Я – странная петля

По этой причине кардиохирурги думают не о деталях сердечных клеток, они сосредоточены на общем архитектурном устройстве сердца; как и покупатели машин думают не о физике протонов и нейтронов, не о химии сплавов, они сосредоточены на высоких абстракциях вроде комфорта, безопасности, эффективности расхода топлива, маневренности, сексуальности и так далее. Подведу итог моей аналогии между сердцем и мозгом: слишком сильное приближение может быть – или почти обязательно будет – неверно выбранным масштабом для изучения мозга, если мы ищем объяснения таким невероятно абстрактным явлениям, как идеи, мысли, прототипы, стереотипы, аналогии, абстракции, память, забывчивость, смущение, сравнение, творчество, сознание, симпатия, эмпатия и тому подобные.

Умеет ли туалетная бумага думать?

Какой бы простой ни была эта аналогия, увы, ее суть, похоже, проплывает мимо многих философов, исследователей мозга, психологов и других заинтересованных в связи между мозгом и мышлением людей. Рассмотрим, например, случай Джона Сёрла, философа, который большую часть своей карьеры посвятил насмешкам над исследованиями в области искусственного интеллекта и вычислительных моделей мышления. С особым удовольствием он высмеивал машины Тьюринга.

Короткое отступление… Машиной Тьюринга называется крайне простой совершенный компьютер, чья память представляет собой бесконечно длинную (то есть произвольно удлинняемую) «ленту» из так называемых «ячеек», каждая из которых просто квадрат, либо пустой, либо с точкой внутри. Машина Тьюринга также снабжена подвижной «головкой», которая смотрит на один квадрат в один момент времени и может «прочитать» ячейку (то есть сообщить, есть в ней точка или нет) или «записать» в нее (то есть поставить или стереть точку). Наконец, в «головке» машины Тьюринга хранится заранее заданный список инструкций, которые говорят, при каких условиях ей сдвинуться на ячейку влево, на ячейку вправо, поставить новую или стереть старую точку. Хотя базовые операции всех машин Тьюринга крайне тривиальны, для вычислений любого рода можно построить соответствующую машину (числа представляются последовательностью заполненных точками ячеек, так, «●●●», отделенное пробелами, соответствует натуральному числу 3).

Теперь вернемся к философу Джону Сёрлу. Он выжал все, что мог, из того факта, что машина Тьюринга – теоретическая модель и, в принципе, может быть выполнена из абсолютно любых материалов. Отпуская шутки в стиле, который, на мой взгляд, может развеселить только третьеклассников, но, к сожалению, привлек бесчисленное множество его коллег, Сёрл безжалостно потешался над идеей, что мышление может быть реализовано в системе из таких неподходящих физических сущностей, как туалетная бумага и галька (лентой служил бесконечный рулон туалетной бумаги, галька на квадратике бумаги играла роль точки), или детский конструктор, или огромная куча соединенных друг с другом пивных банок и шариков для пинг-понга.

Сёрл живо описывает все это, и создается впечатление, что эти уморительные образы он набрасывает беспечно и непринужденно, хотя, по сути, он то ли методично и умышленно навязывает читателям ложное убеждение, то ли играет на уже сложившихся ранее предрассудках. Ведь «мыслящая туалетная бумага» действительно звучит дико (каким бы длинным ни был рулон, сколько бы к нему ни добавляли гальки), равно как «мыслящие пивные банки», «мыслящий детский конструктор» и так далее. Беспечные и непринужденные картинки, нарисованные Сёрлом смеха ради, в действительности тщательно продуманы таким образом, чтобы читатель отмахнулся не раздумывая, – и, к сожалению, часто это работает.

