Текст книги "Новый ум короля: О компьютерах, мышлении и законах физики"

Автор книги: Роджер Пенроуз

сообщить о нарушении

Текущая страница: 43 (всего у книги 47 страниц)

Невербальность мысли

Одно из главных утверждений, которое Адамар делает в своей работе о творческом мышлении – это убедительное опровержение популярного сегодня тезиса, который гласит, что вербализация необходима для формирования мысли. Вряд ли здесь можно привести возражение более убедительное, чем то, которое содержится в письме Альберта Эйнштейна Адамару:

«Слова или язык, как в устной, так и в письменной форме, по-видимому, не играют никакой роли в механизме моего мышления. Психические сущности, которые, по-видимому, и являются составляющими элементами мысли – это определенные знаки и более или менее отчетливые образы, которые могут „произвольно“ воспроизводиться и комбинироваться по собственному желанию… В моем случае, упомянутые элементы носят визуальный и моторный характер. Общепринятые слова или другие знаки мне приходится подбирать только на второй стадии, когда упомянутые ассоциативные связи приобретают отчетливые очертания и могут быть воспроизведены по моей воле».

Еще здесь стоит процитировать видного генетика Фрэнсиса Гальтона:

«Для меня серьезную трудность представляет письмо, а еще большую – словесное изъяснение, так как размышления в словесной форме даются мне далеко не так легко, как в любой другой. Часто случается, что проделав большую работу и получив результаты, которые мне абсолютно ясны и вполне меня удовлетворяют, при попытке выразить их словами я сталкиваюсь с необходимостью переводить себя в совершенно иную интеллектуальную плоскость. Мне приходится перекладывать свои мысли на язык, который не слишком-то хорошо им соответствует. Поэтому я вынужден тратить уйму времени в поисках подходящих слов и фраз, и часто осознаю, что, выступая без подготовки, бываю не понят не из-за неясности содержания высказывания, а только лишь из-за неуклюжести своих вербальных конструкций. Это один из небольших, но досадных моих недостатков».

Нечто сходное пишет и сам Адамар:

«Я утверждаю, что слова полностью отсутствуют в моей голове, когда я действительно предаюсь раздумьям, и я нахожу случай Гальтона полностью идентичным моему личному опыту, поскольку и у меня самого даже после прочтения или выслушивания вопроса все слова исчезают в тот самый момент, когда я начинаю их обдумывать; и я полностью согласен с Шопенгауэром, когда он пишет: „Мысли умирают в момент, когда воплощаются в слова“».

Я цитирую эти примеры, потому что они очень хорошо согласуются с моим собственным способом мышления. Почти все мое математическое мышление визуализируется или протекает на уровне невербальных понятий, хотя мысли очень часто сопровождаются пустыми и почти бесполезными словесными комментариями, такими как «вот это идет с этим, а это – с этим». (Иногда я могу употреблять слова для выражения простых логических выводов.) Трудности, которые испытывали упомянутые ученые при переводе своих мыслей на язык слов, я часто испытывал и сам. Причиной тому в большинстве случаев служило просто-напросто отсутствие адекватных терминов, способных выразить требуемые понятия. Действительно, я часто веду расчеты, используя специально разработанные диаграммы, которые представляют собой сокращенную запись определенных типов алгебраических выражений (см. Пенроуз и Риндлер [1984]). Необходимость перевода таких диаграмм в слова – это очень трудоемкий процесс, и я это делаю только в случае крайней необходимости, когда нужно подробно объяснить что-то другим. И еще одно наблюдение: я случайно заметил, что если сосредотачиваю все свое внимание на математике и некоторое время занимаюсь только ей, а потом кто-то внезапно обращается ко мне, то в течение нескольких следующих секунд я почти не способен говорить.

