Глава 13 Рассказ о возможном ходе развития семантики

Глава 13

Рассказ о возможном ходе развития семантики

В этой главе представлено прагматичное чередование философских взглядов (в противоположность требованию, чтобы единая философия применялась всегда без исключения). В натуралистических рассуждениях об истоках семантики используется вычислительный подход.

Наконец-то компьютеры начинают распознавать образы

В январе 2002 года меня пригласили выступить с вступительной речью и лекцией перед Национальной ассоциацией производителей музыкальных инструментов[21] на их ежегодной выставке. Я продемонстрировал ударный ритм с помощью быстрой смены самых забавных гримас, которые только мог придумать.

Компьютер фиксировал выражение моего лица через видеокамеру и генерировал обидные ударные звуки в соответствии с той гримасой, которую он распознавал в каждый момент.[22] (Отбивать ритм с помощью смены выражений лица ново и забавно — думаю, вскоре молодежь возьмет на вооружение этот трюк.)

Этот вроде бы легкомысленный эпизод нужно воспринимать всерьез как индикатор технологических перемен. В ближайшие годы распознавание образов, например выражений лица, войдет в повседневную практику. С одной стороны, это означает, что нам придется изменить политику общества в отношении неприкосновенности частной жизни, поскольку гипотетически сеть камер видеонаблюдения получит возможность автоматически определять, где находится любой человек и какое у него выражение лица, однако существует и множество других невероятных возможностей. Представьте себе, что ваш аватар в Second Life (или, что еще лучше, в полностью реализованной, погружающей виртуальной реальности) передает всю вашу мимику.

Однако до недавнего времени компьютеры даже не могли распознать улыбку. Мимика была глубоко упрятана в неточном понятии качества и весьма далеко от другого полюса — абсолютно определенного понятия количества. Ни одна улыбка не похожа на другую, и невозможно сказать, что общего во всех них. Подобие — это субъективное ощущение, интересующее поэтов, но безразличное для разработчиков программного обеспечения.

Хотя и существует множество качеств, которые нельзя передать с помощью программного обеспечения, используя имеющиеся на настоящий момент средства, инженеры наконец-то смогли создать программу, способную распознать улыбку, и написать код, который улавливает хотя бы часть того, что объединяет все улыбки. Данная незапланированная трансформация наших возможностей произошла на рубеже столетий. Я не был уверен, что доживу до этого события, хотя меня не перестает удивлять, что инженеры и ученые, с которыми я периодически сталкиваюсь, не осознают, что именно произошло.

РАСПОЗНАВАНИЕ МИМИКИ ИМЕЕТ И БОЛЕЕ ГЛУБОКИЙ СМЫСЛ. МНОГИЕ ГОДЫ СУЩЕСТВОВАЛА ЧЕТКАЯ И НЕИЗМЕННАЯ ГРАНЬ МЕЖДУ ТЕМ, ЧТО МОЖНО И ЧЕГО НЕЛЬЗЯ ПРЕДСТАВИТЬ ИЛИ РАСПОЗНАТЬ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРА. МОЖНО ПРЕДСТАВИТЬ ОПРЕДЕЛЕННОЕ КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ПОНЯТИЕ, НАПРИМЕР ЧИСЛО, НО НЕВОЗМОЖНО ПРЕДСТАВИТЬ ПРИБЛИЗИТЕЛЬНОЕ ЦЕЛОСТНОЕ КАЧЕСТВО, ТАКОЕ КАК ВЫРАЖЕНИЕ ЛИЦА.

Технология распознавания образов и неврология развиваются вместе. Программа, которую я использовал для НАПМИ, служит прекрасным подтверждением этого. Неврология может достаточно быстро подтолкнуть развитие технологии. Изначально данный проект стартовал в 1990-е годы под эгидой ученого-невролога из Университета Южной Калифорнии Кристофа фон дер Мальсбурга, работавшего с группой своих студентов, в частности, с Хартмутом Невеном. (Фон дер Мальсбург более всего известен своим замечательным наблюдением, сделанным в начале 1980-х: синхронное возбуждение нейронов, когда многочисленные нейроны проводят электрические импульсы одновременно, важно для способа функционирования нейронных сетей.)

В данном случае он работал над ответом на вопрос, какие функции выполняются отдельными участками ткани в зрительной коре — той части мозга, которая первой получает изображение с оптических нервов. В настоящее время не существует инструмента, способного детально определить, что происходит в большой сложной нейронной сети, в особенности если последняя является частью живого мозга. Поэтому ученым приходится изыскивать иные пути для проверки своих гипотез о том, что же в ней происходит.

