О чём говорят пингвины? Можно ли понять зашифрованный текст, если не знаешь, как он должен выглядеть
Для того, чтобы определять своих товарищей и птенцов пингвины используют несколько видов
позывных - различных сочетаний сложных звуков. Изображение: regan76,
«В школе мой учитель физики задал вопрос: сможет ли человек наладить телевизор, если никогда не видел его работающим и не знает его цели? И сам же ответил - нет, потому что не сможет понять, что результат достигнут». timur0 опровергает это утверждение и рассуждает, можно ли понять любую систему знаков, не зная «ключа» к ней.
timur0:
В школе мой учитель физики задал вопрос: сможет ли человек наладить телевизор, если никогда не видел его работающим и не знает его цели? И сам же ответил - нет, потому что не сможет понять, что результат достигнут. Я тогда не нашелся чем возразить, но и сейчас считаю, что он неправ - если на экране вместо беспорядочного мельтешения вдруг появится осмысленное изображение, что наверняка это то самое, что и требовалось. Мы не знаем, для чего именно эта штука нужна, но если она нечто упорядочивает - наверняка это оно.
У нас есть зашифрованный текст (исходно на русском языке, к примеру) и программа для расшифровки, надо только ввести правильный ключ. Если неправильный - мусор на выходе. Мы начинаем перебирать все ключи подряд (так называемый брутфорс). Как мы поймем, что расшифровали текст? Разумеется, прочтем и увидим, есть ли в нем смысл (или хотя бы его прочесть-то можно?). На читать текст человеком - долго, как обучить этому компьютер? Есть два варианта. Первый: догадаться, какие в тексте могут быть слова, это можно сделать по контексту («Штирлиц, Мюллер, фюрер»), и если в расшифрованном тексте что-то из них встречается - это повод взглянуть уже человеку. Тот самый случай, когда мы должны представлять, о чем могут говорить пингвины. Другое дело, что по внешнему их поведению тему их разговора может и не вычислишь: для примера взгляните на людей в офисе - по их виду вы сможете догадаться, что они говорят о футболе?
Второй вариант машине понять, что она расшифровала текст (т. е. стоит показать результат человеку) - это оценить статистические характеристики расшифрованного текста. Текст на русском языке обладает определенной частотностью букв - это простейшая статистика; также можно подсчитать частоты пар букв - ясно, что «ая» или «ие» будет встречаться часто, а «ъъ» - никогда (не считая опечаток). Так что если расшифрованный текст обладает сходным набором статхарактеристик - с большой вероятностью мы расшифровали успешно.
А если мы не знаем на каком языке написан исходный текст? Все равно не все потеряно - любой человеческий язык обладает каким-то набором статхарактеристик, и что важно - они существенно отличны от статхарактеристик случайной последовательности букв. То есть если в расшифрованном тексте мы видим, что какие-то буквы/пары букв встречаются аномально часто, а какие-то аномально редко, то с большой вероятностью мы текст расшифровали - даже если он на неизвестном нам человеческом языке. Этот же принцип используется чтобы понять, перед нами осмысленный текст или бессмысленная подделка - см. Кодекс Войнича (1, 2, 3).
Последний рассмотренный вариант - прямая аналогия с наладкой телевизора мастером, впервые увидевшим телевизор. Снижение энтропии и там и там - и в четкости изображения, и в статистической неравномерности текста.
А для всех ли приборов это работает? Если бы мастеру дали налаживать источник шума, датчик случайных чисел (серьезная проблема в криптографии, между прочим - датчик действительно случайных чисел), то он не смог бы его наладить без заранее поставленной четкой цели - потому как цель контринтуитивна и глазом/ухом/нюхом не распознаваема. Да, человеку для его целей иногда надо достигать внечеловеческих промежуточных целей.
И все же - надо ли догадываться, о чем могут говорить пингвины, чтобы понять их речь? Ответ сильно зависит от ответа на другой вопрос: пингвины похожи на нас или они существенно иные?
...Впрочем, я уже достаточно проснулся и вопрос понимания речи пингвинов утратил актуальность.
Обсудить в блоге автора
Читатели включились в дискуссию:
v_r_a_n:
Вспомнилась байка про то, что во время войны немцы не могли понять сообщения наших, потому что в шифровках были ошибки грамотности. Русским эти ошибки общаться не мешали.
Ну а вопрос с пингвинами (как и с телевизором) имеет положительный ответ только при неограниченном времени на поиск решения. Из этого же разряда метафора с миллионом обезьян, которые, беспрерывно нажимая на клавиши печатных машинок, рано или поздно воспроизведут полное собрание сочинений Шекспира.
Ответить
timur0:
http://timur0.livejournal.com/226213.html?thread=1368485#t1368485 Вопрос с телевизором не требует бесконечного времени на поиск решения - пойнт в том, что мастер выдвигает гипотезы о правильной работе телевизора и проверяет ее. Тем более что «наладить» по смыслу означает определенным образом повернуть какие-то регуляторы (помню, в старых ламповых телевизорах кроме ручек регулировки на панели были несколько переменных резисторов на плате, их надо было крутить отверткой). Спектр воздействий не так широк, как кажется.
