Во что мы верим, но не можем доказать: Интеллектуалы XXI века о современной науке - Джон Брокман

Если верна теория № 1, то все зависит от времени практики. Если верна теория № 2, то те, кто добьется наибольших успехов в музыке, добьются успеха и во всем остальном. Если окажется верной теория № 3, индивидуальные особенности мозга испытуемых должны быть заметны с самого начала. Если же верна моя гипотеза, то самых талантливых детей выделяют не отличия, заметные до обучения, а скорее, изменение характера нейронных связей в их мозге в течение первых лет обучения.

Дэвид Гелернтер

Дэвид Гелернтер – профессор компьютерных наук Йельского университета, ведущий научный сотрудник компании Mirror Worlds Technologies, Нью-Хейвен. Его исследования посвящены управлению информацией, параллельному программированию и искусственному интеллекту. Автор книг «Зеркальные миры», «Муза в машине» и «Рисунок жизни: пережить Унабомбера».

Я верю (я знаю – но не могу доказать!), что ученые скоро поймут физиологическую основу когнитивного спектра – цветов, которые мы наблюдаем во время томографии мозга, от ярко-фиолетового цвета волн, которые излучает мозг при полной концентрации, до самых длинных, медленных красных волн, когда мы видим сны. Как только ученые поймут этот спектр, они научатся лечить бессонницу, выяснят, как возникают открытия по аналогии (и в результате поймут, что такое творчество) и какова роль эмоций в мышлении. Станет очевидно, что мы мыслим не только тогда, когда решаем математическую задачу, но даже когда просто смотрим в окно и «ни о чем не думаем». Программисты, наконец, найдут тот недостающий таинственный «ингредиент», отсутствие которого до сих пор сводило на нет все попытки моделировать человеческое мышление и превратило эту некогда перспективную область исследований в город призраков. (Их неудачи объясняются тем, что в разных ситуациях люди думают по-разному: в состоянии бодрствования наш ум энергичен, активен и работает совсем не так, как перед сном, когда мы устали. Но программы искусственного интеллекта в любое время «думают» одинаково.)

Ученые поймут, почему невозможно заставить себя заснуть или испытать творческое вдохновение – и как эти два факта связаны между собой. Они поймут, почему люди так часто сообщают о том, что лучшие идеи посетили их, когда они вели машину, брились или занимались чем-то еще, что поглощало их внимание и помогало на время отвлечься от проблемы. Короче говоря, они начнут рассматривать мышление как интегрированный, динамический процесс, который изменяется в течение дня и в течение жизни, но всегда соответствует единому спектру.

Вот что мы знаем о цветах когнитивного спектра: каждый из нас ежедневно демонстрирует некую версию спектра. Наша способность к абстрактному анализу информации выше, когда мы наиболее активно бодрствуем. Когда степень бодрствования снижается, мышление становится более конкретным. Когда мы начинаем засыпать, возникают свободные ассоциации. (Специалисты по когнитивной психологи уже много лет знают, что мы начинаем видеть сны еще до того, как засыпаем.) Мы также знаем, что интеллектуальное развитие означает обратное движение по континууму когнитивного спектра: младенцы и маленькие дети мыслят конкретно; с возрастом они все более способны к абстрактному анализу. (Новорожденные не случайно почти все время спят.)

Вот мои предположения о когнитивном спектре: когда мы движемся вниз по спектру, наше мышление становится все менее аналитическим и все более конкретным. Наконец, у основания спектра оно становится совершенно нелогичным, очень конкретным (мы называем это «сном»), и эмоции все больше проникают в мысли. Я не могу доказать (но верю), что именно «эмоциональное кодирование» объясняет проблему аналогии. Ученые и философы годами ломают головы об одну и ту же стену – почему человек может сказать: «Кирпичная стена и сложная проблема – совершенно разные вещи, но все же я могу провести между ними аналогию»? Получить ответ на этот вопрос означает понять суть творчества. А ответ такой: мы способны провести аналогию между двумя совершенно разными вещами, потому что у нас в голове эти вещи связаны одной и той же эмоцией. И эта эмоция образует между ними мостик. Каждое воспоминание сопровождается характерной эмоцией; одинаковые эмоции позволяют нам связывать между собой два разных воспоминания. Эмоция – не просто нечто однозначное, характеризующее наше состояние в разговоре или в письмах («я счастлив», «мне грустно» и т. д.); эмоция может быть тонким, сложным, полным нюансов, невыразимым чувством, которое мы испытываем в первый теплый день весны.