Одним из таких путей является построение компьютерной модели для проверки работы гипотезы. Если гипотеза о том, как функционирует часть мозга, инспирирует создание работающей технологии, эта гипотеза определенно имеет право на существование. Однако неясно, насколько она верна. Вычислительная неврология находится на нечеткой грани научного метода. Казалось бы, программа распознавания мимики сокращает степень неопределенности, присутствующую в человеческой натуре, но фактически она может не сократить, а усилить эту неопределенность. Дело в том, что программа приближает ученых и инженеров к тому состоянию, когда наука постепенно начинает использовать методы, близкие к поэзии и прозе. Правила, используемые программой, несколько неопределенны и останутся таковыми до тех пор, пока мы не получим более точные данные о функциях нейронов в живом мозге.

Впервые мы можем рассказать хотя бы в общих чертах, как мозг распознает образы, встречающиеся в мире, например улыбку, хотя мы и не знаем, как доказать, что наше понимание верно. Вот этот рассказ.

Каким кажется мир статистическому алгоритму

Начну со своего детского воспоминания. Когда я рос в пустыне южного Нью-Мехико, я обратил внимание на полосы, оставляемые на грунтовой дороге проезжающими автомобилями. На дороге появлялись волнистые выпуклые поперечные полосы, как вельветовые рубчики, которые представляли собой естественным образом образующуюся бесконечную последовательность «лежачих полицейских». Расстояние между полосами определялось средней скоростью движения автомобилей по этой дороге.

Когда вы ехали с этой средней скоростью, меньше трясло. Полосы были видны лишь на закате, когда горизонтальные красные солнечные лучи высвечивают все неровности на земле. Днем нужно было ехать осторожно, чтобы не пропустить эту информацию, спрятанную на дороге.

Цифровые алгоритмы должны подходить к проблеме распознавания образов подобным косвенным путем, и им часто приходится применять общую процедуру, немного похожую на проезд виртуальных колес по виртуальным неровностям. Она носит название «преобразование Фурье». Преобразование Фурье определяет объем деятельности, проходящий на конкретной «скорости» (частоте) в блоке цифровой информации.

Представьте себе графический дисплей эквалайзера, имеющийся на аудиопроигрывателях и показывающий интенсивность воспроизведения музыки на разных частотных полосах. Именно преобразование Фурье производит разделение частотных полос.

К сожалению, преобразование Фурье не в состоянии распознать мимику, однако существует связанный с ним, но более сложный алгоритм — фильтр Габора для небольших волн, который нам и поможет. Этот математический процесс идентифицирует отдельные маркеры деятельности на конкретных частотах в конкретных местах, в то время как преобразование Фурье лишь сообщает, какие вообще частоты присутствуют.

Существуют поразительные параллели между теми процессами, что происходят в инжиниринге, и теми, что наблюдаются в человеческом мозгу, включая двойственность Платона/Дарвина: новорожденный младенец способен отследить простое схематическое лицо, но ребенку постарше нужно наблюдать людей, чтобы научиться отличать их друг от друга.

Я рад сообщить, что группа ученых из Хартмута заработала высшие баллы в соревновании по распознаванию лиц, спонсированном правительством. Национальный Институт стандартов и технологии проводит тестирование систем распознавания лиц с той же целью, что лекарств и машин: люди должны знать, кому и чему можно доверять.

От образов к запахам

И теперь у нас появляются теории — или по крайней мере мы можем кое-что подробно рассказать о том, как мозг распознает объекты этого мира, такие как улыбка, например. Но рот производит гораздо больше движений, чем просто улыбается. Есть ли возможность расширить наш рассказ, чтобы объяснить, что такое слово и как мозг узнает его?

Оказывается, лучше всего подойти к этому вопросу через рассмотрение совершенно иного чувства. Вместо зрения и слуха, возможно, нам полезнее начать с изучения запахов, ощущаемых человеческим носом.

Около двадцати лет я выступал с лекциями об основах виртуальной реальности. Я рассказывал про главные характеристики зрения и слуха, а также осязания и обоняния. В конце лекции начинались вопросы, и одним из первых обычно был вопрос об обонянии: скоро ли у машин виртуальной реальности появится способность чувствовать запахи?

Возможно, но, скорее всего, лишь несколько. Запахи фундаментально отличаются от образов или звуков. Последние могут быть разделены на исходные составляющие, которые относительно просто обработать компьютеру — и мозгу. Видимые цвета — всего лишь слова, состоящие из различной длины световых волн. Любая звуковая волна состоит из множества синусоид, каждая из которых легко может быть описана математически. Каждая похожа на «лежачего полицейского» определенной высоты с грунтовых дорог моего детства.

Иначе говоря, цвета и звуки могут быть описаны с помощью нескольких чисел, широкий спектр цветов и тонов описывается с помощью интерполяции этих чисел. Человеческой сетчатке необходимо воспринимать лишь небольшое количество длин волн или цветов, чтобы наш мозг сумел воспринять все промежуточные. Компьютерная графика работает подобным образом: экран пикселей, каждый из которых способен передать красный, зеленый или синий, может воспроизвести приблизительно все цвета, которые определяет мозг.[23] Музыкальный синтезатор можно представить себе как устройство, генерирующее множество синусовых волн, затем налагающее их друг на друга, чтобы произвести набор звуков.

