чтение «кода жизни» ДНК на этом не заканчивается: человек встраивается в огромную и многоцветную мозаику жизни на Земле. «Инаковость» предстает в совершенно новом свете. Наши микробиомы — триллионы микробов, которые живут внутри и снаружи каждого из нас и в огромной степени определяют человеческую психологию, — становятся частью нашего «я». Астрономия и прочие науки о космосе уделяют все больше сил поиску жизни на других планетах — от Марса и окраин Солнечной системы до землеподобных экзопланет, которые вращаются вокруг других звезд. В случае успеха перевернется наше понимание того, насколько разнообразными могут быть химические основы жизни. Границы «инаковости» будут проходить не между разными биологическими видами с их разными кодами ДНК, а между формами жизни, которые используют совершенно разные молекулы, чтобы кодировать свои признаки. Наша четырехмиллиардная история молекулярных решений и инноваций — против их истории. И вполне возможно, что подобный первый космический контакт случится в лаборатории. В прошлом году нам уже намекнули на то, как это может выглядеть, когда Крейг Вентер представил JCVI-syn1.0 — первую бактерию с полностью искусственным геномом, но то была лишь прелюдия. Возможно, пришло время переосмыслить «инаковость». И, как предсказывал Томас Стернз Элиот, Мы не оставим исканий, И поиски кончатся там, Где начали их; оглянемся, Как будто здесь мы впервые*. * Т.С. Элиот. Четыре квартета. Литтл-Гиддинг. Перевод С. Степанова. Источник:http://esquire.ru/ideas/dimitar-saselov

Ограничения

Стивен М. Косслин Директор Центра продвинутых исследований в области поведенческих наук Стэнфордского университета, автор книг «Образ и разум», «Образ и мозг», «Правильный PowerPoint», «Анормальная психология» Почему временами бывает очень полезно и продуктивно ограничивать себя во всем. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Идея «выполнения ограничивающих условий» лежит в основе понимания того, как думает и действует человек. Ограничение — это некое обстоятельство, которое необходимо принимать во внимание при решении определенной задачи. Ну а выполнение ограничивающих условий — процесс, который позволяет принять во внимание все необходимые ограничения. Суть в том, что зачастую существует очень мало способов выполнить все ограничивающие условия одновременно. К примеру, когда мы с женой переезжали в новый дом, нам нужно было решить, как расставить мебель в спальне. У нашей кровати было очень дряхлое изголовье, которое нужно было упереть в стену. Это было ограничением при расположении кровати. Другие предметы мебели обладали собственными ограничениями: две тумбочки, которые нужно было поставить по обеим сторонам кровати; кресло, которому тоже нужно было придумать место; лампа для чтения, которая была нужна рядом с креслом; старая кушетка, у которой не было одной из задних ножек — ее заменяла небольшая стопка книг, — и ее хотелось расположить так, чтобы книги эти особо не бросались в глаза. Самое удивительное в нашем эксперименте в области интерьерного дизайна заключалось вот в чем: как только мы выбрали место для кровати — бац! — расстановка остальной мебели была уже предопределена. В комнате оставалась всего одна стена, вдоль которой можно было поставить кушетку, а это, в свою очередь, определяло единственно возможное место для кресла и лампы. Как правило, чем больше существует ограничений, тем меньше есть способов соблюсти их все одновременно, особенно если речь идет о жестких ограничениях, как, например, тумбочки, которые можно поставить только одним образом — по бокам от кровати. Напротив, мягкие ограничения — как расположение изголовья кровати — можно соблюсти множеством способов (кровать встает к двум стенам). Но что происходит, когда одни ограничения не совместимы с другими? К примеру, вы живете далеко от заправки и потому решаете купить электромобиль, но денег на него у вас не хватает. Не все ограничения одинаково значимы, и пока наиболее серьезные из них выполняются «в достаточной степени», можно считать, что вам удалось найти приемлемое решение проблемы. Пусть оптимальным для вас был бы электромобиль, но гибридная машина ест настолько мало бензина, что тоже сгодится. КАК ИГРАТЬ В ОГРАНИЧЕНИЯ

В математике существует целая область задач на выполнение ограничивающих условий, на основе которых строится ряд игр, например шахматные задачи (задача о 8 ферзях, которых нужно расположить на доске так, чтобы ни один не был под боем другого). Самая популярная игра, связанная с выполнением ограничивающих условий, — судоку. Правило (то есть ограничение) в ней одно: поле 9×9 нужно заполнить цифрами от 1 до 9 так, чтобы в каждом столбце, в каждой строке и в каждом малом квадрате 3×3 каждая цифра встречалась только один раз. Часть цифр на поле расставлена изначально. Слева: так называемый судоку-самурай — поле для игры, совмещающее пять традиционных полей таким образом, что четыре малых квадрата, расположенные по углам центрального поля, одновременно являются угловыми квадратами остальных четырех полей и должны, таким образом, выполнять сразу два набора ограничивающих условий. Кроме того, когда вы уже начинаете процесс выполнения ограничивающих условий, вы можете повысить его эффективность, добавляя новые ограничения. Если вам нужно купить машину, вы начинаете с двух ограничений: (а) бюджет и (б) желание избегать заправок. Затем вы можете принять в расчет размер автомобиля, который будет отвечать вашим потребностям, качество гарантийного обслуживания, внешний вид и так далее. Разумеется, нужно быть готовым к компромиссам: строгое выполнение одних условий (расход топлива) может сказаться на других (внешний вид). Но решающим фактором для решения проблемы может стать само введение дополнительных ограничений. Принцип выполнения ограничивающих условий встречается повсеместно. Вот лишь несколько примеров: — его используют сыщики — от Шерлока Холмса до Менталиста (герой одноименного детективного сериала CBS. — Esquire), — когда распутывают любое дело: каждая улика — это ограничивающее условие, и они ищут такое решение, которое удовлетворило бы их все; — его используют агентства знакомств: они составляют список требований клиента, определяют наиболее важные из них, а потом по этим ограничивающим условиям подбирают ему пару; — его используете вы, когда выбираете, что бы надеть с утра: вы выбираете одежду, которая «подходит» (по цвету и стилю). Причины столь широкого распространения этого принципа в том, что он не требует поиска идеального решения. Вы сами решаете, какие ограничения для вас самые важные и сколько их вообще должно быть (а заодно — каким образом их удовлетворять). Больше того, выполнение ограничивающих условий вовсе не должно быть линейным: вы можете анализировать всю совокупность ограничений одновременно — закидываете их все в свой «мыслительный котел» и тушите до готовности. И процесс этот вовсе не обязательно является осознанным. Наконец, выполнение ограничивающих условий способствует творчеству. Сколько новых рецептов появилось благодаря тому, что у повара был очень ограниченный набор продуктов и ему приходилось либо искать замену традиционным ингредиентам, либо изобретать новое решение (блюдо). Нечто новое может появиться, если вы меняете, исключаете или добавляете ограничения. Один из главных прорывов Эйнштейна случился, когда он понял, что время вовсе не обязательно идет с постоянной скоростью. Если задача, которая стоит перед вами, слишком открытая и неструктурированная, решить ее не получится вовсе, и, как бы парадоксально это ни звучало, иногда чем больше у вас есть ограничений, тем больше оказывается простор для творчества. Источник:http://esquire.ru/ideas/stephen-kosslyn

Пристрастность технологий

Дуглас Рашкофф Публицист, теоретик медиа, автор книг «Программируй или будь запрограммирован», «Медиавирус», «Life, Inc.», «Ничего святого: правда об иудаизме», «Игра в будущее» Как автомобили, айпады, ружья и подушки навязывают людям свои представления о жизни. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Люди привыкли думать о технологиях и медиа как о чем-то нейтральном — только их использование или наполнение определяет то, как они воздействуют на окружающий мир. В конце концов, людей убивают не ружья — людей убивают люди. Но ружья куда более склонны убивать людей, чем, скажем, подушки, несмотря на то что последние не раз использовались для того, чтобы упокоить престарелого родственника или неверную супругу. Подавляющее большинство из нас совершенно не способно распознать или хотя бы просто признать, что технологии, которые мы используем в повседневной жизни, пристрастны, и это лишает нас возможности полноценно влиять с их помощью на окружающую реальность. Мы принимаем наши планшетники, аккаунты в Facebook и автомобили как нечто нейтральное и само собой разумеющееся, но не как ангажированные инструменты. Конечно, мы вольны выбирать, на какой машине мы будем ездить на работу — бензиновой, дизельной, электрической или водородной, но это чувство свободы выбора ослепляет нас, затмевает фундаментальную предвзятость автомобиля как технологии в том, что касается расстояний, пригородов и потребления энергии. Точно так же предвзяты и «мягкие» технологии — от единой валюты до психотерапии, — причем это касается не только их устройства, но и применения. Как бы мы ни тратили американские доллары, мы все равно будем укреплять банковскую систему и централизацию капитала. Положите психотерапевта на его кушетку, а пациента посадите во врачебное кресло, и у доктора тут же обнаружатся патологии. Так уж все устроено, и потому Facebook настраивает нас на мышление в категориях лайков, а iPad — на то, чтобы мы начали платить за медиа, а не производить их самостоятельно. Если представление о пристрастности технологий станет общераспространенным, люди смогут пользоваться этими технологиями более осознанно и осмысленно. Если же этого не произойдет, наши технологии и эффекты, которые они провоцируют, по-прежнему будут угрожать нам и сбивать нас с толку. Источник:http://esquire.ru/ideas/douglas-rushkoff

