Эта идея должна умереть. Научные теории, которые блокируют прогресс

Конечно, интуитивное восприятие мешает появлению новых теорий и в других дисциплинах. Без сомнения, наглядность движения по небосводу Солнца, ежедневно огибающего Землю, долго препятствовала разработке гелиоцентрической модели. Всем известно, что разум – это не гидравлический экскаватор, но интуитивно кажется, что в сознании тоже используется резервуар с какой-то жидкостью, точно так же, как мы ощущаем движение Солнца вокруг нас, а собственного движения не ощущаем. Тем не менее пришло время отправить картезианскую гидравлическую модель на покой вслед за картезианским дуализмом.

Компьютерная метафора

Родни БРУКС

Почетный профессор робототехники стипендии Panasonic, Массачусетский технологический институт; основатель, председатель и технический директор Rethink Robotics. Автор книги Flesh and Machines («Плоть и машины»).

На протяжении всей своей истории мы использовали технические метафоры для описания работы тела и мозга человека. Гидротехника древних греков привела к теории о четырех жидкостях-гуморах в человеческом теле, которые должны находиться в равновесии. К XVIII веку часовые механизмы и законы течения жидкостей использовались в качестве метафор при описании мозговой деятельности. В первой половине XX столетия мозг часто сравнивали с телефонным коммутатором: формулы, разработанные для распространения сигнала в телеграфных и телефонных проводах, использовались для моделирования потенциального действия аксонов. К 1960-м годам кибернетики использовали модели отрицательной обратной связи, в свое время разработанные для парового двигателя, а затем значительно усовершенствованные во время Второй мировой, когда они применялись для управления артиллерийским огнем. Но их пара, если можно так выразиться, надолго не хватило – вскоре эти модели были вытеснены представлениями о мозге как о цифровом компьютере. Мозг стали сравнивать с компьютерным «железом», а разум – с программным обеспечением, что не помогло нам лучше понять ни первое, ни второе. На протяжении оставшихся десятилетий XX века мозг превратился в мощнейший массово-параллельный суперкомпьютер, и сейчас то и дело попадаются аналогии между мозгом и интернетом, причем отдельные сайты по своим функциям схожи с нейронами, а гиперссылки, устанавливающие между ними связи, – с синапсами.

Это говорит о том, что на каждом витке развития технологий будут появляться новые метафоры – мозг будет соотноситься с самой сложной технологией, доступной в тот или иной момент. Но влияет ли злободневная метафора на актуальную науку? Я утверждаю, что да и что аналогия с вычислительной техникой ставит ученых перед вопросами, которые в один прекрасный день покажутся как минимум странными.

Сила вычислений и вычислительного мышления велика, и их возможный вклад в науку еще только предстоит по-настоящему оценить. Но путать вычислительные приближения с вычислительными теориями природных явлений – занятие не всегда полезное.

Возьмем, к примеру, классическую модель: планета вращается вокруг звезды. Это гравитационная модель, и поведение двух тел может быть объяснено решением простого дифференциального уравнения, описывающего силы, ускорения и отношения между ними. Такое уравнение можно расширить, чтобы учесть относительность и вариант с несколькими планетами, и это могло бы дать возможность описать происходящее в системе с точки зрения физика.

К сожалению, к этому моменту уравнение становится нерешаемым, и лучшее, что мы можем сделать, чтобы понять поведение системы – это прибегнуть к помощи вычислений, позволяющих разбить время на отрезки, и использовать числовое приближение для моделирования долгосрочного поведения системы. Тем не менее лишь самый упертый приверженец компьютерной модели (а таковые и в самом деле существуют) будет настаивать, что планеты сами «вычисляют», что им делать в каждый момент времени, – мы-то знаем, что гораздо более продуктивна точка зрения, согласно которой планеты перемещаются под действием силы тяжести.

Но когда дело доходит до объяснений деятельности мозга и более простых нейронных систем, тут полностью правят бал компьютерные метафоры. Мы постоянно слышим разговоры о «нейронном кодировании». Так что же такое закодировано в пакетах импульсов, пробегающих по аксону?