Не могу сказать, что я никогда не думаю в словесной форме – просто я нахожу слова почти бесполезными для математическогомышления. Другие виды рассуждений, возможно, такие, как философские, являются, вероятно, гораздо более подходящими для вербального выражения. Может быть, поэтому так много философов считают язык неотъемлемым средством интеллектуальной деятельности и сознательного мышления! Нет сомнения, что каждый человек думает по-своему – это подтверждает и мой собственный опыт, и мнения других математиков. Наиболее полярными стилями математического мышления являются, как кажется, аналитический/геометрический. Интересно, что Адамар считал себя аналитиком, хотя использовал скорее визуальные, чем вербальные образы в своем математическом мышлении. Что касается меня, то я в значительной степени тяготею к геометрическим методам. Если же говорить обо всех математиках, то разброс здесь окажется весьма широк.

Но коль скоро мы согласились с тем, что значительная часть сознательного мышления, на самом деле, может иметь невербальный характер – ас моей точки зрения к другому выводу приведенные выше соображения привести не могут – тогда, наверное, читателю будет нетрудно поверить также и в то, что подобное мышление может иметь неалгоритмическую составляющую!

Напомню, что в главе 9 («Где обитает сознание?») я упоминал о часто встречающейся точке зрения, согласно которой только одно полушарие мозга – то, где находится центр речи (левое у большинства людей) – способно также и на сознательное мышление.

После ознакомления с вышеизложенным читателю должно быть ясно, почему я считаю эту точку зрения совершенно неприемлемой. Я не знаю, используют ли, как правило, математики одно полушарие чаще, чем другое; но нет сомнения в том, что для истинного математического мышления необходим высокий уровень сознания. В то время как аналитическое мышление, по всей видимости, сосредоточено в левой половине мозга, геометрическое мышление, напротив, часто приписывают правойполовине; так что вполне разумной является предположение о том, что значительная часть сознательныхматематических рассуждений проводится все-такив правом полушарии!

Сознание у животных?

Прежде чем закончить рассуждения о важности вербализации применительно к сознанию, я должен еще рассмотреть один вопрос, который вкратце уже затрагивался ранее, а именно – могут ли живые существа, отличные от нас, обладать сознанием? Мне кажется, что люди иногда используют неспособность животных говорить как аргумент, отрицающий саму возможность наличия у них достаточно развитого сознания и, как следствие, позволяющий априори отказывать им в самых элементарных «правах». Читатель может легко догадаться, что для меня подобные рассуждения являются неубедительными, поскольку для многих сложных разновидностей сознательного мышления (например, для математического) вербализация и вовсе не требуется. А некоторые по той же причине – т. е. из-за отсутствия речевых способностей – считают, например, что правая сторона мозга обладает сознанием «не более», чем шимпанзе (см. Леду [1985], с. 197–216).

Существуют значительные разногласия относительно способности горилл и шимпанзе выражать свои мысли при помощи языка знаков (а не обычной человеческой речи, которую они не могут воспроизводить из-за особенностей строения их голосовых связок; см. статьи Колина Блэйкмора и Сьюзан Гринфилд (Блэйкмор, Гринфилд [1987])). Хотя полемика еще продолжается, один факт уже не вызывает сомнений: эти человекообразные обезьяны могут общаться таким образом, по крайней мере, на некотором элементарном уровне. По моему глубокому убеждению, отказываться признать в этом общении «вербализацию» – это прямое проявление высокомерия со стороны тех, кто придерживается такой точки зрения. Видимо, закрывая обезьянам доступ в «клуб способных к вербализации», надеются автоматически исключить их и из «клуба обладающих сознанием»!