Рациональное подсознание

Элисон Гопник Психолог, профессор Калифорнийского университета в Беркли, Датской королевской академии искусств, Копенгагенской бизнес-школы, автор книг «Ясельный ученый», «Философический младенец», «Причинно-следственное обучение», «Слова, мысли и теории» Почему люди на самом деле гораздо умнее и логичнее, чем сами себе кажутся. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Одним из величайших научных озарений двадцатого века стало понимание того, что большинство психологических процессов не являются сознательными. Однако «подсознанием», проникшим в массовое представление, стало иррациональное подсознание Фрейда — подсознание как досаждающее, необузданное Оно, едва сдерживаемое сознательным разумом и мышлением. Этот образ по-прежнему широко распространен, даже несмотря на то, что Фрейд в значительной степени был дискредитирован с научной точки зрения. То «подсознание», которое на самом деле привело к величайшим научным и техническим достижениям, могло бы быть названо рациональным подсознанием Тьюринга (Алан Тьюринг — математик, логик, криптограф, специалист по информатике, разработавший тест на «человечность» искусственного интеллекта. — Esquire). Если бы образ «подсознания», показываемый в таких фильмах, как «Начало», был бы точным с научной точки зрения, он был бы полон отрядами чудаков с логарифмическими линейками, а не женщин в неглиже, размахивающих револьверами на фоне пейзажей в стиле Дали. Пусть это не увеличило бы количество проданных билетов, зато помогло бы зрителям сформировать более полезное представление о психической деятельности. Ранние мыслители, такие, как Локк и Юм, предвидели многие из открытий психологии, но считали, что базовыми структурными элементами разума являются сознательные «идеи». Алан Тьюринг, отец современного компьютера, начал с рассмотрения высоко сознательных и обдуманных пошаговых вычислений, выполняемых человеческими «компьютерами», наподобие женщин, что расшифровывали немецкие шифры в Блетчли-Парк (в этой усадьбе во время Второй мировой располагалась Правительственная школа кодов и шифров. — Esquire). Его первой блестящей догадкой было то, что такие же процессы могли бы осуществляться в совершенно бессознательной машине с тем же самым результатом. Машина могла бы рационально расшифровывать немецкие шифры, используя те же шаги, что проходили сознательные «компьютеры». При этом бессознательные компьютеры из реле и электронно-лучевой трубки могли бы получать правильные ответы тем же образом, что и их аналоги из плоти и крови. Второй блестящей догадкой Тьюринга стало то, что человеческий разум и мозг также вполне можно рассматривать как бессознательный компьютер. Женщины из Блетчли-Парк блестяще проводили сознательные вычисления на своей работе, но столь же мощные и точные вычисления они бессознательно выполняли всякий раз, когда произносили слово или окидывали взглядом комнату. Обнаружение скрытой информации о трехмерных объектах в беспорядочной массе изображений на сетчатке столь же сложно и важно, как и обнаружение скрытой информации о подводных лодках в непонятных телеграммах нацистов, при этом разум, оказывается, обе загадки решает схожим образом. Совсем недавно когнитивные психологи добавили к этому набору идею вероятности, так что теперь мы можем описать бессознательный разум и спроектировать компьютер, способный искусно выполнять индуктивную и дедуктивную интерференцию. Используя такой тип вероятностной логики, система может постепенным и вероятностным образом с высокой точностью познавать мир, повышая вероятность одних гипотез, снижая вероятность других и внося в них изменения в свете новых данных. Такой подход основан на своего рода обратном конструировании. Сначала выяснить, каким образом любая рациональная система могла бы прийти к правильному выводу на основе имеющихся данных. Достаточно часто может оказаться, что бессознательный человеческий разум действует точно так же. Результатом этой стратегии являются некоторые из величайших достижений когнитивной психологии. Однако они в значительной степени незаметны в массовой культуре, которая понятным образом поглощена сексом и насилием эволюционной психологии (как и с Фрейдом, с ней кино получается лучше). Наука о зрении изучает то, каким образом мы способны преобразовывать хаотические возбуждения сетчатки в связное и точное восприятие окружающего мира. Это, пожалуй, наиболее успешное в научном плане ответвление одновременно когнитивной психологии и неврологии. Она отталкивается от идеи, что наша зрительная система совершенно бессознательно, на основе информации, полученной сетчаткой, делает разумные заключения, чтобы понять, как выглядят предметы. Ученые начали с выяснения наилучшего пути решения проблемы зрения, а затем уже просто установили со всеми подробностями то, как мозг эти вычисления совершает. Понятие рационального подсознания также изменило наше научное представление о созданиях, которым традиционно было отказано в рациональности, например о маленьких детях и животных. Во фрейдистском представлении младенцы отождествляются с фантазирующим и иррациональным подсознанием, и даже в классическом представлении Пиаже (швейцарский психолог и философ, автор теории когнитивного развития. — Esquire) маленькие дети глубоко нелогичны. Однако современные исследования демонстрируют огромный разрыв между тем, что маленькие дети говорят и (предположительно) испытывают, и их поразительно точными, пусть и бессознательными, навыками к обучению, индуктивному мышлению и логическому рассуждению. Идея разумного подсознания позволяет нам понять, как малыши могут так многому научиться, когда кажется, что они понимают осознанно так мало. Представление о рациональном бессознательном также могло бы действовать в качестве моста между сознательным опытом и несколькими фунтами серой массы в черепе. Расхождение между переживаемым опытом и мозгом столь велико, что люди мечутся от изумления к недоверию по поводу каждого исследования, показывающего, что любовь или доброта находятся «на самом деле в мозге» (впрочем, где же им еще быть?). Интуитивно нам кажется, что мы знаем наш собственный разум, что наши сознательные переживания являются прямым отражением того, что в нем происходит. Однако значительная часть наиболее интересных работ в социальной и когнитивной психологии демонстрируют пропасть между нашим рационально бессознательным разумом и сознательным опытом. Наше сознательное понимание вероятности, например, на самом деле ужасно, несмотря на то, что бессознательно мы постоянно делаем проницательные вероятностные выводы. Научное изучение сознания вынуждает нас признать, насколько сложным, непредсказуемым и изощренным является отношение между нашим разумом и нашим жизненным опытом. В то же время, чтобы на самом деле что-то прояснить, неврология должна выйти за рамки новой френологии, простой локализации психологических функций в определенных областях мозга. Концепция рационального подсознания позволяет нам получить ответы на вопросы, как и почему работает мозг, а не просто где в нем находятся те или иные центры человеческой жизнедеятельности. И здесь снова наука о зрении делает первый шаг со своими изящными эмпирическими исследованиями, которые демонстрируют, каким именно образом определенные нейронные сети могут действовать, подобно компьютерам, рационально решая проблему зрения. Разумеется, рациональное подсознание имеет свои ограничения. И зрительные иллюзии свидетельствуют о том, что наша безупречно точная система зрения иногда ошибается. Сознательное рассуждение в ряде случаев может быть обманчиво, тем не менее оно может и обеспечить когнитивные протезы, умственный аналог очков с коррекционными линзами, помогая компенсировать ограниченность рационального подсознания. Учреждения науки, собственно, этим и занимаются. Самой большой пользой от представления о рациональном подсознании было бы обнаружение того, что рациональное открытие не является специализированной, малопонятной привилегией тех немногих, кого мы называем учеными, а является вместо этого эволюционным и неотъемлемым правом каждого из нас. В действительности доступ к внутреннему зрению и внутреннему ребенку не обязательно сделает нас более счастливыми или более приспособленными, но он может заставить нас ценить то, насколько мы на самом деле разумны. Источник:http://esquire.ru/ideas/alison-gopnik

Степени десяти

Теренс Сейновски Нейробиолог, профессор Института биологических исследований Джонаса Солка и Калифорнийского университета в Сан-Диего, научный сотрудник Медицинского института Говарда Хьюза, соавтор книги «Вычислительный мозг» Как понять, что такое десять, сто, тысяча, миллион, миллиард, триллион, квадриллион и так далее. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Важной составляющей моего научного багажа является умение думать об окружающем мире в широком диапазоне величин и временных шкал. Это подразумевает, во-первых, способность оперировать степенями десяти; во-вторых, умение представлять информацию в широком диапазоне величин на графиках с использованием логарифмических шкал; и в-третьих, должное понимание того, какой смысл имеют шкалы величин, такие, как шкала децибел для громкости звука или шкала Рихтера для силы землетрясений. Этот арсенал должен быть частью мышления каждого, но, к несчастью, я обнаруживаю, что даже хорошо образованные, но не занимающиеся наукой люди приходят в замешательство при виде логарифмических шкал и лишь смутно ухватывают разницу между землетрясениями магнитудой 6 и 8 баллов по шкале Рихтера (выброс энергии во втором случае в тысячи раз больше). Мыслить степенями десяти — это настолько базовый навык, что его следует преподавать наряду с целыми числами в начальной школе. Меня беспокоит, что студенты, которым я преподаю, утрачивают навык оценивать, используя степени 10. Когда я был студентом, для вычислений я использовал логарифмическую линейку, а теперь студенты используют калькуляторы. Логарифмическая линейка позволяет выполнить длинную последовательность умножений и делений, прибавляя или вычитая логарифмы чисел; но в итоге степени десяти необходимо вычислять путем подсчета в уме. Калькулятор отслеживает это за вас, но если вы сделаете ошибку при наборе числа, вы можете просчитаться на несколько порядков, что зачастую случается со студентами, у которых нет чувства порядков величины. Конечная причина, почему знакомство со степенями десяти улучшило бы когнитивные способности каждого, заключается в том, что это помогает нам понять жизнь и мир, в котором мы живем. Сколько секунд составляют человеческую жизнь? 109 с. Секунда — это произвольная единица времени, но на ней строится наш повседневный опыт. Так, наша зрительная система получает образы со скоростью 3 в секунду в результате быстрых движений глаз, называемых саккадами. За счет доли секунды спортсмены нередко выигрывают или проигрывают соревнования. Если бы каждую секунду вашей жизни вы зарабатывали доллар, вы были бы миллиардером. Однако секунда может показаться минутой во время выступления перед публикой, а спокойные выходные пролетают в одно мгновение. Ребенку кажется, что лето длится бесконечно, а взрослому — что лето заканчивается, не успев начаться. Уильям Джеймс предположил, что восприятие времени измеряется в необычных переживаниях, которых с возрастом становится меньше. И быть может, жизнь проходит по логарифмической временной шкале, сжатой к концу. Чему равен мировой ВВП? $1014. Миллиард долларов был когда-то огромными деньгами, но сегодня существует длинный список мультимиллиардеров. Одолжив банкам несколько триллионов долларов, правительство США не так давно стимулировало мировую экономику. Сложно осознать, сколько представляет собой триллион долларов (1012), хотя несколько удачных роликов в YouTube (запрос trillion dollars) демонстрируют это на примере материального сопоставления (огромная куча стодолларовых банкнот) и того, что можно на эти деньги купить (10 лет ответных действий США на 9 сентября). Что такое Гуголплекс

