Select Page

Част II – Фазови преходи в развитието на знанието

Част II – Фазови преходи в развитието на знанието

Част II от монументалния труд на Лъчезар Томов за консерватизма, либертарианството, либерализма и сложните системи (от десет части)
Предговор
Част I

 

Естествен отбор и фазови преходи в развитието на знанието. Емпиризъм и теория. Редукционизъм и холизъм.

 

Информацията натрупана от естествения отбор е мъдростта – опитът, дестилиран от времето. Тя може да бъде както набор от евристики и ad hoc правила и данни, така и на по-високо, абстрактно ниво. Това ниво е основата, на която се създава теорията. Първото ниво са конкретните поуки, извличани от живота – „ако излъжеш някого, той ще излъже теб, но ако си честен с него и той ще е честен“. Второто ниво е абстрактното обобщение, което намира шаблона в множество подобни ситуации, с което решава цял клас проблеми – „Дръж се с другите така, както те се държат с теб“. И двете са извлечени от опита, като абстрактното ниво представлява опита на ума да намали заеманата памет от множеството дребни правила, като ги обедини в едно. Теорията е качествено ново, по-високо ниво, в случая – теория на игрите и случаите с повтарящата се дилема на затворника. Дилемата на затворника представя ситуация, в която двама души, които не се познават, имат изгода да предадат другия, но по-голяма изгода да не го направят. По-точно ако затворник А предаде затворник Б, но Б не предаде А, А лежи 5 години, Б лежи 10 и обратно – ако Б предаде А, но А не предаде Б, Б лежи 5 години, а А 10. Ако никой не предаде другия, двамата са свободни да си тръгнат. В единичния случай обикновено и двамата ще предадат другия и ще лежат по 5 години, вместо да си тръгнат, тъй като никой не знае какво би направил другият. Така чисто рационалният подход в случая не води до най-добрия резултат. Ако обаче играта се повтори многократно между двамата играчи, стратегията „quid pro quo“ се оказва оптимална и много по-добра от доста по-сложни, основани на теорията стратегии. Оцелялото с хилядолетия ще продължи още хилядолетия да бъде поведение, носещо оптимални резултати. Математиката и в частност теория на игрите са пример за теоретично знание, качествен преход на събраната хилядолетна мъдрост с едно по-високо ниво на абстрактност от нея. Това, което високото ниво носи, е основата на всички други научни революции и е зад всички технологични постижения на съвременния свят.

Историята на абстрактната мисъл е стара колкото човека, но повратната точка – фазовият преход, донесъл зародиша на либерализма, се случва в древна Елада. Там е поставена основата на дедуктивния подход към науката и специално към математиката. Дедуктивното мислене е процес на достигане на сигурни логически заключения на базата на една или повече предпоставки. Като подход то е отгоре-надолу, от общото към частното и е противоположно на индуктивното, при което се обобщава един извод за цял клас проблеми и нямаме сигурност в извода. Пример за дедукция:

  1. Всички хора са смъртни,
  2. Сократ е човек (принадлежи на хората)
  3. Следователно Сократ е смъртен

Индуктивният подход, като този във физиката се базира на вероятности и е свързан с естествения отбор. Физиците формулират хипотези на базата на съществуващите експерименти, като тези хипотези трябва да са такива, че да могат да бъдат експериментално потвърдени или отхвърлени, т.нар. фалсифицируемост по Попър. Всеки следващ експеримент, който потвърждава хипотезата, увеличава сигурността в нейната вярност. Времето е съдник на всяка хипотеза и теория, като непригодните отмират и остават верните. Това описва половината от процеса на натрупване на знания в науката. Другата част е преминаването на хипотезите на по-високо ниво – в стройни, логически и математически издържани теории, качествено преобразуване и т.нар. фазов преход. Пример за това са теориите на Айнщайн за специалната и общата теория на относителността, които са качествено нови обяснения на съществуващи експерименти, които обаче предлагат хипотези, подлежащи на проверка, както и нови обяснения на ролята на пространството и времето, с което придвижват физиката с рязък скок напред.

Емпиризъм и теория

Процесът на натрупване на знания е като цяло смесица от дедуктивни и индуктивни разсъждения, от естествен отбор на идеи (индукция) и от преминаване на качествено различно, по-високо ниво (дедуктивни разсъждения). Двата подхода са две различни лица на една и съща динамична система (Фиг.4), между тях има взаимна зависимост – теориите се нуждаят от изпитанието на времето, експерименталните данни и изводи имат нужда от структуриране, класифициране и обединение в единна теория и строго (математическо или друго абстрактно ) описание.