Пивная банка, которая хочет пить

Сёрл и правда далеко заходит в попытках карикатурно изобразить и высмеять определенные механизмы. Например, высмеивая мысль, что огромная система из взаимодействующих пивных банок может «иметь переживания» (вот и еще один термин для сознания), он берет в пример переживания жажду и затем, будто бы переход этот всем очевиден, закидывает идею о том, что в такой системе «выскакивала» бы (что это значит, не ясно, поскольку всю информацию о взаимодействии банок он благополучно опускает) одна конкретная банка с надписью «Я хочу пить!». Выскакивание одной-единственной банки (микроэлемента в обширной системе, сравнимой, скажем, с нейроном или синапсом в мозгу) должно обозначать испытывание жажды всей системой в целом. Сёрл очень придирчиво подобрал именно такую дурацкую иллюстрацию, поскольку знал, что она никому не внушит ни малейшего доверия. Как вообще пивная жестянка может испытывать жажду? И как ее «выскакивание» отразит собой жажду? И почему слова «Я хочу пить!» у нее на боку должны восприниматься серьезнее, чем каракули «Я хочу помыться!» на грязном грузовике?

Печальная правда заключается в том, что эта иллюстрация самым абсурдным образом искажает компьютеризированные исследования, цель которых – понять, как в мышлении работают когнитивные функции и ощущения. Ее можно критиковать как угодно, но главный трюк, на который я хочу обратить внимание, в том, как буднично Сёрл утверждает, что заявленное переживание всей системы сосредоточено в одной-единственной пивной банке, и как аккуратно он избегает допущений, что переживание системы можно искать в более сложных, более общих, высокоуровневых свойствах баночной конфигурации.

В серьезных размышлениях о том, как могла бы воплощаться пивнобаночная модель мышления или ощущений, ни «мышление», ни «чувства», даже сколь угодно поверхностные, не были бы явлением, сосредоточенным в одной лишь пивной банке. Они были бы обширными процессами, включающими миллионы, миллиарды, триллионы пивных банок, а состояние «переживания жажды» заключалось бы не в трех английских словах на боку выскакивающей банки, а в очень замысловатом паттерне из огромного количества банок. Короче говоря, Сёрл попросту высмеивает банальность собственного изобретения. Ни один солидный ученый, занимаясь моделированием мыслительных процессов, не сопоставил бы одну отдельную пивную банку (или нейрон) с одной идеей или ощущением, так что все дешевые нападки Сёрла просвистели мимо цели.

Стоит также заметить, что его представление о «пивной банке, испытывающей жажду», – это переиначенное повторение идеи, давно опровергнутой нейрологами, – идеи о «клетке бабушки». Идея состоит в том, что если вы способны визуально различить свою бабушку, это происходит потому и только потому, что активируется определенная клетка мозга, в которой содержится физическое представление о вашей бабушке. Есть ли принципиальная разница между клеткой бабушки и пивной банкой жажды? Вовсе нет. И все же, благодаря способности Сёрла создавать живописные образы, за прошедшие годы его лицемерные идеи успели сильно повлиять на многих его научных коллег, выпускников и обычных людей.

Я не ставил себе целью по косточкам разобрать позицию Сёрла (из этого получилась бы отдельная занудная глава), я хочу показать, как широко распространено негласное предположение, что именно в простейших физических составляющих мозга и кроются самые сложные, неуловимые свойства разума. Подобно тому, как обилие свойств минерала (его прочность, цвет, магнетизм или его отсутствие, теплоемкость, скорость распространения в нем звуков и многие другие) происходит из взаимодействия миллиардов составляющих его атомов, из сформированных ими высокоуровневых систем, когнитивные свойства мозга хранятся не на уровне его одной-единственной крошечной составляющей, а на уровне обширных абстрактных паттернов, из них состоящих.

