Семьдесят седьмое объяснение несуществующего парадокса (часть 1)
Недавно я говорил, что время от времени читаю научные статьи. Иногда мне подкидывают очень интересные ссылки, прямо в духе Скелетора из того мема. Держать в себе настолько потрясающие вещи сложно, так что, сегодня я делюсь интересным. Коллега gans2 как раз недавно популяризировал свой вариант, и, по законам жанра интернет-баталий, где-то рядом должна появиться альтернативная точка зрения.
В этой статье я буду пересказывать публикацию Robin Hanson. У него очень интересный набор компетенций: магистеркая по физике, диссер по общественным наукам, профессор экономики, занимался теорвером и искусственным интеллектом. Именно современный теорвер позволил ему посмотреть на парадокс Ферми с совершенно другой стороны.
Парадокс можно сформулировать так. С одной стороны, выдвигаются многочисленные аргументы за то, что во Вселенной должно существовать значительное количество технологически развитых цивилизаций. С другой стороны, отсутствуют какие-либо наблюдения, которые бы это подтверждали. Ситуация кажется парадоксальной и приводит к выводу, что или наше понимание природы, или наши наблюдения неполны и ошибочны. Соответственно, 75 ответов из одноименной книги, написанной Стефаном Уэббом, пытаются сделать одно из трех:
1) Объяснять коэффициенты формулы Дрейка, при которых мы первые. Robin Hanson в 1996 году придерживался этой позиции, гуглить Великий фильтр. Сильнейший удар по такому подходу нанесен массовым открытием землеподобных экзопланет в зоне жизни.
2) Объяснять, почему никто никуда не способен ни распространиться, ни послать сигналы. Звучит особенно шатко после того, как астрономы пронаблюдали свет из-за горизонта Хаббла, а теоретики вывели из ОТО возможность сверхсветового движения. Раньше тоже звучало так себе, см. объяснения в первом посте gans2 .
3) Объяснять, как же так все вокруг, а мы их не видим. Чем и коллега gans2 занимается. Гипотезы получаются более или менее убедительными, но неизменно громоздкими и плохо проверяемыми. Они фальсифицируемые, значит, научные. Но с философской точки зрения по половине бритва Оккама плачет.
В общем, пару лет назад на Hanson-а снизошло озарение, и он запостил в The Astrophysical Journal статью, где принципиально с другого боку тема.
Нужно всего лишь...
Пересесть со своего бытового понимания теорвера на научное. Познать дзен теоремы Байеса и физический смысл разницы между априорной и апостериорной вероятностью. Работа «An Essay towards solving a Problem in the Doctrine of Chances» впервые опубликована ажно в 1763 году, но благополучно прошла мимо школьной и даже институтской программы. Хоть теорема и выводится напрямую из аксиом теорвера,
Для её практического применения требуется большое количество расчётов, вычислений, поэтому байесовские оценки стали активно использовать только после революции в компьютерных и сетевых технологиях. На сегодняшний день активно применяется в машинном обучении и технологиях искусственного интеллекта.
А главное - она контринтуитивна.
В мире житейской логики мы идем от причины к следствию. Тогда как наука движется обратным путем, пытаясь по известному факту события вычислить вероятность того, что оно было вызвано рассматриваемой причиной. У вас в голове есть гипотеза, а в руках - данные наблюдений. Вероятность того, что гипотеза в принципе верна, называется априорной. Она одинакова во всех возможных мирах, наблюдается ли там ваш факт или нет. Вам надо понять, насколько вероятна гипотеза в мире, где у вас есть именно такие данные наблюдений, какие есть. Вас не интересует количество возможных миров, где факт не наблюдается: вы в них не живете. Это называется апостериорной вероятностью. Она же - уровень доверия предположению после принятия очевидных доказательств. Как в философии: до опыта, после опыта.
Так вот, априорная вероятность может драматически отличаться от апостериорной. Классический пример и подробности - например, здесь.
