Category: наука

Category was added automatically. Read all entries about "наука".

Черты грядущего

Военным вместо  группы крови на рукаве будут писать всю их формулу ДНК - чтобы можно было сразу отпечатать недостающие органы. Правда, писать придется очень-очень мелко.

Фамильное наследие

В дискуссии по поводу эволюции снова всплыл древний аргумент, придуманный двести лет назад и давно опровергнутый: дескать, любой новый ген постепенно исчезнет из популяции. К нему прилагается такой же древний пример: дескать, потомство белого моряка, попавшего к темнокожим папуасам, постепенно станет таким же темнокожим.

Аргумент этот так себе, потому что грубо путает генотип и фенотип. Гены совсем не обязаны проявляться в фенотипе, особенно в данном случае, потому что цвет кожи зависит от выработки меланина, регулируется несколькими генами одновременно и вообще не дискретен.

Там, где один ген действительно регулирует один фенотипический признак, никакого "растворения" не произойдет. Например, ген светлых волос - это случайная мутация, возникшая не слишком давно где-то в Скандинавии. Как легко может убедиться любой, он никуда не делся, блондинки и блондины - не редкость и сейчас.

Но проще для понимания будет другая аналогия.

Итак, представим, что пресловутый моряк попал в племя папуасов и благодаря своим знаниям стал вождем, после чего ввел институт фамилий. Каждый воин племени придумал себе фамилию, а вождю они на общем собрании присвоили фамилию Отец-папуасов. Решили также, что фамилия будет передаваться только сыновьям, а дочери обойдутся и без нее. (Это примерный аналог копирования генов при размножении - конкретный ген попадет ребенку примерно с вероятностью 1/2).

Внимание, вопрос: исчезнет ли когда-нибудь в племени фамилия Отец-папуасов?

Ответ: может, если в каком-то поколении у всех носителей этих фамилий не будет мужских потомков. Вероятность, естественно, зависит от среднего количества детей и не сильно высокая - если не будет каких-то глобальных катаклизмов.

Посчитать ее можно самостоятельно. Это будет функция от поколения, среднего количества потомства, вероятности рождения мальчика/девочки и вероятности, с которой дети вырастут и оставят свое потомство.

Ответ на биологическую загадку

Грегори Чейтин, математик и программист, говоря об эволюции, как-то остроумно заметил:
Люди влюбляются для того, чтобы объединить свои...
Что же именно?
=========================

...подпрограммы.

Имеются в виду, разумеется, генетические коды.

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.

Steve Keen. "Debunking Economics: The Naked Emperor of the Social Sciences"

Если вы играли в Angry Birds, то знаете, что там есть такие черные птицы-бомбы, которые мало того что с легкостью ломают даже бетонные стены, так потом еще и взрываются, разнося домики свиней на мелкие кусочки.

Эта ассоциация сразу пришла мне в голову при чтении книги. Кин камня на камне не оставил от неоклассической экономики - той самой, где кривые спроса и предложения пересекаются в точке равновесия.

Это очень тщательный разбор основ экономической теории, показывающий, что основы эти ни на что не годятся, что принятые в них положения не только не выполняются в реально мире, а еще и противоречат друг другу. Что временами в них приняты совершенно дикие допущения, а временами сделаны совершенно примитивные математические ошибки.

Если вы прочтете эту книгу, то узнаете, что:

- Кривые спроса вовсе не имеют вид плавной кривой, аккуратно ниспадающей вниз, а могут иметь практически любую форму
- Кривые безразличия и вообще теория полезности крайне сомнительны
- Кривых предложения для всей экономики вообще не существует, потому что кривые предложения для отдельных фирм невозможно агрегировать в единую общую
- Теория определения цен на конкурентном рынке по предельным издержкам неверна, а цены конкурентных фирм отнюдь не ниже монопольных
- Макроэкономика в принципе не сводится к микроэкономике
- Никаких рациональных экономических агентов не существует даже в первом приближении, да они и невозможны
- Неоклассическая теория совсем не заморачивается ключевыми экономическими факторами - неопределенностью будущего, деньгами и кредитом, хотя вроде бы претендует на объяснение капиталистической экономики
- Труд не является "всего лишь" еще одним товаром, поскольку имеет фундаментальные ограничения
- Закон Сэя неверен
- Теория в принципе ничего не может сказать о кризисах и депрессиях, ее понятийный аппарат вообще не допускает таких состояний.
- Никакого экономического равновесия не существует, экономика к нему вовсе не стремится, и даже если такое равновесие случайно установится, оно не устойчивое и очень быстро исчезает
- В целом экономические идеи заимствованы из физики, а еще точнее - из механики образца XIX века, и все научные открытия, совершенные после того, прошли мимо.