И вот чего мы не знаем: каков физиологический механизм когнитивного спектра? Каков его генетический принцип? Лет через десять мы ответим на эти вопросы.

Марк Хаузер

Марк Хаузер – профессор факультета психологии Гарвардского университета и один из директоров его программы по изучению разума, мозга и поведения. Автор книг «Эволюция коммуникации», «Модель коммуникации животных» и «Дикие умы: о чем на самом деле думают животные».

Почему люди так умны?

Вот лучшее объяснение, которое приходит мне в голову: только человек создал простой трюк, имеющий далеко идущие последствия для всех аспектов нашего существования, от языка и математики до искусства, музыки и нравственности. Этот трюк – способность извлекать отдельные элементы информации из любого набора объектов и составлять на их основании новые комбинации, создающие бесконечное множество осмысленных результатов.

Например, мы берем бессмысленные фонемы и составляем из них слова, из слов – предложения, а из предложений рождается Шекспир. Мы берем бессмысленные мазки краски и составляем из них формы, из форм – цветы, а из цветов рождаются водяные лилии Моне. Мы берем ничего не значащие поступки и комбинируем их в последовательные действия, из них складываются ситуации, а ситуация может привести к убийству или героическому поступку.

Я пойду еще на шаг дальше: держу пари, что когда мы обнаружим (разумную) жизнь на других планетах, то выяснится: объекты, из которых можно составлять комбинации, там могут быть другими. Но живущие на этих планетах разумные существа тоже будут создавать открытые системы с помощью того же трюка, тем самым давая начало универсальному процессу создания комбинаций.

Гари Маркус

Гари Маркус – адьюнкт-профессор психологии и нейробиологии Нью-Йоркского университета и директор его Центра по изучению языка детьми. Автор книг «Алгебраический разум» и «Рождение разума».

Если компьютеры состоят из аппаратного и программного обеспечения, транзисторов и резисторов, из чего состоит нейронная машина, которую мы называем мозгом? Не нужно быть нейробиологом, чтобы понимать, что в мозге, конечно же, нет транзисторов и резисторов. Но я совершенно уверен, что «компьютер» человеческого мозга имеет одно общее качество с обычным компьютером: способность представлять информацию в форме абстрактного алгебраического кода.

Практически все компьютерные программы в мире состоят из тысяч (или даже миллионов) инструкций. Они звучат примерно так: «Если X больше, чем Y, определите Z» или «Определите значение Q, прибавив A, B и C». Эти формулы применимы не только для особых случаев, но и для огромного диапазона возможных наборов данных – для всего, что можно выразить с помощью переменных X, Y или Z.

Я считаю, что человеческая когнитивная система основана на том же типе абстракции. Например, знаменитое правило лингвистики: предложение может состоять из комбинации именного сочетания и глагольной конструкции. В итоге может получиться не только знаменитое предложение Наума Хомски «Бесцветные зеленые идеи яростно спят», но и бесконечное количество других предложений. Язык как открытая система – наглядный пример умственной алгебры и гибкости человеческой мысли. Что интересно, создавать такие абстракции могут даже дети. В нашей лаборатории мы проигрывали семимесячным детям серии искусственных предложений, вроде «ла-та-ла», «га-на-га», «же-ли-же» (придуманные на основании того, что мы называем AБA-грамматикой), а затем – «ла-та-та», «га-на-на», «же-ли-ли» (АББ-грамматика). Всего через две минуты дети подхватывали эту простую, но абстрактную грамматику, что доказывает, что люди от рождения обладают необходимой для жизни способностью к алгебраической репрезентации.

Эта гипотеза ждет подтверждения – поведенческие исследования могут лишь указать на неврологические механизмы, лежащие в основе поведения. В конечном итоге нам потребуются совершенно новые неврологические методы, которые позволят увидеть и понять взаимодействие между отдельными нейронами. Но любые факты, которые мы можем собрать сегодня – изучая грудных младенцев, маленьких детей, взрослых, используя данные психологии и лингвистики, – указывают на то, что алгебраические абстракции, благодаря которым работают компьютеры, играют не менее важную роль в нейрокогнитивной системе человека.