Запахи очень различаются, как и метод, которым мозг их воспринимает. Глубоко в носу, в глубине слизистой оболочки, находится кусочек ткани — обонятельный эпителий, — пронизанный нейронами, определяющими химические вещества. Каждый из этих нейронов содержит молекулы белка в форме чашечки, называемые обонятельными рецепторами. Когда определенная молекула попадает в подходящий рецептор, возбуждается нейронный сигнал, передающийся в мозг как запах. Молекула вещества, которая слишком велика, чтобы войти в какой-то рецептор, не имеет запаха. Число различимых запахов ограничено только числом обонятельных рецепторов, способных взаимодействовать с ними. Нобелевские лауреаты 2004 года в области психологии и медицины Линда Бак из Центра исследования рака Фреда Хатчинсона и Ричард Эксель из Колумбийского университета обнаружили, что человеческий нос имеет около тысячи различных типов обонятельных нейронов, причем каждый способен распознавать определенный набор химический веществ.

Все вышесказанное указывает на глубокое различие в базовой структуре чувств — различие, порождающее важные вопросы о том, как же мы мыслим, и, вероятно, даже о происхождении языка. Невозможно интерполировать две молекулы запаха. Запахи могут смешивать и создавать миллионы различных сочетаний, это верно. Однако существующие запахи невозможно разбить на несколько базовых единиц, «пикселей запаха» не существует. Можно выразить это так: цвета и звуки можно измерить с помощью линейки, но запахи нужно искать в словаре.

Для техника виртуальной реальности это досадно. Существуют тысячи основных запахов — гораздо больше, чем группка основных цветов. Возможно, однажды мы сумеем подсоединить провода к мозгу человека, чтобы создать иллюзию запаха. Но потребуется множество проводов, чтобы подсоединиться ко всем статьям в мозговом словаре запахов. С другой стороны, мозг должен иметь возможность организовать все эти запахи сам. Вероятно, на каком-то уровне из запахов вырисовывается некая картина. Возможно, «пиксель запаха» все же существует.

Запахи были первыми словами?

Я долгое время обсуждал эту проблему с Джимом Боуэром, компьютерщиком-неврологом из Техасского университета (Сан-Антонио), известным своими биологически точными компьютерными моделями мозга. Вот уже несколько лет Джим и сотрудники его лаборатории ищут подходы к пониманию «словаря запахов».

НЕ ЗАБЫВАЙТЕ, ЧТО ЗАПАХИ НЕ ЯВЛЯЮТСЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ СТРУКТУРАМИ, КАК ЗРИТЕЛЬНЫЕ ОБРАЗЫ ИЛИ ЗВУКИ. ЧТОБЫ ОЩУТИТЬ АРОМАТ ЯБЛОКА, ВЫ ФИЗИЧЕСКИ ПРИНОСИТЕ СОТНИ ТЫСЯЧ МОЛЕКУЛ ЯБЛОКА В ВАШЕ ТЕЛО. ВЫ НЕ ОБОНЯЕТЕ ВЕСЬ ПРЕДМЕТ, ВЫ ЗАБИРАЕТЕ ЧАСТЬ ЕГО И СВЕРЯЕТЕСЬ СО СВОИМ СЛОВАРЕМ ЗАПАХОВ, ЧТОБЫ НАЙТИ СООТВЕТСТВУЮЩУЮ ССЫЛКУ.

Они предполагают, что обонятельная система организована далеко не так, как специалист по органической химии организует молекулы (например, по числу атомов углерода в каждой). Напротив, она скорее напоминает сложную систему взаимосвязи химических веществ в реальном мире. Так, многие химические вещества, обладающие сильным запахом, — вещества, которые раздражают обонятельные нейроны, — взаимосвязаны со многими стадиями разложения или созревания органических веществ. Оказывается, существуют три основных индивидуальных химических способа разложения, каждый из которых, похоже, вносит свой набор статей в мозговой словарь запахов.

Джим уверен, что для решения проблемы обоняния, т. е. чтобы быстро определять и различать компоненты сложного мира запахов, мозг должен был развить специфический вид нервной системы. По версии ученого, эта система составляет основу коры головного мозга — большей части нашего мозга, возможно, играющей главную роль в процессе мышления. Исходя из этого Джим предположил, что процесс мышления принципиально основан на обонянии.

Запах — это синекдоха, часть взамен целого. Следовательно, запах требует поддержки других чувств — осязания, зрения, слуха, вкуса. Главное — ситуация: если поместить вас в ванную комнату, завязать глаза и дать понюхать хороший французский сыр, ваша интерпретация запаха будет совсем иной, чем в случае, когда вы знаете, что находитесь на кухне. Подобно этому, если вы видите сыр, вы будете вполне уверены, что обоняете сыр, даже находясь в уборной.

