Как и прежде с козами, принцип простой. Мы не знаем, честный ли человек наш фокусник или мошенник. Возможно и то и другое. Поэтому вероятность игры настоящей монетой – 50 %. То есть мы не знаем, действительно ли монета оцинкована, и вынуждены гадать. Тут мы сталкиваемся с одной из ключевых проблем теории вероятностей. А именно: монету подбрасывают, и выпадает решка. Теперь мы получаем информацию, которая меняет наше мнение. Мы начинаем подозревать, что монета оцинкованная, потому что в таком случае решка выпадает чаще. Таким образом, вероятность того, что мы имеем дело с настоящей монетой, будет уменьшаться с каждым выпадением решки. Но насколько точно?
Этим чисто математическим вопросом озадачился в середине XVIII века британский пастор по имени Томас Байес. Всю жизнь он занимался теологией и вероятностями и обе науки изучал в Эдинбургском университете. Особенно его занимали обусловленные вероятности. Одна из работ пастора на данную тему была публично зачитана его другом в Лондонском королевском научном обществе в 1763 году, спустя два года после смерти автора. Тогда была принята такая форма научной публикации. Работа содержала формулу, которую впоследствии развернул знаменитый математик Пьер-Симон Лаплас. В память о пасторе Томасе она называется теорема Байеса. На заре истории науки она так глубоко проникла в теорию вероятности и в исследования восприятия, что без нее их невозможно представить.
На сегодняшний день восприятие понимается как байесовский процесс и представляет собой постоянную оценку обусловленных вероятностей. Записанная, теорема Байеса кажется соблазнительно простой и поэтичной – особенно если ничего не смыслишь в этой специфической математической лирике.
Теорема Байеса гласит p(T|B) = p(T) × p(B|T) / p(B).
Все ясненько?
До сих пор помню свою первую научную конференцию на ежегодной встрече Общества нейронаук. Это крупное мероприятие, в котором принимают участие более 30 000 ученых со всего мира и где обнародуются новые теории и результаты исследований. В выставочных залах, как осенние стаи перелетных птиц на голых ветвях деревьев, собираются исследователи в области нейронаук, и стоят бесконечные ряды стендов. На каждом из них висят постеры с результатами последних научных исследований отдельных рабочих групп. Дебри таких постеров – это сегодняшний аналог чтений в Лондонском королевском научном обществе.
Стенды сгруппированы по тематикам. Один ряд посвящен изучению освоения языка маленькими детьми, другой – роли кальция в клеточных мембранах синапсов у морских кроликов, а по соседству представлены теоретические выкладки о свойствах искусственных нейронных сетей. Когда продираешься сквозь эти дебри, кажется, что ты заблудился и попал в место, где почти не ориентируешься, – со мной такое случилось, когда я забрел в заросли стендов о молекулярной генетике и биохимии. Рядом с ними группками толпились специалисты в перечисленных областях и обменивались мнениями. Я шел, изумленный и мало что понимающий в их разговорах, а вокруг гудели голоса этого остающегося закрытым для меня мирка.
Однако гораздо больше, чем незнакомые области (где мне просто не хватало знаний, чтобы вступить в разговор и поддержать его), меня впечатлили те группы, где обсуждались известные темы, но на каком-то диковинном языке. Похожие чувства я испытал, когда впервые услышал о приложении байесовской теории к системе восприятия. Количество исследований в этой области растет с каждым годом, о чем свидетельствуют плотно висящие постеры. В конце концов я быстро привык к формулам и математической логике Байеса, но тогда я думал, что чтение странных значков раскроет невидимые трещины в земле, как Vrata od mora[38]
, и я пройду сквозь подземный мир, о существовании которого и не подозревал.Все не так печально, но мне придется попросить вас действительно как следует сосредоточиться. Итак, отложите мобильный телефон (конечно, может быть, вы как раз на нем и читаете эту книгу. Тогда не откладывайте). Формула Байеса чрезвычайно важна, а упакованное в нее знание – своего рода отправная точка в познании мира человеком, поэтому каждый должен выделить время, чтобы на примере с монетками проследить и понять ее суть.
Если вы относитесь к числу тех, кого математические формулы повергают в ужас, то можете снова присоединиться к нам в конце следующей главы. Там дается объяснение байесовского правила, и я обещаю, что вы не пропустите ничего принципиально важного для понимания изложенного в книге. Вам лишь придется поверить мне как эксперту на слово касаемо вещей, которые вы смогли бы осмыслить самостоятельно, прочитав главу полностью. Это – справедливое разделение труда и основа всех основ.
Некоторые скорее дадут проткнуть им руку, чем займутся математикой
Брэдли Аллан Фиске , Брэдли Аллен Фиске
Биографии и Мемуары / Публицистика / Военная история / Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / Исторические приключения / Военное дело: прочее / Образование и наука / Документальное