Сознательная вселенная

На этот раз я решил снова обратиться к жанру вольного перевода – или, скорее, пересказа англоязычных статей. И моей жертвой станет работа двоих ученых – когнитивиста Дональда Хоффмана и математика Четана Пракаша «Объекты сознания».

В данном случае пересказ будет сокращенным и особенно вольным, поскольку выпущенная в 2014 году статья довольно длинна и примерно наполовину состоит из сложной математики. Но главный интерес для меня – и, надеюсь, для моих читателей – представляет теоретическая часть, изложенная вполне человеческим языком.

Надо сказать, идеи Хоффмана и Пракаша нельзя назвать уникальными или принципиально новыми. Но, насколько мне известно, впервые их высказывают признанные ученые, принадлежащие к официальной академической науке. И, несомненно, впервые их излагают буквально с математической строгостью.


Все началось с изучения систем восприятия. И, как следует разобравшись с историей вопроса, становится ясно, что вся эта история строится на одном главном предположении: все, что мы воспринимаем, существует и тогда, когда мы этого не воспринимаем. Попросту, вещи остаются собой, даже если их никто не видит.

Это настолько фундаментальное предположение, что оно лежит в основе всей научной мысли, но в особенности оно важно, когда речь заходит о соотношении сознания и тела. В конце концов, когда ученый утверждает, что сознание является функцией мозга, он имеет в виду, что мозг существует, даже если никакое сознание его не воспринимает.

В науке, однако, идут дискуссии на тему, какие именно свойства вещей настолько постоянны. Обычно сходятся на том, что размер, скорость, положение в пространстве точно входят в список, а вот цвет, запах и так далее – нет. Еще Демокрит писал, что теплое и холодное, сладкое и горькое – это условности, а в действительности существуют только атомы и пустота между ними.

Несмотря на согласие среди ученых-материалистов (то есть практически всех ученых), что сознание порождается структурой материи, еще никто и никогда не смог предложить адекватную теорию, как же оно получается и откуда берется. Ни схлопыванием волновой функции, ни неизведанными процессами в нейротрубочках не получается объяснить, как из мертвой несознательной материи возникают субъективные ощущения, воспоминания, отношения – словом, то, из чего состоит личность.


Но вот в чем вопрос. Откуда мы знаем – и с чего мы это вообще взяли – что наше восприятие обязано предоставлять нам точную картину мира? Основано ли на чем-то предположение, что наше впечатление о вещах отражает какие-то их реальные свойства?

На этот вопрос есть ответ. Если мы предполагаем, что восприятие сформировано эволюционным процессом, то его можно исследовать теми же способами, что и другие эволюционные процессы – то есть методом Монте-Карло и генетическими алгоритмами. А значит, мы можем узнать, действительно ли точное и объективное восприятие имеет преимущество в выживании перед всеми остальными.

Может показаться странным, что мы изучаем эволюцию, в то же самое время сомневаясь в том, что вещи существуют, когда их никто не видит. В конце концов, современное представление об эволюции основано на том, что генетическая информация записана в материальных молекулах ДНК.

Но апостол атеизма и эволюционизма Докинз написал в свое время, что сам по себе эволюционный алгоритм очень прост – изменчивость, наследственность, отбор – и не требует вообще никакой определенной физической реализации. Он может действовать на любом материале, где имеются эти три фактора.

Примечание переводчика. Для разнообразия я полностью согласен здесь с Докинзом. Я уже показывал, что, действительно, развитие цивилизации, отдельных технологий и даже обучение самого человека новым навыкам подчиняются тем же самым законам эволюции.

Так вот. Изучая эволюцию на моделях, мы обнаруживаем, что она вовсе не желает следовать нашим предположениям, и более точное восприятие, наоборот, серьезно затрудняет выживание.

Почему так происходит? Есть несколько простых принципов.

Во-первых, получение информации не бесплатно. Мы привыкли думать, что наблюдение не утомительно, но на самом деле оно затрачивает силы, и немалые. Каждый бит информации, полученной извне, приходится оплачивать калориями, а их можно получить только из еды. Значит, преимущество в выживании будет иметь тот, кто при прочих равных тратит на восприятие меньше калорий.

Во-вторых, восприятие отнимает еще и время. А в ситуациях жизни и смерти счет может идти на миллисекунды – буквально сантиметр пространства отделяет везучую газель от обеда гепарда, а этот сантиметр получит та газель, что чуточку раньше заметит опасность и начнет действовать. Значит, преимущество в выживании будет иметь тот, кто, при прочих равных, тратит на восприятие меньше времени.

