книга р пенроуза новый ум короля
Новый ум короля
Скачать книгу (полная версия)
О книге «Новый ум короля»
Отзывы читателей
Подборки книг
Порадовать себя вкусненьким
Работать не в офисе
Увлекательное чтение для подростков
Похожие книги
Олдос Леонард Хаксли
Олдос Леонард Хаксли
Джордж Рэймонд Ричард Мартин
Джордж Рэймонд Ричард Мартин
Аллан и Барбара Пиз
Аллан и Барбара Пиз
Ищенко Геннадий Владимирович
Ищенко Геннадий Владимирович
Другие книги автора
Стивен Хокинг, Пенроуз Роджер, Шимони Абнер, Картрайт Нэнси
Стивен Хокинг, Пенроуз Роджер, Шимони Абнер, Картрайт Нэнси
Книга р пенроуза новый ум короля
О компьютерах, мышлении и законах физики
«Выдающийся ученый современности, активно работающий в различных областях математики, общей теории относительности и квантовой теории; автор теории твисторов.
Р. Пенроуз возглавляет кафедру математики Оксфордского университета, а также является почетным профессором многих зарубежных университетов и академий. Он является членом Лондонского королевского общества. Среди его наград — премия Вольфа (совместно с С. Хокингом), медаль Дирака, премия Альберта Эйнштейна и медаль Королевского общества. В 1994 г. за выдающиеся заслуги в развитии науки королевой Англии ему был присвоен титул сэра.»[2]
«…фигура Адама в прологе и эпилоге этой книги в определенном смысле служит символом зарождения разума входе неторопливого развития осознающей себя жизни. В нем я тоже вижу Пенроуза — мальчика, сидящего в третьем ряду, позади признанных корифеев в области ИИ, — который не боится высказать им вслух свое мнение, что их „КОРОЛИ-ТО ГОЛЫЕ“».
Обращение к читателю
Посвящаю эту книгу светлой памяти моей дорогой матери, почившей прежде, чем эта книга увидела свет
В некоторых частях этой книги я решился прибегнуть к математическим формулам. Меня не устрашило известное предостережение, что каждая формула в книге сокращает вдвое круг читателей. Если вы, Читатель, испытываете ужас перед формулами (как большинство людей), то я вам могу порекомендовать способ, который и сам часто использую, когда приличия нарушаются таким грубым образом. Способ заключается, более или менее, в том, чтобы полностью проигнорировать строку с формулой, сразу переводя взгляд на следующий за ней текст! На самом деле, конечно же, не совсем так: надо одарить формулу пытливым, но не проникающим взглядом, а затем двинуться вперед. Некоторое время спустя, почувствовав бо́льшую уверенность в своих силах, можно вернуться к отвергнутой формуле и попытаться ухватить основные идеи. Текст, сопровождающий формулу, поможет вам понять, что в ней важно, а что можно спокойно проигнорировать. Если же этого все-таки не случилось, то смело оставляйте формулу и больше о ней не вспоминайте.[4]
Многие помогали мне, тем или иным способом, в написании этой книги. Всем им я очень признателен. Для начала упомяну сторонников теории сильного ИИ (в особенности тех, которые выступали в телевизионной программе ВВС), чьи радикальные идеи об искусственном интеллекте привлекли много лет назад мое внимание к этой теме. (Однако если бы я мог предвидеть заранее тот объем работы, который будет сопряжен с написанием этой книги, я вряд ли бы, думаю, начал.)