 

Фигура 4. Теорията и практиката образуват динамична система – теорията се обновява от практиката и предписва нови експерименти, които практиката утвърждава или отхвърля

 

Наблягането само на единия аспект е когнитивно отклонение. Абстрактните теории на първо място водят до идеологии през потвърждаващото отклонение – първо се създава стройно обяснение на даден феномен, после се търсят доказателства, които да го обяснят. С времето всяко доказателство в полза на теорията води до изместване на оценяването, тъй като увеличава тежестта, с която се гледат потвърждаващите аргументи и се намалява тежестта, с която се гледа отрицаващите, вместо техните тегла да са еднакви и фиксирани (балансирането на аргументи като разлика на две претеглени суми). Пример за това е медицината на 19-ти век, до средата, при коя за най-сложните системи в природата, биологическите, биват изграждани теории, спрямо които се е действувало върху пациентите, без да се гледа дали има ефект от тях. Всяка смърт на пациент се е считала за породена от болестта, а всяко спасяване – за ефект от лечението. Теория, която не се обновява с експерименти, се превръща в идеология. Пример за силата на медицинската идеология е периодът, между откритието за ползата от хигиената в болницата до неговото приемане в теорията и превръщането му в повсеместна практика[i]. Това е обратният подход на гръцката философска школа на емпиризма в медицината, свързана с Пиронизма[ii], при която знанието се извлича само и единствено от опита. Това е друга форма на когнитивно отконение, при което се вижда само естественият отбор и рекомбинацията на идеи,но не и фазовите преходи на качествено новото знание. То обаче е по-безопасното отклонение, в полза на пациента. Натрупването на голям брой ad hoc или полу-генерализирани правила тежи на ума, но почти всяко от тях е работещо, проверено и изпитано. Липсата на теория, която да ги обедини забавя рязко напредъка на медицината, но пази живота на пациентите повече, отколкото обратния случай на теории и потвърждаващо отклонение, както и историята на медицината показва. Както самата биологична еволюция показва, периодите на естествен отбор доминират във времевата скала, като преходите на видовете са много рядко случващи се. Наличието на асиметрия между двата подхода на системата към приспособяването подсказва, че отклоняването на работата ѝ в едната посока е по-безопасно за оцеляването отколкото в другата.

Естественият отбор на идеи и когнитивните отклонения

Между естествения отбор на гени и на човешки идеи има една основна разлика, която намалява асиметрията между този подход и фазовите преходи – когнитивните отклонения при оценката на идеи. Природата не оценява изместено, в дългосрочен аспект оцеляват най-приспособените организми. Това обаче не е гарантирано за идеите. Потвърждаващото отклонение може да защити от изпитанието на времето определени идеи и те да влязат в традицията въпреки, че не работят, като така оцелеят много по-дълго в относителен план, отколкото дефектните гени. Бабини илачи, които вредят, давани с векове, практики и ритуали, които не носят смисъл. Това е тъмната страна на традицията. Това намалява асиметрията и увеличава важността на фазовите преходи и революционните скокове. Макс Планк, създателят на квантовата физика е казал:

Новата историческа истина не триумфира чрез убеждаване на опонентите си и като ги кара да видят светлината, но по-скоро защото те умират и ново поколение се ражда, което е запознато с нея[iii].

Отхвърлените експериментално идеи не дават потомство и Времето ги отсява. Това е едновременно пример за естествен отбор и за свойството на неверни идеи и теории да се загнездват устойчиво в практиката. Съвременният, глобално свързан свят подсилва тази тенденция[iv], което измества допълнително баланса между естествения отбор и фазовите преходи. От друга страна глобалната свързаност увеличава драматично мащабите на резките промени[v], което усилва рисковете от тях. Поради тази причина везните все пак са наклонени в полза на естествения отбор, така както е при трансфера на гени.

Редукционизъм и холизъм

В случая с гръцката емпирическа школа на медицината, тя се противопоставя на догматическата школа. В нея на експериментите се гледа изцяло като на производни на разсъжденията, а не като на равнопоставен участник в системата. Проблемът с този подход е, че обект на теоретично изследване в медицината са най-сложните системи във Вселената – биологичните. Желанието да се знаят скритите причини и естествените причини за заболяването, да се разбере вътрешното устройство на организмите, за да се лекуват правилно само по себе си не е грешно. То е част от динамичната система на знанието, важна при това. Въпросът е в природата на сложните системи. Те не се редуцират до съставните си части, нещо, което емпирицистите са знаели[vi]. Знанието за всяка клетка, тъкан и орган само по себе си не е достатъчно, за да ни каже как работи целият организъм. Нещо повече – много трудно е да се предскаже поведението на една система в бъдещето, когато се гледат само нейни елементи и подсистеми. Най-добрият пример е човешкият мозък, при който нито една негова подсистема не е информативна за работата на цялата система, в този смисъл, че паметта и мисълта не могат да бъдат локализирани[vii].  Емпирицизмът е отношение към такива сложни системи, при което се набляга на практиката и на отсяването на наработещите лечения чрез експерименти. Всички теории са непълни, а за разлика от по-прости, линейни системи, при биологичните или обществените, малките детайли имат диспропорционално голям принос за точността на моделите. Постепенно увеличаващата се точност на моделите не води до постепенно приближаващи се до реалността прогнози, а може многократно да преобърне техният характер и да доведе до истинска близост едва при пълно разбиране. Хаотичните системи, като времето (климатичното) са пример – всяка неточност в началните параметри като температура, влажност и налягане с течение на времето дава експоненциално нарастваща грешка в прогнозата, т.нар. чувствителност към началните условия. Само съвършеното знание за всички взаимодействия и всички параметри може да позволи прогноза за безкраен хоризонт от време. Слънчевата система е такъв пример – преместването на една химикалка от едната страна на бюрото на другата може да е достатъчна, за да промени положението на Юпитер драматично след един милиард години[viii]. Хаотичните системи с течение на времето генерират безкрайно количество информация. Те са също така особени с това, че тяхното математическо описание е добре известно, строго и точно, но въпреки това знанието за модела не дава знание за поведението. Това е много силен аргумент в полза на тежестта на експериментите, опитите и времето, като двигател на естествения отбор на идеите.