Оставляя пока в стороне вопрос о речи, обратимся к убедительным свидетельствам, которые указывают на способность шимпанзе к подлинному «вдохновению». Конрад Лоренц описывает шимпанзе в комнате, где к потолку был подвешен банан, до которого обезьяна не могла достать, а в одном из углов был поставлен ящик:

«Задача не давала ему покоя, и он возвращался к ней вновь и вновь. Затем внезапно – по-другому и не скажешь – его прежде унылая физиономия „озарилась‟. Взгляд шимпанзе перемещался с банана на пустое пространство под ним, оттуда на ящик, потом снова на место под бананом, и оттуда на банан. В следующий момент он издал крик радости и кувыркнулся в сторону ящика, явно пребывая в превосходнейшем настроении. Совершенно уверенный в успехе, он толкнул ящик под банан. Могу поспорить, что никто из видевших его в тот момент не усомнился бы в способности человекообразных обезьян к таким прозрениям, испытав которые, впору воскликнуть, Эврика!“».

Обратите внимание, что точно так же, как в случае с Пуанкаре, когда тот садился в омнибус, шимпанзе был «совершенно уверен в успехе» еще до того, как он проверил свою идею. И если я прав, утверждая, что подобные суждения требуют участия сознания, то перед нами оказывается неопровержимое свидетельство того, что животные действительно могут обладать сознанием.

Глядя на дельфинов (и китов), мы невольно задаемся одним интригующим вопросом. Как нетрудно заметить, головной мозг дельфинов имеет такие же (или даже большие) размеры, как и наш собственный; а кроме того, дельфины могут посылать друг другу чрезвычайно сложные звуковые сигналы. Вполне возможно, что такой большой мозг нужен для каких-то иных целей, которые не сводятся к «интеллектуальной» деятельности в человеческом или околочеловеческом понимании. Более того: не имея рук, приспособленных для хватания, они не могут создать «цивилизацию», которую мы были бы способны оценить. И хотя они по той же самой причине не могут писать книг, они вполне способны время от времени превращаться в философов и размышлять о смысле своей жизни! Что, если они иногда передают свое ощущение «самосознания» при помощи этих сложных звуковых сигналов, распространяющихся под водой? Я не встречал ни одного исследования, где бы изучалось, используют ли дельфины какую-то одну определенную сторону мозга для «вербализации» и общения друг с другом. В связи с проведенными на людях операциями по разделению мозга, которые загадочным образом влияли на целостность «я» человека, следует отметить еще одну особенность дельфинов: их полушария никогда не погружаются в сон [219]219
  Мне кажется, что потребность животных во сне, во время которого они иногда видят сны(как это бывает часто заметно у собак), может служить свидетельством того, что они, вполне вероятно, наделены сознанием. Ибо разница между сном без сновидений и сном со сновидениями, по-видимому, во многом определяется как раз наличием сознания.


[Закрыть]одновременно – вместо этого каждая сторона мозга спит по очереди. Согласитесь, хорошо было бы выяснить у них, как они «ощущают» целостность своего сознания!

Соприкосновение с миром Платона

Я уже упоминал о том, что разные люди скорее всего мыслят по-разному – и даже у разных математиков мысли при решении математической задачи формируются не одинаково. Я вспоминаю, что, поступая на математический факультет университета, я ожидал, что мои будущие коллеги-математики должны думать примерно так же, как я. В школе мои одноклассники, казалось, думали совсем иначе, чем я, что меня несколько удручало. «Теперь, – думал я с восторгом, – я найду коллег, с которыми общаться мне будет гораздо легче! Некоторые будут мыслить более продуктивно, чем я, а некоторые – менее; но все они смогут настроиться на мою ментальную длину волны!» Как же я заблуждался! Думаю, что тогда я познакомился с гораздо бо́льшим числом различных способов мышления, чем за все предыдущее время! Да, мой собственный образ мыслей был куда более геометрическим и далеко не столь аналитическим по сравнению с остальными – но у них было и множество других различий в способе мышления. У меня всегда вызывало затруднение понимание словесного описания формулы, в то время как у многих из моих коллег, казалось, с этим не возникало никаких трудностей.

