Познание мира. Механизмы и пределы

2.3. Познавательный потенциал и его пределы

Теперь ответим на вопрос, откуда берутся модели, например, у человека, которые он использует для формирования представлений об окружающей его среде?? Исходя из сказанного, нужно сделать допущение, что эти модели заданы от рождения или, по крайней мере, могут генерироваться случайным образом в некотором участке мозга.

(Правильная модель, то есть отражающая законы природы, отбирается в процессе экспериментального информационного взаимодействия с внешней средой по механизму, описанному в примере с «законом земного притяжения». Следовательно, человек информирован (реально и потенциально) настолько, насколько он обеспечен моделями окружающей его действительности. Или, с другой стороны, познавательные возможности человека ограничены числом моделей окружающего его мира, которые содержатся в его мозге.

Отсюда вытекает любопытное следствие, что все без исключения психически нормальные люди являются потенциальными гениями, поскольку у каждого человека от рождения уже имеется весь набор представлений об окружающей действительности, но он просто не активирован. И отличие гения от обычного человека заключатся лишь в том, что гений в состоянии активировать познавательные модели без посторонней помощи, а все остальные люди – только посредством гения. При этом гений так представляет открытую познавательную модель людям, что она немедленно у них активируется.

С этой точки зрения обучение представляет собой лишь активирование потенциальных познавательных моделей. Можно предвидеть возражение, что не все люди могут сходу осмыслить, например, теорию поля в физике или генетику в биологии. Но это связано лишь с тем, что для понимания сложных познавательных моделей нужно активизировать достаточно много вспомогательных. Такая активизация вспомогательных моделей достигается специальным обучением в качестве профессионала биолога или физика, например.

Исходя из этих представлений, можно ввести понятие познавательного потенциала и степени исчерпания познавательного потенциала. Познавательный потенциал естественно измерять числом моделей, среди которых выбирается правильная. В нашем примере с земным притяжением познавательный потенциал равен 4. Степень исчерпания познавательного потенциала можно определить как число использованных моделей среди мыслимых. В нашем примере с земным притяжением на сегодня использована модель 1 (камень падает на землю) и мы осведомлены о невесомости, то есть использована и модель

Следовательно исчерпание познавательного потенциала = 2/4?100 = 50 %, а значит мы наполовину исчерпали свой познавательный потенциал, связанный с гравитацией. Понятно, что приведенный пример не отражает действительного положения дел в современной теории гравитации, а лишь иллюстрирует предложенную теорию информации. Но вместе с тем, указанные подходы очевидно применимы и к оценке реальных познавательных процессов.

2.4. Неоднозначность представлений о мире

Рассмотрим снова пример с выключателем (рис. 2.2), когда в информационном взаимодействии участвуют: некто нажимающий на выключатель (АБИ), электрическое устройство (НБИ) и Наблюдатель. Допустим теперь, что описанная выше точная схема (модель) устройства (лампочка-выключатель-провода-источник питания) неизвестна Наблюдателю, так как она скрыта от него коробкой. Наблюдатель лишь видит положение кнопки выключателя (включено-выключено) и свет лампочки (светит или нет). То есть мы рассматриваем ситуацию, которая в кибернетике известна как взаимодействие с «черным ящиком», устройство которого нужно угадать, действуя на его входы (выключатель) и наблюдая за результатом, то есть состоянием лампочки.

Рис. 2.2. Неоднозначность представлений об устройстве «черного ящика»

Исходя из результатов взаимодействия АБИ и НБИ, Наблюдатель может предложить, например, следующие варианты внутреннего устройства (информационные модели) «черного ящика»:

1) модель, соответствующая реальной внутренней схеме (лампочка-выключатель-провода-источник питания);

2) модель, состоящая из дублирующих проводов, например, на случай отказа одной из линий;

3) модель, состоящая из двух источников питания, для увеличения длительности энергоснабжения;

4) модель, с двумя меняющимися лампочками, на случай, если какая-то перегорит и т. п.)

Любая из вышеперечисленных моделей будет пригодной для объяснения поведения «черного ящика» в ответ на нажатие на выключатель. Более того, одно и то же поведение «черного ящика» (НБИ) в ответ на нажатие выключателя (АБИ) может быть в равной степени хорошо объяснено практически бесконечным множеством вариантов моделей его строения. Возникает такое ощущение, что неправильных описаний наблюдаемого поведения НБИ бесконечно много, в то время как на самом деле НБИ ведет себя в соответствии с одной, совершенно определенной познавательной моделью, по крайней мере, когда какое-то поведение реализовано.