Многие скрупулезно читали отдельные части рукописи и высказывали мне свои идеи по ее улучшению. Им я приношу свою признательность. Это Тоби Бэйли, Давид Дойч (который мне очень помог в проверке описания машин Тьюринга), Стюарт Хампшир, Джим Хартли, Лэйн Хагстон, Ангус МакИнтир, Мэри Джэйн Моват, Тристан Неедман, Тед Ньюман, Эрик Пенроуз, Тоби Пенроуз, Вольфганг Риндлер, Энгельберт Шукинг и Дэннис Шьяма. Я очень благодарен Кристоферу Пенроузу за детальную информацию о множестве Мандельброта, а также Джонатану Пенроузу за сведения о шахматных компьютерах. Выражаю мою особую благодарность Колину Блэйкмору, Эрику Харту и Дэвиду Хьюбелу, которые внимательно прочитали главу 9, в предмете которой я, очевидно, совсем не специалист. Однако они — как и все остальные, которых я благодарю, — не отвечают за ошибки, если таковые сохранились. Я благодарен NSF[5]) за поддержку по контракту DMS 84-05644, DMS 86-06488 (университет Райса, г. Хьюстон, где проходили многие лекции, частично легшие в основу этой книги), PHY 86-12424 (университет г. Сиракузы, где я участвовал во многих ценных обсуждениях по квантовой механике). Я премного обязан Мартину Гарднеру за его великодушное предложение написать предисловие к моей книге, а также за его ценные комментарии. Особенно благодарю мою дорогую Ванессу за ее вдумчивую и детальную критику некоторых глав, за неоценимую помощь с библиографией, а также, что совсем немаловажно, за ее терпение, когда я был совсем невыносим — и за ее глубокую любовь и поддержку, когда я в этом особенно нуждался.
Предисловие Мартина Гарднера
Для многих великих физиков и математиков написать книгу, понятную не только профессионалам — дело трудное, если не сказать невозможное. И вплоть до сего времени иным могло бы показаться, что Роджер Пенроуз, один из наиболее компетентных и плодотворно работающих физиков-теоретиков во всем мире, относится как раз к такой категории ученых. Но даже для тех из нас, кто был знаком с его популяризаторскими статьями и лекциями и не разделял подобного мнения, появление превосходной книги для широкого круга читателей, ради которой он оторвал от работы часть своего времени, стала приятным сюрпризом. И я не сомневаюсь, что этой книге в будущем уготовано стать классической монографией.
Хотя в различных главах своей книги Пенроуз затрагивает и теорию относительности, и квантовую механику, и космологию — главным объектом его рассуждений является так называемая психофизическая проблема «ум — тело». Десятилетиями сторонники теории «сильного ИИ» (искусственного интеллекта) пытались убедить нас, что не пройдет и одного-двух веков (а некоторые опускали эту планку даже до пятидесяти лет!), как электронные компьютеры полностью сравняются по своим возможностям с человеческим мозгом. Находясь под впечатлением прочитанных в юности научно-фантастических книг и будучи убежденными в том, что наши мозги — это просто «компьютеры, сделанные из мяса» (как выразился однажды Марвин Мински), они считали несомненным, что удовольствие и боль, восприятие прекрасного и чувство юмора, сознание и свобода воли — все эти способности возникнут у электронных роботов сами собой, как только управляющие ими алгоритмы обретут достаточную степень сложности.
Но некоторые методологи науки (в особенности Джон Серл, чей мысленный эксперимент со знаменитой китайской комнатой Пенроуз очень подробно разбирает в одной из глав) с этим решительно не согласны. В их представлении компьютер по существу ничем не отличается от обычных механических калькуляторов, в которых арифметические действия выполняются посредством колесиков, рычажков или иных приспособлений, позволяющих передавать сигналы. (За основу компьютера с таким же успехом можно взять, например, маленькие перекатывающиеся шарики или текущую по системе труб воду.) Поскольку электричество движется по проводам быстрее, чем любая иная форма энергии (за исключением света), электрические устройства могут оперировать символами с большей скоростью, что позволяет им выполнять чрезвычайно громоздкие и сложные задачи. Но «осознает» ли компьютер свои действия в большей мере, чем это доступно обычным деревянным счетам? Сегодня компьютеры могут играть в шахматы на уровне гроссмейстеров. Но «понимают» ли они эту игру лучше, чем машина для «крестиков-ноликов», собранная группой компьютерных хакеров из поломанных игрушек?
Книга Пенроуза является самой мощной атакой на теорию сильного ИИ из всего написанного до сих пор. За несколько прошедших столетий было высказано немало возражений против понимания мозга как машины, управляемой общеизвестными законами физики; но доводы Пенроуза более убедительны, ибо они базируются на недоступной для его предшественников информации. Эта книга открывает нам другого Пенроуза — не только математика и физика, но и философа высокого уровня, не отступающего перед проблемами, которые современные философы слишком легко сбрасывают со счетов как бессмысленные.