Редукционизмът е погледът към свойствата на елементите, които изграждат системите и опитите да се обяснят отдолу-нагоре[ix], а емпирицизмът е опит да се увеличи знанието за системите чрез тяхното поведение. Съвременният термин „холизъм“ означава това – възприемането на системата като цяло, нещо ново и различно от съставящите го части. Това са две различни човешки абстракции на системите. По същество и двете са изкуствени дуализми части-цяло – форми на теории отгоре-надолу за начина на разбиране и възприемане, т.е. на мета-ниво абстрактното мислене побеждава емпиричното знание, което е неизбежно следствие на разумния характер на човека. Важната е разликата на едно ниво по-надолу, на което възникват два различни, отклоняващи се в оценяването подхода. Всеки от тях е пряко свързан с едно от двете основни свойства на сложните системи. Холизмът е свързан с естествения отбор, натрупващите се мутации и оцеляването на положителните в дългосрочен аспект. Той е пряко свързан с естествената несигурност и ролята на произволните, външни смущения и стресове, на неконтролируемата Съдба. Редукционизмът е плод на абстрактното и дедуктивно мислене, на вътрешната, радикална, структурна и организационна промяна, неподтиквана пряко от външни условия, а от количеството натрупани вътрешни изменение в следствие на тях.

Kъм Част III – Eстественият отбор и фазовите преходи

 

 

Библиография

[i] WHO Guidelines on Hand Hygiene in Health Care: First Global Patient Safety Challenge Clean Care Is Safer Care. 4. Historical perspective on hand hygiene in health care, Geneva: World Health Organization; 2009 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK144018/

[ii] Sextus Empiricus, Benson Mates, Outlines of Pyrronism, Oxford University Press, 1996 http://www.sciacchitano.it/pensatori%20epistemici/scettici/outlines%20of%20pyrronism.pdf Retrieved at 19-08-2017

[iii] T. S. Kuhn, The Structure of Scientific Revolutions, University of Chicago Press, 1962, http://projektintegracija.pravo.hr/_download/repository/Kuhn_Structure_of_Scientific_Revolutions.pdf Retrieved at 20-08-2017

[iv] Лъчезар Томов. Колективният имунитет, защо данъците не са кражба и защо хората не вярват на експертите, Българска наука, бр.98 (май 2017) и бр.100 (юли 2017), ISSN:1314-1031

[v] D. Sornette, Dragon-Kings, Black Swans and the Prediction of Crises, International Journal of Terraspace Science and Engineering 1(3), 1-17 (2009) https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0907/0907.4290.pdf Retrieved ad 20-08-2017

[vi] Harris L. Coulter, Ph.D , Empiricism vs. Rationalism in Medicine, 23rd Annual Nutritional Medicine Today Conference, April 30, 1994, Vancouver, Canada  http://orthomolecular.org/library/jom/1994/pdf/1994-v09n03-p159.pdf

[vii] K.S.Ashley. In Search of the Engram, Symposium of the Society of Experimental Biology,1950, 4, 454-482, http://gureckislab.org/courses/fall13/learnmem/papers/Lashley1950.pdf

[viii] Scott Tremaine, Is the Solar System Stable?, Institue for Advanced Study, 2011 https://www.ias.edu/ideas/2011/tremaine-solar-system

[ix] Jürgen Mittelstrass, Complexity, Reductionism, and Holism in Science and Philosophy of Science, Complexity and Analogy in Science Pontifical Academy of Sciences, Acta 22, Vatican City 2014

www.pas.va/content/dam/accademia/pdf/acta22/acta22-mittelstrass.pdf

 

Подкрепи Мисъль в Patreon

About The Author

mm

Лъчезар П. Томов, доктор, главен асистент в НБУ-София (департамент Информатика), работи в софтуерната индустрия от 2008-а г., участвува в проекти на ЦАУР (център за анализ и управление на рисковете) като математик и програмист

Фейсбук:

Подкрепете ни

Бюлетин

Мисъль ТВ

Share This

Сподели

Споделете тази статия с вашите приятели