Гугол — это 10100, то есть единица и сто нулей. Гуголплекс — это 1010100, то есть десять в степени гугол (большие числа называются по модели «n-плекс» для 10n). Поскольку гугол превосходит число всех элементарных частиц известной человеку части Вселенной (около 2,5×1085, то есть на 15 порядков меньше), гуголплекс чисто физически невозможно записать, не прибегая к помощи степеней, в рамках в десятичной системы счисления. Даже если записывать его минимальным, фактически нечитаемым первым кеглем (высота символа — 0,353 мм), понадобится 3,5×1096 м. Между тем диаметр известной человеку части Вселенной составляет всего 8,8×1026 (или 93 млрд световых лет). Таким образом, если записывать гуголплекс в строчку, нужно будет в 4×1069 больший отрезок, чем диаметр Вселенной. В научный оборот понятия гугол и гуголплекс ввел Эдвард Каспер, а самим термином «гугол» мы обязаны его 9-летнему племяннику Милтону Сиротте, который также дал определение гуголплекса: «Единица, а потом пишешь нули, пока сил хватает». Чтобы получить невообразимо большее, чем гуголплекс, число, достаточно возвести десять в степень гуголплекс. Такое число называется гуголплексплекс. Операцию можно продолжать до бесконечности. На иллюстрации — число гуголплексплексплексплексплексплексплексплексплексплекс. Сколько синапсов в головном мозге человека? 1015. Два нейрона сообщаются друг с другом в синапсе, который является вычислительной единицей мозга. Типичный синапс коры головного мозга в диаметре меньше микрона (10-6), почти на пределе разрешения светового микроскопа. Если уж мировая экономика слишком обширна, чтобы охватить ее в уме, то представить все синапсы в голове — уму непостижимо. Если бы мне давали доллар за каждый синапс в моем мозге, я мог бы поддерживать текущую мировую экономику на протяжении 10 лет. Нейроны коры головного мозга в среднем возбуждаются раз в секунду, что предполагает пропускную способность этого человеческого органа около 1015 бит в секунду, больше, чем суммарная пропускная способность опорной сети интернета. Сколько секунд будет светить Солнце? 1017 с. Наше Солнце светит уже миллиарды лет — и еще миллиарды лет будет светить. В пределах нашей жизни Вселенная кажется остановившейся, однако в больших временных шкалах Вселенная полна событий чудовищной силы. Ну а наша пространственно-временная траектория — всего лишь крошечная часть этой Вселенной, однако по крайней мере мы можем привязать к ней степени десяти и представить ее в перспективе. Источник:http://esquire.ru/ideas/terrence-sejnowski

Случайный сверхорганизм

Джонатан Хайдт Психолог, профессор Вирджинского университета, автор книги «Гипотеза счастья» Почему люди объединяют усилия и помогают друг другу без всякой разумной генетической причины. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Люди — фанатики альтруизма. Мы, венец природы, способны достичь степени служения группе, аналогичной той, что наблюдается у муравьев. Мы с готовностью объединяемся для создания сверхорганизмов, но, в отличие от общественных насекомых, делаем это с явным пренебрежением к родственным связям, на временной основе и при особых обстоятельствах (особенно межгрупповом конфликте — война, спорт и бизнес). С 1966 года, когда Джордж Уильямс опубликовал книгу «Адаптация и естественный отбор», биологи и социологи пытались создать образ общества, опровергающий альтруизм. Любой поступок человека или животного, кажущийся альтруистичным, объяснялся скрытым эгоизмом, сопряженным с отбором родичей или расчетом на взаимный альтруизм. Но в последние годы все чаще признается, что «жизнь — это самореплицирующаяся иерархия уровней», а естественный отбор действует на многих уровнях одновременно, как это показали Берт Холлдоблер и Эдвард Уилсон в недавней книге «Сверхорганизм». Всякий раз, когда на каком-то уровне иерархии решается «проблема халявщика» и индивидуумы получают возможность объединиться, жить и умереть в группе, образуется сверхорганизм. Столь «масштабные переходы» не часты в истории жизни на Земле, но если они случались, получившиеся сверхорганизмы оказывались чрезвычайно успешными (ядерные клетки, многоклеточные организмы, колонии муравьев). Основываясь на работе Холлдоблера и Уилсона, посвященной насекомым, можно определить «случайный сверхорганизм» как группу людей, образующих функциональную единицу, в которой каждый готов пожертвовать собой во благо всей группы — с тем, чтобы преодолеть сложности или угрозу, исходящую, как правило, от другого случайного сверхорганизма. Это самая благородная и самая ужасная человеческая способность. Это секрет успешных организаций, работающих по принципу улья, от иерархических корпораций 1950-х до сегодняшних доткомов. Это цель начальной военной подготовки. Это награда, ради которой люди готовы вступать в народные дружины и рок-группы. Это мечта фашизма. Включение термина «случайный сверхорганизм» в наш познавательный арсенал может помочь преодолеть 40 лет биологического редукционизма и получить более точное представление о человеческой природе, альтруизме и потенциале. Это может объяснить нашу любовь, в противном случае — сумасбродную, к слиянию (временно, условно) с чем-то большим, чем мы сами. Источник:http://esquire.ru/ideas/jonathan-haidt

Повседневная Апофения

Дэвид Писарро Психолог, профессор Корнельского университета, специализируется на проблемах моральных суждений и связи между эмоциями и суждениями Почему наше чутье на причинно-следственные связи частенько нас подводит. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Человеческий мозг представляет собой удивительный прибор по выявлению взаимосвязей. У нас есть множество механизмов, позволяющих обнаруживать скрытые отношения между объектами, событиями и людьми. Без них то море информации, которое доходит до наших органов чувств, казалось бы беспорядочным и хаотичным. Но когда наши системы выявления взаимосвязей дают осечку, они имеют склонность ошибаться и замечать взаимосвязи там, где их в действительности нет. Немецкий невропатолог Клаус Конрад предложил термин «апофения» для описания этого явления у пациентов, страдающих определенными психическими заболеваниями. Однако из множества данных, полученных исследователями человеческого поведения, становится все очевиднее, что склонность видеть взаимосвязи там, где их нет, невозможно объяснить только лишь заболеваниями или недостатком образования. Здоровые образованные люди совершают похожие ошибки регулярно: суеверный спортсмен видит связь между победой и парой носок, которую он надевает на соревнование; родитель отказывается делать вакцинацию ребенку из-за кажущейся причинной связи между прививкой и болезнью; ученый видит результаты, подтверждающие гипотезу, в беспорядочных шумах; тысячи людей верят, что функция воспроизведения треков в произвольном порядке на их плеере не работает, так как ошибочно принимают случайное совпадение за значимую связь. Выявление взаимосвязей, ответственное в значительной мере за процветание нашего вида, может столь же легко нас подвести. Тенденция наблюдать то, чего нет, является, по всей вероятности, неизбежным побочным эффектом наших адаптивных механизмов обнаружения взаимосвязей. Но признать, отследить и предотвратить эту потенциально опасную склонность было бы легче, если бы простая идея «повседневной апофении» получила бы более широкое распространение. Источник:http://esquire.ru/ideas/david-pizarro

Глубина

Тор Норретрандерс Инженер, публицист, преподавал в Датском техническом университете, Датской королевской академии искусств, Копенгагенской бизнес-школе, автор книг «Иллюзия пользователя», «Щедрый человек» Почему то, что находится внутри, важнее и интереснее того, что мы видим на поверхности. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Глубина — это то, чего не видно сразу, на поверхности: толща воды под поверхностью озера, богатая жизнь почвы под поверхностью грунта, впечатляющая цепочка рассуждений за простым высказыванием. Глубина — это непосредственная сторона материального мира. Сила тяжести нагромождает вещи друг на друга и не все могут оказаться на вершине. Снизу находится больше, и до этого можно докопаться. Глубина приобретает особое значение с появлением четверть века назад науки о сложных системах. Что является характеристикой чего-то сложного? Нечто очень упорядоченное, наподобие кристаллов, не является сложным. Оно — простое. Нечто, пребывающее в сильном беспорядке, как куча мусора, крайне сложно описать: оно содержит слишком много информации. Информация — это мера того, насколько трудно что-то поддается описанию. У беспорядка высокое содержание информации, у порядка — низкое. Живые существа, размышления и разговоры — все интересное в жизни лежит где-то посередине. Содержание информации не указывает нам на то, что интересно или сложно. Сигналом скорее служит информация, которая отсутствует, но которая была тем или иным образом задействована при создании объекта внимания. История объекта более значима, чем сам объект. Наше любопытство привлекает не информационная поверхность чего-либо, а информационная глубина. Эта идея может быть также применена к процессу коммуникации между людьми. Когда вы говорите «да» во время свадебной церемонии, то это (надеюсь) отражает огромное количество времени, разговоров и веселых моментов, которые вы провели вместе со вторым присутствующим на церемонии лицом. А кроме того — длительное обдумывание всех этих процессов. В этом «да» не так много информации (всего один бит), но это утверждение имеет глубину. Большинство высказываний в любом разговоре имеет своего рода глубину: кроме того, что доходит до уха собеседника, в них содержится то, что происходило между ушей говорящего до момента высказывания. Понимая, что говорится, вы «врубаетесь», проникаете вглубь, в то, что не сказано, но подразумевается — эксформационное содержание, информацию, которая была обработана и отброшена до фактического производства явной информации. «2 + 2 = 4» Простое вычисление. Результат «4» несет меньше информации, чем задача «2 + 2» (главным образом потому, что задачей также могло быть «3 + 1»). Вычисление — прекрасный метод для отбрасывания информации, избавления от нее. Вы производите вычисления, чтобы забыть о всех деталях и получить общее представление, абстракцию, результат. Что вам нужно, так это возможность различить очень глубокое и очень поверхностное «да». Большая часть взаимодействий между людьми сводится к вопросу: это правда или нет? Есть ли в этой привязанности неподдельные чувства? Является ли данный результат следствием напряженного анализа или же это всего лишь оценка? Есть ли что-то между строк? С этим вопросом — подлог или глубина? — связано такое явление, как использование сигналов в животном мире. Принцип гандикапа при половом отборе дает возможность подтвердить, что ваш сигнал обладает глубиной: если у павлина длинные яркие перья, это удостоверяет, что он смог спастись от хищников, несмотря на то, что его оперение — помеха для выживания, гандикап. У людей существует то, что экономисты называют дорогостоящими сигналами: способы показать, что у вас есть нечто ценное. Явление «демонстративного потребления» социолог Торстейн Веблен наблюдал еще в 1899 году: если вы хотите доказать, что у вас много денег, вы должны их тратить. Используйте их абсурдно и глупо, поскольку поступать так может лишь богатый человек. Но делайте это демонстративно, чтобы другие видели. Расточительство — дорогостоящий сигнал, говорящий о глубине кучи денег. Гандикапы, дорогостоящие сигналы, пристальные взгляды и риторические жесты — все это используется, чтобы удостоверить окружающих в том, что кажущееся простым имеет значительную глубину. В этом также заключается суть абстракций: мы хотим, чтобы они были условным обозначением для объема информации, который был усвоен в процессе, приведшем к использованию абстрактной конструкции, но который отсутствует на момент ее использования. Такие абстракции имеют глубину. Мы их любим. Другие же абстракции глубины не имеют — они поверхностны и используются, только чтобы произвести впечатление на другого. Они нам не помогают, и мы их ненавидим. Интеллектуальная жизнь во многом связана со способностью отличать поверхностные абстракции от глубоких. Вам нужно знать, насколько здесь глубоко, до того как вы станете нырять вниз головой. Источник:http://esquire.ru/ideas/tor-norretranders