В 1955 году, будучи студентом, Пенроуз переизобрел псевдообращение (известное также как обращение Мура-Пенроуза). В 1958 году в Кембридже Пенроуз получил степень доктора философии, защитив диссертацию по основным методам алгебраической геометрии. В 1965 году вновь в Кембридже Пенроуз показал, что сингулярности, подобные существующим в черных дырах, могут быть сформированы в процессе гравитационного коллапса умирающих больших звезд.
В 1967 году Пенроуз разработал теорию твисторов, которая отображает геометрические объекты пространства Минковского на четырехмерное сложное пространство. В 1969 году он выдвинул гипотезу «космической цензуры» (cosmic censorship). Она состоит в том, что свойства самой Вселенной не допускают наблюдения свойственной сингулярностям (например, в черных дырах) непредсказуемости, закрывая формирующиеся сингулярности горизонтами событий. Данная форма сейчас известна как гипотеза слабой цензуры (weak censorship hypothesis). В 1979 году Пенроуз выдвигает гипотезу сильной цензуры (strong censorship hypothesis). В 1974 году Роджер Пенроуз приобретает широкую известность как изобретатель мозаики Пенроуза, позволяющей с помощью всего лишь двух плиток весьма простой формы замостить бесконечную плоскость никогда не повторяющимся узором.
В 1984 году подобные структуры были найдены в расположении атомов квазикристаллов. Cамым важным научным вкладом Пенроуза можно считать изобретение спиновых сетей (spin networks) (1971 год), которые затем были активно использованы для описания геометрии пространства-времени в петлевой квантовой гравитации. В 2004 году Пенроуз выпустил книгу «Дорога к реальности» (The Road to Reality) — изложение собственных взглядов на законы Вселенной; в ней 1099 страниц, содержащих обширные комментарии к законам физики. В 2005, в июньском номере журнала Discover, Пенроуз обрисовал собственную интерпретацию квантовой механики.
Информация была взята из Wikipedia; дополнительные сведения опубликованы на сайте www.answers.com/ ― прим. верст. fb2
Ма́ртин Га́рднер (англ. Martin Gardner; род. 21 октября 1914, Талса, Оклахома, США — 22 мая 2010, Норман, Оклахома, США) — американский математик, писатель, популяризатор науки. Опубликовал более 70 книг.
Wikipedia ― прим. верст. fb2
Необходимо заметить: чтобы иметь возможность прочитать книгу даже на старых читалках, в которых не поддерживается Юникод, сделана замена некоторых символов, которые отсутствуют в «таблице символов» простого шрифта Arial, однако, смысл остается неизменным. Например, символы перевернутых букв А и Е, обозначающих соответственно Квантор общности и Квантор существования, были заменены на Ак.о. и Ек.с.. Там, где какие-то замены символов, оговорено в сносках или использованы рисунки с формулами. Верстка в простом Arial- шрифте. Выделен прописной шрифт, как в книге т. е. и читать в простом Arial‘е. ― Прим. верст. fb2
NSF — аббревиатура с англ. National Science Foundation (Национальный Научный Фонд). — Прим. ред.
Новый ум короля, о компьютерах, мышлении и законах физики, Пенроуз Р., 2003
Новый ум короля, о компьютерах, мышлении и законах физики, Пенроуз Р., 2003.
Монография известного физика и математика Роджера Пенроуза посвящена изучению проблемы искусственного интеллекта на основе всестороннего анализа достижений современных наук. Возможно ли моделирование разума? Чтобы найти ответ на этот вопрос, Пенроуз обсуждает широчайший крут явлений: алгоритмизацию математического мышления, машины Тьюринга, теорию сложности, теорему Геделя, телепортацию материи, парадоксы квантовой физики, энтропию, рождение Вселенной, черные дыры, строение мозга и многое Другое.
Книга вызовет несомненный интерес как у специалистов гуманитарных и естественнонаучных дисциплин, так и у широкого круга читателей.
Искусственный интеллект.
