Эластичность - Леонард Млодинов

Понятийные сети – кирпичики наших мыслительных процессов. Любую такую сеть можно рассматривать независимо от остальных. То, что одни и те же нейроны входят в состав разных сетей, вроде бы и есть источник ассоциаций, которые мы способны проводить между разными понятиями, – это позволяет распространять активацию одной нейронной сети на другие[87]. Сталкиваясь с каким-нибудь вопросом или обнаруживая новые сведения, мы оперируем понятиями – возможно, сливаем их воедино, разводим или порождаем новые, опираясь на ассоциации. Вот так выстраивая мысли в цепочку, мы приходим к тем или иным выводам. Любое понятие, какое бы ни возникло у нас в голове, обретает физическую форму композиции нейронов понятийной сети. Это и есть приборное воплощение наших идей.

У нас в мозге этот процесс несопоставимо сложнее, чем у компьютера, в мозге насекомого или даже в мозгах у других млекопитающих. Мы вооружены способностью к понятийному анализу потрясающей широты, и это позволяет нам выкручиваться в окружающем мире. Вот почему теперь, когда борьба за выживание в дикой природе для нас почти целиком завершена, нам, людям, можно направить усилия на задачи, для природного мира неслыханные. Нам удается выдумывать застежки-«липучки», квантовую теорию, абстрактное искусство и пончики с беконом и кленовым сиропом, потому что эластичность нашего мышления позволяет нам выходить за рамки существующего мира наших чувств и изобретать новые понятия. И пока другие животные вынуждены гоняться за добычей по бескрайним полям, мы рысим на тренажере, а затем запихиваем коробку «Постной трапезы» в микроволновку и пируем смесью автолизированных дрожжей, мальтодекстрина, фосфата натрия-алюминия и еще семидесяти ингредиентов, которые производитель собирательно именует «курицей в кунжуте».

Итак, полученные извне данные представлены в мозге; что дальше? Как мозг обрабатывает эти сведения? Нейроны у нас в мозге – в некотором смысле предметы незатейливые. Каждый получает тысячи электрохимических сигналов в секунду от других нейронов, с которыми связан. Как нули и единицы в языке компьютеров, эти сигналы бывают двух видов: возбудительные и тормозящие. Никакого ума нейрон, оценивая эти входящие сигналы, не применяет, он просто добавляет возбудительные сигналы и вычитает тормозящие. Если суммарный сигнал за короткий период времени достаточно силен, нейрон срабатывает, отправляя свой собственный сигнал (возбудительный или ингибиторный) другим нейронам, с которыми связан[88]. Как же из такой примитивной системы принятия решений отдельного нейрона – попросту сработать или нет – возникают мысли и вообще интеллект всех животных?

Если поведение гусыни – хороший пример автоматического, бездумного поведения, мир насекомых дарит нам мощный пример, как разумная обработка данных может возникать из простых правил, которым подчиняется большое количество отдельных компонентов. Так получается потому, что в трудной и часто меняющейся среде, для которой простых запрограммированных способностей недостаточно, некоторые насекомые развили метод изобретательной групповой переработки данных, и этот метод, подобно нашим нейронам, производит разумный отклик от группы неразумных составляющих – отдельных насекомых.

На такое поведение способны муравьи, пчелы, осы и термиты – они называются общественными насекомыми. С эволюционной точки зрения, эти насекомые преуспели больше всех. Хоть и составляют всего два процента от всех насекомых в мире, они процветают в таких громадных количествах, что составляют половину биомассы насекомых всей планеты. Более того, несмотря на то, что любая отельная особь по размерам меньше одной миллионной части человека, если всех муравьев на свете можно было бы положить на весы, их общая масса равнялась бы массе всех людей на Земле.

Понятие «общественное насекомое» в некотором смысле ошибочно: эти живые существа о своих соплеменниках не тревожатся нисколечко. У них нет друзей, а в кафе они ошиваются ради крошек, которые вы роняете, а не для встреч с приятелями. На самом деле вот к чему я клоню: представители видов общественных насекомых – неосмысленные роботы, каждый откликается на сигналы из внешней среды в соответствии с набором простых прописанных программ. Но отличает общественных насекомых то, что за миллионы лет эволюции эти не сознающие себя программы развились так, что, взятые вместе, позволяют обращаться с информацией по-новому. Режим обработки информации у них как у отдельных особей – прописанный и жесткий, зато как у группы он эластичен. Вот поэтому, пусть не индивидуально, а как группа, они умеют оценивать сложные новые обстоятельства и действовать в них осмысленно. У них имеется коллективный разум, именуемый в понятиях математической теории сложности эмергентностью.

Чтобы понять, как это устроено, рассмотрим, как муравьи приспосабливают метод поиска пищи, когда физические границы доступных им территорий сжимаются или расширяются. Поскольку начальства у муравьев нет, нет и центрального плана. И все же, если поместить муравьев на площадку размером десять на десять футов, а затем внезапно расширить ее вдвое во все стороны, муравьи усвоят эти сведения и изменят последовательность охвата территории, чтобы действеннее исследовать бо́льшую площадь. Хотя ни один отдельный муравей не понимает, что поменялось, как группа они распознают перемену и откликаются на нее. То, что выглядит как осознанное поведение на групповом уровне, есть не более чем простой алгоритм на уровне отдельного насекомого: каждый муравей улавливает антеннами соприкосновение с другими муравьями и, применяя неизменную формулу, корректирует маршрут своего исследования в соответствии с частотой таких столкновений.

Пример этот простой, но вместе с тем такое же безнадзорное мышление позволяет муравьям как коллективу достигать многих успехов настоящего разума. Муравьи-легионеры совершают охотничьи вылазки силами аж до 200 000 рабочих особей[89]. Рабочие муравьи-ткачи, формируя себе гнезда, создают цепочки из собственных тел, что позволяет им преодолевать широкие бреши между листьями и стягивать их края вместе. Муравьи-листорезы срезают листву с растений, чтобы растить себе грибы. Аризонские муравьи-жнецы отправляют фуражиров искать еду, но если идет дождь и повреждено гнездо, фуражиры меняют ремесло, чтобы помогать наводить порядок. Все это достигается без всякого «начальствующего» муравья, управляющего вниманием группы, ее соображениями, планированием или действием.

В целом колонии общественных насекомых выказывают такой сплоченный коллективный ум, что некоторым ученым нравится считать, будто организм – это вся колония целиком, а не отдельная особь. Это применимо даже к их воспроизводству, говорит стэнфордская исследовательница Дебора Гордон. «Муравьи никогда не плодят муравьев – колонии плодят колонии», – замечает она[90].