В своей повседневной жизни мы привыкли считать, что все, воспринимаемое органами чувств — визуальные образы, звуки, тактильные ощущения, вкус пищи — рисует нам точную картину окружающей действительности.
Конечно, если притормозить и задуматься - или столкнуться вдруг с иллюзией восприятия - можно неожиданно осознать, что мы не воспринимаем действительность напрямую, а наш мозг как бы выдает нам свою самую удачную догадку о том, каков мир на самом деле. Что-то вроде локальной модели глобальной реальности.
Однако мы все же полагаемся на то, что наша модель в достаточной мере точна. Ведь иначе эволюция бы просто отсеяла нас в какой-то момент? Истинная реальность может всегда оставаться за гранью нашего понимания, но с помощью чувств мы можем хотя бы догадываться о том, какова она на самом деле.
Дональд Хоффман, профессор когнитивистики в Калифорнийском университете в Ирвайне, утверждает, что это не так. Последние тридцать лет Хоффман посвятил исследовательской работе над восприятием, мозгом, искусственным интеллектом и эволюционной теорией игр, и его вердикт неутешителен: воспринимаемый нами мир не имеет ничего общего с реальностью. Более того, он утверждает, что великолепная иллюзия в нашей голове - это свойство, заложенное эволюцией и повышающее наши шансы на выживание.
Поднимая вопросы о природе реальности, пытаясь отделить наблюдателя от наблюдаемого, мы подталкиваем развитие нейронаук и фундаментальной физики. С одной стороны, вы найдете ученых, которые до боли расчесывают подбородки, пытаясь понять, как полуторакилограммовый кусок серого вещества, подчиняющийся исключительно законам физики, может порождать персональный осознанный опыт. И это как нельзя лучше описывает термин «трудная проблема сознания».
С другой стороны, находятся специалисты по квантовой физике, которые поражаются тому, что в квантовой механике можно определить местоположение объекта в пространстве только в момент наблюдения. Один за другим эксперименты демонстрируют, бросая вызов здравому смыслу, что мы получим неверные результаты, если предположим, что частицы, из которых состоят простые физические тела, существуют в реальности независимо от наблюдателя. Главный урок квантовой физики предельно ясен: не существует общедоступных объектов в заранее заданном пространстве.
Физик Джон Уилер говорил об этом так: «Как бы ни было удобно утверждать, что окружающий мир существует «где-то там» независимо от нас, придерживаться такого взгляда уже невозможно»
В то время как нейробиологи пытаются понять, каким образом возможно существование осознанной персональной реальности, физики-теоретики распутывают тайну того, как может существовать что-либо помимо такой реальности. Короче говоря, все дороги ведут обратно к наблюдателю.
Журнал Quanta обратился к Дональду Хоффману за разъяснениями.
Люди часто используют дарвинизм как аргумент в пользу того, что наши чувства объективно отражают реальность. Они говорят, что «должно быть, мы каким-то образом непосредственно связаны с реальностью, иначе давно были бы отсеяны эволюцией, и если мне кажется, что я вижу пальму, а на самом деле это тигр, быть беде».
Хоффман: Совершенно верно. Это классический аргумент, который заключается в том, что наши предки воспринимали реальность объективнее других и потому имели больше шансов передать свои гены, в которых закодирована способность к такому восприятию. И несколько тысяч поколений спустя мы можем быть абсолютно уверены в том, что являясь потомками тех, кто был способен к объективному восприятию, умеем так же смотреть на мир.
Звучит очень убедительно. Но, на мой взгляд, абсолютно неверно. Здесь наблюдается явное непонимание основ теории эволюции, в данном случае - принципа приспосабливаемости, который может быть выражен математической функцией и определяет, насколько эффективны выбранные стратегии выживания и размножения.
Физик и математик Четан Пракаш доказал выдвинутую мной теорему, которая предполагает, что в соответствии с теорией эволюции путем естественного отбора организм, воспринимающий реальность такой, какая она есть, не будет лучше приспособлен, чем организм настолько же развитый и не воспринимающий реальность вовсе, но все ресурсы которого направлены на приспосабливаемость. Никогда.