Очень большой интерес привлекают в последнее время исследования в области, называемой искусственным интеллектом, а часто — сокращенно — «ИИ». Целью этих исследований является научиться максимально возможно имитировать различные аспекты деятельности человеческого разума при помощи машин (как правило, электронных) и, возможно, добиться развития способностей человека в этих направлениях. Есть, по крайней мере, четыре дисциплины, которые проявляют интерес к достижениям в области ИИ. В первую очередь к ним относится робототехника — инженерная отрасль, которая занимается в основном индустриальными механическими устройствами, способными выполнять «интеллектуальные» операции — задачи, разнообразие и сложность которых требует вмешательства и контроля со стороны человека — причем выполнять их со скоростью и надежностью, выходящими за рамки человеческих возможностей, или в неблагоприятных условиях, где жизнь человека будет подвержена опасности. Кроме этого, как с коммерческой точки зрения, так и в целом, представляет интерес развитие экспертных систем, которые позволили бы закодировать самые существенные знания, относящиеся к определенным профессиям — медицинские, юридические т.п. в виде
пакета компьютерных программ! Возможно ли, чтобы опыт и экспертные оценки специалистов этик профессий были, в самом деле, заменены такими программами? Или единственный результат этих разработок, на который можно надеяться, — это просто длинный список фактической информации с полной системой перекрестных ссылок? Вопрос о том, могут ли компьютеры демонстрировать (или симулировать) полноценную деятельность интеллекта, имеет, несомненно, весьма значительные приложения в социальной сфере. Другой областью, к которой ИИ имеет непосредственное отношение, является психологи». Можно надеяться, что попытка смоделировать поведение человеческого мозга (равно как и мозга животного) при помощи электронных устройств — или ее поражение — позволит узнать нечто важное о высшей нервной деятельности. И, наконец, среди оптимистов бытует надежда, что по схожим причинам ИИ мог бы пролить свет на глубокие вопросы философии, дав человеку возможность проникновения в смысл понятия разума.
Оглавление.
Обращение к читателю
Благодарности
Предисловие
Вступление
Пролог
Глава 1. Может ли компьютер обладать разумом?
Глава 2. Алгоритмы и машины Тьюринга
Глава 3. Математика и действительность
Глава 4. Истина, доказательство и интуиция
Глава 5. Классический мир
Глава 6. Квантовая магия и квантовое таинство
Глава 7. Космология и стрела времени
Глава 8. В поисках квантовой теории гравитации
Глава 9. Реальный мозг и модели мозга
Глава 10. Где находится физика ума?
Эпилог
Литература
Иллюстративный материал, используемый в книге
Именной указатель
Предметный указатель
Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу
Книга р пенроуза новый ум короля
Размер шрифта:
14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 24
Цвет текста:
Установить
Цвет фона:
Установить
Роджер Пенроуз
Обращение к читателю
Предисловие Мартина Гарднера
Глава 1
Может ли компьютер обладать разумом?
Подход к понятиям «удовольствия» и «боли» с позиций ИИ
Сильный ИИ и китайская комната Серла
Глава 2
Алгоритмы и машины Тьюринга
Двоичная запись цифровых данных
Тезис Черча — Тьюринга
Числа, отличные от натуральных
Универсальная машина Тьюринга
Неразрешимость проблемы Гильберта
Как превзойти алгоритм
Глава 3
Математика и действительность
Сколько же всего действительных чисел?
«Действительность» действительных чисел
Построение множества Мандельброта
Платоническая реальность математических понятий?
Глава 4
Истина, доказательство и интуиция
Программа Гильберта для математики
Формальные математические системы
Платонизм или интуиционизм?
Теоремы геделевского типа как следствие результатов, полученных Тьюрингом
Рекурсивно нумеруемые множества
Является ли множество Мандельброта рекурсивным?
Некоторые примеры нерекурсивной математики
Похоже ли множество Мандельброта на нерекурсивную математику?
Сложность и вычислимость в физических объектах
Глава 5
Классический мир
Состояние физической теории
Динамика Галилея и Ньютона
Механистический мир динамики Ньютона
Вычислима ли жизнь в бильярдном мире?
Электромагнитная теория Максвелла
Вычислимость и волновое уравнение
Уравнение движения Лоренца; убегающие частицы
Специальная теория относительности
Эйнштейна и Пуанкаре
Общая теория относительности Эйнштейна
Релятивистская причинность и детерминизм
Вычислимость в классической физике:
где мы находимся?