Истина — это модель

Нейл Гершенфелд Специалист по информатике, физик, директор Центра частиц и атомов Массачусетского технологического института, автор книг «Природа математического моделирования», «Когда вещи начинают думать» и «Физика информационных технологий» Почему не стоит увлекаться правдоискательством. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Одно из самых расхожих заблуждений касательно науки заключается в том, что ученые ищут и обретают истину. Это не так — они создают и испытывают модели. Когда Кеплер решил упаковать Солнечную систему в ряд Платоновых тел (правильных многогранников), он сделал несколько неплохих прогнозов, которые потом были усовершенствованы его законами движения планет, которые, в свою очередь, были усовершенствованы законами механики Ньютона, которые, в свою очередь, были усовершенствованы общей теорией относительности Эйнштейна. Кеплер не стал неправ из-за того, что прав оказался Ньютон, точно так же, как Ньютон не стал неправ из-за того, что прав оказался Эйнштейн. Перед нами последовательное развитие моделей, которые разнились в своих предположениях, точности, приложимости, но не в истинности. Это совершенно не похоже на те поляризованные противостояния, которые определяют столь многое в нашей жизни: моя партия, или религия, или образ жизни правильны, или же ваши — правильны, а я в свои верю. И единственное, что нас объединяет, — это уверенность в собственной безошибочности и непогрешимости. Построение моделей очень сильно отличается от провозглашения истин. Это бесконечный процесс открытия и совершенствования, а не война, в которой нужно победить, или цель, которой нужно достичь. Сомнения — это не слабость, а непременная часть процесса узнавания чего-то ранее непознанного. Ошибки — это свойства, обманутые ожидания — шанс совершенствования. И решения нужно принимать, исходя из того, что лучше работает, а не взывая к привнесенным извне знаниям. Все это хорошо знакомо по собственному опыту любому ученому — или младенцу. Невозможно научиться говорить и ходить без лепетания и шатания, без экспериментов с языком и равновесием. Продолжающие лепетать младенцы превращаются в ученых, работа которых заключается в формулировке и испытании теорий. Но для того чтобы строить мысленные модели, вовсе не нужно обладать профессиональными знаниями — эти навыки даны нам от рождения. А вот что нужно, так это не подменять их уверенностью в абсолютных истинах, которая препятствует исследованию различных идей. Понять что-либо значит создать модель, с помощью которой можно будет прогнозировать и описывать реальность. Истина — это модель. Источник:http://esquire.ru/ideas/neil-gershenfeld

Какономика

Глория Ориджи Философ, сотрудник парижского Национального центра научных исследований (CNRS), основатель портала www.interdisciplines.org, автор книги «Введение в Куайна» и редактор сборника «Text-e: текст в эпоху интернета» Почему люди стремятся производить и получать продукты низкого качества. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Стандартная теория игр учит нас: чем бы ни обменивались люди (идеями, услугами или товарами), каждый хочет получить от других работу высокого качества. Давайте стилизуем ситуацию таким образом, что товары могут быть обменены лишь на двух уровнях качества: высоком и низком. Какономика (от греч. «κακός» — «дурной» и «οικονομία» — «экономика») описывает случаи, когда люди не просто предпочитают получать товар высокого качества, а в ответ предоставлять низкокачественный (стандартная отплата «паразита»), а когда они, по сути, предпочитают обмен товарами низкого качества. Как такое возможно? И как нечто подобное может быть рациональным? Даже если мы ленивы и предпочитаем выдать низкокачественный продукт (например, пишем текст в посредственный журнал, зная, что от нас не будут требовать чрезмерных усилий), по идее, мы стремимся к принципу «сделать меньше, получить больше», то есть предоставить низкое качество, а в ответ получить высокое. Какономика является странным, но широко распространенным предпочтением в пользу обмена посредственными продуктами в той мере, в какой никто на это не жалуется. Мир какономики — это мир, где люди не только уживаются с халатностью других, но всегда ждут ее: «Я верю, что ты не выполнишь свои обещания в полной мере, потому как хочу быть свободным от того, чтобы выполнять мои и не чувствовать себя из-за этого неудобно». Странность и интерес ситуации заключается в том, что во всех какономических обменах обе стороны, кажется, ведут двойную игру: есть официальное соглашение, в котором две стороны заявляют о своем намерении проводить обмен на уровне высокого качества, и одновременно молчаливое согласие в том, что скидки на качество не просто допустимы, но и ожидаемы. Это превращается в своего рода молчаливое взаимное попустительство. Таким образом, никто не «паразитирует» за чужой счет: какономика регулируется негласной социальной нормой скидки на качество, взаимным принятием посредственного продукта, который удовлетворяет обе стороны, при условии, что они публично продолжают заявлять об обмене на уровне высокого качества. Возьмем пример: некий солидный автор бестселлеров должен предоставить давно просроченную рукопись своему издателю. У него много читателей, и он прекрасно знает, что люди купят его книгу только из-за его имени и что средний читатель так или иначе не читает книгу дальше первой главы. Его издатель это тоже знает... Таким образом, автор решает предоставить издателю новую рукопись с потрясающим началом и посредственным сюжетом (низкокачественный результат). Издатель доволен этим и поздравляет автора так, как если бы получил от него шедевр (высококачественная риторика), обе стороны довольны. Предпочтение автора — не просто предоставить низкокачественную работу, но и получить то же самое от издателя в ответ, например, избежать слишком серьезного редактирования и непосредственно приступить к публикации. Они верят в ненадежность друг друга и закрывают глаза на взаимовыгодный слабый результат. Там, где есть негласное соглашение о стремлении к низкому качеству со взаимной выгодой, там мы имеем дело с примером какономики. Парадоксально, но если одна из сторон обеспечивает продукт высокого качества вместо ожидаемого низкого, то вторая сторона воспринимает это как нарушение взаимного доверия, даже если и не признает это открыто. В приведенном примере автор может возмутиться действиями издателя, если тот решит качественно отредактировать его текст. Вопреки стандартной «дилемме заключенного» (см. прошлый номер Esquire) желание повторно взаимодействовать с кем-то гарантируется только в том случае, если он или она также обеспечивает низкое, а не высокое качество. Как говорят в Турине, «нет предела несовершенству». И ситуация усложняется, когда речь заходит о сделках, в которых невозможно оценить качество по простой шкале «высокое — низкое». Где гарантия, что, отдав низкокачественный товар, взамен вы получите товар столь же, а не более скверный? Но какономика — это не обязательно плохо. Иногда определенная, молча согласованная скидка на качество делает жизнь каждого менее напряженной. Как говорил мне когда-то друг, делавший ремонт в загородном доме в Тоскане, «итальянские строители никогда не делают то, что обещают, но плюс в том, что они и от тебя не ожидают, что ты им заплатишь, как обещал». Примеров подобной итальянской гибкости я могу привести множество, именно она позволяет нам справляться с неожиданными ситуациями, избегать жесткого следования идиотским правилам и создавать расслабленную и максимально комфортную для жизни атмосферу. Склонность к низкокачественным сделкам играет огромную положительную роль, когда следование высоким стандартам качества морально недопустимо. Так, именно из-за легкого отношения итальянцев к правилам и всяческим установлениям они не очень тщательно соблюдали расовые законы во времена фашистской Италии, и евреям там жилось все же чуть лучше, чем в вишистской Франции, усташской Хорватии и тем более — нацистской Германии. Однако основная проблема какономики, а также причина, почему так трудно искоренить эту разновидность коллективного безумия, заключается в том, что каждый низкокачественный обмен представляет собой локальное равновесие, в котором обе стороны удовлетворены. Но это — в краткосрочной перспективе, а в долгосрочной каждый такой обмен разрушает систему в целом. Таким образом, угроза коллективным результатам исходит не только от «паразитов» и «хищников», как учат нас современные социальные теории, но и от какономики, которая стимулирует процессы обмена в направлении худшего. Скрепляющей основой общества является не только сотрудничество ради лучшего — чтобы понять, почему жизнь плохая, необходимо учитывать и нормы сотрудничества, направленного на достижение локального оптимума и общего ухудшения. Прочие научные термины, образованные от греческого корня ΚΑΚΟΣ

Источник:http://esquire.ru/ideas/gloria-origgi

«Глубокое время» будущего

Мартин Рис Королевский астроном, профессор космологии и астрофизики, магистр Тринити-колледжа Кембриджского университета, профессор Гарвардского университета, бывший президент Лондонского королевского общества по развитию знаний о природе Почему людям не стоит обольщаться относительно своего места в истории Вселенной. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Нам нужно расширить наши временные горизонты. И прежде всего нам необходимо более глубокое и широкое осознание того, что времени впереди лежит намного больше, чем времени, которое уже прошло к настоящему моменту. Наша сегодняшняя биосфера представляет собой результат более 4 млрд лет эволюции; историю космоса можно отследить назад до «большого взрыва», произошедшего около 13,7 млрд лет назад. Огромные отрезки времени, которыми оперируют эволюционные теории видов, геологии Земли или Вселенной, являются сегодня частью общей культуры. Но представления об огромных временных горизонтах, простирающихся впереди, хотя и известные каждому астроному, еще не проникли в нашу культуру в той же степени. Наше Солнце не прошло и половины своего жизненного цикла. Оно сформировалось 4,5 млрд лет назад, но у него есть еще 6 млрд лет до момента, когда закончится топливо. И тогда оно вспыхнет, поглощая ближайшие к нему планеты и превращая в пар любую форму жизни, которая к тому времени останется на Земле. Тем не менее даже после кончины Солнца, расширяющаяся Вселенная продолжит существовать — возможно, вечно, — обреченная на холод и пустоту. Так по крайней мере выглядит лучший долгосрочный прогноз, который могут предложить ученые, изучающие космос, хотя немногие могут с твердой уверенностью сказать, что может произойти через несколько десятков миллиардов лет. Представление о «глубоком времени», лежащем впереди, распространено мало. Большинство людей, и не только тех, для кого подобная точка зрения обусловлена религиозными убеждениями, рассматривают человечество в некотором смысле как вершину эволюции. Но ни один астроном в это бы не поверил; наоборот, было бы оправданным предположить, что мы еще не прошли и половины пути. Времени более чем достаточно, чтобы после-человеческая эволюция здесь, на Земле, или далеко за ее пределами, органическая или неорганическая, стала источником гораздо большего разнообразия и более значительных количественных изменений, чем те, что привели от одноклеточных организмов к человеческим существам. Разумеется, это заключение звучит более обоснованно, если мы понимаем, что эволюция продолжится не во временных рамках миллионов лет, присущих дарвиновскому отбору, а куда более быстрыми темпами, которые возможны благодаря генетической модификации и прогрессу искусственного интеллекта (и форсируются сильным давлением окружающей среды, которая противостояла бы любым человеческим существам, взявшимся за создание условий для жизни за пределами Земли). Дарвин и сам осознавал, что «ни один живущий вид не сохранит свой неизменный облик в отдаленном будущем». Мы же знаем, что «будущность» простирается намного дальше, а изменения могут происходить гораздо быстрее, чем представлял себе Дарвин. Мы также знаем, что космос, через который может распространяться жизнь, намного протяженнее и разнообразнее, чем представлял себе великий биолог XIX века. Люди, несомненно, не конечная ветвь древа эволюции. Мы — вид, рано возникший в истории космоса и имеющий особую перспективу разноплановой эволюции. Но это не умаляет наш статус. Мы, люди, имеем право на ощущение исключительной важности как первый известный вид, который в силах формировать свое эволюционное наследие. Источник:http://esquire.ru/ideas/martin-john-rees