В-третьих, в выражении «выживает наиболее приспособленный» мы говорим не о том, кто лучше всего приспособлен к своей конкретной экологической нише, а о том, кто лучше приспособлен к меняющимся условиям, то есть менее специализирован. Именно они остаются в живых, если мир изменился очень сильно. Так наши предки – мелкие всеядные теплокровные тварюшки – миллионами лет жили под ногами у динозавров, но после их смерти унаследовали планету. Это значит, что в деле выживания вредны любые крайности, в том числе и чрезмерная точность восприятия.

Есть и еще несколько соображений, которые блистательно подтверждаются на моделях. И все это ведет вот к такому выводу.

Естественный отбор поощряет не истину, а выживание и размножение. Те, кто видит мир таким, какой он есть, будут проигрывать в конкуренции тем, кто может быстро и без особых затрат заметить и оценить то, что важно для выживания: еду, опасность, сексуального партнера, укрытие, пути отступления и так далее.

Иными словами, все это время наука исходила из мысли, что восприятие – зеркало, отражающее мир таким, какой он есть, хотя бы в общих чертах. Но на самом деле правильнее будет сказать, что восприятие – это интерфейс для общения с миром, представляющий его таким, как это удобнее всего для выживания.

Мы уже много десятилетий живем в компьютерную эпоху, и даже ребенок представляет себе, что такое интерфейс. Будь то графические окна и курсоры или командная строка старых терминалов – интерфейс представляет нам то, что нужно знать, в удобной для нас форме, и тщательно скрывает от нас то, как данные выглядят на самом деле.

Он скрывает от нас и истинные причинно-следственные цепочки. Когда нарисованный враг падает после попадания нарисованной пули, нам кажется, что это причина и следствие. Но на самом деле нарисованная пуля не обязана вызывать никаких последствий. Это программа, действия которой мы не видим, просчитывает события и отображает их на экране, и эти реальные события не имеют ничего общего с тем, что мы видим.

Интерфейс не дает нам этого заметить, потому что иначе мы не смогли бы нормально работать. Он успешен не потому, что показывает нам реальность, а именно потому, что прячет ее от нас.


Собственно, физика – в особенности квантовая физика – уже давно утверждает, что реальный мир совершенно не похож на наше восприятие. Атомы состоят в основном из пустоты, элементарные частицы – в действительности кванты неких не вполне понятных полей, и так далее. Но все же она не сомневается в том, что пространство, время и квантованная энергия вполне реальны.

Но для настоящего сомнения нет запретных тем. А значит, мы имеем право задать следующий вопрос. Что если и пространство-время, и расположенные в нем трехмерные объекты – части не реальности, а воспринимаемого нами интерфейса? Что, если в действительности их не существует, а вселенная выглядит совершенно иначе?

Насмешник может сказать что-то вроде: «Если реальность нереальна, иди и подергай за хвост вон ту кобру!». Но и иконки файлов тоже нереальны, а вот манипуляции с ними могут повлечь реальные последствия, которые лучше бы учитывать.
Наш интерфейс рассчитан на выживание, и он предоставляет информацию о том, что важно для выживания. Так что если мы видим агрессивную кобру – это сообщение интерфейса следует принимать очень и очень всерьез. Но мы вовсе не обязаны понимать его буквально.


Итак, мы можем предположить, что все наше восприятие – не более чем интерфейс. Вещи, которые мы способны воспринимать, в действительности не реальны, не существуют вне нашего восприятия и не имеют причинно-следственной силы.

Это, в частности, значит, что сознание никак не может быть результатом деятельности мозга, поскольку и мозг, и составляющие его нейроны тоже не существуют вне восприятия. Они порождены сознанием, а потому не в состоянии породить его.

Но это предположение влечет за собой новые вопросы. Если материя не может служить основанием для теорий, то что может?

Естественный ответ – сознание. Теория объектов должна начаться с теории субъекта.

Сказать проще, чем сделать, особенно учитывая, сколько копий было сломано квантовыми физиками вокруг понятия наблюдателя, без которого не будет копенгагенской интерпретации.

Поэтому имеет смысл пойти простым путем, взяв пример с Алана Тьюринга. Он, как известно, предложил гипотетическую машину, состоящую, по сути, из набора абстракций: состояний, символов и правил перехода. А затем выдвинул тезис, известный как тезис Черча-Тьюринга: на этой условной, виртуальной машине можно вычислить любую функцию, которую в принципе можно вычислить. Тезис этот невозможно доказать, но еще никому не удалось привести опровергающий пример, так что он считается надежным.

