Простые правила - Дональд Сулл

Аналогии могут послужить полезным источником правил, даже когда параллели проводятся между двумя очень разными сферами. Например, в Японии междисциплинарная команда искала способы оптимально спроектировать железнодорожную сеть пригородного сообщения между Токио и его городами-спутниками[210]. Задача оказалась очень сложной, поскольку поставила разработчиков перед жестким выбором между затратами на строительство и техническое содержание транспортной сети для эффективной перевозки пассажиров из одного места в другое и затратами на создание запасных транспортных возможностей на случай сбоев или аварий на основной дороге. Метод проб и ошибок применительно к разработке транспортной сети для крупного города, безусловно, был бы худшим вариантом и потому даже не рассматривался. Сносить не оправдавшую ожиданий железнодорожную ветку и строить новую — дело немыслимое; помимо прочего, это привело бы в неописуемую ярость как налогоплательщиков, так и маятниковых мигрантов, которые ежедневно едут в столицу на работу, а вечером возвращаются обратно в пригород. Так что разработчикам явно требовались правила, позволяющие сразу спроектировать транспортные сети правильно.

И проектировщики не подкачали: они воспользовались аналогией с Physarum polycephalum — миксомицетом (многоголовый слизевик), который обычно живет в гниющих растительных остатках. Конечно, ярко-желтый слизевик едва ли можно назвать подходящим источником вдохновения для создателей транспортной сети Токио — одного из самых технологически продвинутых городов мира. Однако при всей своей примитивности этот организм достиг вершин приспособленчества в непрестанной борьбе с голодом, научившись раскидывать действенную и вместе с тем жизнеспособную сеть ползучих отростков-щупалец, умеющих находить оптимальные маршруты к пище, — а в этом и состояла суть проблемы, с которой пытались справиться проектировщики. Как же действует слизевик? В поисках пищи и кратчайших путей до нее он выпускает во всех направлениях трубчатые отростки, выписывает необычные кренделя, мастерски преодолевая территории, сходные по запутанности и сложности профиля с лабиринтами. При этом он умудряется выбирать удобнейшие маршруты от одного источника пищи до другого. Временами, правда, этот поразительный слизевик продвигается к очередному источнику пищи избыточными путями, которые можно задействовать в крайних случаях как альтернативы, если «магистральные» подходы к пище прервались или разрушились[211].

Для моделирования железнодорожной системы Токио во всей ее сложности японские ученые поместили пищу для физарума — овсяные хлопья — на тридцати семи отдельных кусках стекла, как раз по числу нужных узлов сети — для Токио и его тридцати шести городов-спутников. Причем количество пищи на каждом стекле было пропорционально населению соответственно расположенного города-спутника. А дальше ученые стали наблюдать, как слизевик выстраивает свою пищевую сеть. Он рос от центра (Токио) наружу, образуя из взаимосвязанных тяжей плазмодия паутину, и ее конфигурация напоминала уже существующую железнодорожную сеть. Тогда ученые расставили на экспериментальном полигоне источники света как раз в местах, где на местности имелись различные естественные препятствия вроде холмов и озер, через которые железнодорожные пути проложить невозможно, и слизевик, боящийся света, начал видоизменять свою сеть, обходя освещенные участки. Наблюдая за распространением плазмодия физарума, ученые вывели и сформулировали правила образа действий и правила отмены действий, включавшие такие пункты: 1) начинай искать пищу по всем направлениям, выбирая их случайным образом; 2) когда пища найдена, утолщай соответствующий отросток; 3) если отросток не нашел пищу, съеживай и отсекай его.

Применяя эти правила, ученые спроектировали компьютерную симуляцию, с помощью которой надеялись выявить оптимальную конфигурацию сети. Экспериментируя с такими переменными, как количество пищи на город или размер сечения отростков, ученые проверили разные формы рисунка сети, чтобы выявить, какая конфигурация будет оптимальной, — и все это без прокладки хотя бы одного километра реального железнодорожного пути. Изучая поведение организмов, сформировавшихся в результате эволюции миллионов поколений, и систематизируя их простые правила выживания, ученые смогли применить на практике накопленную за тысячелетия мудрость и спроектировать на ее основе самую передовую и эффективную транспортную сеть.

Пускай проектирование железных дорог с привлечением такой аналогии, как рост слизевика, выглядит чересчур диковинно, однако животный мир нередко вдохновляет нас на выработку простых правил. Термиты, пчелы и прочие общественные насекомые служат особенно богатым источником простых правил. Этой живности хватает коллективного разума на то, чтобы решать сложные задачи наподобие поиска новых квартир или миграции на гигантские расстояния, но, поскольку отдельная особь обладает малыми умственными способностями и ограниченным набором физических возможностей, коллективные действия таких созданий почти всегда могут быть описаны несколькими простыми правилами[212]. Так, результатами применения простых правил, позаимствованных у муравьев, многие люди могут любоваться у себя дома каждый день. Робот-пылесос Roomba, формой напоминающий пластмассовый летающий диск фрисби, только на колесиках, — самый распространенный робот в домашних хозяйствах[213]. В основе его работы лежат не сложные вычисления вроде картирования площади помещения, которое надо пропылесосить, а простые правила, позаимствованные конструкторами у муравьев, заготавливающих пропитание для муравейника. Точные правила, заложенные в механизм пылесоса Roomba, запатентованы и являются собственностью производителя, однако мы можем предположить, что они выглядят примерно так: 1) столкнувшись с объектом, сверни в сторону; 2) оказавшись в углу, кружись, пока не выедешь из него; 3) если уровень заряда снизился до критического, возвращайся на станцию подзарядки. Вот так ученые, понаблюдав за действиями умственно ограниченных существ, обитающих на земле с доисторических времен, поставляют в наши гостиные вполне футуристических помощников по хозяйству.

Опираться на чужой опыт при составлении собственных простых правил особенно полезно, когда характерные особенности этого опыта родственны нашему. Впрочем, решая, сработает ли аналогия, легко впасть в заблуждение, обманувшись кажущимся внешним сходством особенностей выбранной аналогии и нашего прошлого опыта. В ходе одного исследования двум группам студентов, изучающих международные отношения, дали задание выработать рекомендации по политической стратегии в сложном (вымышленном) приграничном конфликте между маленькой демократической страной и ее соседом, тоталитарным гигантом[214]. Обе группы получили одинаковые сценарии, но к ним был добавлен ряд малосодержательных подробностей: например, первой группе сообщили, что в конфликт вовлечен президент США, причем он действует из Нью-Йорка, и что беженцы потоками прибывают в страну, нелегально пересекая границу в товарных вагонах. Хотя эту группу не просили проводить исторические параллели, ее участники тем не менее настаивали на активных военных действиях, фактически повторяющих события Второй мировой войны. Второй группе в качестве малосущественных деталей сообщили, что президент США действует из Техаса, а беженцы бегут из соседней страны на мелких суденышках. Участники этой группы выступали за пассивные, невоенные меры разрешения конфликта, что перекликалось с уроками Вьетнамской войны. Сообщенные обеим группам несущественные детали никак не годились для выбора политической стратегии — и все же они легко запорошили глаза «стратегам», подсунув им неподходящие аналогии.