Искатели закономерностей. Как аутизм способствует человеческой изобретательности
Шрифт:
Систематизировать умеют только люди, и мы занимаемся этим, чтобы делать открытия, решать проблемы, управлять и изобретать {24} . Развитие механизма систематизации означало, что людям удавалось не только изобрести инструмент, но и увидеть существующие инструменты в новом свете: мы могли понять суть инструмента, а затем внести в него изменения, чтобы создать новый, предположительно лучший инструмент. Алгоритм «если-и-тогда» позволял людям усовершенствовать прежние изобретения, чтобы создавать всё новые модификации, новые инструменты. Поскольку люди продолжали делать это, повторно запуская алгоритм, настраивая каждый раз параметры «если» и/или «и», это вело к появлению бесконечной череды изобретений.
24
Уникальность систематизации у людей более подробно рассматривается в главе 5, но см. D. Povinelli and S. Dunphy-Lelii (2001), "Do chimpanzees seek explanations? Preliminary comparative investigations," Canadian Journal of Experimental Psychology 55 (2), 187–195.
Сегодня мы окружены мириадами сложных инструментов, используемых
25
См. C. Gibbs-Smith (1962), Sir George Cayley's aeronautics, 1796–1835 (London: HM Stationery Office).
Занимаясь систематизацией, мы ищем системы (закономерности «если-и-тогда») в окружающем нас мире с целью понять их. Однако такие механические системы, как бык, тянущий тяжелый камень, лишь одна из их разновидностей. Когда мы смотрим на мир, мы видим мириады природных систем: изменение погоды, когда падают снежинки, движение крыльев стрекозы, движение приливных волн. Их все можно анализировать по схеме «если-и-тогда», чтобы делать прогнозы: если на небе кучево-дождевые облака и слышен гром, тогда погода будет ненастной {26} . Подобные прогнозы могут служить очень полезной системой заблаговременного предупреждения.
26
Обратите внимание, что «и» здесь не обязательно является причинной операцией, а скорее (как объясняется в примечании 12 выше) указывает на причинную операцию. Механизм систематизации просто ищет закономерности «если-и-тогда» и определяет, насколько они надежны, рассматривая что-то как причинное, даже если это не конечная причина.
Что касается других природных систем, то, проанализировав их с точки зрения правила «если-и-тогда», мы получаем возможность ими управлять, как это было с изобретением агрикультуры. (Если семя помидора находится в почве и почва влажная, тогда из него вырастет куст помидора.) Сельскохозяйственная революция, произошедшая 12 000 лет назад, сменила кочевой образ жизни охотников-собирателей, позволявший нам кормить свои семьи, на оседлый, с созданием крестьянских хозяйств, обеспечивавших жизнь целой деревни.
Или рассмотрим другую природную систему. Изобретение медицины, на что были способны только люди, дало ответ на такие вопросы, как «Почему у меня прошла головная боль?». Лечение травами существует не менее 3300 лет, и, по всей видимости, оно зародилось в тот момент, когда кто-то выдвинул, например, следующую гипотезу: «Если у меня болит голова и я съем ивовую кору, тогда головная боль пройдет» {27} . Почему мы не видим, чтобы обезьяны пробовали применять различные травы, когда они больны? Позже в этой книге мы рассмотрим поведение приматов и других животных и выясним, занимаются ли они самолечением, но, если говорить вкратце, я утверждаю, что никакие животные, за исключением человека, не экспериментируют {28} . На протяжении нескольких тысяч лет людей, которые проверяли воздействие трав на здоровье, часто почитали как целителей. В современном обществе наши лучшие исследователи в области медицины по-прежнему обладают заслуженно высоким статусом, потому что если их теория «если-и-тогда» подтверждается, то ее можно применять для лечения болезни в масштабах всего населения, а не у отдельного пациента. Однако все, что делают эти медики, как и тысячу лет назад, – это тщательно проверяют «если-и-тогда» закономерности: «Если я измерю размер раковой опухоли и применю это конкретное лекарство, тогда опухоль станет меньше».
27
См. J. Sumner (2000), The natural history of medicinal plants (Portland, OR: Timber Press). Теперь мы понимаем, что кора ивы эффективно снимает головную боль, поскольку содержит салициловую кислоту, которую мы теперь называем аспирином.
28
Собаки едят траву, чтобы вызвать рвоту, если у них есть паразиты, а бабочка-монарх откладывает яйца на молочай, который обладает антипаразитарным действием. Но они, вероятно, делают это, не зная, почему они это делают, – либо потому, что у них сформировалась выученная связь, либо по генетическим причинам. Это не то же самое, что систематическое экспериментирование с разными продуктами питания в качестве лекарств. См. J. Shurkin (2014), "Animals that self-medicate," Proceedings of the National Academy of Sciences 111 (49), 17339–17341.
Когда мы анализируем правила «если-и-тогда», управляющие системой, мы понимаем, как она работает.
Использование новых знаний, проистекающих из механизма систематизации, позволило людям открыть, как работают природные системы, например почка, и позволило нам изобретать механические системы, такие как ветряная мельница, микроскоп и телескоп. Сегодня мы можем вырастить новый сорт цветка, редактировать ген, разработать новый лекарственный препарат или построить новую больницу – всё это системы разных порядков величин, все они находятся под нашим контролем, и все являются результатом работы механизма систематизации. Этот скромный процесс в человеческом мозге оттачивался на протяжении 70 000–100 000 лет, способствуя появлению все более впечатляющих изобретений {29} .
