Почему наш мозг — не машина Тьюринга, и как можно представить мир в виде невозможного треугольника.
Издательство Ивана Лимбаха подарило нам возможность прочитать книгу Алексея Цвелика «Жизнь в невозможном мире. Краткий курс физики для лириков». Алексей Михайлович родился и вырос в Самаре, учился в Московском физико-техническом институте, девять лет преподавал физику в Оксфорде, работал в Принстоне и Гарварде. Истинно счастливый человек, влюблённый в свою работу и семью, Алексей Михайлович способен рассказать о сложных научных концепциях так, как рассказывают истории из жизни на дружеских посиделках.
Книга открывается лирически — воспоминаниями о бабушке Тоне, первой пятёрке по физике, поступлении на физтех, тёплой дружбе с однокурсником по кличке Бу, своём пути в теоретическую физику, жизни в городке Троицке, Америке и Англии, атмосфере в МИФИ, которую Алексей Михайлович сравнивает с НИИ ЧАВО из книги Стругацких… Крайне уютные получились мемуары-путеводитель по советской повседневности и академическому миру 70-х-90-х годов.
Жизненный путь, курьёзы и анекдоты перемежаются с «Медитациями» — главами-размышлениями над теми вопросами, которыми задаются точные науки в поисках доказательного решения, и которые волнуют любого думающего человека: что такое красота?
Что такое пустота? Что такое бесконечность? Что значит «быть»? Откуда мы в этом мире?
Рассказывая о встречах и людях, повлиявших на его мировоззрение, Алексей Михайлович с удовольствием пишет об их идеях и работах. Пишет вкусно, размеренно, душевно. Поделимся с вами отрывком главы о британском физике и математике Роджере Пенроузе, с которым Алексей Михайлович встречался во времена своей работы в Оксфорде. Возможно, после такого представления вы захотите ознакомиться с интереснейшим подходом Пенроуза к работе мозга как к квантовому процессу. А ещё именно эта глава как нельзя лучше перекликается с названием самой книги — «Жизнь в невозможном мире».
РОДЖЕР ПЕНРОУЗ
Сэр Роджер известен широкой публике как писатель, автор нескольких замечательных популярных книг, посвященных наиболее острым проблемам физики и математики. Являясь одним из самых блестящих умов в своей области (наиболее серьезные его достижения относятся к теории гравитации), сэр Роджер знает, о чем пишет.
Сэр Роджер Пенроуз
Источник: Википедия
Наиболее известная российскому читателю книга Пенроуза — «Новый ум короля» — посвящена проблеме искусственного интеллекта. В этой книге он отстаивает ту точку зрения, что человеческий интеллект является именно человеческим, то есть его нельзя воспроизвести в какой-то другой конструкции, поскольку физический состав нашего мозга играет определяющую роль в том, как функционирует наше мышление и как мы решаем возникающие перед нами задачи. По этой причине популярное ныне сравнение человека с компьютером ложно.
Книга начинается с вопроса о том, нужно ли, приступая к выполнению какой-то задачи, понимать, что ты делаешь, или же можно безо всякого понимания ограничиться просто четким выполнением набора инструкций.
Именно так, то есть скрупулезно, шаг за шагом следуя инструкциям, действуют все известные нам машины.
Все они, независимо от конкретной конструкции, являются различными воплощениями так называемой универсальной вычислительной машины, или «машины Тьюринга», подробно обсуждаемой Пенроузом. Такая машина работает алгоритмически, то есть все ее операции происходят в виде дискретных шагов и так, что каждый следующий шаг обусловлен предыдущими. В то же время то, что мы называем пониманием, связано с охватом проблемы в целом и является, таким образом, примером неалгоритмического поведения.
Несмотря на кажущуюся очевидность последнего утверждения, оно усиленно оспаривалось и продолжает оспариваться. Даже сам великий британский математик Тьюринг, введший понятие универсальной машины, считал, что мозг тоже является такой машиной, хотя, надо отдать ему справедливость, твердой уверенности в этом у него не было.
«Универсальная машина Тьюринга», Джим Викед, 2002 г.
Источник: quod.lib.umich.edu
Идейным союзником Тьюринга в вопросе о природе человеческого мышления являлся другой знаменитый английский математик и лауреат Нобелевской премии по литературе (!) — Бертран Рассел. Еще в начале XX века, то есть задолго до Тьюринга, Рассел занялся разработкой алгоритма, который бы позволил построить человеческий язык, исходя непосредственно из данных нашего опыта. Существенной чертой алгоритма Рассела была опять-таки дискретизация реальности; предполагалось, что все наши ощущения можно разбить на отдельные кусочки, из которых потом должна каким-то образом синтезироваться единая картина нашего сознания.
На поверку программа Рассела оказалась неосуществимой; после сорока лет дискуссий коллега Рассела по колледжу Троицы в Кембридже Людвиг Витгенштейн доказал, что человеческий язык оперирует понятиями, которые расселовский алгоритм бессилен построить. К утверждениям такого рода относится, например, «Раскольников виновен в убийстве». Оказалось, что понимание этой простой фразы требует введения огромного количества дополнительных понятий, таких как «суд», «жюри», «допустимые законом свидетельские показания», и все эти понятия не могут быть сведены к простым человеческим действиям, как этого требует расселовский алгоритм.
Однако, несмотря на данные Витгенштейном доказательства, идеи Рассела не вышли из обращения и положены в основу популярной в нейробиологии теории нейронных сетей.