Подходить к мозгу как к многоуровневой системе крайне важно, если мы намереваемся хоть на шаг продвинуться в изучении таких неясных когнитивных явлений, как восприятие, идеи, мышление, сознание, «Я», свободная воля и так далее. Пытаться изолировать идею, ощущение или воспоминание (и т. д.) в единственном нейроне совершенно бессмысленно. Бессмысленно даже выделять под них структурную единицу более высокого уровня, например столбец зрительной коры (это небольшая структура из сорока последовательно соединенных нейронов, обладающая более сложным коллективным поведением, чем отдельно взятый нейрон), если мы говорим о таких аспектах мышления, как аналогии или внезапно всплывающие воспоминания о давно минувших днях.

Уровни и силы в мозге

Однажды я увидел книгу с таким названием: «Молекулярные боги: как молекулы определяют наше поведение». Я не купил ее, но название породило множество мыслей в моем мозгу. (Что такое мысль в мозгу? Мысль действительно находится внутри мозга? Состоит ли она из молекул?) В самом деле, тот факт, что я вскоре вернул книгу обратно на полку, прекрасно отображает, какого рода мысли она вызвала в моем мозгу. Что именно определило мое поведение в тот день (например, мой интерес к книге, мои размышления о ее названии, мое решение ее не покупать)? Какие-то молекулы внутри моего мозга приказали оставить книгу на полке? Или какие-то мысли? Как следует говорить о том, что происходило в моей голове, когда я пролистал эту книгу и поставил на место?

В то время я читал много книг разных авторов, пишущих о мозге, и в одной из них я наткнулся на главу под авторством нейробиолога Роджера Сперри. Мало того что глава была написана пылко и с энтузиазмом, авторская позиция еще и резонировала с моими интуитивными догадками. Я хотел бы процитировать небольшой отрывок из эссе Сперри «Разум, мозг и гуманистические ценности», который считаю довольно провокационным.

В моей собственной гипотетической модели мозга бодрствующее сознание представляется совершенно реальным побуждающим фактором, занимает важное место в причинно-следственной цепочке и фигурирует как активная действующая сила в цепочке управления событиями мозга…

Проще говоря, все сводится к вопросу, кто кем помыкает в популяции причинных сил, населяющих череп. Иными словами, нужно выстроить неофициальную иерархию внутричерепных управляющих факторов. В черепе заключен целый мир разнообразных причинных сил; более того, внутри одних сил есть другие, внутри которых есть третьи, и больше ни одной такой емкости в полфута величиной во всей вселенной мы не знаем…

Словом, если взбираться вверх по цепочке команд внутри мозга, на самом верху обнаружатся общие организующие силы и динамические свойства больших объемов церебрального возбуждения, которые коррелируют с ментальным состоянием или психической активностью… На вершине этой управляющей системы мозга мы найдем… мысли.

Человек стоит выше шимпанзе, он полон идеалов, мыслей и идей. В предложенной здесь модели мозга причинная мощь мысли, равно как и идеала, становится не менее реальной, чем молекула, клетка или нервный импульс. Мысли порождают мысли и помогают развивать новые мысли. Они взаимодействуют друг с другом и с другими ментальными силами внутри одного мозга, в соседнем мозге, а также, благодаря средствам глобальной связи, в удаленных, совершенно посторонних мозгах. Так они взаимодействуют с внешним окружением, обеспечивая в итоге невероятно стремительный прорыв в эволюции, оставляющий далеко позади другие эволюционные всплески, включая появление живой клетки.

Кто кем помыкает в черепной коробке?

Да, читатель, я обращаюсь к вам: кто кем помыкает в этом спутанном мегаганглии, коим является ваш мозг, и кто кем помыкает в этой «разболтанной лампочке страхов и снов»[4], коей является мой? (Эту дивной выразительности фразу в кавычках, которая также послужила названием для главы, я позаимствовал из стихотворения «Пол» американского поэта Рассела Эдсона.)