Масса, материя и реальность
Глава 6
Квантовая магия и квантовое таинство
Нужна ли философам квантовая теория?
Проблемы с классической теорией
Начало квантовой теории
Эксперимент с двумя щелями
Квантовое состояние частицы
Эволюционные процедуры U и R
Одна частица — сразу в двух местах?
Спин и сфера Римана состояний
Объективность и измеримость квантовых состояний
Копирование квантового состояния
Объекты с большим спином
«Парадокс» Эйнштейна, Подольского и Розена
Эксперименты с фотонами: проблема для специальной теории относительности?
Уравнение Шредингера; уравнение Дирака
Квантовая теория поля
Различные точки зрения на существующую квантовую теорию
К чему мы пришли после всего сказанного?
Глава 7
Космология и стрела времени
Неумолимое возрастание энтропии
Что такое энтропия?
Второе начало в действии
Источник низкой энтропии во Вселенной
Космология и Большой взрыв
Объясняется ли второе начало Большим взрывом?
Структура пространственно-временны́х
сингулярностей
Глава 8
В поисках квантовой теории гравитации
Зачем нужна квантовая теория гравитации?
Что скрывается за гипотезой о вейлевской кривизне?
Временна́я асимметрия в редукции вектора состояния
Ящик Хокинга: связь с гипотезой о вейлевской кривизне?
Когда происходит редукция вектора-состояния?
Глава 9
Реальный мозг и модели мозга
Как же устроен мозг?
Где обитает сознание?
Эксперименты при разделенных больших полушариях мозга
Обработка информации в зрительной коре
Как работают нервные импульсы?
Параллельные компьютеры и «единственность» сознания
Имеет ли квантовая механика отношение к работе мозга?
За пределами квантовой теории?
Глава 10
Где находится физика ума?
Для чего нужны умы?
Что в действительности делает сознание?
Естественный отбор алгоритмов?
Неалгоритмическая природа математической интуиции
Вдохновение, озарение и оригинальность
Сознание у животных?
Соприкосновение с миром Платона
Взгляд на физическую реальность
Детерминизм и жесткий детерминизм
«Плиточные» структуры и квазикристаллы
Возможная связь с пластичностью мозга
Временны́е задержки в реакции сознания
Странная роль времени в сознательном восприятии
Заключение: точка зрения ребенка
Иллюстративный материал, используемый в книге
Роджер Пенроуз «Новый ум короля: О компьютерах, мышлении и законах физики»
Может ли компьютер заменить человека? Способна ли машина чувствовать, любить, осознавать себя? Насколько реально создать сильный искусственный интеллект? Книга Роджера Пенроуза убедительно доказывает, что ответ на эти вопросы – отрицательный. Выдающийся физик и математик Роджер Пенроуз отправляет нас в путешествие по миру открытий человеческого гения. Автор книги, понятной даже школьнику, показывает нам этапы построения современной картины мира и белые пятна на этой картине. Понимание физических основ феномена сознания, по мнению Р. Пенроуза, поможет восполнить недостающие звенья в общей картине мира.
«Более разумные вычислительные машины могут помочь решить некоторые проблемы современного мира» [1, С. 12].
Для чего написана эта книга
Приглашая нас в путешествие в мир открытий математики и физики, Р. Пенроуз предупреждает: «Но это не просто обзор научных достижений. Я еще и пытаюсь указать на целый ряд принципиальных трудностей, которые стоят перед наукой на ее пути к конечной цели. В частности, я утверждаю, что явление сознания не может быть описано в рамках современной физической теории» [2]. Автор делает акцент на проблеме понимания, которая тесно связана с проблемой описания сознания человека. Приводя в пример теоремы Геделя и Гудстейна, Р. Пенроуз предлагает читателю самому убедиться, что ни понимание, ни сознание невозможно описать известными в математике и физике способами.
Как отличить компьютер от человека
Чтобы ответить на вопрос, мыслит ли машина, Р. Пенроуз становится настоящим философом. Он ставит чисто философские вопросы:
Ответы на эти вопросы автор предлагает искать в совершенно разных областях научного знания: от математики и квантовой механики до космологии, психологии и физиологии.