На самом деле уже давно очевидно, что экономика - крайне неустойчивая динамическая система со множеством нелинейных обратных связей и для ее изучения нужна теория хаоса или что-то подобная. Между тем, неоклассицизм пытается объяснить все статическими состояниями равновесия, связывая экономические переменные системой линейных уравнений, что вопиюще неадекватно.

В целом неоклассическая теория сейчас напоминает психоанализ 40-х или бихевиоризм 50-х: респектабельно, общепринято, высоко оплачиваемо и... совершенно далеко от истины.

Так что ближайшие десятилетия будут отмечены натиском на бастионы этого замшелого учения новыми претендентами - теорией хаоса, эконофизикой, эволюционной теорией, компьютерным многоагентным моделированием, теорией эмерджентных свойств и тому подобным.

Собственно, давно пора.

На этом месте мои читатели могут спросить: нам-то что? Это "их нравы", их разборки в академических кругах. Почему это должно быть интересно жителям других домов?

Чтобы ответить на этот вопрос, я приведу длинную цитату острого на язык Кейнса, одного из великих экономистов, который еще 80 лет назад был настроен к неоклассике весьма скептично:

The ideas of economists and political philosophers, both when they are right and when they are wrong, are more powerful than is commonly understood. Indeed the world is ruled by little else. Practical men, who believe themselves to be quite exempt from any intellectual influence, are usually the slaves of some defunct economist. Madmen in authority, who hear voices in the air, are distilling their frenzy from some academic scribbler of a few years back. I am sure that the power of vested interests is vastly exaggerated compared with the gradual encroachment of ideas. Not, indeed, immediately, but after a certain interval; for in the field of economic and political philosophy there are not many who are influenced by new theories after they are twenty-five or thirty years of age, so that the ideas which civil servants and politicians and even agitators apply to current events are not likely to be the newest. But, soon or late, it is ideas, not vested interests, which are dangerous for good or evil.

Идеи экономистов и политических философов, и ошибочные, и истинные, гораздо сильнее, чем обычно полагают. На деле вряд ли миром вообще управляет что-нибудь еще. Практики, верящие, что они совершенно свободны от чужого интеллектуального влияния, - обычно рабы какого-нибудь уже забытого экономиста. Сумасшедшие у власти, слышащие голоса с неба, извлекают свой бред из придуманных пару лет назад сочинений какого-нибудь академического писаки. Я уверен, что сила интересов очень преувеличена по сравнению с постепенным проникновением идей. Не сразу, разумеется, но через определенное время; потому что в сфере экономики и политической философии найдется немного людей старше 25 или 30 лет, которые могут зажечься новыми теориями, так что идеи, которые слуги общества, политики и даже агитаторы прикладывают к текущим событиям, вряд ли будут самыми новыми. Но раньше или позже именно идеи, а не интересы приносят с собой добро или зло.

Эта мысль как нельзя больше применима к неоклассической экономической теории. В наших палестинах широкая публика вряд ли вообще знает фамилии Вальраса или Фридмана, но положения неоклассики вошли в глубинные слои психики и "здравого смысла". Разбуди ночью любого и спроси, как устроена экономика, и он тут же оттарабанит про равновесие, про невидимую руку рынка, которая из жадности каждого экономического агента чудесным образом строит общее благо; и про проклятое государство, которое своим вмешательством только все портит.

Для большинства наших людей эти вульгарные идеи, упрощенно пересказанные в изложении для папуасов третьего мира, и есть единственная экономическая теория, главная истина, и другой не бывает.

Для интеллектуалов, впрочем, тоже - и даже в квадрате. Хотя если поинтересоваться для примера, как экономическая наука объясняет постоянный рост цен (а цены у нас не снижаются никогда, только растут), он тут же начнет рассказывать про отсутствие независимых судов и незащищенность инвесторов, как будто это экономические понятия.

Докапываться до истоков этого интеллектуального хлама, разумеется, никому в голову не приходит. Розы красные, незабудки сиреневые, а каждая вещь стоит столько, сколько за нее готовы заплатить.