Довольно часто случалось так, что, слушая своего коллегу, пытающегося объяснить мне какую-нибудь математическую выкладку, я практически совсем не улавливал логической связи между следующими друг за другом наборами слов. Однако, в моей голове постепенно формировалась догадка о содержании передаваемых мне идей – причем складывалась она в рамках моей собственной терминологии и, скорее всего, была мало связана с ментальными образами, которыми оперировал мой коллега, обращаясь к данной проблеме, – и тогда я отвечал. К моему удивлению, эти ответы чаще всего воспринимались как адекватные, и беседа продолжала развиваться в таком же ключе, причем к концу становилось ясно, что состоялся поистине позитивный обмен мнениями. Однако сами предложения, которые произносил каждый из нас в ходе беседы, чаще всего оставались не поняты! В последующие годы, будучи уже профессиональным математиком (или физиком-математиком), я пришел к выводу, что ситуация в целом практически не изменилась по сравнению с тем временем, когда я учился на младших курсах. Возможно, с увеличением моего математического багажа я стал несколько лучше разбираться, о чем говорят другие, пытаясь донести до моего сознания определенную мысль; и, наверное, я научился адаптировать свой стиль изложения, каждый раз подстраиваясь под конкретного слушателя. Однако, в сущности, все осталось по-прежнему.

Для меня часто является загадкой, как вообще возможно подобноеобщение, но теперь я все же осмелюсь дать некоторое объяснение, которое, как мне кажется, могло бы иметь самое непосредственное отношение к уже затронутым ранее вопросам. Суть здесь заключается в том, что при общении математиков происходит не только обмен фактами. Чтобы состоялась передача ряда фактов от одного собеседника другому, первому из них необходимо излагать эти факты достаточно понятно, а второму – воспринять каждый из них в отдельности. Но в математике фактическоесодержание играет второстепенную роль. Математические утверждения являются с необходимостью истинными (или же с необходимостью ложными!), и даже если первый математик своим утверждением только нащупывает искомую истину, то именно эту истину воспримет его собеседник (конечно, если исходное утверждение будет им правильно понято). Ментальные конструкции второго математика могут в деталях отличаться от тех образов, которые возникают у первого, равно как могут отличаться и их словесные описания – но соответствующая математическая идея в результате все-таки будет передана.

Такой тип общения был бы совершенно невозможен, если бы не то обстоятельство, что интересныеили глубокиематематические истины растворены (с небольшой плотностью) в массе всех возможных математических истин. Если бы передаваемая истина заключала в себе, скажем, неинтересноеутверждение наподобие 4897 х 512 = 2 507 264, то второму собеседнику, естественно, придется полностью понять первого, иначе это точное утверждение не сможет быть передано. Но при сообщении математически интересногоутверждения часто удается понять его интуитивно, даже если для его описания использовались расплывчатые образы и понятия.

Это может показаться парадоксальным, поскольку математика – это предмет, где точность всегда ставится превыше всего. В самом деле, в письменных отчетах большое внимание уделяется точной формулировке и завершенности всех утверждений. Однако, чтобы передать математическую идею (обычно посредством словесного описания), такая точность иной раз является помехой, так что вначале может потребоваться менее четкая описательная форма. А как только будет понята самая суть идеи – тогда можно уже переходить и к деталям.

Как же получается, что математические идеи могут передаваться подобным образом? Лично мне представляется, что всякий раз, когда ум постигает математическую идею, он вступает в контакт с миром математических понятий Платона. (Вспомним, что, по Платону, математические идеи имеют собственное бытие и населяют некий идеальный мир, доступ в который осуществляется только благодаря работе интеллекта (см. гл.3 «Платоническая реальность математических понятий?», гл.5 «Евклидова геометрия»).)