И самое главное - гипотеза о «правильной работе» вполне отгадываемая.
Ответить
v_r_a_n:
Я думал, телевизор сломан, и его нужно починить.
Ну хорошо, его всего лишь нужно настроить. В случае со старыми телевизорами, где, как вы говорите, нужно было крутить резисторы на плате, эта задача превращается в нетривиальный квест, требующий массу времени на осуществление. Одно дело, когда процессом занят мастер, который знает, какие резисторы теребить, и совсем другое дело, когда за настройку берётся человек, который телевизор видит впервые. С современным телевизором у него получится лишь чуть быстрее.
В случае с пингвинами одна лишь записанная речь (аудио) ничего не даст, никакого смысла мы не уловим, если заранее не знаем значения слов, сочетаний звуков, интонаций. Поэтому - да, нужно догадываться, о чём говорят пингвины. Следить за их поведением - и догадываться. Выдвигать гипотезы и пробовать найти подтверждение этим гипотезам в пингвиньей речи. Вопрос похожести на нас - лишний.
Ответить
timur0:
>>Следить за их поведением - и догадываться.
Почему их речи и их поведение должны быть коррелированы? Когда мужики в офисе говорят о футболе, то их жесты ничуть не похожи на поведение футболиста на поле; если предположить, что пингвины похожи на нас, то придется с большим скептицизмом отнестись к попытке из внешнего поведения уловить суть разговоров.
Ответить
v_r_a_n :
Правильно.
Разговор в офисе о футболе будет не расшифровать. Вряд ли хотя бы одна гипотеза подтвердится.
А разговор на футбольной трибуне о футболе вполне поддаётся расшифровке. А когда вы расшифруете этот разговор, то поймёте разговор в офисе без затруднений.
Я, должно быть, плохо пояснил. Наблюдение нужно длительное и вдумчивое.
И, наверное, если предположить, что пингвины на нас не похожи, то скептицизма прибавится ещё больше. Так что без долгих планомерных наблюдений не обойтись. Потом - эксперименты. Вбросить предмет для разговора. Проиграть аудиозапись отрезка пингвиньей речи - посмотреть на реакцию. И так далее. И лучше бы, чтобы у вас было в запасе достаточно времени.
Ответить
sa_sha_s:
«И сам же ответил - нет, потому что не сможет понять, что результат достигнут. Я тогда не нашелся чем возразить, но и сейчас считаю, что он неправ - если на экране вместо беспорядочного мельтешения вдруг появится осмысленное изображение, что наверняка это то самое, что и требовалось.»
Ваша логика не кажется безупречной: осмысленное изображение появится только тогда, когда телевизор уже будет налажен. А как же он будет налажен без представления о настроенном состоянии? Набором случайных манипуляций? Но человек раньше состарится и умрет, чем случайными манипуляциями достигнет появления изображения.
Карл Поппер много писал на схожую тему. А именно на тему роли индукции и дедукции в процессе познания. Он нападал на представление, что познание происходит индуктивно. т. е. что открытия являются результатом обобщения наблюдений и выявления в них закономерностей. По Попперу, бессистемное изучение окружающего мира бесплодно. Он считал, что в познании важную роль играют априорные, предшествующие опыту гипотезы, которые, возникнув, подвергаются пристрастному рассмотрению и либо не выдерживают сопоставления с действительностью и отбраковываются, либо подтверждаются наблюдениями (и наблюдения, соответственно, изначально уже имеют конкретное направление и цель). Поппер, правда, нигде не поясняет своего взгляда на механизм возникновения самих первоначальных гипотез, хотя приводит массу интересных примеров.
В этой логике процесс починки телевизора будет происходить примерно так: человек сначала будет выдвигать гипотезу о том, что именно настроенный телевизор должен делать, а потом целенаправленно доводить телевизор до этого состояния. Поэтому ваш учитель тоже не был прав на 100 процентов. Пусть человек и не знает доподлинно, что делает телевизор, но совершенно не исключена верная догадка на эту тему. В конце концов, число неабсурдных версий не бесконечно. Отличие человека от молотящих по клавишам обезьян в том, что человек может выдвигать гипотезы - пусть и ложные, но осмысленные, что фокусирует поиск и позволяет избежать механического перебора вариантов.
Ответить
timur0:
Вы абсолютно правы (и Поппер тоже) - человек выдвигает гипотезы и их проверяет. И важно отметить - гипотеза «работы телевизора» вполне в рамках человеческой логики, она отгадываема.
С другой стороны, тот же самый телевизор может использоваться и для проверки случайности шума: крутим ручку частоты строчной развертки и если сигнал имеет периодическую составляющую, то мы ее выявим - появится какое-то устойчивое изображение, пусть и зашумленное. Идеальный источник случайного шума при любой частоте строчной развертки не должен давать устойчивой картинки - вот до такой гипотезы не догадаться и тем более куда сложнее ее проверить (источник шума налажен верно, когда для всех частот строчной развертки нет картинки). И самое важное - такая гипотеза человеку ни накой, она представима только как часть какой-то бОльшей системы - если эта система в наличии, то это контекст для выдвижения гипотез.
Ответить