Как проверить, может ли машина вести себя подобно человеку? А. Тьюринг предложил специальный тест, в котором участвуют: человек, задающий вопросы, и скрытые от этого человека компьютер и человек, отвечающие на них. Многие исследователи считают, что если спрашивающий не отличит ответы компьютера от ответов человека – значит, компьютер мыслит подобно человеку. Однако при этом непонятно, осознает ли компьютер предлагаемые вопросы или его действия – всего лишь удачная имитация мышления?
Исследования искусственного интеллекта
«Область науки, получившая, может быть, не слишком удачное название «искусственный интеллект», неискушенному читателю обычно представляется сферой исследований, основной целью которых является создание устройств, имитирующих человека во всей полноте его деятельности. На самом деле специалисты, работающие в этой области, преследуют гораздо более скромную цель – выявить принципиальные механизмы, лежащие в основе человеческой деятельности, чтобы применить их при решении конкретных научно-технических задач» [3, С. 5].
Первую остановку путешествия в мир науки Р. Пенроуз делает в области искусственного интеллекта. Здесь мы знакомимся с наиболее яркими достижениями и возможностями их использования:
Автор описывает наиболее впечатляющие достижения. Например, черепашка Грэя В. Уолтера, способная самостоятельно подключаться к розетке, когда заканчивался заряд батареи, и затем продолжать передвигаться. Компьютер-психотерапевт, имитирующий беседу с пациентом. Шахматные компьютеры, обыгрывающие гроссмейстеров.
Можно смоделировать на компьютере ситуации получения удовольствия или боли, но эти ситуации не будут равнозначны осознанию человеком этих ощущений. Далеко не все действия человек осознает. На его реакции может влиять множество трудно учитываемых факторов.
В книге описан мысленный эксперимент Серла, с которым связана проблема понимания. Автор показывает, как без знания китайского языка можно по инструкции давать правильные ответы по-китайски. Отсюда следует, что выполнение алгоритма любой сложности само по себе не вызывает понимание в человеческом смысле.
Как работает компьютер
«В сущности, все современные общеупотребительные компьютеры — это универсальные машины Тьюринга» [2].
Чтобы неискушенный читатель понял принципы работы любого компьютера, Р. Пенроуз знакомит нас с понятием алгоритма и историей появления этого понятия. В качестве примера он приводит алгоритм Евклида, который был известен уже в античные времена. На этом примере мы убеждаемся, что алгоритм – это логическая последовательность действий и условий их выполнения.
Раскрывая понятие алгоритма, автор показывает, какие процессы вообще подлежат алгоритмизации. Затем он знакомит нас с концепцией Алана Тьюринга, которая легла в основу изобретения компьютера. Эта концепция получила название «машины Тьюринга».
Машина записывает данные с помощью двоичной системы. При этом каждая запись состоит из чередующихся в определенной последовательности нулей и единиц. Таким образом можно записать любое число и любой текст. В универсальной машине Тьюринга на основе двоичной системы записываются также команды, которые управляют действиями машины.
Путешествие в страну Тор’Блед-Нам
Сказочная страна, в которой мы оказались – множество Мандельброта. В этой стране живут комплексные числа, которые Р. Пенроуз называет одним из чудес математики. Без комплексных чисел немыслима квантовая механика. Чтобы объяснить нам, что собой представляют комплексные числа, автор знакомит нас сначала с системой действительных чисел. Вводит нас в проблему вычислимости и невычислимости в математике. Он показывает, как связаны действительные и мнимые числа и как образуются комплексные числа. Мы убеждаемся в волшебных свойствах комплексных чисел. Теперь мы сможем разобраться, как строится множество Мандельброта.
Р. Пенроуз рассматривает проблему реальности математических объектов. Он приходит к выводу, что в математике происходят открытия, а не изобретения. Множество Мандельброта – яркий пример такого открытия. «Подобно горе Эверест, множество Мандельброта просто-напросто уже существовало «там вовне»!» [2].
Интуиция и истина
«…связанные с понятием алгоритма объекты составляют очень узкую и ограниченную часть математики» [2].
