Блоги |
Gregory Chaitin, "Proving Darwin"
Одна постоянная посетительница этого журнала не любит теорию эволюции, считая ее шарлатанством и сомнительной выдумкой. И я, кажется, догадываюсь, почему. Она инженер, человек, который придумывает новые вещи, и с ее точки зрения эволюция действительно неправдоподобна.
Во-первых, инженеру надо много и долго думать, а тут все происходит как бы само собой. Прилетела космическая частица - и опа, у зверя появился третий глаз.
А во-вторых, постепенными изменениями превратить велосипед в самолет явно невозможно - но именно этому и учит эволюция: что шаг за шагом червяк превратился в орла.
А я программист, причем до мозга костей, занимаюсь этим с подросткового возраста и представляю себе мир через эту призму. И потому для меня эволюция совершенно не выглядит ничем сверхординарным - мутирует ведь не сам велосипед, а программа по его сборке. И путем постепенных изменений действительно можно такую программу перенастроить на сборку самолета, только надо следить, чтобы все промежуточные стадии были более-менее жизнеспособны и могли бы если не летать, то хотя бы как-то ездить. А мутировать программу - и вовсе плевое дело, всего-то поменять в ней букву или цифру на другую.
Вот так я всегда это интутивно и чувствовал. И я рад, что такую же точку зрения разделяет Грегори Чейтин.
Чейтин (в русских источниках его фамилию иногда пишут как Хайтин, очевидно, из уважения к его еврейским корням) - весьма известный математик, один из основателей алгоритмической теории сложности, очень творческий человек, обладающий весьма необычным взглядом на саму математику. А еще он очень увлекательно пишет и читать его книги - одно удовольствие.
"Доказывая Дарвина" - вылазка Чейтина в область биологии, науки от математики, казалось бы, весьма далекой. Но это как поглядеть.
Ведь генетический код - это не что иное, как программное обеспечение, только придуманное на миллиарды лет раньше Алгола и Джавы, и куда более мощное, чем выдуманное человеком. К нему прилагаются наномашины, которые по этим программам умеют не просто мигать лампочками или двигать курсор, а строить очень сложные предметы физического мира и управлять ими. И сама жизнь по Чейтину - это постоянно развивающееся ПО, а эволюция - это случайный поиск в пространстве ПО, оптимизирующий некие критерии. Забавно, но наука биология при таком подходе - всего лишь археологические раскопки древних программ.
Дальше Чейтин предсказывает появление новой ветви математики - метабиологии, то есть, раздела, изучающего эволюцию программ. Для нее, разумеется, не годятся традиционные инструменты физиков - дифференциальные уравнения и поля, тут нужна дискретная математика и информатика, причем, возможно, не хватит и их, и потребуется проводить компьютерные эксперименты.
После этого он строит минималистическую модель развивающейся программы - которая решает известную неразрешимую математическую проблему, считая некое число, затем подвергается случайной мутации и отбору - если новая версия дает более точную версию этого числа, она переходит в следующее поколение. Тут нет полов, нет даже множества организмов - всего одна программа. Но только так можно подобраться к этой проблеме средствами математиков, потому что природа гораздо сложнее любых формул, и математика решает лишь самые простые вещи. Как говорил фон Нейман, гений, первым понявший, что биологические организмы - это и есть овеществленные программы, саморазмножающиеся автоматы:
Если математика не кажется людям простой, это лишь потому, что люди не понимают, насколько сложна жизнь.
С помощью этой "простой" модели Чейтин делает интересные выводы о примерной скорости работы разных алгоритмов эволюции. Случайный перебор мутаций дает сложность О(2N), то есть время решения задачи экспоненциально возрастает с ее сложностью, что на практике означает, что для работы таким методом не хватит времени существования Вселенной. Интеллектуальный дизайн - то есть выбор на каждом шаге наилучшей последовательности мутаций, насколько это возможно при изучении проблемы, дает сложность O(N). Именно так работают инженеры. И наконец эволюция, когда мутации не случайны, а опираются на всю цепочку предыдущих, и имеется функция приспособленности, дает сложность между O(N2) и O(N3) - не лучшую, но приемлемую - если в вашем распоряжении, как у настоящей биологической эволюции, есть миллиарды лет.
И в заключение Грегори излагает свои взгляды, к которым он пришел, изучая эту модель. Никаких эгоистичных генов, как считает Докинз. Какой же это эгоизм, если при половом отборе каждый организм сразу отказывается от половины собственных генов? Эволюция совсем о другом - это вечное движение, когда надо бежать только для того, чтобы оставаться на месте, потому что все время изменяются твои враги - хищники, паразиты и микробы. Эволюция - это триумф творчества, механизм, позволяющий постоянно появляться чему-то новому, более сложному, механизм, создающий подвижный, пластичный, текущий мир, и именно в нем существуют Разум, Истина и Красота - все с большой буквы, потому что это не просто слова, а идеи в смысле Платона.
