понедельник, 18 апреля 2011 г.

Свобода воли как иллюзия

Один из лучших фильмов, что я видел за последние несколько месяцев - это Adjustment Bureau ("Меняющие реальность") Джорджа Нолфи: чудесная, очень добрая и романтичная история, которая своим существованием доказывает, что даже из полубезумной паранойи Филиппа К. Дика можно сделать попкорновую конфетку, приложив немножко вкуса, таланта, Мэтта Дэймона и Эмили Блант. Не знаю как вам, а у меня фильм однозначно побеждает в номинации "лучший повод для scifi-гика посетить кинотеатр вместе с девушкой", заодно унося приз зрительских симпатий "как при этом обоим не умереть со скуки". Но, несмотря на всю трогательность и кажущуюся несерьезность фильма, определенные размышления (в части, касающейся НФ) могут быть вынесены. И они будут вынесены.

Согласно сюжету фильма, как вы помните, существует некий План, за выполнением которого следит специальная служба. Сотрудники этой службы обладают клевыми гаджетами и склонностью телепортироваться сквозь дверные проемы. Обязательный конфликт строится на том, что персонажу Дэймона совершенно необходимо проявить свою свободу воли и нарушить пресловутый План, а бюро корректировки строит ему мелкие пакости, направляя поступки протагониста заведомо известное русло. Забавно здесь вот что. Дело в том, что, насколько мы сейчас можем судить, человек вообще не обладает никакой "свободой воли", потому что вот эта служба корректировки встроена в наш мозг с рождения. Более того, создание такой службы в реальной жизни, вполне возможно, является фантастикой намного более близкого прицела, чем, скажем, пилотируемые полеты по Солнечной системе. Сейчас я попробую пояснить.

Наши мысли, поведение и поступки полностью и однозначно определяются электрическими и химическими процессами, происходящими в мозгу. Любое состояние мозга, любой шаблон нейронной активности находятся в причинно-следственной связи с предыдущими состояниями. В свою очередь, состояние мозга может быть полностью описано в терминах синапсов и нейротрансмиттеров. Соответственно, зная состояние системы из нескольких десятков миллиардов нейронов и причинно-следственные связи, которые лежат в основе их взаимодействия, мы можем совершенно точно предсказывать поведение и поступки абсолютно любого человека. И это именно то, к чему, потенциально, приведет решение задачи моделирования человеческого мозга.

Вообще говоря, моделирование работы человеческого мозга - одна из важнейших задач современной науки, краеугольный камень нейрофизиологии. На пути построения полномасштабной модели мозга существует огромное количество нерешенных проблем, и, наверное, еще больше проблем, о существовании которых даже вообще неизвестно, но я, пожалуй, разделю робкий оптимизм ученых и энтузиастов и присоединюсь к мнению, что такая модель рано или поздно будет создана. Создание модели мозга подразумевает, что мы, обладая сведениями о неком начальном состоянии системы из десятков миллиардов нейронов и учитывая все возможные воздействия на эту систему, можем предсказать состояние мозга в любой произвольный момент в будущем. Собственно, создание моделей, которые с разной точностью предсказывают будущее поведение реальных объектов и явлений - это и есть то, чем занимается наука. Применительно к человеку это означает, что мы можем изловить одного, провести детальное сканирование мозга (в светлом будущем оно, конечно, будет нелетальным) и получить исчерпывающее описание его дальнейшей жизнедеятельности - то есть составить План, как в фильме. Вот этот безысходный детерминизм, это крах мифа о свободе воли и выбора, пожалуй, и есть самое жутковатое последствие успехов нейрофизиологии.

На самом деле, конечно, не всё столь безнадежно и не так страшен детерминистский ад, каким он кажется при первом рассмотрении. Конечно, мы можем предаться излюбленному пороку физиков и составить модель сферического мозга в вакууме, и эта модель, скорее всего, даже будет работать и предсказывать мысли этого несчастного мозга. Однако мозг настоящего, живого человека каждую микросекунду получает просто уйму информации от окружающего мира, и содержание этого потока информации, конечно же, мы не можем предсказать никак. Тем не менее, даже в этом случае реакция человека на внешние раздражители будет полностью определяться ни в коей мере не абстракциями типа "свободы воли", а вполне конкретными процессами в мозгу. Совершенно точно можно предсказать, бросится ли молодой человек мужественно переводить старушку через Садовое кольцо, или равнодушно пройдет мимо. Или, что важнее, решится ли террористка нажать спуск, или нечто внутри неё щелкнет и сломается.