Игры с положительным исходом

Стивен Пинкер Психолог, нейролингвист, профессор Гарвардского университета, автор книг «Язык как инстинкт», «Слова и правила: ингредиенты языка», «Чистый лист: современное отрицание человеческой природы», «Материя мышления» Почему не всякий развод или переговоры заканчиваются проигрышем одних и выигрышем других. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Игра с нулевой суммой — это взаимодействие, в котором выигрыш одной из сторон равен проигрышу другой, то есть сумма выигрышей и проигрышей равна нулю (точнее, она постоянна для любых комбинаций их ходов). Квинтэссенция такой игры — спортивные соревнования: победа — это главная цель и единственный возможный исход, «хорошие парни» тут не выигрывают. Игра с ненулевой суммой — это взаимодействие, в котором некоторые комбинации ходов обеспечивают чистый выигрыш (положительный исход) или проигрыш (отрицательный исход) обоим игрокам. Типичным ее примером служит торговля излишками, когда пастухи и фермеры меняют шерсть и молоко на зерно и фрукты, или торговля услугами, когда родители по очереди сидят с детьми друг друга. В игре с нулевым исходом рациональный субъект, который ищет для себя максимально возможный выигрыш, непременно будет добиваться максимального проигрыша для второго субъекта. В игре с положительным исходом рациональный, движимый личными интересами субъект может помочь другому, сделав выбор, который будет выгоден ему самому. Проще говоря, играми с положительным исходом называются беспроигрышные для обеих сторон ситуации, зафиксированные в клише «проигравших нет» (win-win). Этот набор понятий (игры с нулевым, ненулевым, положительным, отрицательным, постоянным и переменным исходом) впервые был предложен Джоном фон Нейманом и Оскаром Моргенштерном при создании ими математической теории игр в 1944 году. Когда люди взаимодействуют между собой, их выбор не определяет нулевой или ненулевой исход игры; игра — это часть мира, в котором они живут. Но, упуская из виду некоторые варианты, люди могут чувствовать, что они играют в игру с нулевым исходом, хотя на деле исход ненулевой. Кроме того, окружающий мир можно специально менять так, чтобы исход взаимодействия стал ненулевым. Если люди осознают теоретико-игровую структуру своего взаимодействия (имеет ли оно положительный, отрицательный или нулевой исход), они могут делать выбор, который принесет им безопасность, гармонию и процветание, и при этом сами они вовсе не станут от этого более добродетельными, благородными или безупречными. Примеры тут могут быть самые разные. Когда две стороны на переговорах идут на компромисс, чтобы добиться согласия. Когда супружеская пара, оформляющая развод, понимает, что можно уйти от схемы, при которой каждый стремится заткнуть за пояс другого, к схеме, при которой каждый стремится сберечь как можно больше собственных денег от адвокатов Дьюи, Читэма и Хау. Когда простой народ осознает, что экономические посредники (особенно этнические меньшинства, специализирующиеся в этой нише, такие, как евреи, армяне или китайцы из диаспоры) не общественные паразиты, чье процветание обеспечивается за счет принимающего общества, а творцы взаимодействий с положительным исходом, которые одновременно обогащают всех. Когда страны признают, что международная торговля не несет выгоду их торговому партнеру им самим в ущерб, а выгодна обеим сторонам, и отказываются от протекционистской политики «разорения соседа» в пользу открытой экономики, которая (как отмечали экономисты-классики) всех делает богаче и (как недавно показали политологи) предотвращает войну и геноцид. Допустим, некоторые процессы взаимодействия между людьми на самом деле имеют нулевой исход: яркий пример из биологии — борьба за самку. И даже в играх с положительным исходом одна из сторон может преследовать личную выгоду в ущерб совместному благополучию. Однако осознание в полном объеме рисков и издержек теоретико-игровой структуры взаимодействия (а особенно — ситуаций, когда соблазн получения выгоды на одном этапе может привести к невыгодному положению на следующем, когда роли изменятся) может препятствовать различным формам недальновидного использования второй стороны в своих интересах. И все-таки привела ли нарастающая с 1950-х годов осведомленность общества о взаимодействиях с нулевым и ненулевым исходами к миру и процветанию на планете? В большей степени, чем может показаться. Международная торговля и членство в международных организациях резко выросли за десятилетия, когда теоретико-игровое мышление начало проникать в массовый дискурс. И, возможно, не случайно развитый мир переживает и впечатляющий экономический рост, и беспрецедентный в истории спад ряда проявлений институционализированного насилия, такого, как война между сверхдержавами, война между богатыми странами, геноцид, смертоносные этнические мятежи. С 1990-х такие подарки начали перепадать и развивающемуся миру. Биологи Джон Мейнард Смит и Эорс Сатмари утверждают, что эволюционная динамика, создающая игры с положительным исходом, обусловила основные переходы в истории жизни: возникновение генов, хромосом, бактерий, клеток с ядром, организмов, полового размножения, животных сообществ. При каждом переходе биологические агенты входили в большие системы, в которых они специализировались, приносили и получали пользу, а также совершенствовали защитные механизмы с целью предотвратить эксплуатацию одной составляющей остальных в ущерб целому. Журналист Роберт Райт наметил схожую линию в книге «Не-ноль: логика судьбы человечества» и расширил ее, применив к далекой истории человеческих обществ. Явное признание среди образованных людей сокращенной абстрактной конструкции «игра с положительным исходом» и близких понятий может быть распространением процесса, который действует в мире природы уже миллиарды лет, в сферу присущего человеку выбора. Ненулевая сумма и дилемма заключенного

Каноническим примером игры с ненулевой суммой считается «дилемма заключенного»: двум предполагаемым сообщникам предлагают дать показания против другого. Если № 1 сознается, а № 2 — нет, № 1 получает свободу, а № 2 — 20 лет. Если сознаются оба, то оба получают по 10 лет за преступление в сговоре, но если оба молчат, то оба получают 5 лет. Если представить ее как последовательность двух игр (см. схему), выгода сотрудничества между заключенными становится очевидна. О том, как перед этой дилеммой оказались российские элиты, читайте здесь. Источник:http://esquire.ru/ideas/steven-arthur-pinker

Отрицательный результат

Кевин Келли Культуролог, эколог, редактор и сооснователь журнала Wired, автор книг «Чего хотят технологии», «Неуправляемые: новая биология машин, социальных систем и экономического мира» Почему нужно стремиться к неудачам и что в них есть полезного. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Не получившийся эксперимент может быть почти столь же познавательным, сколь и удачный. Неудач не следует избегать, напротив — их стоит культивировать. И это наставление из мира науки оказывается полезным не только в лабораторных исследованиях, но и в дизайне, спорте, технике, искусстве, бизнесе и даже в повседневной жизни. Опытный графический дизайнер генерирует множество идей, зная, что большинство из них будет отброшено. То же относится в равной степени к любому — архитектору, электротехнику, скульптору, специалисту по стартапам, микробиологу. Стремясь к успеху, вы должны быть готовы учиться на веренице ошибок. Более того, вы должны осторожно, но сознательно подталкивать ваши удачные исследования или достижения до того момента, когда все начнет ломаться, валиться, стопориться, рушиться и срываться. Неудачи не всегда были в таком почете. Собственно, большая часть сегодняшних неудач в мире по-прежнему не воспринимается как нечто полезное. Неудача — проявление слабости и зачастую постыдное клеймо, не дающее второго шанса. По всему миру детей учат, что неудача — это позор. Однако ростом своего влияния Запад во многих отношениях обязан терпимому отношению к неудачам. И действительно, многие иммигранты, воспитанные в культуре, не приемлющей неудачи, могут добиться успеха, как только оказываются в терпимой к неудачам среде. Неудача высвобождает успех. Основным нововведением, которое наука привнесла в ситуацию фиаско, является способ управления промахами — они становятся небольшими, управляемыми, постоянными и отслеживаемыми. Провалы не то что подготовлены заранее, а направлены таким образом, что позволяют учиться каждый раз, когда что-то не удается. Это становится основанием для предупреждения ошибок. Наука учится наилучшим образом использовать негативные результаты исследований. Вследствие высоких затрат на распространение информации их большая часть до сих пор остается неизвестной, тем не менее число публикаций о негативных результатах растет (включая эксперименты, в которых было показано отсутствие результатов). Сегодня они становятся еще одним существенным инструментом научного метода. Идеей извлечения пользы из неудач окутан и родственный принцип: ломать вещи, особенно сложные, ради того, чтобы их улучшить. Часто единственный способ усовершенствовать сложную систему — форсирование разнообразных ошибок. Программное обеспечение обычно проверяется на качество инженерами, которые методично ищут возможность его повредить. Аналогично, чтобы найти поломку в сложном приборе, можно сознательно инициировать негативные результаты (временные сбои) в его функциях, которые позволят локализовать подлинный сбой. Опытные инженеры с уважением относятся к поломкам, что часто удивляет неинженеров. Тем не менее именно привычка извлекать пользу из негативных результатов — один из важнейших приемов в достижении успеха. Источник:http://esquire.ru/ideas/kevin-kelly