В четвертой главе своей книги Р. Пенроуз показывает красоту и возможности неалгоритмической математики. Он здесь ищет решения философских проблем:
Для простоты автор рассматривает проблемы математической истины. Он пишет о великих открытиях в этой области, сделанных в ХХ столетии. К таким открытиям относятся парадокс Бертрана Рассела и теорема Геделя. Гедель ввел понятие неразрешимости в математике. Р. Пенроуз подчеркивает, что выводы Геделя «дают нам возможность, воспользовавшись интуицией, выходить за пределы любой рассматриваемой формализованной математической системы» [2].
Автор рассматривает плодотворность принципов рефлексии для выхода за рамки любой формальной системы, которые позволяют «получить новые, основанные на интуитивных догадках, представления, которые ранее казались недостижимыми» [2].
Р. Пенроуз знакомит нас с тремя основными течениями в математике: платонизмом, формализмом и интуиционизмом. Себя он причисляет к платонистам. Автор считает, что «абсолютность математической истины и платонистское существование математических понятий, по существу, тождественны» [2].
Мир классической физики
«…мы еще не знаем физику настолько, чтобы (даже в принципе) иметь возможность адекватно использовать ее язык для описания работы человеческого мозга» [2].
На этой станции в нашем путешествии мы попадаем в мир физических законов. Р. Пенроуз убеждает нас, что нам необходимы эти знания для понимания роли, которую сознание играет в природе, какое место оно должно занимать в общей картине мира.
Автор показывает нам развитие теоретической мысли физиков до появления квантовой механики и роль квантовой механики в прогрессе технологии и понимании процессов мышления. Особое значение для понимания работы мозга имеет электромагнитная теория Д. Максвелла. Эта теория первая обнаружила отклонения от динамики Ньютона.
Мы погружаемся в проблемы вычислимости и невычислимости. Эти проблемы имеют отношение к решению вопросов об алгоритмизации физических процессов.
Р. Пенроуз приводит свою классификацию физических теорий [2]:
Примером превосходной теории автор считает Евклидову геометрию. Он относит ее, вопреки привычным представлениям, к физике как теории физического пространства и геометрии твердых тел. Превосходными являются обе теории относительности Эйнштейна, квантовая электродинамика. Все эти теории внесли изменения в представления об окружающем нас мире.
Квантовая теория и физический мир
«Не исключено, что наш разум есть не просто элемент в игре так называемых «объектов» классической структуры, а скорее представляет собой качество, сущность которого коренится в необычных и удивительных особенностях физических законов, управляющих нашим миром» [2].
Р. Пенроуз называет квантовую теорию «самой точной и загадочной из физических теорий» [2]. Квантовая теория родилась тогда, когда классическая физика показала свою несостоятельность для объяснения многих явлений, наблюдаемых экспериментаторами.
Автор сравнивает возможности в построении реальной картины мира классической и квантовой теорий. Для понимания реальной картины мира философам нужна квантовая теория. Без квантовой теории невозможно объяснить, как работает наше сознание и мышление. С этим утверждением согласуются исследования Карла Прибрама. Он пришел к выводу, что мозг работает в соответствии с голографическим принципом и создал голографическую модель мозга [4].
Р. Пенроуз задается вопросом: может ли сознание экспериментатора влиять на процесс измерения? Ответ нужно искать в квантовой теории.
Автор показывает нам роль уравнения Шредингера для точного описания квантовых состояний. Мы узнаем об экспериментах, демонстрирующих нелокальность квантовой физики.
Р. Пенроуз делает вывод, что для построения реальной картины мира нужна и классическая физика, и квантовая механика.
Время, сознание и космология
Как мы ощущаем время? Оказывается, время в физической теории совершенно не соответствует нашим ощущениям. В классической физике прошлое и будущее равноправны. Для нас – прошлое определено, а будущее вероятно. Второе начало термодинамики проливает свет на асимметрию времени. Чтобы понять второе начало термодинамики, мы попадаем в сказочный мир, в котором время может течь в прошлое. Там разбитый стакан с водой восстанавливается, наполняется водой и запрыгивает обратно на стол, с которого упал. В нашем мире ничего подобного не происходит. Причина этого – в энтропии (мера неупорядоченности системы). Возрастанием энтропии объясняется асимметрия времени.
