Monday, 6 April 2015

«Гамлет», обезьяны и эпистемология

 
Обезьяна за работой. 

Всем известна так называемая теорема о«бесконечных обезьянах», которая утверждает, что абстрактная обезьяна, бездумно бьющая по клавиатуре, при стремлении времени к бесконечности набьет любой заданный текст. Тем не менее, для любого реального отрезка времени вероятность случайного набора текста быстро убывает с увеличением длины последнего. Таким образом, из этой теоремы следует, что, например, текст «Гамлета» (порядка 130000 текстовых символов) имеет практически нулевую вероятность случайного возникновения. Но даже если бы у нас была не одна обезьяна, а столько, сколько атомов в видимой части вселенной (порядка 1080), при частоте 1000 ударов по клавиатуре в секунду, то и тогда генерация осмысленного текста такой длины — событие, статистически незначимое в масштабах, на много порядков превышающих оценки возраста вселенной. Столь малые вероятности, как в данном случае, не имеют физического смысла и в практических расчетах должны просто полагаться равными нулю.

Относительно «Гамлета» и обезьян у «естественников», то есть материалистов, не признающих необходимость рассматривать интеллектуальный фактор причинности наравне со случайностью и закономерностью, есть два достаточно серьезных аргумента.

Аргумент 1. Такой текст должен рассматриваться не сам по себе, но в ансамбле возможных «текстов», которые якобы могут реализовываться в природе. 

Нам говорят, что вероятность оплодотворения данной яйцеклетки данным сперматозоидом чрезвычайно мала, но нужно учитывать возможность оплодотворения иными сперматозоидами. Вероятность рождения данного человека очень мала, но люди рождаются. Именно «Гамлет» маловероятен, но вполне мог, как утверждается, появиться иной текст, отличный от «Гамлета», не менее сложный и столь же осмысленный. Действительно, по единственной реализации нельзя заключать с определенностью, что могло, а чего не могло бы быть. Однако у нас нет иной реализации вселенной. У нас нет и заслуживающих доверия моделей абиогенеза. И мы не можем анализировать то, чего у нас нет.

Гипотеза дизайна правомерно настаивает на необходимости помимо синтаксической рассматривать также и смысловую, функциональную сторону конфигураций материи. Но интересно как раз именно то, что такие «тексты» не появляются сами собой. Напротив, подобные «тексты» или шаблоны — а геном, при всех важных оговорках об аналоговом массово-параллельном процессе его интерпретации, существенно зависящем от состояния среды, можно к ним отнести — представляют собой результат работы лингвистических машин.

Лингвистические машины, или так называемые знаковые системы, — это такие системы, в которых одни материальные объекты выступают в роли знака/символа других объектов (так называемых денотатов).

Примерами лингвистических машин являются:
  • системы с управлением состоянием;
  • системы с памятью;
  • системы, основанные на правилах;
  • системы принятия решений;
  • комплексы <процессор,данные>, где формат представления данных должен соответствовать заранее установленному соглашению, а функцию процессора выполняют:
    • классификаторы;
    • распознаватели;
    • парсеры;
    • компилляторы;
    • операционные и иные вычислительные системы;
  • живые организмы, в состав которых входит подсистема воспроизведения, основанная на записи на биополимеры и считывании с них генетических и эпигенетических инструкций; при этом материальными символами выступают тройки нуклеотидов, денотатами являются аминокислотные остатки, входящие в состав синтезируемых белковых макромолекул дочернего организма, а концептом — т. наз. протеом, то есть множество белков строящегося организма;
  • языковые системы животных:
    • распознавание «свой-чужой», социализация, стайная охота, а также системы оповещения об опасности и источниках пищи.
Структура лингвистических машин включает:
  • абстрактный протокол (соглашение) «знак-обозначаемое»; это соглашение в принципе нефизическое, а поэтому не может зависеть от законов движения частиц вещества;
  • набор материальных знаков (данные); физически данные могут представлять собой намагниченные домены покрытия магнитофонной ленты; скачки напряжения в сетевом кабеле вычислительной системы или конфигурации типографской краски на книжных листах.
  • память;
  • интерпретатор;
  • реализатор, производящий механическую работу в соответствии с предписанием, содержащимся в памяти системы и в данных.
Гипотеза об интеллектуальном происхождении самих этих машин характеризуется статистической значимостью:
  • все лингвистические машины, о происхождении которых мы знаем достоверно, произведены интеллектом либо человека, либо животного;
  • науке неизвестно ни одного факта неинтеллектуального возникновения таких машин.
На мой взгляд, включение в понятие конфигурации не столько самого текста, сколько структуры лингвистических машин многократно усиливает аргумент дизайна.

Интеллект, по-видимому, невозможно свести к неинтеллектуальным факторам (случайности и закономерности). Гипотеза дизайна выступает за то, чтобы признать за интеллектом право рассматриваться как отдельная категория причинности. Важно также, что существование текста или кода указывает на то, что должен существовать и логический протокол его интерпретации. Символ и его интерпретация безразличны по отношению к законам движения материи и поэтому не могут к ним сводиться [Pattee 2001]. О несводимости машин — живых организмов или искусственных механизмов, — а равно и процесса измерения физических величин к законам движения частиц материи говорили в разное время М. Поляны и Дж. фон Нейман (см. [Pattee 2001]).


Аргумент 2. Как таковые конфигурации материи, или т. наз. паттерны, ни о чем не говорят и являются столь же вероятными, сколь и любая иная возможная конфигурация.

