Птолемей считал, что Земля находится в центре Вселенной. Солнце вращалось вокруг неё. Планеты танцевали вокруг нас.
Он ошибался.
Но тогда он этого не знал. Он просто продолжал латать свою карту всякий раз, когда новые наблюдения её опровергали. Века доработок и правок. Затем пришёл Коперник. Гелиоцентрическая модель. Простая. Элегантная. Эта революция изменила не только астрономию, но и всё остальное.
Мы обожали эту историю. Специальная теория относительности похоронила эфир. Теория дрейфа континентов утопила гипотезы о затонувших сухопутных мостах.
Побеждает простота. Это и есть Бритва Оккама. Приписываемая Уильяму Оккаму XIV века, она стала учебным пособием, которое мы преподдаём студентам. Начинайте с малого. Добавляйте переменные только тогда, когда это необходимо. Минимум предположений. Меньше причин. Конкретные предсказания.
Это кажется правильным. Это кажется безопасным.
«А что, если простота становится врагом точности?»
Марина Дубова не считает это безопасным. Она работает в Институте Санта-Фе, центре изучения сложных систем. Она утверждает, что, требуя простоты, мы скрываем истину.
Мы создаём компьютерные симуляции. Помещаем людей в «микромир». Переворачиваем с ног на голову наше собственное восприятие.
И что мы видим? Самые почитаемые правила научного метода могут мешать нам.
И это важно прямо сейчас. Не только для нас, но и для машин. Мы создаём ИИ-учёных. Если мы научим их думать как францисканские монахи XIV века, они останутся ограниченными. Нам нужен ИИ, который видит скрытые структуры, а мы их игнорируем.
Томас Льютон встретился с Дубовой, чтобы разобрать этот вопрос. Вот что она сказала о разрушении устаревших шаблонов.
Простота — это человеческая ошибка, а не преимущество
Мы ленивые создания. Когнитивные учёные это доказали. Психолог Танья Ломброзо обнаружила, что мы предпочитаем общие, простые объяснения, даже если они менее вероятны.
Представьте инопланетного пациента. Два симптома.
Вариант А: Одно заболевание, вызывающее оба симптома.
Вариант Б: Два заболевания, каждое из которых вызывает свой симптом.
Данные говорят, что вариант Б более вероятен.
Но люди всё равно выбирают А.
Почему? Потому что это кажется чище. Мы ненавидим сложность. Поэтому мы начинаем с неё. Дубова проверила это с помощью агентных моделей. Некоторым агентам было дано указание минимизировать переменные (в стиле Оккама). Другим было сказано действовать без ограничений — создавать объяснения с тысячами переменных для системы, которой нужны всего три.
Звучит абсурдно. Тысяча переменных для одного результата?
Но это сработало. Иногда даже лучше, чем у агентов, придерживавшихся принципа экономичности.
Эти сложные модели запоминали детали. Они отслеживали температуру. Генетические риски. Качество воздуха на родной планете. Они находили паттерны, которые простые модели упускали.
Случайные эксперименты могут быть эффективнее
Ещё одно правило? Теории должны направлять эксперименты. Вы не просто бесцельно тыкаете во вселенную. Вы проверяете гипотезу.
Помните 1919 год? Эддингтон наблюдал солнечное затмение. Он проверял общую теорию относительности Эйнштейна.
Предсказание: свет искривляется.
Наблюдение: он искривился.
Теория подтверждена. В учебниках это описывается как вершина научного метода. Разум направляет наблюдение.
Дубова запустила симуляции, чтобы проверить это. У её агентов были разные стратегии: фальсификация теорий через тщательный выбор, подтверждение собственных предубеждений, случайный выбор экспериментов или поиск новизны.
Тщательные мыслители не смогли найти лучшую теорию.
Случайные исследователи победили.
Искатели новизны тоже победили.
Она провела ещё четыре проверки, чтобы убедиться, что не ошиблась. Нет. Страховочные механизмы тормозили прогресс.
Реальные нейробиологи действуют так же. В её исследовании учёные изучали «игрушечный мозг». Установка была странной — одна область контролировала несколько функций. Это нарушало стандартное правило «один к одному». Одна зона — одна задача. Распознавание лиц здесь. Язык там.
Данные говорили об обратном. Одна область выполняла обе функции.
Учёные не хотели это видеть. Они настаивали на существовании тонких различий. Они придумали две слегка отличающиеся области, которых не существовало. Их предварительные убеждения ослепили их.
Наука как осязание, а не зрение
Вот почему нам нужен сдвиг в парадигме. Не потому что простые идеи плохи. А потому что они ограничивают нас.
Раньше нейробиология верила в дискретные модули. Генетика верила в единичные гены, отвечающие за признаки.
Это было практично. Это помогло нам начать. Мы не можем обрабатывать многомерную математику в наших головах.
Но ИИ может.
Дубова указывает на явление двойного спуска (double descent) в статистическом обучении. Мы думали, что большие модели будут запоминать шум. Будут проваливаться на новых задачах.
Но этого не происходит.
Показатели ошибок падают, достигают пика, а затем снова падают. Огромная сложность позволяет системам настолько глубоко захватывать реальность, что они способны обобщать. Они превращают детали в правила.
Если мы автоматизируем науку, используя старые привычки, мы просто масштабируем нашу слепоту.
Стоит ли идти на такой риск?
Науку обычно описывают как зеркало. Мы отражаем природу. Мы наблюдаем за ней.
Дубова предпочитает философа Хасока Чанга. Он призывает к хaptic realism (тактильному реализму). Здесь с ней солидарна Мазвиита Чиримута.
Это не взгляд.
Это прикосновение.
Тыкните в объект. Исказите его. Посмотрите, как он реагирует. Когда вы прикасаетесь к реальности, она меняется под вашим пальцем. Вы упускаете части. Поэтому вы тыкаете с другой стороны. Затем с другой.
Бритва Оккама говорит: смотрите на минимально возможную поверхность.
Бритва предлагает перестать тыкать.
Дубова хочет, чтобы мы тыкали сильнее. Исследовали странное. Позволяли сложности проникнуть внутрь.
Мы слишком боялись шума. А шум может оказаться сигналом.