Такими вопросами задавался еще Спилберг в Minority Report (что характерно - тоже по произведению Филиппа К. Дика). Как и создатели Adjustment Bureau, он показал персонажа, который реализует свободу выбора там, где от него этого не ждут, и ломает систему, основанную на нейродетерминизме, на предсказании поступков. Но если киношные мутанты-провидцы и службы корректировки ещё могли себе позволить такие странные непредсказуемости поганца-героя, то алгоритмы будущего, которые совершенно точно знают, как ваш мозг склонен поступать в любой ситуации - уже никогда.

вторник, 5 апреля 2011 г.

Антропоцен и будущее жизни на планете

В последнем номере отечественного журнала "Химия и Жизнь" читал статью С. Комарова о том, что современность, в которой человек своей деятельностью качественно меняет условия жизни на планете, следует, в принципе, выделять в отдельную геологическую эпоху - антропоцен. Вообще, гипотезу о начале антропоцена впервые выдвинул в 2002 году Пауль Крутцен, который получил Нобелевскую премию по химии за теорию антропогенного происхождения озоновых дыр. Основные аргументы сторонников гипотезы опираются на два фундаментальных процесса в природе, которые происходят прямо сейчас: потепление мирового климата и шестое глобальное вымирание, сокращение числа биологических видов. Человеческая активность - это, скорее всего, и есть основной катализатор этих процессов.
Общество вряд ли легко воспримет концепцию антропоцена. Причина в том, что она наносит прямой удар по той системе верований и догматов, которая обеспечила великое ускорение и лежит в основе всей экономики, сформировавшейся после Второй мировой войны. В этой ситуации возникает так называемый когнитивный диссонанс, когда человек начинает свято верить в приятную для него концепцию, отказываясь воспринимать какие-либо аргументы, свидетельствующие о ее неверности. Так случилось в свое время с теорией Чарльза Дарвина, которая посягала на основу многих религий, состоящую в идее о божественном творении человека. О том, что аналогичное неприятие встретит столь же радикальная концепция антропоцена, свидетельствует «климатический скептицизм», когда люди, несмотря на очевидные повседневные наблюдения и научные данные, отрицают сам факт глобального потепления. А ведь потепление — лишь одно из всех антропоценовых изменений на планете. Необходимость пересмотра экономических основ современного общества — гораздо более болезненная процедура, чем признание происхождения человечества от обезьяны. С той разницей, что неприятие концепции антропоцена может поставить под угрозу существование самой человеческой цивилизации.
Впрочем, мне кажется, причина неприятия всемирного потепления среди многих далеко не безнадежных людей кроется не столько в когнитивном диссонансе, сколько в неприязни ко всем известным глобальным финансовым структурам, которые ловко воспользовались явлением для манипулирования экономическими системами подчиненных стран, в том числе и нашей. Здесь нужно, как мне кажется, совершенно четко отделять одно от другого: реальное физическое явление от очередной финансовой махинации, воплощенной на этот раз под химерой "торговля квотами на выбросы парниковых газов". Но я сейчас не об этом.

Буквально на днях вышла очень интересная научно-популярная книга, которую лучше всего получится описать фразой из самой книги: "Добро пожаловать в Антропоцен". В этой работе её автор, Курт Стейгер, пытается заглянуть далеко, очень далеко в будущее и подсмотреть, как дальше будет развиваться планета с учетом всего того, что человек разумный успел на ней натворить. Книга называется "Deep Future: The Next 100 000 Years of Life On Earth", и фрагмент из неё доступен на сайте Tor Books. Антропоцен - это факт объективной реальности, пишет автор. Человек уже полностью изменил мир, и последствия индустриальной революции будут сказываться ещё десятки тысяч лет: теплая Сибирь, Арктика безо льда и отмена нового ледникового периода - вот то, что уже гарантированно ожидает наших потомков. Мы, вся цивилизация то есть, можем приложить усилия и попытаться радикально уменьшить выбросы парниковых газов, но это лишь несколько замедлит неизбежный процесс, позволив выиграть время на то, чтобы приспособиться к новым экологическим условиям.