Во-первых, инженеру надо много и долго думать, а тут все происходит как бы само собой. Прилетела космическая частица - и опа, у зверя появился третий глаз.
А во-вторых, постепенными изменениями превратить велосипед в самолет явно невозможно - но именно этому и учит эволюция: что шаг за шагом червяк превратился в орла.
А я программист, причем до мозга костей, занимаюсь этим с подросткового возраста и представляю себе мир через эту призму. И потому для меня эволюция совершенно не выглядит ничем сверхординарным - мутирует ведь не сам велосипед, а программа по его сборке. И путем постепенных изменений действительно можно такую программу перенастроить на сборку самолета, только надо следить, чтобы все промежуточные стадии были более-менее жизнеспособны и могли бы если не летать, то хотя бы как-то ездить. А мутировать программу - и вовсе плевое дело, всего-то поменять в ней букву или цифру на другую.
Вот так я всегда это интутивно и чувствовал. И я рад, что такую же точку зрения разделяет Грегори Чейтин.
Чейтин (в русских источниках его фамилию иногда пишут как Хайтин, очевидно, из уважения к его еврейским корням) - весьма известный математик, один из основателей алгоритмической теории сложности, очень творческий человек, обладающий весьма необычным взглядом на саму математику. А еще он очень увлекательно пишет и читать его книги - одно удовольствие.
"Доказывая Дарвина" - вылазка Чейтина в область биологии, науки от математики, казалось бы, весьма далекой. Но это как поглядеть.
Ведь генетический код - это не что иное, как программное обеспечение, только придуманное на миллиарды лет раньше Алгола и Джавы, и куда более мощное, чем выдуманное человеком. К нему прилагаются наномашины, которые по этим программам умеют не просто мигать лампочками или двигать курсор, а строить очень сложные предметы физического мира и управлять ими. И сама жизнь по Чейтину - это постоянно развивающееся ПО, а эволюция - это случайный поиск в пространстве ПО, оптимизирующий некие критерии. Забавно, но наука биология при таком подходе - всего лишь археологические раскопки древних программ.
Дальше Чейтин предсказывает появление новой ветви математики - метабиологии, то есть, раздела, изучающего эволюцию программ. Для нее, разумеется, не годятся традиционные инструменты физиков - дифференциальные уравнения и поля, тут нужна дискретная математика и информатика, причем, возможно, не хватит и их, и потребуется проводить компьютерные эксперименты.
После этого он строит минималистическую модель развивающейся программы - которая решает известную неразрешимую математическую проблему, считая некое число, затем подвергается случайной мутации и отбору - если новая версия дает более точную версию этого числа, она переходит в следующее поколение. Тут нет полов, нет даже множества организмов - всего одна программа. Но только так можно подобраться к этой проблеме средствами математиков, потому что природа гораздо сложнее любых формул, и математика решает лишь самые простые вещи. Как говорил фон Нейман, гений, первым понявший, что биологические организмы - это и есть овеществленные программы, саморазмножающиеся автоматы:
Если математика не кажется людям простой, это лишь потому, что люди не понимают, насколько сложна жизнь.
С помощью этой "простой" модели Чейтин делает интересные выводы о примерной скорости работы разных алгоритмов эволюции. Случайный перебор мутаций дает сложность О(2N), то есть время решения задачи экспоненциально возрастает с ее сложностью, что на практике означает, что для работы таким методом не хватит времени существования Вселенной. Интеллектуальный дизайн - то есть выбор на каждом шаге наилучшей последовательности мутаций, насколько это возможно при изучении проблемы, дает сложность O(N). Именно так работают инженеры. И наконец эволюция, когда мутации не случайны, а опираются на всю цепочку предыдущих, и имеется функция приспособленности, дает сложность между O(N2) и O(N3) - не лучшую, но приемлемую - если в вашем распоряжении, как у настоящей биологической эволюции, есть миллиарды лет.
И в заключение Грегори излагает свои взгляды, к которым он пришел, изучая эту модель. Никаких эгоистичных генов, как считает Докинз. Какой же это эгоизм, если при половом отборе каждый организм сразу отказывается от половины собственных генов? Эволюция совсем о другом - это вечное движение, когда надо бежать только для того, чтобы оставаться на месте, потому что все время изменяются твои враги - хищники, паразиты и микробы. Эволюция - это триумф творчества, механизм, позволяющий постоянно появляться чему-то новому, более сложному, механизм, создающий подвижный, пластичный, текущий мир, и именно в нем существуют Разум, Истина и Красота - все с большой буквы, потому что это не просто слова, а идеи в смысле Платона.