Когда человек «видит» математическую истину, его сознание пробивается в этот мир идей и устанавливает с ним кратковременный прямой контакт (т. е. осуществляет «доступ посредством интеллекта»), Я описал это «ви́дение» в связи с теоремой Геделя, хотя, вообще говоря, здесь заключена сущность математического понимания. Общение математиков становится возможным постольку, поскольку у каждого из них в этот момент есть прямой путь к истине, а сознание каждого способно при этом постигать математические истины непосредственно, путем «ви́дения». (В самом деле, часто акт понимания сопровождается словами типа «О, я вижу!» [220]220
  В английском языке фраза Oh, I see!(«О, я вижу!») по смыслу эквивалентна возгласу «О, я понимаю!». – Прим. ред.


[Закрыть]).) Так как каждый математик может установить непосредственный контакт с миром идей Платона, то общение их друг с другом проходит значительно легче, чем это можно было бы ожидать. Ментальные образы, возникающие у каждого из них, когда осуществляется соприкасание с миром Платона, могут быть существенно различными, но общение тем не менее возможно, поскольку каждый находится в прямом контакте с одним и тем же существующим вне нас миром Платона!

В соответствии с этой точкой зрения, наш ум всегда способен на подобный прямой контакт. Но за один раз можно продвинуться лишь на немного. Математическое открытие как раз и состоит в расширении области контакта. Поскольку математические истины являются с необходимостью истинами, никакой содержательной «информации» в общепринятом смысле этого слова исследователь не получает. Вся информация уже находилась там изначально. Все, что требовалось – это соединить разные части друг с другом и «увидеть» ответ! Это очень хорошо согласуется с представлениями самого Платона о том, что (скажем, математическое) открытие – это всего лишь одна из форм воспоминания! В самом деле, меня часто поражало сходство между двумя состояниями, когда ты мучительно стараешься вспомнить чье-то имя – и когда пытаешься найти адекватное математическое понятие. В обоих случаях искомое в некотором смысле уже присутствуетв голове, хотя во втором случае «вспоминание» математической идеи связано с необычной формой вербализации.

Чтобы такие идеи были полезны для объяснения принципов математического общения, нужно представить себе, что интересные и глубокие математические идеи отличаются способностью к более «основательному» существованию, чем неинтересные или тривиальные. Эти соображения пригодятся нам при рассмотрении ряда умозрительных заключений, приведенных в следующем разделе.

Взгляд на физическую реальность

Любой подход к вопросу о возникновении сознания в царстве физической реальности неявно подразумевает необходимость определения природы самой физической реальности.

Концепция « сильного» ИИ, например, заключается в том, что «разум» возникает через воплощение достаточно сложного алгоритма, по мере того как этот алгоритм реализуется различными объектами физического мира. При этом, сущность этих объектов, согласно данной теории, значения не имеет. Нервные сигналы, электрический ток, идущий по проводам, винтики, приводные ремни или водопроводные трубы – все это одинаково подходит в качестве «аппаратной части». Алгоритм рассматривается как нечто самодостаточное. Однако, для предоставления алгоритму возможности «существовать» вне зависимости от любой физической реализации совершенно необходимо разделять воззрения Платона на природу математики. Сторонникам « сильного» ИИбыло бы нелегко согласиться с альтернативной точкой зрения о том, что «математические понятия существуют только лишь в умах», поскольку при этом образуется замкнутый круг, где для возникновения умов требуется наличие алгоритмов, а для изначального существования алгоритмов – наличие умов! Они могли бы попытаться придерживаться иного мнения, согласно которому алгоритмы могут существовать как знаки на листе бумаги, или как магнитные силовые линии в кусках железа, или как смещения зарядов в памяти компьютера. Но такое упорядочение материала само по себе не есть алгоритм. Чтобы стать алгоритмом, оно должно иметь интерпретацию, т. е. должна существовать возможность декодированияэтого порядка; а это будет зависеть от «языка», на котором написан алгоритм. Снова оказывается, что нужен заранее существующий разум, чтобы «понимать» этот язык, и мы возвращаемся к исходной точке. Предположив затем, что алгоритмы населяют мир Платона, и именно там обитает разум (согласно теории « сильного» ИИ), мы оказываемся перед вопросом отношения между физическим миром и миром Платона. Что, на мой взгляд, является в теории « сильного» ИИаналогом проблемы «ум – тело»!