Кажется, это первая попытка прогноза, который далеко выходит за рамки этого столетия, и в то же время показывает, какой мощной силой природы стала человеческая деятельность (что характерно, побочная и незапланированная). Но потепление климата - лишь одно из проявлений эпохи антропоцена. Другое масштабное проявление - это массовое сокращение биоразнообразия, массовое вымирание, другими словами. В Nature недавно вышла статья об исследовании, в ходе которого были сравнены данные палеонтологов и текущее состояние дел в живом мире - все говорит о том, что мы сейчас являемся свидетелями шестого вымирания. Точнее, не свидетелями - виновниками. Еще Джарред Даймонд в своей нашумевшей работе "Ружья, микробы и сталь" писал о том, что в древности вымирание мегафауны поразительно точно по времени совпадало с тем, как человек расселялся по планете. Собственно, жрать хотелось, да и спать спокойно, ну и вот. В дальнейшем человек своей хозяйственной деятельностью постоянно совал природе палки в колеса: то охотники поголовно истребят пушистых милашек, то нефть выльют в море, то кислотным дождем оросят окрестности завода. Но, пожалуй, самый главный фактор вымирания - это темпы роста температуры: все происходит так быстро, что большинство видов не успевает приспособиться к изменениям.

В эпоху антропоцена у человечества есть два пути: консервативный и прогрессивный. Консервативный заключается в попытке возврата в предыдущую эпоху, в голоцен. Для этого необходимо ввести по-настоящему строгие экономические и социальные меры, включая, судя по всему, контроль за рождаемостью и практически полный отказ от сжигания ископаемого топлива. Прогрессивный же путь сводится к тому, чтобы еще больше усилить вмешательство в естественный ход событий и, фактически, взять на себя формирование искусственной среды обитания, что так хорошо знакомо всем нам, любителям научной фантастики. Снова цитируя С. Комарова
...это и управление погодой, в частности распыление аэрозолей в тропосфере для охлаждения планеты, и создание полностью искусственных ландшафтов вроде многоуровневых городов с комфортным микроклиматом, и передача управления планетой мощным компьютерам, и всеобщая роботизация, и освоение планет с выведением туда избыточного населения, и даже получение искусственных форм жизни. Очевидно, что такая программа потребует совершенно иного уровня координации деятельности людей, иного мироустройства, в котором невидимая рука рынка, расставляющая все на свои места, совершенно невозможна.
К сказанному нечего и добавить.

Urban soundscape: первые шаги


Примерно год назад я писал здесь о том, как здорово было бы, если бы умные люди с хорошим вкусом и воображением сделали онлайн-сервис, который бы передавал в ваше мобильное устройство музыку в зависимости от того места, где вы находитесь: нечто бодрое и жизнеутверждающее, если вы топаете по проспекту, или нечто спокойное и умиротворяющее, если вы, зажмурившись, улыбаетесь солнышку на скамейке в парке. И знаете - уже всё, не прошло и года, как появился сервис, который, в общих чертах, занимается тем, что от него и хотелось бы мне получить в своих фантазиях. Правда, если договориться закрыть глаза на определенную специфику.

Ребята из музыкального коллектива Bluebra.in разработали первый, как они его называют, "location-aware album". Это приложение для устройства от Apple, которое подбирает вам музыку в зависимости от того, в каком месте вы находитесь. Условие таково: находиться вы обязаны внутри городского парка под названием The Mall, имеющем место быть в столице США. В общем-то, техническая реализация проекта достаточно очевидна: весь парк разбит на зоны, с которыми связаны определенные музыкальные фрагменты. Вы гуляете, а ваш ненаглядный iPhone тем временем получает GPS-метки, соответствующие текущему местоположению. Соответственно, приложение понимает, что вы переместились из одной зоны в другую, и это служит для него сигналом переключиться на другой музыкальный кусочек из общей панорамы. К вашему восторгу. Таким образом, каждый раз, выбирая разные маршруты прогулок, вы получите разные звуковые панорамы, сопровождающие ваше перемещение.

Красивый, умный хайтек. Остается надеяться, что опыт Bluebra.in послужит импульсом для схода целой лавины приложений "аудиальной" дополненной реальности. К слову сказать, сами создатели не считают свое приложение модной хипстерской игрушкой для телефона. Они настроены серьезно. Дескать, мы создали динамичное, живое произведение из репертуара импрессионистов, которое способно реагировать на настроение слушателя - и, разумеется, стремится создать его самостоятельно. Ну и отлично.