Эффект фокусировки

Даниэль Канеман Психолог, профессор Принстонского университета, лауреат Нобелевской премии по экономике 2002 года, «за применение психологической методики в экономической науке, в особенности — при исследовании формирования суждений и принятия решений в условиях неопределенности» «Ничто в жизни не является настолько важным, насколько кажется важным, когда вы о нем думаете». Образование — важнейший фактор при определении дохода человека, но оно далеко не так важно, как принято считать. Если бы у всех в мире было одинаковое образование, разрыв в доходах между беднейшими и богатейшими людьми уменьшился бы всего на 10%. Когда вы сосредотачиваетесь на образовании, вы упускаете мириады других факторов, которые определяют доход. Между тем разница в доходах людей с одинаковым образованием может быть огромной. Доход — важнейший фактор удовлетворенности жизнью, но он далеко не так важен, как принято считать. Если бы у всех людей в мире был одинаковый доход, разрыв в степени их удовлетворенности жизнью сократился бы меньше чем на 5%. Доход значит еще меньше, когда речь заходит о счастье. Выигрыш в лотерее — счастливое событие, но эйфория скоротечна. Конечно, в среднем люди с более высоким доходом пребывают в более приподнятом настроении, чем люди с доходом низким, но эта разница в три раза меньше, чем принято считать. Когда вы думаете о богатых и бедных, вы неминуемо фокусируетесь на обстоятельствах, при которых их доход имеет значение. Но счастье зависит от уровня доходов в меньшей степени, чем от множества других факторов. Люди, страдающие параличом, часто несчастливы, но нельзя сказать, что они несчастливы постоянно, потому что большую часть своего времени они не концентрируются на своей болезни. Когда мы думаем о том, каково это — быть паралитиком, или слепым, или победителем лотереи, или жителем штата Калифорния, мы фокусируемся на отличительных особенностях каждого из этих состояний. Это несоответствие в распределении внимания между теми, кто смотрит на те или иные жизненные обстоятельства со стороны, и теми, кто является «жертвой» этих обстоятельств, становится причиной «эффекта фокусировки». В результате человек, уделяющий слишком много внимания лишь одному аспекту явления, ошибается в своих оценках и предсказаниях. Маркетологи нещадно используют «эффект фокусировки». Когда человеку навязывают представление о том, что он «должен» обладать некоторым товаром, он неминуемо преувеличивает значение, которое этот товар будет иметь для его жизни. Сила «эффекта фокусировки» для разных товаров различна — она зависит от того, насколько товар способен привлекать внимание на протяжении времени. И потому для кожаного салона машины «эффект фокусировки» сильнее, чем для аудиокниги. Политики не хуже маркетологов научились прививать людям чувство, что проблемы, на которых они фокусируются, имеют чрезмерно высокое значение. Людей можно заставить верить, что школьная форма значительно улучшит качество образования, а реформа здравоохранения кардинальным образом изменит качество жизни в США (в лучшую или, напротив, в худшую сторону). Конечно, реформа будет иметь значение, но гораздо меньшее, чем вам кажется, когда вы на ней фокусируетесь". Источник:http://esquire.ru/ideas/daniel-kahneman

Принцип Парето

Клэй Ширки Публицист, исследователь топологии социальных и технических сетей, адъюнкт-профессор Высшей школы интерактивных телекоммуникационных программ при Нью-Йоркском университете. Почему в мире не бывает равенства и почему ничего плохого в этом нет. Перевод Константина Дьяконова. Иллюстратор Игорь Лобанов. Схема эта видна повсюду: 1% богатейших людей контролирует 35% всего мирового богатства. 2% пользователей Twitter отправляют 60% сообщений. В системе здравоохранения наиболее дорогостоящее лечение, необходимое пятой части пациентов, составляет четыре пятых всех расходов. Эти цифры всегда преподносятся как шокирующие, нарушающие нормальный порядок вещей, будто ситуация, в которой деньги или сообщения не распределяются линейно, в наивысшей степени неожиданна. Но ничего неожиданного в этом нет. Вернее, не должно быть. Итальянский экономист Вильфредо Парето столетие назад выяснил, что в разных странах мира наиболее состоятельные 25% населения контролировали большую часть богатства. Следствия феномена, обнаруженного Парето, известны под множеством имен: правило 80/20, закон Ципфа, распределение по степенному закону, принцип «победитель получает все» — но модель распределения всегда одна: самые богатые, деятельные, имеющие больше всего связей участники системы отвечают за состояния, действия или количество связей, в разы превышающие средние показатели. Кроме того, данная схема рекурсивна (рекурсия — способ общего определения множества объектов или функций через себя, с использованием ранее заданных частных определений. — Esquire). Это означает, что внутри верхних 20% системы, обнаруживающей распределение Парето, в свою очередь есть свои верхние 20%, которые дают непропорционально больший результат, чем остальные 80%. И так далее. Элемент, который находится на верхушке такой системы, будет обладать гораздо большим весом, чем все остальные (так, в английском языке слово «the» является не только самым распространенным, но и встречается в два раза чаще, чем второе по частоте употребления слово «of»). Пример распределения Парето

Схема, обнаруженная Парето, оказалась настолько распространенной, что он назвал ее «предсказуемым несоответствием». Впрочем, он был слишком оптимистичен — даже сто лет спустя мы не научились предсказывать это вездесущее несоответствие. Отчасти наше неумение ожидать ожидаемого объясняется тем, что нас учат: хрестоматийное распределение больших систем — это Гауссово распределение, общеизвестное в качестве кривой нормального распределения. Например, на кривой нормального распределения роста среднее значение и медиана (срединная точка в системе) совпадают: средний рост ста американок, отобранных случайным образом, составляет около 165 см, при этом, если всех их выстроить по росту, то высота пятидесятой по счету будет 165 см. Пример нормального (Гауссова) распределения

В распределениях Парето все иначе: рекурсивное долевое соотношение 80/20 означает, что среднее находится далеко от середины. Это, в свою очередь, означает, что в подобных системах большинство людей (или того, что подлежит измерению) показывают результат меньше среднего. У экономистов есть шутка: «Когда Билл Гейтс заходит в бар, то все его посетители становятся, в среднем, миллионерами». Распределение Парето проявляется в удивительно большом множестве сложных систем: ему следует частота тэгов к фотографиям на Flickr, сила землетрясений, популярность книг, размер астероидов и количество контактов у ваших друзей. Этот принцип является настолько базовым для научных исследований, что производится даже специально разлинованная бумага, показывающая распределение Парето в виде прямых линий. Но несмотря на то что науке все это известно уже сто лет, примеры распределений Парето регулярно представляются общественности как аномалии, мешающие ясному видению мира. Мы должны отказаться от мысли, что средний семейный доход и доход средней семьи имеют что-то общее и что самое большое землетрясение или падение на рынке в будущем окажется сопоставимо с самой масштабной катастрофой в прошлом. Чем дольше существует система, тем выше вероятность события, которое в два раза превосходит все предшествующие. Это не означает, что мы никак не можем воздействовать на такие распределения. Снижение кривой Парето от «головы» к «хвосту» может быть более или менее резким. Иногда политическое или социальное вмешательство способно повлиять на крутизну кривой — налоговая политика может повысить или снизить долю дохода 1% самых богатых жителей страны. Но пока мы не признали, что есть множество систем, в которых действует распределение Парето, и что они останутся таковыми всегда, мы даже не начали их осмысливать. Вероятно, мы просто пытаемся надеть на «корову» Парето «седло» Гаусса. Сто лет спустя после открытия «предсказуемого несоответствия» мы должны довести дело до конца и все-таки начать его предвидеть. Источник:http://esquire.ru/ideas/clay-shirky

Скрытые слои

Фрэнк Вильчек Физик-теоретик, лауреат Нобелев­ской премии по физике 2004 года, профессор Массачу­сет­ского технологического института, «За открытие асимптотической свободы в теории сильных взаимодействий», а также медали Лоренца и премии Юлиуса Эдгара Лилиенфельда. Как нейронные сети объясняют принципы мышления людей, животных и инопланетян. Перевод Сергея Рачинского. Иллюстратор Игорь Лобанов. «Когда я только начинал заниматься фортепиано, каждое извлечение нужной ноты, каждое попадание по нужной клавише требовало моего пристального внимания. Но чем дольше я учился, тем проще мне было играть музыкальными фразами и аккордами. Шло время, я воспроизводил все более сложную музыку, затрачивая на это все меньше осознанных усилий. Очевидно, в моем мозге произошли какие-то мощные изменения. История, конечно, вполне заурядная. То же самое происходит с каждым из нас, когда мы учим новый язык, осваиваем новую игру или просто приспосабливаемся к новой для нас среде. Вполне вероятно, что во всех этих случаях действует один и тот же механизм, и мне кажется, в общих словах этот механизм можно описать как создание скрытых слоев. Как говорится, лучше один раз увидеть. На рисунке 1 потоки информации идут сверху вниз. Сенсорные нейроны — глазные яблоки в верхнем слое — получают сигналы из внешнего мира и кодируют их в удобную для прочтения в рамках данной системы форму. В биологических нейронных сетях (человеческом мозге) это означает преобразование сигнала в электрические импульсы, в искусственных нейронных сетях, которые моделируют мозг, — оцифровка сигнала. Кодированные таким образом сигналы передаются нейронам в следующий слой, расположенный ниже. Эффекторные нейроны — звездочки в нижнем слое — посылают свои сигналы «устройствам вывода данных» (для биологических нейронов это обычно мышцы, для искусственных — компьютерный терминал, с помощью которого с устройством взаимодействует пользователь). Посередине же находятся нейроны, которые не связаны напрямую с внешним миром — они не получают из него информацию и никак на него не воздействуют. Они взаимодействуют только с другими нейронами. Это и есть скрытые слои. В первых искусственных нейронных сетях никаких скрытых слоев не было, и выходные данные были относительно простой функцией входных данных. Такие двухслойные «перцептроны» (от лат. perceptio — «восприятие», математическая и компьютерная модель восприятия информации мозгом. — Esquire), действующие исключительно на «вход-выход», были крайне ограничены в своих возможностях. К примеру, невозможно сконструировать перцептрон, который, столкнувшись с несколькими черными кругами на белом фоне, был бы в состоянии посчитать количество этих кругов. Лишь в 1980-е, спустя многие годы после первых работ в этой области, ученые поняли, что включение хотя бы одного или двух скрытых слоев поразительно расширяет возможности искусственных нейронных сетей. Сейчас такого рода многослойные сети используются, например, для анализа столкновений частиц высоких энергий в Большом адронном коллайдере. Человеку и не снилась та скорость и надежность, с которой они это делают.