Вопрос Сперри о «неофициальной иерархии» точно указывает на то, что нам надо узнать о нас – или, вернее, о наших «Я». Что же в действительности происходило в том прекрасном мозге в тот прекрасный день, когда, поговаривают, некто, называющий себя «Я», принял нечто, называемое «решением», после чего внешний шарнирный придаток плавно пришел в движение и книга вновь оказалась там же, где находилась пару секунд назад? Правда ли там было нечто, называемое «Я», которое «подтолкнуло» несколько мозговых структур, которые послали определенные, точно выверенные сообщения по нервным волокнам, которые привели в движение плечо, локоть, запястье и пальцы определенным сложным образом, чтобы книжка поднялась на свое исходное место, – или же, наоборот, имели место лишь мириады микроскопических физических процессов (квантово-механических столкновений электронов, протонов, глюонов, кварков и так далее), расположенных в изолированной области пространственно-временного континуума, которую поэт Эдсон окрестил «разболтанной лампочкой»?

Играют ли страхи и сны, надежды и печали, мысли и убеждения, интересы и сомнения, увлечения и зависти, воспоминания и амбиции, приступы ностальгии и волны сочувствия, вспышки вины и проблески гениальности хоть какую-то роль в мире физических объектов? Обладают ли такие чистые абстракции силой причинности? Способны они вызывать значительные последствия или это лишь беспомощные фикции? Может ли размытое, неуловимое «Я» приказывать реальным физическим объектам от электронов до мышц (или, как в данном случае, книг), что им делать?

Приводили ли религиозные убеждения к войнам или все войны были вызваны только взаимодействием квинтиллионов (я сейчас смехотворно недооцениваю их число) бесконечно малых частиц, подчиняющихся законам физики? Вызывает ли огонь дым? Вызывают ли машины копоть? Вызывают ли зануды скуку? Вызывают ли шутки смех? Вызывают ли улыбки восторг? Вызывает ли любовь брак? Или это просто мириады частиц толкаются друг с другом по законам физики, не оставляя в итоге места для личности и души, страхов и снов, любви и брака, улыбок и восторгов, шуток и смеха, зануд и скуки, машин и копоти, даже для дыма и огня?

Термодинамика и статистическая механика

Я вырос в семье физика и потому привык видеть физические процессы в подоплеке всех возможных событий во Вселенной. Еще мальчиком я узнал из научно-популярных книг, что химические реакции раскладываются в последовательность физических взаимодействий атомов, а когда стал более умудренным, понял, что молекулярная биология – результат приложения законов физики к сложным молекулам. В общем, я не оставлял в мире места «сверхсилам», превосходящим четыре основные силы, открытые физикой (тяготение, электромагнетизм и два типа ядерного взаимодействия – сильное и слабое).

Но как я умудрился, взрослея, соединить эту железобетонную веру с другими убеждениями – что из-за эволюции сформировалось сердце, что религиозный догматизм спровоцировал войны, что ностальгия сподвигла Шопена написать определенный этюд, что острая профессиональная зависть заставила написать много гадких рецензий на книгу, и так далее, и тому подобное? Эти легко уловимые макропричины как будто бы радикально отличаются от четырех священных физических сил, которые, я был уверен, вызвали все события во Вселенной.

Ответ прост: я представил эти «макропричины» как лишь способ описания сложных паттернов, порожденных базовыми физическими силами; точно так же физики осознали, что макроявления вроде трения, вязкости, светопроницаемости, давления и температуры могут пониматься как хорошо предсказуемые закономерности, определяемые статистикой поведения астрономического количества невидимых микроскопических частиц, которые носятся туда-сюда в пространстве и времени и сталкиваются друг с другом, и все их поведение продиктовано только четырьмя основными законами физики.

Я также осознал, что такие переходы между уровнями описания дают кое-что крайне ценное для живых созданий: доступность для понимания. Если посвятить поведению газа огромный рукописный труд, число уравнений в котором будет соответствовать числу Авогадро (допустим, что такой Гераклов подвиг возможен), никто ничего не поймет; но если выкинуть кучу информации и сделать статистическую выжимку, доступность для понимания сразу возрастет. Точно так же я легко могу упомянуть «ворох осенних листьев», не уточняя конкретную форму, расположение и цвет каждого листика, точно так же могу описать газ, указав только его температуру, давление и объем.