Сейчас Джим со своими студентами исследует обонятельные системы различных животных, чтобы получить доказательство того, что вся кора головного мозга сформировалась из обонятельной системы. Он частенько называет области мозга, связанные с обонянием, «старой фабрикой», поскольку они поразительно похожи у различных видов живых существ. Это позволяет сделать вывод о том, что данная структура имеет древнее происхождение. Поскольку для распознавания запахов часто требуется вклад других чувств, Джима особенно интересует вопрос, как именно этот вклад находит дорогу в обонятельную систему.

У рыб и амфибий (древнейших позвоночных) обонятельная система находится в непосредственной близости с мультимодальными областями коры головного мозга, в которых совмещена обработка сигналов от различных органов чувств. Это же характерно и для рептилий, однако в их головной коре есть и новые области, индивидуальные для каждого чувства. У млекопитающих сигналы, поступающие от органов зрения, слуха и осязания, проходят множество ступеней обработки, прежде чем попадают в область, где они налагаются друг на друга. Подумайте об обонянии как о центре города, а остальные системы чувств представьте пригородами, расширяющимися по мере развития головного мозга и в конце концов переросшими старый город.

Все эти рассуждения подвели Джима и меня к вопросу: существует ли связь между обонянием и языком, этим знаменитым продуктом коры головного мозга человека? Возможно, у параллели со словарем есть реальная физическая основа.

Обоняние, как и язык, состоит из записей в каталоге, а не из бесконечно изменяющихся структур. Более того, грамматика языка — это прежде всего способ встраивания словарных понятий в более широкий контекст. Возможно, грамматика языка коренится в грамматике запахов. Возможно, то, как мы используем слова, отражает глубокую структуру метода, с помощью которого мозг обрабатывает получаемую информацию о химических веществах. Мы с Джимом собираемся проверить эту гипотезу путем изучения математических свойств, появляющихся к ходе компьютерной симуляции неврологии обоняния.

Если это исследование будет успешным, оно сможет пролить свет на некоторые другие связи, замеченные нами. Оказывается, обонятельная система состоит из двух частей: одна определяет обычные запахи, а другая, система феромонов, — очень специфические, сильные запахи, выделяемые другими животными (обычно того же вида), связанные со страхом или спариванием. Однако изучению обоняния весьма далеко до получения полной картины, и ученые ведут ожесточенные споры о значении феромонов для человека.

Язык предлагает интересную параллель. Помимо обычного языка, применяемого в повседневной жизни для описания объектов и действий, существует и специфический язык для выражения интенсивной эмоции или неудовольствия, для предостережения или привлечения внимания. Это язык ругательств.

Существуют и специфические нервные пути, ассоциируемые с такой речью; некоторые больные с синдромом Туретта, например, неудержимо ругаются. И трудно не заметить, что множество бранных слов связано с отверстиями или действиями, которые испускают феромоны. Существует ли более глубокая связь между этими двумя каналами «непристойности»?

Облака начинают переводить

«Превед! Черкни на мыло — и усе». Вероятно, вам не составит труда прочесть это предложение. Оно не такое уж и сложное для понимания.

Вы можете до некоторой степени исказить написание и изменить порядок слов, и вас все равно поймут. Ничего удивительного: язык — инструмент достаточно гибкий, чтобы порождать новый сленг, диалекты и совершенно новые языки.

В 1960-е многие из первых специалистов-компьютерщиков утверждали, что человеческий язык является неким кодом, который может быть записан аккуратным компактным способом, и тогда все стремились расшифровать этот код. Если его можно расшифровать, значит, компьютер сможет говорить с людьми! Это оказалось труднодостижимо. Например, автоматический перевод с языка на язык так и остается несовершенным.

В первом десятилетии XXI века компьютеры стали настолько мощными, что оказалось возможным заменять методы. Программа способна искать соответствия в больших текстах. Даже если не получается уловить все языковые вариации, существующие в реальном мире (подобные тем странным словоформам, что я использовал в качестве примеров), огромное число найденных соответствий обычно приносит результаты.

Например, у вас есть большой текст на двух языках — китайском и английском. Если вы будете искать последовательности букв или символов, появляющихся в каждом тексте при похожих обстоятельствах, вы также сможете составить словарь соответствий. Это даст значительные результаты, даже если соответствия не всегда идеально встраиваются в жесткий принцип построения, такой, каким является грамматика.

Схожие подходы к переводу с языка на язык — в лоб — были продемонстрированы компаниями типа Meaningful Machines, в которой я некоторое время работал советником, в последнее время они характерны для Google и прочих. Они могут быть невероятно неэффективны, частенько требуя проведения в десятки тысяч раз больше операций, чем другие методы, но сейчас у нас в облаках есть достаточно большие компьютеры, так почему бы их не загрузить?