Нужно согласиться с тем, что конфигурация материи без контекста ничего не дает, поскольку данные в отрыве от процессора смысла не имеют. Можно показать, например, что иногда случайно сгенерированный текст содержит больше информации, чем осмысленный текст. Это видно хотя бы по размеру архивных файлов, полученных одним и тем же алгоритмом сжатия. Поэтому, вряд ли стоит анализировать структуру самого текста независимо от той функции, какую он несет (или не несет). Главный тезис гипотезы дизайна заключается все же не в правдоподобии той или иной конфигурации (например, строки символов), а в том, что представляет собой организация сложных систем, то есть совместное действие компонентов систем как целого для обеспечения прагматической функциональности.

Важно иметь в виду, что символ - это логическая категория, несмотря на то, что в реальных системах знак, протокол и денотат представлены конкретными материальными компонентами. К тому же, материальный объект может выступать символом другого объекта только при отсутствии жесткой физико-химической причинно-следственной связи между ними. Для этого должна быть обеспечена множественность безразличных положений равновесия системы в целом. Иными словами, должны существовать относительно широкие зоны динамического равновесия. Например, какой бы ход ни был сделан в процессе шахматной игры, физическое равновесие шахматной доски с фигурами на ней не нарушается.

Так же обстоит дело и с живой клеткой: синтез белка, а также основные функции ее жизнедеятельности задаются с помощью генетического и эпигенетического кода. Именно это имел в виду биолог-семиотик Дж. Хофмейер, утверждая, что базовая единица живого — это знак/символ, а не молекула [Emmeche et. al. 2002]. Сходные мнения высказывались различными учеными. Например, физик Х. Патти определяет жизнь c научной точки зрения как символьно-управляемую материю [Pattee 2001].


Что из всего этого следует? 

В связи со сказанным у нас имеется две возможности:

A. остаться в рамках натурализма, допустив, что из физики каким-то (пока) непонятным образом проступает логика поведения системы;

или

Б. признать гипотезу проступания семантики и прагматики из синтаксиса (физических и химических взаимодействий частиц материи) нереалистичной, что равносильно признанию банкротства натурализма в вопросе появления жизни как семиотической системы.

Проблемы и у того, и у другого. Проблемы натурализма в том, что касательно вопросов происхождения жизни он не согласуется с экспериментом [Цыганков 2014, Abel 2015]. Это справедливо в отношении существующих абиогенезных гипотез (всевозможных хемотонов, гиперциклов, РНК-миров и пр.). Проблемы статистической значимости абиогенезных гипотез столь вопиющи, что вынуждают их сторонников идти на крайние меры, например, в виде принятия гипотезы о мультиверсе [Koonin 2007], вызывающей справедливые нарекания по поводу своей ненаучности.

Итак, гипотезы, принимаемые в этих моделях, слишком далеко отстоят от реального положения дел. К тому же, никак не может решиться проблема интеллекта как такового: почему интеллектуальные системы обладают столь особым поведением, если все в конечном счете сводится к движению частиц материи (см. вопрос Карла Пирсона о научном описании живого в [Pattee 2001])? В чем и как реализуется это мифическое проступание интеллекта?

Действительно, делаются попытки эмерджентистской интерпретации интеллекта как продукта неинтеллектуальных факторов причинности (см. например, [Wissner-Gross & Freer 2013] или [Аshby 1962]), но они в значительной степени спекулятивны.

Проблема второго подхода в том, что утверждается о существовании определенных вопросов, в которых мы фактически не можем руководствоваться научным методом в его натуралистической интерпретации, согласно которой легитимными категориями причинности считаются лишь случай и закономерная необходимость, и вынуждены прибегать к введению интеллектуального агента. Это, конечно, эпистемологическая проблема, но такой подход имеет право на существование в силу сказанного выше.

Думаю, не стоит огульно отвергать гипотезу дизайна, преждевременно списывая ее со счетов как псевдонаучную. В самом деле, а почему не может оказаться так, что натурализм дает сбой в отношении происхождения жизни? Кто гарантирует, что натурализм хотя бы потенциально способен решить этот вопрос? Материалистическая вера в его безграничные возможности? Проникновение средствами натурализма в моменты времени, когда наблюдателя и экспериментатора еще не было, — само по себе уже проблема. Распространение методов научного анализа, зарекомендовавших себя в области, где существует хотя бы потенциальная возможность экспериментальной проверки научных гипотез, на ретроспективный анализ результатов однократных событий в глубоком прошлом мироздания, проблематично. А что если поиск научного ответа на вопрос о происхождении жизни ставит нас перед необходимостью серьезного эпистемологического пересмотра основ натурализма или, по меньшей мере, границ его применимости?

Статья опубликована на сайте Православие.Ру.


Литература

  1. свящ. А. Цыганков (2014): Вы не вейтесь, Eissenkörper, над моею головой, запись в живом журнале. 
  2. D. Abel (2015): Primordial Prescription: The Most Plaguing Problem of Life Origin Science, Long View Press, 2015. 
  3. W. R. Ashby (1962): Principles of the self-organizing system. Principles of Self-Organization: Transactions of the University of Illinois Symposium, H. Von Foerster and G. W. Zopf, Jr. (eds.), Pergamon Press: London, UK, pp. 255-278. 
  4. C. Emmeche, K. Kull, F. Stjernfeld (2002): Reading Hoffmeyer, Rethinking Biology, Tartu University Press, 2002. 
  5. E. Koonin (2007): The cosmological model of eternal inflation and the transition from chance to biological evolution in the history of life, Biology Direct. 
  6. Howard Pattee (2001): The Physics of Symbols: Bridging the Epistemic Cut, Biosystems, vol.60, pp.5-21. 
  7. A.D. Wissner-Gross, C.E. Freer (2013): Causal Entropic Forces, Physical Review Letters, PRL 110, 168702 (2013), April 2013.

No comments:

Post a Comment