Действуй, мозг! Квантовая модель разума

Последовавшие эксперименты Менделя были проверкой его догадки о существовании двух невидимых наследственных факторов, кодирующих признак по принципу бинарного шифра.

Предпримем попытку реконструировать это исследование.

Мендель экспериментировал с горохом. Он изучал несколько наследуемых признаков и по каждому проводил отдельную серию опытов.

Мы обсудим лишь один признак – окраску семян.

У гороха встречаются два варианта окраски: зелёный и жёлтый. При этом в результате скрещивания разных сортов у гибридов чаще проявляется жёлтый цвет. Это тривиальное наблюдение, известное всякому садоводу-любителю.

Считая Менделя образованным человеком своего времени, а не полуграмотным выскочкой, мы склонны полагать, что он сразу догадался соотнести каждый цвет с одним наследственным фактором и наделить организм двоичным набором этих факторов.

Пусть рецессивный (зелёный цвет) признак кодируется «1», а доминантный (жёлтый цвет) – «0».

Тогда, чтобы воочию убедиться в «доминантности» жёлтой окраски, для первого скрещивания надо обязательно взять чистые сорта с разным цветом семян: соответственно с набором [1; 1] и набором [0; 0].

Мендель так и поступил.

Во время первого опыта он использовал один сорт гороха, у которого во множестве предыдущих поколений наблюдались только зелёные семена, и другой сорт – с окрашенными в только жёлтый цвет предками.

Как и ожидалось (от первого родителя потомку должна передаваться только «1», от второго – только «0»), в результате первого скрещивания все гибриды первого поколения оказались жёлтыми (набор [1; 0]).

Почему проявляется «0», а не «1»?

Вероятно, потому, рассуждал Мендель, что на клеточном уровне арифметическая операция «умножение» элементов предшествует их «сложению». Т.е. имеет место то, что описывал Джордж Буль в своих работах.

Тогда в результате следующего скрещивания среди гибридов уже второго поколения ожидаем четыре варианта:

Зелёный горох. (1 · 1 = 1) [альтернативный признак]

Жёлтый горох. (0 · 1 = 0) [основной признак]

Жёлтый горох. (1 · 0 = 0) [основной признак]

Жёлтый горох. (0 · 0 = 0) [основной признак]

Таким образом, гипотетическое ожидание отношения «альтернативный признак/основной признак» составляет 1:3. Проведенный Менделем эксперимент полностью подтвердил этот теоретический расчёт. У гибридов второго поколения наблюдалось расщепление признака: у ? – рецессивная версия, у ? – доминантная версия.

Заметим, что Мендель работал на выборке, состоящей из свыше двадцати тысяч семян.

Так что, со статистической достоверностью, которой столь большое значение придавал Джордж Буль, всё было в порядке.

Закономерность получила название «закон расщепления» и стала одним из законов Менделя, переоткрытых биологами-генетиками лишь полсотни лет спустя.

Причина откровенно запоздалого признания заслуг Грегора Менделя в науке состояла в том, что специалисты продолжали жить и думать в механической парадигме. В то время как он использовал ключевую концепцию – бинарную логику – из принципиально новой группы объяснений мира и человека.

Пока Мендель прозябал в безвестности, а разномастные специалисты упивались машинообразными метафорами, которые лепились ими на всё – от Вселенной до живых систем, цифровая парадигма продолжала развиваться.

Идеи Джорджа Буля о лежащей в основе человеческого мышления бинарной логике были обобщены и подвергнуты тщательной ревизии в работах другого выдающегося математика Чарльза Сандерса Пирса.

Ни много ни мало Пирс предложил концепцию, объединяющую классическую, бинарную и нечёткую логику.

Впрочем, математик называл их логическими приёмами и обозначал иначе: индукция, дедукция и абдукциия.

Допустим, у нас имеется некий общий объект (сумка), включающий в себя неизвестное количество частных объектов (бобы), которые, как мы знаем, могут обладать разными характеристиками (например, бобы бывают белого и красного цвета). Бобов в сумке очень много, а время для проверки ограничено.

Требуется узнать: какого цвета все бобы в сумке?

Для своего логического исследования Пирс ввёл понятия: «случай» (англ. case), «результат» (англ. result), «правило» (англ. rule). Которые по значению были довольно близки к соответствующим математическим терминам.

«Случай» – это некий вероятностный факт. «Результат» – установленный в результате наблюдения факт. «Правило» – закономерность, выводимая или предполагаемая.

Далее математик продемонстрировал разные способы логики:

– Индукция.

Случай: Все бобы (случайно выбранные) из этой сумки.

Результат: Эти бобы белые.

Правило: Все бобы в этой сумке белые.

Как можно видеть, закономерность выводится из наблюдения. Чем больше опытов (допустим, что, не заглядывая в сумку и вынимая оттуда один боб за другим, мы каждый раз будем обнаруживать только белые бобы), тем правдивее вывод.

Вероятностный факт превращается в установленный, который считается правильной истиной.

– Дедукция.

Правило: Все бобы из сумки белые.

Случай: Эти бобы из этой сумки.

Результат: Эти бобы белые.

В отличие от предыдущего способа, здесь выдвигается предварительная гипотеза.

Отметим, что эта, предполагаемая, закономерность в контексте дедуктивного мышления строгая. Она абсолютно категорична. Раз уж мы предположили, что «все бобы из сумки белые», нас не интересуют иные гипотезы. Например, что «все бобы из сумки красные».

Тогда, занимаясь проверкой только гипотезы «все бобы из сумки белые», выяснили: во-первых, что частные объекты действительно принадлежат общей совокупности (вероятностная оценка случая); во-вторых, что каждый исследованный объект обладает искомой характеристикой или свойством (фактическая оценка случая).

По истечении определённого числа опытов делается вывод: гипотеза подтвердилась.

– Абдукция.

Правило: Все бобы из сумки белые.

Результат: Эти бобы (как ни странно) белые.

Случай: Эти бобы из этой сумки.