Вы продемонстрировали это, прибегнув к компьютерному моделированию. Можете привести пример?
Хоффман: Предположим, существует некий ресурс, к примеру, вода, и вы можете определить ее количество в объективном порядке - немного воды, среднее количество воды, много воды. Теперь предположим, что приспосабливаемость можно выразить линейной функцией. Получится, что небольшое количество воды немного повысит вашу приспосабливаемость, среднее количество повысит ее сильнее, а большое количество повысит ее намного.
В этом случае организм, способный определить, сколько воды он видит, может победить в эволюционной гонке, но только потому, что функция приспосабливаемости соотносится с устройством реальности. На самом же деле в жизни так не бывает. Гораздо точнее этот процесс описывает кривая распределения Гаусса: если у вас мало воды, вы умрете от жажды, если много, то утонете, и только какое-то среднее значение лучше всего подойдет для выживания.
Таким образом, функция приспосабливаемости не соответствует устройству мира. И этого достаточно для того, чтобы пожертвовать истиной. Еще один пример. Представьте себе организм, который способен определять оптимальное для выживания количество ресурса и видит его, скажем в зеленом цвете, а слишком малые и слишком большие количества - в красном.
В этом случае органы чувств настроены на приспосабливаемость, игнорируя истину. Они не помогут отличить большое от малого, показывая только красный цвет, даже если его нет в реальности.
Но каким образом ложное восприятие реальности может способствовать выживанию?
Хоффман: Есть прекрасная аналогия, которая появилась всего тридцать или сорок лет назад - это интерфейс рабочего стола. Представьте, что в правом нижнем углу рабочего стола есть синяя прямоугольная иконка. Означает ли это, что файл сам по себе является синим прямоугольником и живет в правом нижнем углу рабочего стола вашего компьютера? Конечно же нет.
Единственное, что можно сказать об объектах на рабочем столе - у них есть цвет, расположение и форма. Вам доступны только эти категории, но ни одна из них не говорит о том, что на самом деле представляет собой файл или что-либо другое в компьютере. Они просто не способны быть истиной.
Это очень интересная вещь. Вы не сможете составить верное представление об устройстве компьютера, если ваше восприятие реальности ограничено рабочим столом. И несмотря на это, рабочий стол полезен. Эта синяя прямоугольная иконка определяет мое поведение и скрывает сложную реальность, о которой мне знать не обязательно. Это ключевой момент.
Эволюция дала нам органы чувств, которые необходимы для выживания. Они определяют адаптивное поведение. И скрывают от нас все то, о чем нам знать не обязательно. Это, по большей части, и есть вся реальность, какой бы она ни была в действительности. Если вы потратите слишком много времени на выяснение того, что реально, а что нет, тигр вас просто сожрет.
Выходит, что все, что мы видим, - это одна большая иллюзия?
Хоффман: Мы развили органы чувств, которые позволили нам выжить, поэтому им следует доверять. Если я увижу что-то, напоминающее змею, то вряд ли буду брать это в руки. Если я увижу поезд, то не пойду ему навстречу.
Эволюция выработала условные обозначения, благодаря которым я все еще жив, и я собираюсь воспринимать их всерьез и руководствоваться ими. Однако с точки зрения логики неверно было бы считать, что воспринимать всерьез - это то же самое, что воспринимать буквально.
Если змеи - это не змеи, а поезда - не поезда, тогда что же они на самом деле?
Хоффман: Поезда и змеи как физические объекты не имеют объективных, независимых от наблюдателя свойств. Змея, которую я вижу, - это представление, созданное моей системой восприятия, чтобы сообщить мне, как последствия моих поступков повлияют на приспосабливаемость. Эволюция выработала неоптимальные, но приемлемые решения. Представление в виде змеи - это приемлемое решение вопроса о том, как мне действовать в данной ситуации. Мои поезда и змеи - это мои мысленные представления, ваши поезда и змеи - ваши мысленные представления.
Как вы впервые этим заинтересовались?
Хоффман: Когда я был подростком, меня очень интересовал следующий вопрос: Являемся ли мы механизмами? Мое представление о науке говорило, что да, являемся. Но мой отец был священником и в церкви все говорили, что это не так.