В связи неоднозначностью представлений о познавательных моделях, возникают, по крайней мере, три вопроса. Во-первых, почему так много моделей годятся для описания поведения НБИ? Во-вторых, как из этого множества мыслимых и правильно описывающих наблюдаемое явление познавательных моделей, выбрать наиболее правдоподобную? В-третьих, что может служить критерием неправильно выбранной для объяснения явления познавательной модели?

Исходя из первого примера с лампочкой, дадим ответ вначале на вопрос – почему так много моделей годятся для описания наблюдателем поведения НБИ? Как мы видим, любой из вышеописанных вариантов строения модели поведения НБИ выглядит разумным, то есть не противоречит наблюдаемому поведению электрического устройства. Что это значит? А то, что предложенные варианты строения модели НБИ могут быть в принципе реализованы в этом мире, если того потребуют обстоятельства. Например, для обеспечения высокой «живучести» НБИ, как в нашем примере с дублированием элементов в электрическом устройстве.

В живой природе, например, как минимум с дублированием встречаемся на каждом шагу: два глаза, два уха, четыре конечности, множество листьев на деревьях и т. п.

Отсюда можно сделать вывод, что у человека, как несравненно более сложного создания, чем выключатель с лампочкой, содержится огромный спектр и действующих и неактивных, до поры до времени, познавательных моделей окружающего мира, которые гарантируют ему высокую степень выживания в среде обитания. Причем, когда модель поведения НБИ скрыта от Наблюдателя (как в примере с лампочкой), то Наблюдатель может подобрать, из имеющегося у него в банке моделей, целый спектр подходящих. Это связано с известным в моделировании принципом: чем более сложная по строению модель используется для описания явления, тем легче с ее помощью имитировать явления природы. Так как усложнению представлений о простом процессе (пример с лампочкой) практически нет предела, то и моделированию простых процессов практически нет предела усложнений. Более того, чем проще устроен наблюдаемый процесс, тем большим числом моделей его можно описать.

В случае простых по механизму явлений природы, выбор из мыслимых моделей его описания основывается на принципе минимальной сложности («бритва Оккама»): не следует вводить сущностей сверх необходимых. На эту тему довольно увлекательно рассуждает кандидат физико-математических наук В.Б.Губин в свой статье «Об одном варианте принципа бритвы Оккама», с которой можно ознакомиться в Интернете по адресу

http://sky.kuban.ru/Phys-Math/gubin/8.HTM.

Если же Наблюдатель сталкивается с явлением, уровень сложности которого превышает его познавательный потенциал (то есть в его банке информации отсутствует модель процесса, равная или превышающая по сложности наблюдаемое явление), тогда принципы его описания Наблюдателем будут кардинально отличаться от моделирования простых явлений. Для предсказания поведения сложного явления, Наблюдатель будет вынужден строить целый спектр познавательных моделей, каждая из которых будет правильно описывать только одну из сторон сложного явления природы. Но Наблюдатель не будет в состоянии предложить единую познавательную модель такого сложного явления, которая была бы применима для всех случаев. Строение живых организмов и окружающий нас мир как раз и относятся к явлениям, сложность которых, по крайней мере, на сегодня, превышает познавательный потенциал человечества. Критерием непостижимости окружающего нас мира как раз и является прогресс науки и, более того, разнообразие наук – каждая из них объясняет только один из аспектов природы, и нет ни одной из них, которая бы объясняла все и сразу.

Итак, исходя из вышесказанного, можно сформулировать два основных принципа, которыми руководствуется Наблюдатель при выборе познавательной модели среди множества мыслимых? Первый и практически наиболее широко используемый – принцип максимально возможной простоты. Второй, которым на сегодня руководствуются исследовали, предлагающие теории строения нашей Вселенной. Он заключается в максимально возможном охвате одной моделью окружающей действительности, чтобы с ее помощью можно было объяснить все явления нашей Вселенной.