Подобный проект, выпущенный в Интернет, может начать стирать языковые барьеры. Хотя в ближайшее время автоматические переводчики вряд ли приблизятся к переводчикам-профессионалам, возможно, в недалеком будущем они станут достаточно качественными, что позволит сделать культуры разных стран и сами страны более «прозрачными» друг для друга.

Редактирование сексуально, творчество естественно

Данные эксперименты в области лингвистического многообразия могут также улучшить наше понимание того, как же вообще возник язык. Одним из наиболее притягательных предположений Дарвина об эволюции является то, что музыка возникла раньше языка. Дарвина интересовало, что многие виды живых существ используют пение для выражения сексуального влечения, и он предполагал, что пение человека могло также развиваться по этому пути. Значит, вокализации стали сложней и разнообразней несколько позже, вероятно, когда песня начала представлять действия, связанные не только со спариванием и прочими базовыми аспектами выживания.

Вероятно, язык не смог окончательно преодолеть своеобразие своего происхождения. Раз вас понимают, даже если вы не можете выражаться изысканно, какой смысл говорить хорошо? Возможно, что велеречивость все еще остается выражением сексуального влечения. Если я говорю складно и красиво, я показываю тем самым, что я не только интеллигентный и осведомленный член племени, но, скорей всего, могу стать хорошим партнером и помощником.

Лишь несколько видов живых существ — люди и определенные птицы — могут производить огромное количество разнообразных звуков. Большинство животных, включая и наших предков обезьян, повторяют одни и те же звуковые наборы. Можно предположить, что расширение разнообразия звуков, издаваемых человеком, предшествовало или как минимум совпадало с развитием языка. Что приводит к следующему вопросу: какова причина расширения разнообразия издаваемых видом звуков?

Оказывается, есть всесторонне изученный случай роста разнообразия издаваемых звуков в контролируемых условиях. Исследователь института Райкен (Токио) Казуо Оканойя сопоставил пение двух популяций птиц: диких белогузых муний и их одомашненных сородичей — японских амадинов. Несколько столетий любители птиц разводили японских амадинов, отбирая их исключительно по внешнему виду. В ходе селекции проявился неожиданный побочный эффект: одомашненные амадины начали петь все более разнообразно в отличие от диких муний, имеющих в своем запасе лишь ограниченный набор песен. Дикие птицы, даже выращиваемые в неволе, не расширяют спектр издаваемых ими звуков, так что произошедшее с японскими амадинами изменение — по крайней мере частично генетическое.

Традиционным объяснением такого рода изменения является то, что оно должно давать преимущества либо для выживания, либо для сексуального предпочтения. Амадинов хорошо кормили, и отсутствовала угроза со стороны хищников. Тем временем селекционеры, озабоченные лишь расцветкой оперения, изменили также и процесс выбора партнера.

Поговорим о Терри Диконе — ученом, внесшем значительный вклад в самых разных областях исследования. Он является профессором-антропологом в университете Беркли (Калифорния) и экспертом в области эволюции головного мозга; он также занимается изучением химического происхождения жизни на Земле и математикой, лежащей в основе возникновения таких сложных структур, как язык.

Терри предложил оригинальное решение тайны музыкальности японских амадинов. Что если существуют определенные черты, включая стиль пения, с заложенной в них тенденцией развития от поколения к поколению, но обычно это развитие сдерживается давлением естественного отбора? Как только такое давление пропадает, происходят быстрые изменения. Терри предположил, что музыкальные способности амадинов развились не потому, что это давало им некое преимущество, а просто потому, что в неволе это стало возможным.

На воле, вероятно, пение должно быть жестко определенным, чтобы самка и самец могли найти друг друга. У птиц, рожденных с генетической предрасположенностью к расширению песенного ряда, скорее всего, могли возникнуть проблемы с поиском партнера. Когда же поиск партнера у амадинов (если они были внешне привлекательны) упростился, разнообразие их песен резко возросло.

Брайан Ритчи и Саймон Кирби из Эдинбургского университета вместе с Терри симулировали эволюцию птиц с помощью компьютерной модели, и идея получила подтверждение, по крайней мере в виртуальном мире. Наука становится похожей на сочинение рассказов, по мере того как конструирование учится в некоторой мере передавать отдельные механизмы ранее субъективных действий человека.

Реалистичное вычислительное мышление хорошо работает в области выдвижения эволюционных гипотез

Недавние успехи в применении компьютеров для поиска совпадений в больших объемах текстов приводят к предположению того, что расширение разнообразия пения могло иметь большое значение в эволюции человека. Чтобы понять, почему это так, сравните две популярные истории о возникновении языка.

Согласно первой некий предок человека сказал свое первое слово для обозначения чего-то — может, ма для обозначения матери — и научил этому слову все племя. Несколько поколений спустя кто-то придумал во для обозначения слова «вода». И наконец, у племени появилось достаточно слов, чтобы выработать свой язык.