При чем тут парадокс Ферми
Находясь в плену бытовой логики, вы слушаете стандартную телегу об инопланетянах, которые точно должны прилететь, ну не может быть такого, чтобы их не было, вот вам длинный список причин и очень больших чисел. Ситуация кажется вам парадоксальной.
Будучи в курсе современной математики, вы слушаете ту же телегу об инопланетянах, которые точно могут прилететь и должны где-то существовать, держа в уме факт проживания в мире, где они не наблюдаются. Ситуация кажется вам... офигенно логичной и закономерной, если подумать.
Что, если я скажу вам (вслед за Hanson):
1) Нет ничего волшебного в появлении жизни на землеподобной планете и ничего предосудительного в освоении других таких же.
2) Нет никаких проблем с перемещением в разумный срок от одной планеты к другой, изобретать для этого Надсущество с кометами и гравилинзой не требуется.
3) Нет никаких фундаментальных ограничений со стороны физики или социальных наук, которые мешали бы пожелавшим этого жадным инопланетянам распространиться на всю Вселенную.
4) Они будут путешествовать меж звезд с релятивистскими скоростями и в короткий срок займут все землеподобные планеты.
5) И назначат главным ксенологом Шлепу, после чего новые цивилизации уже не возникнут. По крайней мере, как самостоятельные цивилизации.
Допустим, законы природы устроены именно так, а вы новая цивилизация, которая возникла независимо от других. Загадка от Жака Фреско: какова вероятность, что вы возникли в мире, где ударная волна уже стартовала? Ноль без палочки. И все переворачивается с ног на голову. Поскольку космическая экспансия выкорчевывает зародыши разума и происходит быстро в терминах геологических эпох, подавляющее большинство цивилизаций возникли до того, как хотя бы одна из них протянула загребущие лапы к звездам и сказала: «мое». С наибольшей вероятностью мы - часть этого подавляющего большинства. Да, к нам никто не прилетел. Но это не удивительно. Так и должно быть.
Разумеется, статья в The Astrophysical Journal гораздо шире и глубже. Например, там рассматривается не «хотя бы одна», а несколько параллельно идущих ударных волн. Но полный набор интересных и контринтуитивных выводов настолько удивителен с точки зрения адептов Семенова, что я придержу его до следующего поста. Пока предлагаю читателю освоиться с уже сказанным.
В этой статье я буду пересказывать публикацию Robin Hanson. У него очень интересный набор компетенций: магистеркая по физике, диссер по общественным наукам, профессор экономики, занимался теорвером и искусственным интеллектом. Именно современный теорвер позволил ему посмотреть на парадокс Ферми с совершенно другой стороны.
Парадокс можно сформулировать так. С одной стороны, выдвигаются многочисленные аргументы за то, что во Вселенной должно существовать значительное количество технологически развитых цивилизаций. С другой стороны, отсутствуют какие-либо наблюдения, которые бы это подтверждали. Ситуация кажется парадоксальной и приводит к выводу, что или наше понимание природы, или наши наблюдения неполны и ошибочны. Соответственно, 75 ответов из одноименной книги, написанной Стефаном Уэббом, пытаются сделать одно из трех:
1) Объяснять коэффициенты формулы Дрейка, при которых мы первые. Robin Hanson в 1996 году придерживался этой позиции, гуглить Великий фильтр. Сильнейший удар по такому подходу нанесен массовым открытием землеподобных экзопланет в зоне жизни.
2) Объяснять, почему никто никуда не способен ни распространиться, ни послать сигналы. Звучит особенно шатко после того, как астрономы пронаблюдали свет из-за горизонта Хаббла, а теоретики вывели из ОТО возможность сверхсветового движения. Раньше тоже звучало так себе, см. объяснения в первом посте gans2 .
3) Объяснять, как же так все вокруг, а мы их не видим. Чем и коллега gans2 занимается. Гипотезы получаются более или менее убедительными, но неизменно громоздкими и плохо проверяемыми. Они фальсифицируемые, значит, научные. Но с философской точки зрения по половине бритва Оккама плачет.