Если Тьюринг и Рассел правы и мозг действительно действует как универсальная машина, то весьма вероятно, что все действия человека однозначно определены комбинацией физических факторов, даваемых его окружением и устройством его тела, и он ни в каком смысле не свободен и не может отвечать за свои поступки. Понятие преступления теряет смысл и должно быть заменено чем-то вроде нежелательного поведения, которое надо по возможности исправлять методами медицины и социальной инженерии.
Нашему сознанию в таком случае совершенно нечего делать, оно есть либо иллюзия (непонятно только чья?), либо безвольный узник, заключенный в тело, как в тюрьму.
Пожалуй, можно сказать, что Роджер Пенроуз стал следующим после Витгенштейна серьезным критиком теории «мозг=компьютер». Дав длинный и подробный разбор аргументов Тьюринга и сторонников его теории, Пенроуз показал или, скорее, напомнил читателям о том, что человек способен решать задачи, которые машина Тьюринга решать не может, и, следовательно, наше мышление не является алгоритмическим.
Поскольку алгоритмичность машин обусловлена тем, что они в своем функционировании следуют законам классической механики с ее детерминизмом, Пенроуз полагает: неалгоритмическое поведение имеет корень в квантовой механике. <…> Детерминизм (предопределенность) не есть абсолютный закон нашего мира; законы, управляющие движениями микрочастиц (квантовая механика) не предполагают жесткой причинно-следственной связи. Если квантовая механика влияет на работу мозга, то это дает возможность объяснить неалгоритмичность происходящих там процессов. Вопрос, конечно, в том, имеет ли она отношение к его работе на том уровне, где происходит анализ информации и отдаются приказы нашим мускулам и другим органам.
Тут Пенроуз, высказавший некоторые конкретные предложения о том, где именно квантово-механические эффекты могли бы проявиться наиболее отчетливо, вступил в конфликт со многими биологами, начисто отрицающими и его предложения, и вообще роль квантовой механики в мозговых процессах. Не думаю, однако, что спор этот можно считать завершенным.
На меня лично Пенроуз более повлиял не полемикой со сторонниками искусственного интеллекта, а своим бескопромиссным платонизмом. Ни один из ныне живущих ученых не выдвинул лучших аргументов в пользу существования мира идей, внеположного миру чувственно воспринимаемых предметов. Эти идеи сэра Роджера кардинальным образом повлияли и на меня. Наиболее краткая их экспозиция дана Пенроузом в его более позднем труде «The Road to Reality» («Путь к реальности»), тоже переведенном на русский язык.
Я думаю, что, подобно Платону, он называет здесь реальностью мир идей.
«Треугольник Пенроуза» — воплощенная невозможность, — придуманный им в 1950 году, превратился в его книге в образ нашего бытия.
Источник: flickr
Каждый из миров, изображенных Пенроузом, — мир ментальный, мир математики и мир физический, — хотя бы отчасти (если не целиком) отражается в другом. Фигура циклична, и можно начинать откуда угодно, но, отдавая дань предрассудкам нашего времени, начнем с физического мира.
Три мира Пенроуза.
Источник: mountainlake.com
Наиболее распространенный ныне взгляд на вещи состоит в том, что мир физический независим от нас (объективен) и, более того, мы сами являемся его продуктом (хотя бы отчасти). Такая точка зрения принимается практически всеми, что и показано в изображении.
Далее: есть мир идей, куда Пенроуз поместил только математику. Не думаю, что он ограничился ею потому, что он в грош не ставит, например, искусство. Причина тут в другом: в случае с математикой совершенно ясно, что мир ее, с одной стороны, объективен, то есть не зависит от наших прихотей, а с другой стороны, не совпадает с миром природы. <…> Об искусстве рассуждать намного сложнее, хотя я и пытался в медитации «Красота» намекнуть на то, что «хорошее» искусство принадлежит к тому же объективному миру идей, что и математика (а «плохое», наверное, попадает туда же, где находятся ошибочные математические работы). Пенроуз допускает, что не весь этот мир доступен человеку.
Мир идей служит как бы чертежом или программой для мира физического.
Совершенно понятно, что мир идей не изоморфен физическому миру, так как есть множество математических построений и моделей, которым в физическом мире нет никакого соответствия.
Управляется ли физический мир всецело математическими законами? Мы не можем сказать это с полной уверенностью по нескольким причинам. Во-первых, естественные науки изучают только те явления, которые повторяются. Принцип воспроизводимости есть их основной критерий, и все, что под него не подпадает, автоматически выпадает из ее поля зрения. Во-вторых, неясно, что делать с той частью физического мира, где проявляет свою активность человек. Существуют ли, например, законы истории? У нас нет ясного представления на этот счет.
Следующим миром является мир ментальный, в котором отражаются оба других. Это, собственно говоря, и есть мир, в котором мы живем, другие два мы конструируем, воссоздаем через сознательный или бессознательный анализ наших ощущений и восприятий.
Итак, чудесный треугольник замкнулся. Он есть образ нашего мира и он, как и наш мир, невозможен.
https://newtonew.com/science/penrose-triangle
Это интересно
+1
|
|||
Последние откомментированные темы:
-
Ответы на детские вопросы про "Лунную Афёру"
(1)
kauperwud
,
28.02.2022
-
Космический корабль в несколько километров: все, что известно о новом проекте Китая
(2)
андрей1
,
27.02.2022
-
ЗАГАДКИ "ПАРАДОКСА ФЕРМИ" БОЛЬШЕ НЕТ?
(3)
donskarloss@gmail.com
,
27.02.2022
-
Марсианские реки
(1)
donskarloss@gmail.com
,
27.02.2022
-
Семь спорных причин считать, что на Земле существовали цивилизации до людей
(1)
donskarloss@gmail.com
,
24.02.2022
20240428060208