Согласно второй, предки человека в большинстве своем преуспели в выживании, поиске партнера и воспроизводстве. Они производят разнообразные странные звуки, поскольку эволюция позволяет экспериментировать, если эксперименты не ухудшают выживание. Предки человека многие задачи выполняют в группе, и их мозги начинают устанавливать соответствие между отдельными характерными звуками, издаваемыми членами группы, и конкретными событиями. Постепенно в обиход входит все больше «слов». Сначала не существует четкой границы между словами, фразами, эмоциональными вариациями и иными элементами языка.

Вторая история кажется мне более правдоподобной. Предки человека делали то, что сейчас осваивают большие компьютеры, однако с превосходящими способностями мозга в распознавании шаблонов. Хотя язык со временем становился все богаче, он так и не стал абсолютно определенным. Эта неопределенность сохраняется и по сей день, стимулируя дальнейшее развитие и изменение языка. Мы продолжаем эту вторую историю, когда придумываем новые сленговые слова типа «цацки» или «гы».

Даже если вторая история верна и еще действует, язык мог и не стать более разнообразным. Возможно, постепенно возникли правила речи, которые наложили ограничение на разнообразие. Возможно, эти позднейшие правила помогают нам общаться более ясно, или просто говорить более сексуально, или демонстрировать в речи свой высокий статус, а может, и то и другое. Разнообразие не обязано развиваться во всех направлениях.

И снова ретрополис

Разнообразие со временем может даже сокращаться. В гл. 9 я пояснил, каким образом отсутствие стилистических инноваций сейчас воздействует на человеческие песни. Если вы согласны с тем, что в последнее время возникла проблема с поиском новых стилей, возникает вопрос почему. Я уже высказал предположение о том, что ответ может быть связан с проблемой свободных фрагментов и коллективного разума.

В ИСТОРИИ КОМПЬЮТЕРНОЙ НАУКИ НАСТУПИЛ ЗАБАВНЫЙ МОМЕНТ. НАМ УДАЕТСЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ КОМПЬЮТЕРЫ ДЛЯ АНАЛИЗА ДАННЫХ БЕЗ ОГРАНИЧЕНИЙ, НАЛАГАЕМЫХ ЖЕСТКИМИ ГРАММАТИКОПОДОБНЫМИ СИСТЕМАМИ. НО КОГДА МЫ ИСПОЛЬЗУЕМ КОМПЬЮТЕРЫ ДЛЯ ТВОРЧЕСТВА, МЫ СВЯЗАНЫ НЕ МЕНЕЕ ЖЕСТКИМИ МОДЕЛЯМИ СТРУКТУРИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ 1960-Х ГОДОВ. НАДЕЖДА НА ТО, ЧТО ЯЗЫК СТАНЕТ ПОХОЖ НА КОМПЬЮТЕРНУЮ ПРОГРАММУ, УМЕРЛА. ВМЕСТО ЭТОГО МУЗЫКА СТАЛА БЛИЖЕ К КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРОГРАММЕ.

Полагаю, что возможно и другое объяснение: изменение, зародившееся в середине 1980-х годов, совпадает с появлением средств цифровой обработки музыки, таких как MIDI — цифровой интерфейс музыкальных инструментов. Средства цифровой обработки в большей степени, чем все предыдущие инструменты, влияют на получаемый результат: если вы отступаете от того типа музыки, для которой предназначен данный цифровой инструмент, последний становится трудно использовать. Например, сейчас музыкальный ритм чаще всего является регулярным. Возможно, это во многом связано с тем, что, когда вы пытаетесь менять темп во время обработки музыкального произведения, используя некоторые широко распространенные компьютерные программы обработки музыки, последние начинают сбоить и могут даже выдавать глюки. В доцифровую эпоху инструменты также оказывали свое воздействие на музыку, однако оно не было столь сильным.

Рандеву с Рамой

В гл. 2 я утверждал, что не следует ожидать научного ответа на вопрос, какова природа сознания. Ни один эксперимент никогда не сможет доказать, что сознание существует.

В данной главе я надел новую маску и описываю роль, которую играет компьютерное моделирование в неврологии. Имеет ли смысл сейчас, когда на мне эта другая маска (возможно, шлем с электродами), вообще притворяться, что сознания не существует?

Вот мой ответ: хотя мы никогда не сможем постичь природу сознания, существуют способы подойти к ней ближе и ближе. Например, можно спросить, что такое смысл, хотя бесполезно надеяться постичь его на опыте.

В. С. Рамачандран, ученый-невролог из университета Сан-Диего (Калифорния) и Института Салк, создал поразительно конкретную программу для исследования вопроса смысла. Как и многие лучшие научные умы, Рама (так зовут его коллеги) исследует в своей работе очень сложные версии того, что интересовало его еще ребенком. Когда ему было одиннадцать, его интересовал вопрос о пищеварительной системе венериной мухоловки, насекомоядного растения. Что включает выделение пищеварительных ферментов в ее листьях — белки, сахара или оба одновременно? Может ли сахарин обмануть ловушку, как он обманывает наши вкусовые рецепторы?