Продемонстрируем использование этих принципов на примере выключателя. Исходя из максимальной простоты, наиболее адекватной нужно считать модель (1), поскольку она состоит из минимального числа элементов, полностью объясняющих свойства выключателя. Если мы теперь постараемся построить модель, которая включала бы все мыслимые модели строения выключателя, тогда она будет выглядеть так: произвольное число (число n, на математическом языке) выключателей, лампочек, источников питания и проводов, но соединенных единообразно, как в модели 1, которая состоит единичных элементов (короче, хаос, который мы, в конце концов, ограничиваем выше названным минимумом, Марк). В случае, когда n = 1 мы получим модель 1 из единичных элеменов; когда n = 2 для проводов, а для остальных элементов n=1, тогда это модель 2; когда n = 2 для источников питания, то это модель 3, а если n = 2 для лампочек, то это модель 3. Таким образом, общая модель, состоящая из n-ного числа элементов, описывает модели с любым числом элементов, даже не указанные в примере.

Приведенный пример «всеобщей» модели хотя и простой, но он дает достаточное представление о возможном способе построения сложных моделей, которые могут отражать практически безграничное число мыслимых в природе процессов. С другой стороны, именно чрезвычайно простая модель строения выключателя позволяет очень легко предложить обобщенную модель такого типа устройств.

2.5. Предел познаваемости нашего мира

На первый взгляд, кажется совершенно безумной идея поиска такой единой универсальной модели нашей Вселенной, которая бы могла объяснить все многообразие проявлений окружающей нас действительности, в том числе феноменов жизни и разума. Тем не менее, такие амбициозные задачи ставят перед собой некоторые ученые, практически исключительно физики и математики берем в расчет, так как предмет нашей книги – современная наука, а не религия (еще раз подчеркну – я не теолог).

Вероятно, вдохновляет ученых на решение сверхзадачи «Объять необъятное» наглядный пример – существование нашей Вселенной, в которой все сущее подчиняется определенным законам. А это указывает, с точки зрения логики, на вероятность какого-то всеобщего закона, из которого вытекают все остальные частные, по которым живет мир. Но нельзя исключить, что рождение и развитие Вселенной происходило по таким законам, которые не сводимы к методам современной математики или другим, доступным человечеству, как виду, аналитическим методам. Ведь для животных математические методы анализа абсолютно непостижимы. Следовательно, нельзя исключить, что строение Вселенной непостижимо для человечества, если оно в принципе не в состоянии овладеть адекватными для такой задачи методами анализа.

Но даже если допустить, что человеческий интеллект позволяет открыть всеобщий закон, по которому живет и развивается наш мир, то остается неясным можно ли экспериментально доказать верность открытого универсального закона природы, как например, законов Ньютона. Опыт развития физики, космологии и биологии, например, показывает, что расширение знаний в этих областях сопровождается ростом технических требований к исследовательским методам. Сравним, например, техническое обеспечение физических экспериментов для доказательства законов Ньютона и известной формулы Эйнштейна. Или, законов генетики, открытых Менделем на грядке с бобами и современных исследований генетиков, которые технически доступны только высокоразвитым странам.

Человечество не в состоянии технически освоить даже свою Галактику, чтобы экспериментально проверить свойства, которые предполагают ученые-теоретики.

Дальнейшему погружению в микромир также препятствуют ограниченные технические возможности человечества. Не говоря уже о том, что время научного наблюдения за Вселенной человечеством, по сравнению с ее возрастом, просто ничтожно.

Но, возможно, познавательные перспективы человечества не так мрачны. Во-первых, относительно времени наблюдения. Многое зависит от обычно существенной разницы между скоростями изучения и возникновения объекта. Книга, например, пишется намного дольше, чем читается. Аналогично и во Вселенной. Мы ведь не создаем Вселенную, а всего лишь стараемся понять ее законы. На это вполне может хватить жизни человечества, если не произойдет планетарный катаклизм, который его преждевременно погубит.

2.6. Естественный вселенский отбор

С точки зрения дарвиновской теории эволюции, успешное познание Вселенной нужно человечеству, как виду, для выживания за пределами Земли. Следовательно, не исключено, что человечество как раз и наделено достаточно высоким для выживания во Вселенной темпом ее познания. Возможно, динозавры, погибшие при столкновении Земли с огромным метеоритом, поплатились, как вид, за познавательную лень – они не успели за отпущенное природой время трансформироваться в вид существ, способных противостоять космическим катаклизмам. Если это так, то тогда гибель живых существ на планетах в космических катаклизмах является тоже своего рода естественным отбором, но уже не в планетарном, а вселенском масштабе. Жизнь поддерживается достаточно долго на тех системах планет или галактиках, где живые существа обладают достаточно высокой скоростью познания Вселенной, чтобы обеспечить свое выживание за пределами родной планеты. Может быть, человечеству повезло, и оно обладает таким потенциалом.