Так что я решил, что мне нужно все выяснить самостоятельно. Это ведь важный личный вопрос - если я механизм, я хочу об этом знать! А если и нет, я бы хотел узнать, что за особая магия кроется в них.
В конце концов в 80-х годах прошлого века меня приняли в лабораторию искусственного интеллекта в Массачусетском технологическом институте, где я работал в области компьютерного восприятия. Область наглядных исследований наслаждалась новообретенным успехом в разработке математических моделей для конкретных зрительных возможностей.
Я обратил внимание на то, что у них была общая математическая структура, так что я подумал, что можно записать формальную структуру для наблюдений, которые охватывали бы все эти модели, быть может даже все возможные режимы наблюдений.
В какой-то мере меня вдохновлял Алан Тьюринг. Когда он изобрел машину Тьюринга, он пытался придумать само понятие вычисления, но вместо того, чтобы забивать ее излишествами, он сказал: «Давайте выведем самое простое, самое короткое математическое описание, которое может сработать». И этот простой формализм есть основа науки вычислений. Так что я задумался, могу ли обеспечить таким же простым формальным основанием науку наблюдений.
Математическая модель осознания.
Хоффман: Именно. Мое чутье сказало мне, что существует сознательный опыт. Я испытываю боль, чувствую вкусы и запахи, все мои сенсорные ощущения, настроения, эмоции и так далее. Так что я просто хочу сказать: первая часть этой осознанной структуры - это набор всех возможных впечатлений. Когда я получаю впечатление, на его основе я могу захотеть изменить свое поведение.
Так что мне нужен набор возможных действий, которые я могу совершить, и стратегия принятия решений, которая, учитывая мой опыт, позволяет мне менять свое поведение. Это основная идея. У меня есть шкала впечатлений X, шкала действий G и алгоритм D, который позволяет мне выбирать новое действие с учетом опыта. Я установил W для мира, который также соответствует шкале вероятности.
Так или иначе, мир влияет на мое восприятие, поэтому есть карта восприятий P, и когда я действую, я изменяю мир, поэтому есть карта A от шкалы действий в мире. Это и есть вся структура. Шесть элементов. Структура сознания. Я выставил ее в открытый доступ, чтобы люди знали, что делать.
Но если существует W, получается, вы заявляете о том, что существует внешний мир?
Хоффман: Вот, что поразительно: я могу убрать W из структуры и оставить агента сознания на своем месте, получая таким образом цепь сознательных агентов. На самом деле это могут быть целые сети произвольной сложности. Это и есть мир.
Мир - это всего лишь другие агенты сознания?
Хоффман: Я назвал это сознательным реализмом: объективная реальность - лишь агенты сознания, лишь точка зрения. Интересно то, что я могу взять двоих агентов и заставить их взаимодействовать, и математическая структура этого взаимодействия удовлетворяет определению агента сознания. Такого рода математика о чем-то говорит.
Я могу взять два разума, чтобы они сгенерировали новый, единый разум. Вот вам конкретный пример: в нашем мозге два полушария. Но когда вы проводите операцию по разделению этих полушарий, полностью разрезая мозолистое тело, вы получаете убедительные доказательства двух отдельных сознаний.
До проведения разрезки был, казалось бы, единый разум. Так что присутствие одного агента сознания неправдоподобно. И тем не менее, перед вашими глазами случай, когда присутствуют два отдельных агента, и вы можете видеть это, когда они разделены.
Я не ожидал, что математика заставит меня это признать. Я могу взять отдельных наблюдателей, соединить их и создать новых наблюдателей, и так до бесконечности. И новые агенты сознания создаются все время.
Если агенты, все точки зрения от первого лица, создаются все время, что происходит с наукой? Наука всегда была описанием мира от третьего лица.
Хоффман: Идея о том, что все, что мы делаем, есть измерение общедоступных объектов, идея о том, что объективность исходит из факта, что вы и я можем измерить один и тот же объект в той же ситуации и получить один и тот же результат - для квантовой механики очевидно, что у этой идеи есть смысл. Физики твердят, что не существует никаких общедоступных физических объектов. Что тогда происходит?