Эта идея, впрочем, хорошо знакома как физикам, так и большинству философов, и ее можно сократить до не слишком оригинального правила «Термодинамика объясняется статистической механикой»; хотя, возможно, чуть понятнее это звучит в следующей формулировке: «Статистическая механика может быть опущена при переходе на уровень термодинамики».

Поскольку мы являемся животными, чье восприятие ограничено миром повседневных макрообъектов, нам, конечно, приходится существовать, никак не соприкасаясь с объектами и процессами на микроуровнях. Еще примерно сто лет назад ни у кого не было ни малейшего представления об атомах, и все же люди прекрасно справлялись. Фердинанд Магеллан сходил в кругосветное плавание, Уильям Шекспир написал несколько пьес, И. С. Бах написал несколько кантат, а Жанна Д’Арк сгорела на костре, каждый по своим причинам, к счастью или к несчастью; но ни одна из причин с их точки зрения не имела ни малейшего отношения ни к ДНК, РНК или белкам, ни к углероду, кислороду, водороду и азоту, ни к фотонам, электронам, протонам, нейтронам и уж тем более кваркам, глюонам, W- и Z-бозонам, гравитонам и частицам Хиггса.

Мыслединамика и статистическая менталика

Ни для кого не новость, что разные уровни описания предмета в зависимости от целей и контекста имеют разную практическую пользу, и я соответственным образом подытожил свой взгляд на эту простую истину в приложении к миру мозга и мышления: «Мыслединамика объясняется статистической менталикой», а также перевернутая версия: «Статистическая менталика может быть опущена при переходе на уровень мыслединамики».

Что я имею в виду под терминами «мыслединамика» и «статистическая менталика»? Их следует понимать вполне буквально. Мыслединамика аналогична термодинамике; она охватывает широкомасштабные структуры и паттерны мозга, не ссылаясь на микрособытия вроде нейронного возбуждения. Мыслединамику изучают психологи: как люди делают выбор, как совершают ошибки, воспринимают модели, вспоминают прочитанные книги и так далее.

И наоборот, под «менталикой» я понимаю явления малого масштаба, которые обычно изучают нейробиологи: как нейротрансмиттеры проходят через синапсы, как связаны между собой клетки, как совокупности клеток синхронизируют свои реакции и так далее. А под «статистической менталикой» я имею в виду усредненное, коллективное поведение этих крошечных объектов – то есть поведение целого пчелиного роя, а не одной пчелки внутри его.

Однако, как нейробиолог Сперри ясно дал понять в отрывке, процитированном выше, одним-естественным скачком от элементарных составляющих к единому целому в мозге, в отличие от газа, не обойтись; в нем скорее существует множество остановок на подъеме от менталики к мыслединамике, а значит, нам крайне трудно увидеть или хотя бы представить нижний уровень, нейронный уровень объяснений, почему некий профессор когнитивных наук однажды решил оставить на полке некую книгу про мозг, или однажды воздержался от убийства некоей мухи, или однажды захихикал на торжественной церемонии, или однажды воскликнул, оплакивая уход дорогой коллеги: «Она, конечно, задала тяжелую планку!»

Давление повседневной жизни требует от нас, принуждает нас говорить о событиях на том уровне, на котором мы их воспринимаем. Доступ к этому уровню нам обеспечивают органы чувств, наш язык, наша культура. С раннего детства нам подают понятия «молоко», «палец», «стена», «комар», «укус», «зуд», «хлопок» и так далее на блюдечке с голубой каемочкой. В этих терминах мы и воспринимаем мир, а не в терминах микропонятий вроде «хоботок» или «волосяная фолликула», не говоря уж о «цитоплазме», «рибосоме», «пептидной связи» и «атоме водорода». Конечно, мы можем освоить эти понятия позже, кто-то даже начнет блестяще в них ориентироваться, но они никогда не заменят то блюдечко с голубой каемочкой из нашего детства. В итоге выходит, что мы жертвы нашей макроскопичности и не можем выбраться из ловушки повседневных слов для описания событий, которые мы наблюдаем и воспринимаем как настоящие.