Рис. 1 В 1981 году Дэвид Хьюбел и Торстен Визел получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине за то, что открыли механизм действия нейронов в зрительной зоне коры головного мозга. Они показали, что в скрытых нейронных слоях последовательно извлекаются наиболее информативные свойства визуальных сигналов (например, резкие смены яркости или цветов, свидетельствующие о границах объекта), а потом складывают их в единое целое (собственно, объекты). Каждое мгновение нашей взрослой жизни, не занятое сном, мы преобразуем множества фотонов, которые приходят с разных сторон, из множества неупорядоченных источников и попадают на двухмерную сетчатку, в привычный нам трехмерный мир. Поскольку это не требует с нашей стороны никаких осмысленных усилий, мы склонны не замечать это «обыкновенное чудо» и принимать его как должное. Но когда инженеры попытались воспроизвести его, создавая зрение роботов, они потерпели неудачу. По человеческим меркам, зрение роботов до сих пор остается весьма примитивным. Хьюбел и Визел показали архитектурное решение, которое использовала Природа, — это архитектура скрытых слоев. Каждый нейрон в скрытом слое обладает матрицей сравнения, которая активизируется и посылает сигналы в следующий слой, только когда информация, поступающая из предыдущего слоя, соответствует (с некоторой точностью) этой матрице. В разговоре о скрытых слоях важно делать различие между простой констатацией эффективности и силы хорошей сети и сложной проблемой того, как такую сеть создать. Играть на фортепиано, кататься на велосипеде или плавать легко, когда вы этому уже научились (функционирование готовой системы), но сам процесс обучения труден (создание системы). Одна из величайших нерешенных проблем современной науки: как в нейронной сети появляются и укладываются новые скрытые слои. Я бы даже рискнул назвать эту проблему величайшей. Если же вывести идею скрытых слоев за рамки нейронных сетей, она становится очень мощной, богатой и многосторонней метафорой, с помощью которой можно многое объяснить. Например, занимаясь физикой, я заметил, насколько большое значение имеет называние тех или иных явлений. Когда Мюррей Гелл-Манн открыл элементарные частицы «кварки», он дал имя некоему набору парадоксальных фактов, объединив их в единое множество. Как только границы этого множества были очерчены, перед физиками встала задача его точного математического описания, но поворотным моментом в решении этой проблемы стало именно ее определение. Точно так же, когда я открыл «энионы» (тип частиц, объединяющий фермионы и бозоны, в двухмерных системах. — Esquire), я знал, что ухватил некое множество связанных между собой идей, но я даже представить не мог, какую потрясающую эволюцию пройдут эти идеи и какое место займут в реальности. Во всех подобных случаях именование явления рождает новые узловые соединения в скрытых слоях. Убежден, что идея скрытых слоев очень точно объясняет принципы функционирования сознания — и не важно, человеческого, животного или инопланетного, сознания прошлого, настоящего или будущего. Сознание осваивает идеи, интегрируя их в себя как свойства, которые распознаются в скрытых слоях. И как чудесно бы было, если бы такая полезная идея, как «скрытые слои», была включена в скрытые слои повсеместно». Источник:http://esquire.ru/ideas/frank-wilczek

Циклы

Дэниел Деннет Философ, директор Центра когнитивных исследований Университета Тафтса, автор книг «Глаз разума», «Виды психики: на пути к пониманию сознания», «Сладкие сны: философские препятствия исследований сознания» Почему монотонное повторение — это основа благосостояния, сознания, и всей жизни на Земле. Перевод Николая Бабицкого. Иллюстратор Игорь Лобанов. День сменяет ночь, за летом приходят осень, зима, весна, затем снова лето, осень и так далее, вода испаряется и вновь выпадает, наполняя озера, питая реки и все живое на Земле. Мир вокруг нас кишит циклическими явлениями, но не всякий осознает, что циклы всех пространственных и временных масштабов — от атомных до астрономических — служат моторами, приводящими в движение все прекрасные природные явления. Николас Отто, построивший первый двигатель внутреннего сгорания в 1861 году, и Рудольф Дизель, создавший свою модификацию в 1897-м, изменили мир. Оба двигателя используют циклы — четырехтактный цикл Отто и двухтактный цикл Дизеля, которые, совершив работу, возвращают систему в исходное положение. Оба хитроумных механизма появились благодаря циклу технической разработки, изобретенному несколькими столетиями ранее. Куда более элегантный цикл был открыт Хансом Кребсом в 1937 году, но был разработан гораздо раньше: на заре земной жизни, в результате миллионов лет эволюции. Цикл Кребса — это восьмитактная химическая реакция, которая превращает топливо в энергию и питает ею все живое, от бактерии до вечнозеленой секвойи. Биохимические циклы отвечают за движение, рост, восстановление и размножение в живом мире — это колесики, вращающие колесики, приводящие в движение колесики, часовые механизмы с триллионами движущихся частей, которые каждый раз возвращаются к исходному состоянию и начинают заново. Они выработались в репродуктивном цикле, поколение за поколением, эон за эоном, отбирая удачные технические решения. Наши предки открыли эффективность циклов, додумавшись до важнейшей идеи в своей истории: роли повторений в производстве. Возьмите деревянную палку и проведите по ней камнем — за исключением нескольких царапин она никак не изменится. Проведите сто раз — и все останется как прежде. Но если вы будете продолжать и продолжать — и так несколько тысяч раз, вы сделаете из нее острую стрелу. Накапливая еле заметные изменения, циклический процесс порождает что-то качественно новое. На фоне однообразных, но бездумных и инстинктивных занятий других животных дальновидность и самоконтроль, необходимые для подобных проектов, сами по себе стали революционным открытием. И это открытие тоже, разумеется, стало плодом дарвиновского цикла, дополненного улучшенным циклом культурной эволюции, позволившим передавать свои навыки не детям вместе с генами, а соседям — через подражание. Первый человек, сделавший из камня красивый ручной топор, должно быть, весьма глупо выглядел в процессе работы. Он сидел, часами стукая камнем безо всякого видимого толку, но каждый новый бездумный удар содержал в себе небольшое улучшение, практически незаметное глазу, приспособленному эволюцией для фиксации куда более стремительных изменений. Эта кажущаяся тщета временами обманывала даже биологов. В своей замечательной книге Wetware молекулярный биолог Деннис Брэй описывает циклы в нервной системе: в нейронных проводящих путях белки постоянно меняются — к ним то добавляются, то убираются фосфатные группы. Это производит впечатление бессмысленной работы, особенно если учесть, что каждая новая итерация лишает клетку одной молекулы — одной единицы бесценной энергии. Изначально циклические реакции этого типа называли футильными, то есть, по сути, тщетными. Но это неточное слово. Перестановки фосфатов — самая обычная химическая реакция в клетке, и играет огромную роль в происходящих тут вычислениях. Эти циклические реакции снабжают клетку важнейшим органом — гибким и быстро настраиваемым компьютером. Слово «вычисления» отнюдь не случайно. Оказывается, вся магия сознания, так же, как и сама жизнь, зависит от самоповторяющихся процессов передачи информации — от конкретных биохимических реакций, до процесса сна и периодов церебральной активности и отдыха (это хорошо заметно на электроэнцефалограмме). Программисты исследовали мир всевозможных алгоритмов в течение столетия и до сих пор имели дело большей частью с миллионами вложенных друг в друга циклов. Полезно помнить, что эволюция есть лишь подвид накопляющихся, совершенствующихся циклов среди множества прочих. Сторонники теории разумного замысла полагают, что если естественный отбор зиждется на репродукции, не может существовать дарвинистского решения проблемы возникновения жизни — самый первый живой организм должен был быть слишком сложным для самозарождения. Очевидно, тут не обошлось без чуда. Если представлять себе добиологический мир как хаотическое скопление химических веществ, подобных разрозненным частям пресловутого самолета, «самособравшегося в шторм», проблема возникновения жизни становится только хуже. Но если вспомнить, что ключевой процесс эволюции — циклические повторения, к которым принадлежит и генетическая репликация, — лишь один из множества вариантов, загадка превращается в задачу: как именно сезонные, водные, геологические и химические циклы, работающие на протяжении миллионов лет, со временем привели к условиям, в которых родились биологические циклы. Наверное, первые тысячи попыток были тщетными. Но как пел Коул Портер в одной из своих самых чувственных песен: посмотрим, что выйдет, «если снова и снова и снова пытаться». Хорошее правило: столкнувшись с чудесным явлением природы или сознания, ищи циклы — на них приходится основная работа. Жизненный цикл картошки На графике показано время вызревания различных типов картофеля в климатических условиях средней полосы России. Все сорта картофеля, в зависимости от сроков созревания, делятся на пять видов: ранние (50-60 дней), среднеранние (60-80 дней), среднеспелые (80-100 дней), среднепоздние (100-120 дней) и поздние (120 дней и более). Размер каждого из пяти разноцветных секторов соответствует периоду вызревания данного типа картофеля: с месяца, когда рекомендуется высаживать вид, до момента, в который следует собирать урожай.