Вся надежда только на метрополию, из которой до нас с запозданием в пару десятков лет дойдут наконец новые идеи.

P.S. Автор заодно подкузьмил и теорию Маркса, чтобы никому не было обидно.

Во-первых, трудовая теория стоимости неверна, и труд не является единственным источником стоимости, причем это следует из логики самого же Маркса. После этого рассыпаются все последующие выводы о грядущем царстве социализма, которое неизбежно придет на смену капитализму, потому что последний не выдержит все уменьшающейся нормы прибыли.

Во-вторых, проблема пересчета трудовых стоимостей в цены до сих пор не решена, и, собственно, цены вопреки Марксу, можно получить без всякой опоры на неосязаемые стоимости.

Впрочем, по мнению автора, это не отменяет множества других мощных идей Маркса, который был последним великим экономистом в области классической экономики.

Загадка актуальная

Согласно изысканиям зарубежных ученых, это занятие на свежем воздухе благотворно сказывается на здоровье, потому что понижает уровень стресса, а с ним и вероятность различных заболеваний, особенно сердечно-сосудистых.

Похоже, впрочем, что исследователи рассмотрели не все случаи. Например, в современной Российской Федерации оно скорее приведет к многочисленным болезням и травмам, чем их излечит.

Чем же рекомендуют заниматься иностранные ученые, но вряд ли бы посоветовали делать отечественные?
sketch

Новости науки

В Китае заработал первый в мире тепловой реактор на медленных нейронах.

Исходно он строился как суперкомпьютер для работы искусственного интеллекта, но оказалось, что даже несложные задачи, вроде "отличить собаку от кошки" он решает слишком долгое время.

Зато у него выявился полезный побочный эффект - сильное выделение тепла.

Так что теперь ИИ просто дают разгадывать кроссворд, а полученной энергией отапливают небольшой город Цзяньцзинь.
sketch

Последние малявы

Мужик Гельманов из третьего барака открыл, почему зашквар переходит с тех предметов, трогать которые западло, на тех, кто их трогает. Например, если коснуться дырявой ложки.

Оказывается, заряд зашквара переносят особые элементарные частицы, до сих пор неизвестные науке, - зашкварки.

Гельманов также открыл, что они бывают нескольких типов - смотря что потрогать.

Сейчас он сооружает зашкварковую пушку, которая будет работать следующим образом. В одну комнату будет помещено двадцать "опущенных", которые просидят в ней пару часов, образовав зашкварковое облако. Затем один из них откроет специальную задвижку в стене и зашкварки полетят в направлении барака номер четыре.

Если опыт удастся, и четвертый барак зашкварится, то Гельманов повторит эксперимент в большем масштабе, чтобы зашкварить вертухаев и в это время сбежать.

(no subject)

У кого-то я читал, что господствующие в обществе отношения задают матрицу для всех остальных общественных институтов. Речь там шла о том, что в феодальном обществе и церковь была одним из крупных феодалов - и ничем другим быть не могла.

Но ведь и в новое время было то же самое.

Это очень характерно видно, например, по ученым.

До революции большой ученый - это практически барин. С высоким доходом, слугами, шубами - и нередко даже с идеалами. Но и это неудивительно - это крестьяне себе идеалы позволить не могут, им пахать надо. А дворяне - запросто.

В советское время ученые - это бюрократы, только уровня чуть ниже, чем партийный. Даже в "Понедельнике", который начинается в субботу, это все время пробивается, только как бы негативом. А уж реальные академики разъезжали на черных "Волгах", а занимались в основном написанием всяких бумаг и аппаратными интригами.

Нынешние ученые - разумеется, бизнесмены. Кто мелкий, а кто и крупный. В особо выразительных случаях это даже не метафора - сдача площадей институтов в наем вряд ли может считаться научной деятельностью.

Ответ на загадку

Я специально не написал, какие именно ученые. А были это вовсе не экономисты, а биологи, установившие, что во время овуляции женщины становятся привлекательнее и сексуальнее. Даже в стриптизе, как выяснилось, посетители  отлично замечают разницу между пррофессиональным выполнением должностных обязанностей и искренним желанием понравиться.

"Критические дни", разумеется, ответом быть никак не могут. Что толку кого-то соблазнять, если зачатия все равно не будет? Да и выступать в такие дни женщины вряд ли в состоянии.