В общем, пару лет назад на Hanson-а снизошло озарение, и он запостил в The Astrophysical Journal статью, где принципиально с другого боку тема.
Нужно всего лишь...
Пересесть со своего бытового понимания теорвера на научное. Познать дзен теоремы Байеса и физический смысл разницы между априорной и апостериорной вероятностью. Работа «An Essay towards solving a Problem in the Doctrine of Chances» впервые опубликована ажно в 1763 году, но благополучно прошла мимо школьной и даже институтской программы. Хоть теорема и выводится напрямую из аксиом теорвера,
Для её практического применения требуется большое количество расчётов, вычислений, поэтому байесовские оценки стали активно использовать только после революции в компьютерных и сетевых технологиях. На сегодняшний день активно применяется в машинном обучении и технологиях искусственного интеллекта.
А главное - она контринтуитивна.
В мире житейской логики мы идем от причины к следствию. Тогда как наука движется обратным путем, пытаясь по известному факту события вычислить вероятность того, что оно было вызвано рассматриваемой причиной. У вас в голове есть гипотеза, а в руках - данные наблюдений. Вероятность того, что гипотеза в принципе верна, называется априорной. Она одинакова во всех возможных мирах, наблюдается ли там ваш факт или нет. Вам надо понять, насколько вероятна гипотеза в мире, где у вас есть именно такие данные наблюдений, какие есть. Вас не интересует количество возможных миров, где факт не наблюдается: вы в них не живете. Это называется апостериорной вероятностью. Она же - уровень доверия предположению после принятия очевидных доказательств. Как в философии: до опыта, после опыта.
Так вот, априорная вероятность может драматически отличаться от апостериорной. Классический пример и подробности - например, здесь.
При чем тут парадокс Ферми
Находясь в плену бытовой логики, вы слушаете стандартную телегу об инопланетянах, которые точно должны прилететь, ну не может быть такого, чтобы их не было, вот вам длинный список причин и очень больших чисел. Ситуация кажется вам парадоксальной.
Будучи в курсе современной математики, вы слушаете ту же телегу об инопланетянах, которые точно могут прилететь и должны где-то существовать, держа в уме факт проживания в мире, где они не наблюдаются. Ситуация кажется вам... офигенно логичной и закономерной, если подумать.
Что, если я скажу вам (вслед за Hanson):
1) Нет ничего волшебного в появлении жизни на землеподобной планете и ничего предосудительного в освоении других таких же.
2) Нет никаких проблем с перемещением в разумный срок от одной планеты к другой, изобретать для этого Надсущество с кометами и гравилинзой не требуется.
3) Нет никаких фундаментальных ограничений со стороны физики или социальных наук, которые мешали бы пожелавшим этого жадным инопланетянам распространиться на всю Вселенную.
4) Они будут путешествовать меж звезд с релятивистскими скоростями и в короткий срок займут все землеподобные планеты.
5) И назначат главным ксенологом Шлепу, после чего новые цивилизации уже не возникнут. По крайней мере, как самостоятельные цивилизации.
Допустим, законы природы устроены именно так, а вы новая цивилизация, которая возникла независимо от других. Загадка от Жака Фреско: какова вероятность, что вы возникли в мире, где ударная волна уже стартовала? Ноль без палочки. И все переворачивается с ног на голову. Поскольку космическая экспансия выкорчевывает зародыши разума и происходит быстро в терминах геологических эпох, подавляющее большинство цивилизаций возникли до того, как хотя бы одна из них протянула загребущие лапы к звездам и сказала: «мое». С наибольшей вероятностью мы - часть этого подавляющего большинства. Да, к нам никто не прилетел. Но это не удивительно. Так и должно быть.
Разумеется, статья в The Astrophysical Journal гораздо шире и глубже. Например, там рассматривается не «хотя бы одна», а несколько параллельно идущих ударных волн. Но полный набор интересных и контринтуитивных выводов настолько удивителен с точки зрения адептов Семенова, что я придержу его до следующего поста. Пока предлагаю читателю освоиться с уже сказанным.