Осознание человечеством этой сверхзадачи – распространение жизни за пределы Земли, может быть тем стимулом, который заставит его выделять на научные исследования существенно больше ресурсов, чем оно это делает сегодня. Как известно, особо щедрое финансирование науки стимулирует военная угроза государствам. Но это очень частная угроза, по сравнению с возможной гибелью жизни на Земле. По крайней мере, в ближайшее время, следовало бы максимально поддержать исследования, направленные на освоение Марса, что могло бы существенно повысить выживаемость человечества при гибели Земли. Но пока политиков не особенно беспокоит будущее человечества и только отдельные государства (Россия, США) серьезно занимались до последнего времени освоением космоса. Но такое внимание России и США к космосу, все-таки, не было связано с задачей повысить выживаемость человечества, а является побочным продуктом все той же войны, хотя и «холодной». После ее завершения не только в России, но и в США финансирование, как космических проектов, так и фундаментальных научных исследований заметно сократилось.

Нам неведомы законы, вызывающие войны между народами, но не исключено, что основная их роль как раз и заключается в совершенствовании механизмов защиты человечества, чтобы обеспечить, в конечном счете, его выживаемость не только в пределах планеты, но и в нашей Солнечной системе (.). Например, разработанные на сегодня технически развитыми странами средства военной самозащиты могут с успехом использоваться и для защиты Земли от столкновения с кометой или большим метеоритом, которые могут вызвать гибель всего живого. Если это так, то направление всех свободных ресурсов человечества на предотвращение глобальной угрозы, исходящей из космоса, может ликвидировать побудительные стимулы к войнам. Для этого государства должны осознать, что единственным реальным и абсолютно безжалостным их врагом, является Космос или естественный вселенский отбор.

2.7. Врожденные интеллектуальные ресурсы человека и научный эксперимент

Возвратимся от этого «лирического отступления», посвященного судьбе человечества, к скучным механизмам познания. Если считать, что времени для познавательной деятельности человечеству отпущено достаточно, то самым важным, в плане познавательного потенциала человечеством законов Вселенной, является врожденный интеллектуальный ресурс человека. Если исходить из предложенной концепции познания, то, по сути, все что мы познаем, это модели окружающей действительности, которыми каждый из нас снабжен от рождения. Следовательно, основа наших знаний, как текущих, так и будущих находится не в бескрайних просторах Вселенной и не глубоко в микромире, а сосредоточена в нас самих. Исчерпав все мыслимые модели окружающей нас действительности, которые находятся в мозге человека, мы, одновременно исчерпаем и познавательный потенциал человечества. Насколько правильно отражают окружающий нас мир модели, которым владеет человеческий интеллект, мы оценим несколько позже, когда механизмы познания рассмотрим более детально.

Но если, исходя из вышесказанного, для изучения окружающего мира достаточно исследовать познавательные модели человека, тогда зачем нужны различного рода научные эксперименты, которые считаются фундаментом любой науки? К сожалению, у нас нет пока никаких других критериев оценки правильности модели, кроме сопоставления ее гипотетических (абстрактных) свойств и реально наблюдаемых.

С помощью такого сопоставления выясняется, в каком из мыслимых интеллектом миров мы живем на самом деле. Или другими словами, какими реально свойствами обладает наблюдаемый объект, по сравнению со всеми мыслимыми.

Опишем типичный научный эксперимент, воспользовавшись примером с выключателями. Пусть нам доступны только кнопка выключателя и через микроскопическое отверстие мы можем наблюдать только свет от лампочки, но не саму лампочку (рис. 2.3). Допустим, у нас две гипотезы (модели) электрического устройства: 1) все элементы единичные; 2) в выключателе 2 лампочки, которые автоматически сменяются, если одна из них перегорает. Как можно выяснить, какая из гипотез верна? Все зависит от наших технических возможностей! Если мы в состоянии открыть коробку, в которую заключен выключатель со всем своим содержимым, в том числе и с лампочками, тогда внутреннее его устройство станет нам очевидным и на этом наш эксперимент закончится.

Но, к сожалению, в научном исследовании таких фантастических технических возможностей не бывает.