Вот как я вижу ситуацию. Я могу рассказывать вам, что у меня болит голова, и полагать, что я эффективно взаимодействую с вами, ведь у вас тоже были головные боли. То же самое можно применить к яблокам, к Луне, к Солнцу, ко всей Вселенной. Точно так же, как у вас своя собственная головная боль, у вас и своя собственная Луна. Но я могу предположить, что она весьма похожа на мою. Это предположение может быть ложным, но это источник моего взаимодействия, и это лучшее, что мы можем сделать с точки зрения физических объектов и всей объективной науки.
Не похоже, чтобы множество нейробиологов или философов размышляли о фундаментальной физике. Считаете ли вы, что это было камнем преткновения для тех, кто пытается понять сознание?
Хоффман: Думаю, да. Они не только игнорируют прогресс в области фундаментальной физики, но и часто недвусмысленно выражают свое мнение. Они открыто скажут, что квантовая физика не имеет отношения к аспектам мозговой активности, находящимся в причинно-следственной связи с сознанием.
Они уверены в том, что это наверняка типичные свойства нервной деятельности, существующие независимо от каких-либо наблюдателей - скачущий пульс, сила связей между синапсами, а также, возможно, еще и динамические свойства.
Все эти концепции очень типичны для ньютоновской физики, в рамках которой время, как и объекты, абсолютно. И потом [нейробиологи] ума не приложат, почему они не добиваются прогресса. Они не пользуются невероятными озарениями и прорывами, которые совершаются в физике. Эти озарения только и ждут, чтобы мы их использовали, и тем не менее, мои коллеги говорят: «Спасибо, но мы продолжим придерживаться Ньютона. Останемся на 300 лет позади в нашем понимании физики».
Я подозреваю, что так они реагируют на вещи, вроде модели Роджера Пенроуза и Стюарта Хамероффа, согласно которой у человека по-прежнему остается физический мозг, он по-прежнему находится в пространстве, однако он, предположительно, вытворяет какой-то квантовый трюк. А вы, напротив, говорите: «Послушайте, квантовая механика гласит, что мы обязаны поставить под сомнение само понятие физических объектов, находящихся в пространстве».
Хоффман: Думаю, это абсолютно верно. Нейробиологи постоянно говорят: «Нам не нужно применять подобные виды квантовых процессов. Нам не нужно, чтобы квантовые волновые функции разрушались внутри нейронов, мы можем просто использовать классическую физику, чтобы описать внутримозговые процессы».
Я особо подчеркиваю более важный урок квантовой механики: нейроны, мозг, пространство… Это лишь символы, которыми мы пользуемся, они не реальны. Дело не в том, что существует некий классический мозг, который творит какую-то квантовую магию. Дело в том, что мозга не существует! Квантовая механика заявляет, что обычные объекты, включая мозг, не существуют.
Так что это намного более радикальное утверждение о природе реальности, и оно не включает в себя мозг, производящий какие-то сложные квантовые вычисления. Так что даже Пенроуз в своей модели не зашел достаточно далеко. Однако большинство из нас, ну, вы знаете, мы рождены реалистами. Мы рождены сторонниками физикализма. И от этого очень, очень тяжело избавиться.
Возвращаясь к вопросу, который вы задали себе в подростковом возрасте: Мы машины?
Хоффман: Разрабатываемая мной формальная теория сознательных агентов универсальна в плане объема расчетов - и в этом отношении она является теорией машин. И именно поскольку теория универсальна в плане расчетов, я могу убрать из нее всю когнитивистику и нейронные связи.
Однако на данный момент я не думаю, что мы машины. Отчасти потому, что я провожу различие между математическим представлением и тем предметом, о котором формируется представление.
Как сознательный реалист, я постулирую сознательные переживания онтологическими примитивами, основополагающими элементами мира. Я утверждаю, что переживания - это настоящая ценность. Ежедневные переживания - моя настоящая головная боль, настоящий вкус съеденного мной шоколада - вот, что составляет первозданную природу реальности.