Позже Рама перешел к изучению зрения и в возрасте двадцати лет опубликовал свою первую статью в журнале Nature за 1972 год. Он широко известен работами, которые пересекаются с областью моих интересов: использованием зеркал как низкотехнологичной формы виртуальной реальности для лечения фантомных болей в конечностях и паралича, вызванного инсультом. Его исследование также дало импульс началу нашего плодотворного диалога о языке и смысле, который продолжается и по сей день.

Отдельные области коры головного мозга предназначены для конкретных чувственных систем, таких как зрение. Есть также и налагающиеся области — области пересечения, мультимодальные области, которые я упоминал ранее в ходе обсуждения обоняния. Рама пытается определить, каким образом эти области пересечения могут порождать ключевой элемент языка и смысла — метафору.

Психологическая основа метафоры

Канонический пример Рамы заключен в эксперименте, известном как «Буба/кики». Рама говорит испытуемым два слова, оба легкопроизносимые, но бессмысленные в большинстве языков: «буба» и «кики».

Затем он демонстрирует испытуемым две картинки с формами: на одной форма, колючая, как дикобраз, а на другой округлая, как облако. Сопоставьте картинки со словами! Ну конечно, первая картинка вызывает ассоциацию «кики», а вторая — «буба». Это соответствие присуще разным культурам и, похоже, верно для человечества в целом.

Эксперимент «Буба/кики» выделяет одну форму языковой абстракции. Названия «буба» и «кики» соотносятся на основе двух видов стимулов, которые поступают от совершенно разных органов чувств: образа, формируемого на сетчатке, и звучания, улавливаемого ухом. Похоже, подобные абстракции связаны с психологическим феноменом метафоры. Например, Рама выяснил, что пациенты с органическими поражениями той области пересечения коры головного мозга, которая называется нижней теменной долей, испытывают трудности как с решением задачи «Буба/кики», так и с интерпретацией пословиц или рассказов с небуквальным смыслом.

Эксперимент, проведенный Рамой, позволяет предположить, что некоторые метафоры могут представлять собой синестезию. В более тяжелой форме синестезия — это интересная неврологическая аномалия, при которой у человека как бы пересекаются сигналы от различных органов чувств, — например, цвет может восприниматься как звук.

Какова связь между образом и звучанием в эксперименте, поставленном Рамой? С математической точки зрения и слово «кики», и остроконечная форма содержат «острые» элементы, которые не так сильно выражены в слове «буба»; подобные острые элементы присутствуют как в языке, так и в движениях руки, необходимых, чтобы произнести звук «кики» или нарисовать форму «кики».

Рама предполагает, что мультимодальная абстракция — способность к согласованию стимулов, поступающих от разных органов чувств, — могла начать развиваться еще у приматов как наиболее подходящий способ хватать ветки. Вот как это могло произойти: область пересечения в мозгу могла начать развиваться, чтобы соединить некий образ, возникающий на сетчатке (порожденный видом склоненной ветки), с некоей последовательностью мышечных сокращений (позволяющей животному ухватить ветку под данным утлом).

Далее способность к переназначению используется уже в случае иных абстракций, в которых человечество так преуспело, типа метафоры «Буба/кики». Это известное свойство эволюции: ранее возникшая структура после некоторой модификации используется для выполнения параллельных, но иных функций.

Но Раму интересуют и другие виды метафор — те, что непосредственно не попадают в категорию «Буба/кики». Известно, что Шекспир устами Ромео назвал Джульетту «солнцем». Нет никакой очевидной ассоциации типа «Буба/кики» — ничего, что может напрямую связать юную обреченную романтическую героиню с ярким шаром в небе, однако данная метафора сразу же понятна любому, кто ее слышит.

Смысл может возникнуть из искусственно ограниченного словарного запаса

Несколько лет назад мы с Рамой встретились на конференции, на которой оба выступали, и я предложил ему рассмотреть простой способ перехода от идеи «Буба/кики» к сравнению Джульетты с солнцем.

Представьте, что ваш словарный запас составляет всего сто слов. (Если вы когда-либо путешествовали по местам, где население говорило на неизвестном вам языке, вам будет знакома подобная ситуация.) В этом случае вам придется творчески подойти к использованию данного краткого словаря, чтобы вас поняли. Теперь максимально ужесточим это предположение. Допустим, у вас в словаре есть лишь четыре слова: «кики», «буба», «Джульетта» и «солнце». Когда выбор ограничен, возрастает значение того, что в ином случае явилось бы тривиальной синестезией или чем-то еще весьма простым.