Рис. 2.3. Исследовательский эксперимент с «черными ящиками»

Обычно, доступна наблюдению только какая-то часть объекта исследования, по свойствам которой ученый должен угадать строение объекта в целом. Например, мы можем лишь сколько угодно раз нажимать кнопку и наблюдать свет лампочки, исходящий из микроскопического отверстия. Сможет ли мы в этом случае установить сколько лампочек внутри выключателя. Вряд ли. То есть мы столкнулись с познавательной задачей, для которой нет решения, ввиду отсутствия у нас технических возможностей. Но мы можем тогда упростить задачу, чтобы получить хоть какую-то содержательную информацию о лампочке. Допустим, что у нас этих выключателей с лампочкой очень много. Тогда поставив их все в положение «включено», мы можем выяснить, хотя бы, сколько времени в состоянии светить лампочка. В результате такого эксперимента мы установили, допустим, что часть устройств горит в два раз дольше других. Отсюда можно сделать вывод, например, что в одной части выключателей в два раза больше лампочек, чем в другой. Но если при этом мы знаем размер лампочек, то, измерив коробку с лампочкой и выключателем, мы пусть обнаружили, что в коробку не может поместиться более двух лампочек. Теперь мы можем сделать обоснованный (но косвенный!) вывод, что часть выключателей содержит одну, а другая часть – две лампочки. Таким образом, мы хотя и не до конца ответили на поставленный «научный» вопрос о числе лампочек в устройстве, но, по крайней мере, показали, что в природе, вероятно, существуют выключатели с одной и с двумя лампочками. Даже из этого простейшего примера исследовательского эксперимента очевидно, насколько сложен процесс изучения объектов природы, когда доступной изучению является лишь небольшая его часть. И из выше представленного описания исследовательской деятельности, надеюсь, стало очевидным, почему мыслимые модели поведения окружающей действительности необходимо проверять экспериментально. Только так мы в состоянии отличить мыслимые модели объектов, от реально отражающих их свойства.

Отсюда также следует, что для того, чтобы узнать, как устроена окружающая нас Вселенная на самом деле, т. е. какими реально свойствами обладает окружающий нас мир, современные научные методы требуют реального взаимодействия человечества с физическими макро-, микро-мирами, а также с миром живой природы.

Темы для размышлений:

В конце раздела 2.1. указано: «…если не сформировано восприятие (модель) движения камня от руки к земле, то такое движение для человека практически отсутствует. В этом случае человек бы наблюдал, вероятно, исчезновение камня, то есть пятый вариант поведения камня и сделал бы вывод, что брошенный камень исчезает неведомо куда». Вопросы. Можно ли так категорично утверждать, что явления природы, для которых в мозге человека отсутствуют модели восприятия, не могут им даже замечаться? Если ответить на этот вопрос положительно, то отсюда следует, что не все изображения, которые воспринимает глаз, могут быть осознаны мозгом. То есть человек оказывается ментально слеп, по крайней мере, отчасти. Действительно ли это так? Или зрением не воспринимаются явления природы, для которых в мозге нет познавательных моделей? Тогда нельзя исключить, что рядом с нами могут происходить события, о которых мы никогда и ничего не узнаем, так как для их восприятия у нас от природы нет подходящих для этого познавательных моделей. Верен ли такой вывод? Более того, нет ли среди нас таких исключительных людей, которые, благодаря уникальным познавательным моделям, могут воспринимать явления природы, недоступные всем остальным или обладать уникальными знаниями? Насколько они отличаются от других, обычных людей? Как их отличить от сумашедших или шарлатанов, которые утверждают, что обладают уникальными способностями? Тем более, что людей с ограниченным набором познавательных моделей практически каждый может обнаружить не только по исключительной «тупости», но и по странному поведению, выражению лица и другим характерным признакам. Яркий пример – кретинизм, как диагноз, в районах выраженного недостатка в пищевых продуктах и воде микроэлемента йода, когда этот дефицит не устраняется специальными профилактическими мерами. Люди, страдающие кретинизмом, похожи друг на друга, как очень близкие родственники. Поскольку отсутствие в пище всего лишь одного микроэлемента – йода, ведет к грубым нарушениям интеллектуальной деятельности, то возникает еще однин естественный вопрос. Нет ли среди населения земного шара такой исключительной группы людей, национальные особенности кухни которой, стимулируют у них необыкновенно высокий интеллект, благодаря чему они «обставляют» все другие народы? Не американцы ли это с их макдональдсами? Или японцы? Или еще кто?

1. В разделе 2.3 введено понятие «исчерпание познавательного потенциала» и простейший метод его расчета.

Вопрос. Что может быть критерием исчерпания человечеством познавательного потенциала в какой-то области знаний? В разделе 10 этой книги дан один из возможных способов такой оценки. Но можно, очевидно, предложить и другие.