29
О том, как «примитивная» жизнь могла быть вполне комфортной 70 000–100 000 лет назад, см. популярное видео "What is primitive technology?", доступное на YouTube и описанное в работе G. Pierpoint, "What is 'primitive technology' and why do we love it?" BBC News, August 27, 2018, www.bbc.co.uk/news/blogs-trending-45118653; for the longer version, см. "Primitive Technology," www.youtube.com/channel/UCAL3JXZSzSm8AlZyD3nQdBA/featured.
Английский математик XIX века Джордж Буль впервые описал принцип мышления «если-и-тогда» в своих исследованиях логики, и я признаю, что для описания работы механизма систематизации заимствую его термины {30} . Считается, что Буль предвосхитил изобретение современной электроники, разработку современного компьютера и цифровую революцию, но, на мой взгляд, не менее важное его наследие заключается в четкой терминологии, которую он оставил нам для описания логики механизма систематизации. Терминология Буля, описывающая этот процесс в виде формулы «если-и-тогда», прекрасно передает суть систематизации. Мы могли бы отдать дань его глубокому пониманию вопроса, назвав систематизацию, присущую, по моему убеждению, исключительно человеку, булевым мышлением.
30
См. H. Chisholm, ed. (1911), "Boole, George," in Encyclopedia Britannica, 11th ed. (Cambridge: Cambridge University Press). Одной из самых важных была его работа: G. Boole (1854), An investigation of the laws of thought (London: Walton & Maberly). Когда ученые хотят искать закономерности в больших данных или когда они программируют компьютеры, чтобы делать это, то используемые ими алгоритмы обычно следуют одному и тому же логическому формату систематизации «если-и-тогда», описанному Джорджем Булем. Примером может служить ситуация, когда ученый пытается составить правила классификации десятков тысяч животных как млекопитающих или рептилий. Компьютер будет перебирать данные, чтобы найти лучший алгоритм для разделения экземпляров на эти две (или более) категории, например: если оно живородящее и оно теплокровное, тогда это млекопитающее; но если оно не живородящее и хладнокровное, тогда это рептилия. Этот пример взят из учебных материалов курса по классификаторам "Data mining: Rule-based classifiers," staffwww.itn.liu.se/~aidvi/courses/06/dm/lectures/lec4.pdf.
Сын сапожника, Буль бросил школу после начальных классов. Его обучал отец, и в остальном он был по большей части самоучкой. В итоге он стал математиком и философом логики и в 1854 г. написал книгу под названием «Законы мышления» (The Laws of Thought). Чтобы поддержать своих братьев, сестер и родителей, будучи единственным кормильцем в семье, в возрасте шестнадцати лет он стал учителем в Донкастере в Йоркшире. Впечатляет то, что к девятнадцати годам он открыл собственную школу в Линкольне в Ист-Мидлендс. Спустя еще пятнадцать лет, несмотря на отсутствие у него формального математического образования, он был назначен профессором математики в Квинс-колледже в Корке, в Ирландии.
Одним ноябрьским днем в 1864 г. сорокадевятилетний Буль прошел под проливным дождем три мили от своего коттеджа до университета, где читал лекции. Добрался он туда, промокнув насквозь. Когда он вернулся домой, у него поднялась температура, а его жена Мэри, следуя извращенной логике, основанной на гомеопатии, которую она практиковала, полагала, что лекарство от болезни должно напоминать ее причину. Поэтому она обернула мужа в мокрые простыни и, по некоторым данным, вдобавок вылила на него несколько ведер воды. Бедному Джорджу стало хуже (что для нас, современных читателей, неудивительно), и через несколько дней он скончался.
Трагическая ирония заключается в том, что Буль, замечательный логик, погиб из-за ошибочной логики Мэри. (Двойная ирония состоит в том, что Мэри сама была превосходным математиком {31} .) Мне не встречалось ни одного свидетельства тому, что Мэри Буль обвиняли в непреднамеренном убийстве своего мужа, хотя ее действия можно расценить именно таким образом. Очевидно, она намеревалась исцелить его, но его уход из жизни в сорок девять лет лишил мир одного из величайших умов в области логики. К счастью, Буль уже успел внести огромный вклад в науку. Его интеллектуальное наследие представлено в разделе алгебры, названном в его честь (а также его именем назван кратер на Луне).
31
О Мэри Буль см. P. Nahin (2012), The logician and the engineer: How George Boole and Claude Shannon created the information age (Princeton, NJ: Princeton University Press), 28. И посмотрите ее собственную книгу: M. E. Boole (1909), Philosophy and fun of algebra (London). О смерти Джорджа Буля см. Tommy Barker, "Have a look inside the home of UCC maths professor George Boole," Irish Examiner, June 13, 2015; см. также S. Burris, "George Boole," in The Stanford encyclopedia of philosophy, April 21, 2010, updated April 18, 2018, plato.stanford.edu/entries/boole/; и J. J. O'Connor and E. F. Robertson, "George Boole," www-groups.dcs.st-and.ac.uk/history/Biographies/Boole.html.