Ранний картофель Среднеранний картофель Среднеспелый картофель Среднепоздний картофель Поздний картофель Холода Фазы Луны Источник:http://esquire.ru/ideas/daniel-clement-dennett

Коллективный разум

Мэтт Ридли Бывший научный обозреватель The Economist, бывший директор научного парка «Международный центр жизни», автор книг «Черная королева: секс и эволюция человеческой природы», «Геном: автобиография вида в 23 главах», «Рациональный оптимист: эволюция благосостояния» Почему интеллект каждого из нас по отдельности не имеет ровным счетом никакого значения. Перевод Николая Бабицкого. Иллюстратор Игорь Лобанов. Умнейшие люди, будь то психологи, антропологи или экономисты, полагают, что в основе достижений человечества лежит интеллект. Они голосуют на выборах за умнейших кандидатов, поручают самым уважаемым экспертам вырабатывать экономическую политику, приписывают открытия гению выдающихся исследователей и, главное, без конца выясняют, как вообще развивался человеческий разум. Они не видят за деревом леса. Человечество обязано своими успехами не качествам отдельных личностей. Люди покорили планету не потому, что обладали большим мозгом: здоровенный мозг неандертальца не мешал тому оставаться лишь хищной обезьяной. Котелок объемом 1,2 литра и куча замечательных надстроек вроде языка были необходимым, но недостаточным условием возникновения цивилизации. Одна экономика работает лучше другой вовсе не потому, что ею правят более сообразительные ребята, и великие открытия происходят не там, где собралось больше умников. Достижения человечества — сугубо сетевой феномен. Только разделив труд, изобретя торговлю и узкую специализацию, люди обнаружили способ повышать качество жизни и производительность труда, развивать технологии и углублять копилку общих знаний. Этому есть масса подтверждений: корреляция между технологическим развитием и связностью населения в Океании, утрата технологий изолированными группами вроде коренного населения Тасмании или расцвет торговых городов в Греции, Италии, Нидерландах и Юго-Восточной Азии. Достижения человечества рождены коллективным разумом. Люди — нейроны цивилизации. Делая каждый свое дело, совершенствуясь в нем и обмениваясь результатами своих трудов, мы научились создавать вещи, которые даже не понимаем. В своем эссе «Я, Карандаш» экономист Леонард Рид замечает, что ни один человек на свете не знает, как изготовить карандаш, — это знание распределено между тысячами шахтеров, дровосеков, дизайнеров и фабричных рабочих. Именно поэтому, заметил Фридрих фон Хайек, плановая экономика никогда не работает. Самый мудрый человек не сможет лучше распределить товары, чем коллективный мозг. Идея интеллекта, организованного снизу, открытая Адамом Смитом, повторенная Дарвином и объясненная Хайеком в замечательной книге «Использование знаний в обществе», по-моему, должна быть на вооружении у всякого думающего человека. Источник:http://esquire.ru/ideas/matt-ridley

Микробы правят миром

Стюарт Бранд Эколог, публицист, составитель альманаха «Каталог всей земли» и журнала CoEvolution Quarterly, основатель Long Now Foundation, автор фразы «Информация хочет быть свободной» Почему то, что живет внутри нас, важнее нас самих. Перевод Сергея Рачинского. Иллюстратор Игорь Лобанов. Прорыв произошел, когда люди научились секвенировать ДНК «методом дробовика» (длинными участками), что позволило нам досрочно секвенировать геном человека. С 2003 года генетик Крейг Вентер и многие его коллеги начали секвенировать ДНК больших популяций бактерий. Тысячи генов, которые были в результате обнаружены (вдвое больше, чем было известно науке до того), и белки, которые эти гены производят, позволяют предполагать, что же замышляют кишащие на нашей планете бактерии. Микробы составляют 80% земной биомассы. Крейг Вентер говорит: «В чайной ложке морской воды — 5 млн бактерий и 50 млн вирусов. Если вы не любите бактерии, вам не повезло с планетой. Земля — это планета бактерий». Это означает, что практически любой органический обмен веществ — микробный. Когда эколог Джеймс Лавлок, формулируя свою знаменитую «Гипотезу Геи» (о Земле как суперорганизме. — Esquire), пытался понять, откуда берутся газы, которые делают атмосферу Земли столь благодатной для жизни, ответ пришел от микробиолога Линн Маргулис. Атмосферой управляют микробы. И нашим телом, кстати, тоже. Так называемый микробиом человека состоит из трех тысяч бактерий, которые обладают тремя миллионами разных генов (собственным клеткам человека приходится обходиться 18 тысячами). И наши спутники-микробы управляют иммунитетом и существенной частью нашего пищеварения. Эволюция микробов, которая продолжается вот уже 3,6 млрд лет, в корне отличается от наших представлений о дарвиновском естественном отборе, при котором гены медленно распространяются поколение за поколением. Бактерии обмениваются генами при жизни одного поколения. Существует несколько механизмов «горизонтального переноса генов», с помощью которых они быстро и непрестанно меняются. Поскольку они передают осознанно приобретенные гены своему потомству, то, чем они занимаются на ежечасной основе, выглядит подозрительно ламаркистским — как наследование приобретенных признаков. Широкое распространение подобных трансгенных микробов показывает, что нет ничего нового, особенного или опасного в генетически модифицированных продуктах. Многие полевые биологи приходят к мысли, что биосфера — это пангеном, взаимосвязанная система генов, которыми обмениваются все штаммы новообразующегося вида бактерий, вся совокупность их генов. Наш биотехнический XXI век будет двигаться вперед благодаря микробам — а может, и вдохновляться ими. Идея «социального дарвинизма» обанкротилась. Термин «культурная эволюция» всегда был слишком неопределенным, поскольку текучесть идей в обществе не имеет ничего общего с напыщенным консерватизмом стандартной дарвиновской эволюции. Но вот «социальный микробализм» может стать термином вполне осмысленным, по мере того как мы будем исследовать изменчивость признаков и широчайший спектр хитроумных механизмов, к которым прибегают микробы, — «ощущение кворума», «биопленка», разнообразные «метаболические цепочки» и тому подобное. И всякий раз, когда мы встречаемся с трудной задачей, имеет смысл спросить: «А что бы сделал микроб?». Источник:http://esquire.ru/ideas/stewart-brand

Анти-неустойчивость

Нассим Николас Талеб Математик, философ, специалист по анализу рисков, профессор Нью-йоркского университета, автор книг «Одураченные случайностью. О скрытой роли шанса в бизнесе и в жизни», «Черный лебедь. Под знаком непредсказуемости», «Прокрустово ложе. Философские и практические афоризмы» На почтовых посылках, бывает, пишут: «хрупкое», «бьющееся» или «обращаться осторожно!». Но представим себе полную противоположность: посылку с надписью «обращаться небрежно!» или «обращаться как угодно!». Содержимое посылки в таком случае не просто небьющееся и невосприимчивое к ударам — оно обладает чем-то большим, поскольку способно извлекать из ударов пользу. Предлагаю для всего того, что в среднем (т.е. в перспективе) выигрывает от непостоянства, новое обозначение «анти-неустойчивый». Чтобы понять, насколько чужда подобная идея нашему сознанию, спросите у знакомых антоним слова «неустойчивый». Ответы, вероятно, будут: устойчивый, стабильный, прочный, крепкий, сильный и т.д. Неправильно. И в данном случае заблуждаются не только отдельные индивиды, но и целые разделы знаний. Эту ошибку содержит любой словарь. Попросите того же самого человека назвать противоположность разрушению, он ответит: сооружение либо создание. Или спросите антоним слова «вогнутость» — вам ответят: выпуклость. Вербальное определение выпуклости: от изменений она скорее выигрывает, чем проигрывает; вогнутость — ее противоположность. В этом ключ, когда я пытался дать математическое определение неустойчивости (используя суммы зависящих от пути функций выигрышей), я обнаружил, что «неустойчивое» может быть описано в терминах вогнутости к источнику изменений (случайных или неслучайных). А противоположность этому, разумеется, — выпуклость. Пусть здоровье бабушки неустойчиво, а следовательно, соответствует вогнутой функции. Что бы вы предпочли — оставить ее на час при 0°С и еще на час при 50°С или на два часа при 25°С? В обоих случаях средняя температура одинакова, но в первом случае она крайне изменчива, а во втором — стабильна, и именно он предпочтительнее для бабушки. Более того, можно быть неустойчивым к одним событиям, а к другим — нет. Портфель ценных бумаг может быть слегка вогнутым в отношении небольшого падения на рынке, но не в случае крайне больших отклонений — «черных лебедей» (событий, которые кажутся неожиданными, имеют далеко идущие последствия, а в ретро­спективе — закономерные объяснения. — Esquire). Эволюция (отчасти) является выпуклой функцией в ситуации изменений, до некоторых пределов неустойчивость и множественные факторы стресса идут живым организмам на пользу, поскольку ДНК выигрывает от разнообразия среди потомства. Метод проб и ошибок — выпуклая функция, потому что стоимость ошибок невелика, а выгода может быть большая. Проявления выпуклых и вогнутых функций в различных аспектах нашей жизни суммированы в таблице «Триада состояний». Чем больше корпорация, тем более она вогнута по отношению к определенному давлению (хотя крупные компании и заявляют о том, что выигрывают на экономии масштаба, статистика свидетельствует, что чем они больше, тем менее они устойчивы к событиям из разряда «черных лебедей», причем неустойчивость эта крайне диспропорциональна). То же самое происходит с государственными проектами: большое правительство способствует неустойчивости. Как правило, большинство иерархически организованных систем становятся неустойчивыми. Экономические теории создают модели, которые часто способствуют неустойчивости, что объясняет, почему использование этих моделей гораздо хуже, чем ничегонеделание. Так, финансовые модели, основанные на «управлении рисками» редких событий, — это шутка. Чем меньше вероятность, тем более выпуклой она становится к ошибке в вычислениях (а выигрыш тем более выгнутым): 25-процентная ошибка в оценке стандартного отклонения гауссовой кривой может увеличить ожидаемые потери в результате удаленных событий в миллиард раз! (Невнимание к этому простому замечанию продолжает разрушать банковскую систему.) А теперь главное. Посредством простого математического свойства (выпуклости и вогнутости) можно показать, почему в условиях модели неопределенности пункты, перечисленные в правой колонке таблицы, в долгосрочной перспективе выиграют и преуспеют в большей степени, чем может показаться на первый взгляд, тогда как перечисленные в левой колонке — обречены на вымирание. За последнее десятилетие менеджеры компаний заработали в совокупности триллионы, тогда как пенсионеры триллионы потеряли (топ-менеджеры берут позитивные, а не негативные риски, и это дает им «свободный выбор» выпуклой функции выигрыша). Так же напористое изобретательство окупается куда лучше, чем направленное исследование. Почему? Неравенство Йенсена говорит следующее: для выпуклой функции выигрыша ожидание среднего будет выше, чем среднее ожиданий. Для вогнутой — наоборот (здоровье бабушки будет хуже, если температура будет в среднем 25°С, чем если средняя температура будет 25°С). Возведение в квадрат — выпуклая функция. Возьмите обычную игральную кость, и пусть выигрыш равен номеру, на который падает кость. Средний выигрыш — 3,5, его квадрат равен 12,25. Теперь предположим, что мы взяли квадрат номеров на сторонах игральной кости — 15,1666. Таким образом, среднее квадрата выигрыша выше, чем квадрат среднего выигрыша. Последствия могут быть удивительными, поскольку этот побочный эффект объясняет множество тайн истории. В перспективе же все, что любит «черных лебедей», останется в будущем. Все, что их боится, в конечном счете исчезнет в пределах своей вогнутости. Источник:http://esquire.ru/ideas/nassim-nicholas-taleb