Вот почему нам куда проще сказать, что война началась по религиозным или экономическим причинам, чем пытаться представить войну как обширную схему взаимодействия элементарных частиц и думать о ее причинах в соответствующих терминах – даже если физики будут настаивать, что это единственный «истинный» уровень объяснения, поскольку на нем сохраняется вся информация. Но соблюдать такую феноменальную подробность, увы (или все же слава богу!), нам не суждено.

Мы, смертные, обречены не говорить на уровне, где не теряется никакая информация. Мы неизбежно и постоянно упрощаем. Но эта жертва в то же время великий дар. Кардинальное упрощение позволяет нам свести ситуацию к ее сути, познавать абстрактные сущности, выделять то, что действительно важно, понимать явления на поразительно высоких уровнях, эффективно выживать в нашем мире и создавать литературу, живопись, музыку и науку.

Глава 3. Причинно-следственная сила паттернов

Первопричина проста

Поскольку все, что вы прочтете дальше, сильно зависит от того, насколько для вас прозрачно соотношение между различными уровнями описания мыслящих существ, я бы хотел привести две конкретные метафоры, которые здорово помогли мне развить свою интуицию в этом неясном вопросе.

Первый пример основан на хорошо известной всем нам цепочке падающих костей домино. Однако я слегка оживлю привычную картину, поставив условием, что каждая кость домино снабжена хитрой пружиной (детали сейчас не важны). Теперь каждый раз, когда кость роняет ее сосед, после короткого «восстановительного» периода она снова вскакивает вертикально, готовая еще раз упасть. На основе такой системы мы можем устроить механический компьютер, который работает, рассылая сигналы по змейкам из домино, которые могут разветвляться или сходиться воедино, и, стало быть, сигналы могут образовывать петли, сообща генерировать другие сигналы и так далее. Синхронность, конечно, будет весьма относительной, но, как я уже говорил, детали нас не волнуют. Главная идея в том, чтобы представить сеть из прекрасно синхронизированных цепочек домино, в которой выражена компьютерная программа для некоего вычисления, например для определения, является ли введенное число простым или нет. (Джон Сёрл, большой любитель необычных воплощений вычислительных систем, одобрил бы такой умозрительный Доминониум!)

Давайте представим, что у Доминониума есть некий числовой «ввод». Мы берем интересующее нас натуральное число – допустим, 641 – и выставляем ровно столько костей, одну к другой, в «зарезервированном» участке цепи. Теперь мы толкаем первую костяшку Доминониума, после чего запускается цепочка событий Руба Голдберга: кость падает за костью, и вскоре вся 641 кость входного участка цепи упадет, запустив разные циклы, один из которых, предположим, проверяет делимость входного числа на 2, другой на 3, и так далее. Если хотя бы один делитель найден, в определенный участок цепи – назовем его «участок делимости» – посылается сигнал, и если мы видим, что кости на этом участке упали, мы понимаем, что у введенного числа есть делители и, следовательно, оно не простое. И наоборот, если введенное число не имеет делителей, участок делимости никогда не будет запущен и мы поймем, что число простое.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Примечания

1

Peanuts («Мелочь пузатая») – популярный ежедневный комикс, созданный Чарльзом М. Шульцем, который публиковался с 1950 года на протяжении более чем 50 лет. – Прим. перев.

2

Равно как и говорящие на большинстве европейских языков, в том числе и на русском. – Прим. перев.

3

Пеория – название городов в штатах Аризона и Иллинойс. – Прим. науч. ред.

4

Пер. Алины Поповой.