Аналогично, чтобы не мучиться с определением субъекта, стоит ввести условную математическую модель, на которой можно запрограммировать все функции и действия сознания.

Эту модель назовем моделью сознающего агента.

Она, как и машина Тьюринга, очень проста. Сознание должно воспринимать, принимать решения и действовать. Поэтому модель состоит из трех модулей (мир, сознательный опыт и намерения) и трех каналов связи между ними: восприятие передает информацию из мира в опыт, воля – из опыта в намерения, действие – из намерений в мир.

Остается только сделать последнее предположение. Мир, из которого сознающий агент получает информацию, состоит исключительно из сознающих агентов, обменивающихся информацией между собой.

Примечание переводчика. Дальше в статье начинается серьезная математика, потому что все вышеперечисленное авторы определяют через условные вероятности и понятие марковости. Поэтому, опуская выкладки, перейду сразу к выводам.

Заранее прошу прощения у тех, кому эти выводы могут показаться неубедительными без тех уравнений, которыми они обоснованы.

Эта модель, конечно, совершенно не похожа на привычный для нас мир. И тем удивительнее то, что в ней, на чисто математической основе, начинают проявляться очень интересные и довольно-таки узнаваемые свойства.


Например, для исследователей сознания одну из главных проблем составляет его единичность.

Сознание всегда одно. Совершенно непонятно, как из мириадов чувственных впечатлений, которые воспринимаются разными органами и обрабатываются независимо разными участками мозга, собирается единственное ощущение «я», которое, собственно, все это и переживает. И совершенно непонятно даже то, как из всех этих впечатлений собирается единственное ощущение предмета.

А в модели сознающих агентов на этот вопрос оказывается поразительный ответ. Любая комбинация сознающих агентов, обменивающихся информацией между собой, будет вести себя, как новый сознающий агент, чья сфера опыта и решений будет достаточно хитрой комбинацией сфер его частей.

Грубо говоря, в мире агентов народ – такая же личность, как и любой из людей, составляющих этот народ. Причем ни один из людей не утрачивает собственной уникальности и сознательности: никто даже не подозревает, что является частью чего-то большего, так же как и это большее не имеет представления, что состоит из тысяч отдельных самостоятельных сознаний.

При этом и опыт, и намерения, и действия такого сложного агента будут намного богаче и разнообразнее, чем у его составных частей.


Но самое интересное – в мире агентов обязательно появятся устойчивые наблюдаемые объекты.

Напомню, для каждого агента мир состоит из сигналов, передаваемых другими агентами. Но эти сигналы будут не случайной разноголосицей – там будут постоянные, циклически повторяемые узоры, волны и последовательности. Это математически неизбежно, так как вытекает из самой природы и устройства сознающих агентов.

Более того – в простых случаях можно вывести уравнение, которое описывает эти волны и последовательности. И оно... в точности, до последнего коэффициента, совпадает с уравнением пси-функции Шредингера, которая, как известно, описывает состояние свободной квантовой частицы.


Повторю то же самое другими словами, чтобы понятнее было, в чем революционность этого открытия.

У нас есть мир, в котором нет ничего, кроме сознающих агентов. Мы это знаем, потому что мы так его определили.

Но сами агенты этого не знают. Для каждого из них вселенная состоит из объективных, наблюдаемых частиц, которые подчиняются уравнениям и законам квантовой физики. То есть для каждого агента мир, в котором он живет, материален и бессознателен.

Конечно, если наш агент всерьез возьмется изучать устройство материи, то обязательно откроет, что его «частицы» больше всего напоминают вибрации чего-то более фундаментального. Он придумает какие-нибудь струны или гравитационные петли и ячейки и объявит, что нашел первооснову бытия.

Но мы-то знаем, что первооснова бытия – сознающие агенты, деятельность которых и порождает эти вибрации.


Понятное дело, что математическая модель ничего сама по себе не доказывает. Она только иллюстрирует идею, представляет ее в наглядном и понятном виде.

Но, на мой взгляд, это прорыв. Никогда раньше ученые не демонстрировали нам, что из предположения о первичности сознания и несуществования материи можно прийти к миру, устроенному в точности как наш и подчиняющемуся тем же законам.

Над этим стоит подумать.