Джульетта не колючая, так что «буба» или «солнце» подойдут ей лучше, чем «кики». (Если бы Джульетта была криклива или предрасположена к вспышкам гнева, тогда больше подошло бы «кики», но наша девушка не такова.) Есть и другие незначительные подсказки, которые позволяют сравнить Джульетту скорей с солнцем, чем назвать «буба».

Если крошечный словарь предназначен для широкого использования, то любое различие в качестве слов огромно. Мозг так жаждет ассоциаций, что усилит даже несущественную возможную связь, чтобы использовать ее. (Разумеется, в данной метафоре бесконечно больше значений, чем видится в пьесе. Джульетта переживает закат, как и солнце, но когда умирает, не возвращается, как солнце. Еще можно сказать, что прототип Джульетты всегда возвращается, как солнце, хорошая метафора всегда порождает массу плодотворных идей.)

Подобно этому наиболее выразительный сленг всегда возникает благодаря малообразованным людям, творчески использующим известные им слова. Это утверждение верно для языков пиджин, уличного сленга и т. п. Часто наиболее образные слова широко распространены, используются во множестве контекстов. Такие, как идишское Nu? или испанское Pues.

Одной из причин моего интереса к метафоре «солнце» является тот факт, что она имеет отношение к коллизии, лежащей в основе информатики с самого начала: может ли смысл быть передан сжато и точно или же он появляется лишь приблизительно и основан на статистических взаимосвязях множества компонентов?

Математические выражения сжаты и точны, и большинство первых ученых-информатиков считало, что хотя бы частично язык должен демонстрировать подобные качества.

Выше я пояснил, каким образом статистические подходы к решению проблемы типа автоматических переводчиков работают лучше, чем сжатые и точные. Я также выступал против вероятности существования первоначального, небольшого, качественно дефинированного вокабуляра в эволюции языка в пользу спонтанного словарного запаса, который так и не был никогда четко дефинирован.

Но существует по меньшей мере еще одна возможность, ранее мною не описанная: словарь может и формироваться, но нельзя исключить существование некоего внешнего фактора, который изначально сдерживает его развитие и не позволяет ему стать настолько большим, насколько это допускает процесс его формирования.

Развитие идеи «Буба/кики», как и прочих процессов поиска соответствий в человеческом мозгу, можно вообразить основой создания бесконечной последовательности метафор, которая способна соответствовать безграничному словарю. Но если такое объяснение верно, метафора «солнце» может возникнуть лишь в ситуации, когда словарь хотя бы частично ограничен.

Представьте, что у вас есть словарь, обладающий безграничным потенциалом, в то время, когда вы изобретаете язык. Тогда вы можете назначить отдельное слово для каждого понятия, действия, предмета, которые хотите описать. Сжатый же словарь может породить менее ленивые, более образные слова.

Возможно, скромные мыслительные способности предков человека были причиной ограничения размера словаря. Как бы то ни было, изначально ограниченный словарь мог понадобиться для появления выразительного языка. Конечно, словарь может получить и дальнейшее развитие, когда сформируется язык. Современный английский обладает огромным словарем.

Малый объем мозга мог спасти человечество от раннего массового появления бессмысленности

Если вычислительные облака станут бесконечно эффективны, возникнет гипотетическая опасность того, что любые возможные интерполяции слов — романы, песни, мимика — будут населять бесконечную «Википедию» в стиле Борхеса в небесах. Если это произойдет, все слова станут бессмысленными, а значимые выражения — невозможными. Но, разумеется, облако никогда не станет бесконечным.

ЕСЛИ БЫ МЫ ОБЛАДАЛИ МОЗГОМ, ИМЕЮЩИМ БЕЗГРАНИЧНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ, СПОСОБНЫМ ИСПОЛЬЗОВАТЬ БЕСКОНЕЧНОЕ ЧИСЛО СЛОВ, ЭТИ СЛОВА БЫ НИЧЕГО НЕ ОЗНАЧАЛИ, ПОТОМУ ЧТО КАЖДОЕ БЫЛО БЫ СЛИШКОМ СПЕЦИФИЧЕСКИМ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ. НАШИ ЧЕЛОВЕКООБРАЗНЫЕ ПРЕДКИ НЕ СТАЛКИВАЛИСЬ С ЭТОЙ ПРОБЛЕМОЙ, ОДНАКО СЕЙЧАС, С РАЗВИТИЕМ ИНТЕРНЕТА, СУЩЕСТВУЕТ ОПАСНОСТЬ ТАКОЙ ВСТРЕЧИ. ТОЧНЕЕ, СУЩЕСТВУЕТ ОПАСНОСТЬ ТОГО, ЧТО МЫ БУДЕМ НАСТОЛЬКО СИЛЬНО ОПАСАТЬСЯ СТОЛКНУТЬСЯ С НЕЙ, ЧТО ОНА ДЕЙСТВИТЕЛЬНО РЕАЛИЗУЕТСЯ.