Я же придерживаюсь иной точки зрения, поскольку считаю, что (сознательный) ум существенно неалгоритмичен. Но меня несколько смущает то, что между взглядами сторонников « сильного» ИИи моими собственными существует большое число точек соприкосновения. Я уже указывал, что считаю сознание тесно связанным со способностью воспринимать несомненные истины, и тем самым осуществлять прямой контакт с миром математических понятий Платона. Это неалгоритмическая процедура – и отнюдь не алгоритмы должны населять тот мир, который так важен для нас – и вновь проблема «ум – тело», если следовать этой точке зрения, оказывается тесно связанной с вопросом об отношении мира Платона к «реальному» миру существующих физических объектов.

В главах 5 и 6 мы видели, насколько хорошо реальный физический мир согласуется с некоторыми исключительно точными математическими теориями (ПРЕВОСХОДНЫЕ теории, см. гл.5 «Состояние физической теории»). И эта поразительная точность неоднократно подчеркивалась многими исследователями (см., в частности, Вигнер [I960]). Мне трудно поверить – хотя многие считают это неоспоримым – в справедливость утверждения о том, что ПРЕВОСХОДНЫЕ теории могли возникнуть просто в результате случайного естественного отбора идей, при котором «выживают» только лучшие. В это трудно поверить потому, что уж слишком они хороши для того, чтобы оказаться среди идей, возникших случайным образом. На самом деле должна быть какая-то фундаментальная взаимосвязь между математикой и физикой, т. е. между миром Платона и физическим миром.

Говоря о «мире Платона», мы приписываем ему некоторый вид реальности, которая определенным образом сравнима с реальностью физического мира. С другой стороны, сама реальность физического мира кажется уже менее очевидной, чем она представлялась до появления теорий относительности и квантовой механики (относящихся к ПРЕВОСХОДНЫМ теориям) (см. гл.5 «Состояние физической теории» и, в особенности, гл.6 «„Парадокс“ Эйнштейна, Подольского и Розена» и «Эксперименты с фотонами:…»). Сама точность этих теорий обеспечивает почти математический абстрактный уровень существованию нашей физической реальности. Не является ли это своего рода парадоксом? Как может конкретная реальность превратиться в абстрактную, да еще и математическую? Возможно, это оборотная сторона вопроса о том, как абстрактные математические понятия могут становиться почти ощутимо реальными в мире Платона. Возможно, в каком-то смысле, эти два мира, на самом деле – один и тот же мир? (См. Вигнер [1960], Пенроуз [1979а], Барроу [1988], а также Эткинс [1987].)

Хотя я с большой симпатией отношусь к идее такого отождествления двух миров, вопрос этим далеко не исчерпывается. Как я уже упоминал в главе 3, и выше в этой главе, некоторые математические истины в мире Платона кажутся «более реальными» («более глубокими», «более интересными», «более многообещающими»?), чем остальные. Такими должны быть все те истины, которые наиболее тесно связаны с явлениями физической реальности. (Примером здесь может служить система комплексных чисел (см. главу 3), которая является основной составляющей квантовой механики, ибо амплитуды вероятности выражаются через комплексные числа.) Если принимать в расчет возможность такого отождествления, то становится более понятным, как «разум» мог бы играть роль таинственного связующего звена между физическим миром и математическим миром Платона. Вспомним также (см. главу 4), что есть много областей математического мира – более того, наиболее глубоких и интересных его областей – которым присущ неалгоритмический характер. Поэтому было бы разумным, основываясь на той точке зрения, которую я здесь излагаю, предположить, что неалгоритмические процессы должны играть в физическом мире весьма существенную роль. И я склоняюсь к тому, что эта роль тесно связана с самим понятием «разума».