Источником низкоэнтропийной энергии, поддерживающей жизнь на Земле, является Солнце. Дальнейший поиск источника низкой энтропии приводит нас к процессам зарождения Вселенной и теории Большого взрыва. Оказывается, никакого взрыва не было. Вселенная образовалась из горячего протошара.
Автор приходит к выводу, что по мере развития квантовой механики должна появиться «квантовая теория самой структуры пространства и времени» [2].
В поисках сознания и моделей мышления
«…сознание, в сущности, есть способность «видеть» непреложную истину; и что оно может представлять собой своеобразный контакт с миром идеальных математических идей Платона» [2].
Как связано строение мозга с нашими мыслями, чувствами? Где находится наше сознание? Р. Пенроуз рассказывает нам, как ученые искали ответы на эти вопросы. Автор объясняет, чем отличается работа нашего мозга от работы вычислительной машины. Он рассматривает различные концепции влияния сознания на работу мозга, как проявляется наше сознание при различных состояниях мозга. Р. Пенроуз приходит к выводу, что наших знаний недостаточно, чтобы адекватно описать мыслительные процессы.
Что такое математическая интуиция? Можно ли работу интуиции представить в виде алгоритмов? Дело в том, что в творческом мышлении участвуют как осознаваемые человеком процессы, так и неосознаваемые [5]. Результат работы неосознаваемых процессов выходит на сознание, когда человек отстраняется от решаемой задачи. Это часто происходит во сне, на прогулке, во время занятий хобби. Р. Пенроуз приводит пример известного математика Анри Пуанкаре, как решение проблемы пришло ему, когда он садился в автобус и о проблеме забыл.
Интеллект непосредственно связан с сознанием. Работу сознания мы не можем представить в виде алгоритмов, поэтому невозможно алгоритмически смоделировать интеллект. Неалгоритмизируемая природа сознания и мышления лишает нас возможности создать искусственный интеллект, обладающий такими же способностями, что и интеллект человека.
«Становление ноосферы в значительной мере будет зависеть от углубления гуманистической составляющей информационного пространства – от того, насколько всё оно пронизано человеколюбием, подлинной любовью к людям» [6].
Книга Р. Пенроуза начинается прологом – фантастической ситуацией запуска сверхмощного компьютера Ультроника в какой-то маленькой стране. Президент этой страны надеется, что всемогущий искусственный разум освободит его от принятия решений по управлению государством. Автор показывает раболепие публики перед новым всезнающим компьютером. Никто не решается задать вопрос уникальному машинному интеллекту, наверняка превосходящему возможности человеческого ума. Лишь мальчик – сын главного технолога проекта – поднимает руку. Только в эпилоге мальчик задает Ультронику «человечный» вопрос: «Себя чувствуешь?». Ультроник терпит поражение перед человеческим разумом: машина не понимает вопроса.
После пролога, в котором показано преклонение людей перед всемогущей техникой, Р. Пенроуз отправляет нас в путешествие по достижениям человеческого гения. Мы наблюдаем этапы развития разных отраслей науки. Но вместе с достижениями развивается и технократическая парадигма, основанная на потребительских стандартах и аморальных науке и технике. В мальчике Адаме можно увидеть прообраз науки будущего, поставившей проблемы Человека, его сознания, чувств, ценностей во главу угла.
Сегодня мы наблюдаем, как технократическая парадигма ХХ века уходит в прошлое. На первый план выдвигаются гуманитарные проблемы. Человек из средства становится целью прогресса. Идет процесс перехода человека в новое качество: от «человека разумного» к «человеку духовному», ищущему гармонию в отношениях с природой и с окружающими людьми [7]. Книга Р. Пенроуза – гимн человеческому гению, способному не только на великие открытия в познании законов природы, но и в самопознании.
Список использованных источников:
Автор: Татьяна Соколовская, специалист по информатике, программист
Редактор: Редактор: Чекардина Елизавета Юрьевна
Если вы заметили ошибку или опечатку в тексте, выделите ее курсором и нажмите Ctrl + Enter
Не понравилась статья? Напиши нам, почему, и мы постараемся сделать наши материалы лучше!