Искатели закономерностей. Как аутизм способствует человеческой изобретательности

1

Ньютон И. Математические начала натуральной философии. – М.: ЛКИ, 2014. – Прим. ред.

2

По материалам M. Frank et al. (2017), "Wordbank: An open repository for developmental vocabulary data," Journal of Child Language 44 (3), 677–694.

3

Предоставлено автором.

4

Предоставлено автором.

5

По материалам Rodney Castleden (2002), The making of Stonehenge (London: Routledge).

6

По материалам изображения на http://dangerouslyirrelevant.org/2011/11.

1

Я присутствовал на том приеме. Естественно, имя изменено в целях сохранения конфиденциальности.

2

Познакомиться с данными по развитию словарного запаса тысяч детей можно на сайте http://wordbank.stanford.edu/analyses?name=vocab_norms, где представлены результаты исследований ученых Стэнфорда.

3

См. R. Reader et al. (2014), «Genome wide studies of specific language impairment», Current Behavioral Neuroscience Reports 1 (4), 242–250.

4

О связи между детьми, которые начали поздно говорить, и родителями-инженерами см. T. Sowell (1998), Late-talking children (New York: Basic Books).

5

Фраза «точный ум» взята из работы S. Baron-Cohen and S. Wheelwright (2004), An exact mind: An artist with Asperger syndrome, artwork by Peter Myers (London: Jessica Kingsley Ltd.).

6

Оказалось, что способность Джоны классифицировать листья была верной с научной точки зрения. См. M. Hickey and C. Clive (1997), Common families of flowering plants (Cambridge: Cambridge University Press).

7

О повторяющемся поведении см. I. Carcani-Rathwell et al. (2006), "Repetitive and stereotyped behaviors in pervasive developmental disorders," Journal of Child Psychology and Psychiatry 47 (6), 573–581. Полезный обзор о термине RRBI также можно найти в реестре Interactive Autism Network, «Аутизм: ограниченное и повторяющееся поведение», 2 апреля 2007 г., обновлено 7 ноября 2013 г., https://iancommunity.org/search_adv/limited_repetitive_behaviors.

8

До начала XXI в. повторяющееся поведение при аутизме рассматривалось как нежелательное, и учителя и врачи советовали родителям препятствовать повторяющемуся поведению ребенка. Я оспорил эту точку зрения, расценивая повторяющееся поведение как «систематизирующее», интеллектуальное и, как мы увидим, уникальное человеческое поведение, отражающее другой стиль обучения. См. S. Baron-Cohen (2002), "The extreme male brain theory of autism," Trends in Cognitive Sciences 6, 248–254.

9

Эти подробности о жизни Эдисона взяты из работы Gerald Beals, "The biography of Thomas Edison", июнь 1999 г., www.thomasedison.com/biography.html.

10

Согласно определениям в словаре, «изобретение» предполагает придумывание чего-то нового: нового метода, новой идеи, нового устройства, нового открытия, нового процесса. В самом деле, корень этого слова (англ. invention) -vent – от латинского venire, что означает «будущий». В некоторых определениях термин «изобретение» противопоставляется связанному с ним термину «инновация», и одним из значений слова «инновация» является изобретение, которое широко используется населением. Другие определяют инновации как последующую доработку существующего изобретения. На мой взгляд, популярность изобретения среди населения может зависеть от социальных и экономических факторов, таких как наличие у изобретателя доступа к финансированию или хорошей маркетинговой команды. Гораздо более фундаментальный вопрос состоит в том, каким образом мы, люди, способны изобретать, какими бы обыденными или важными ни были наши изобретения и независимо от того, успешны ли они.

11

Выражение «переломный момент», конечно, не следует понимать буквально. Период в 30 000 лет, который я определил как время появления механизма систематизации (70 000–100 000 лет назад), допускает как скачкообразные, так и постепенные изменения нейронных моделей.

12

Термин «механизм систематизации» впервые был введен в работе S. Baron-Cohen (2006), "Two new theories of autism: Hyper-systemizing and assortative mating," Archives of Diseases in Childhood 91, 2–5 и дополнительно исследован в работе S. Baron-Cohen (2006), "The hyper-systemizing, assortative mating theory of autism," Progress in Neuropsychopharmacology and Biological Psychiatry 30, 865–872.

13

Термин «систематизация» впервые был введен в работе S. Baron-Cohen (2002), "The extreme male brain theory of autism," Trends in Cognitive Sciences 6, 248–254, и стал применяться в работе S. Baron-Cohen et al. (2003), "The Systemizing Quotient: An investigation of adults with Asperger syndrome or high-functioning autism, and normal sex differences," Philosophical Transactions of the Royal Society: Series B 358, 361–374.

14

Я намеренно не включил вопрос «кто?», потому что он относится к людям, а не к объектам и неодушевленным событиям и мы обычно задаем вопросы о поведении людей с помощью другого механизма – механизма эмпатии. Это обсуждается в главе 2.

15

См. A. Gopnik (2002), "Why do we ask questions?" Edge, www.edge.org/response-detail/11928; и D. Premack and A. J. Premack (1983), The mind of an ape (New York and London: W. W. Norton & Co.).

16

См. M. Chouinard et al. (2007), "Children's questions: A mechanism for cognitive development," Monographs of the Society for Research in Child Development 72 (1), 1–112.

17

См. R. Proctor (2012), "The history of the discovery of the cigarette – lung cancer link: Evidentiary traditions, corporate denial, global toll," Tobacco Control 21, 87–91; и R. Doll and A. Hill (1954), "The mortality of doctors in relation to their smoking habits," British Medical Journal 1, 1451–1455.

18

См. T. Maciel (2015), "The physics of sailing: How does a sailboat move upwind?" Physics Central, May 12, 2015, physicsbuzz.physicscentral.com/2015/05/the-physics-of-sailing-how-does.html.

19

Обратите внимание на то, что некоторые системы разработаны полностью независимо для получения одинаковых результатов, то есть для выполнения одинаковых функций. Например, в некоторых культурах и в некоторые моменты истории детей учат выполнять умножение в столбик, используя систему майя, в то время как в других культурах или в другие моменты истории детей учат делать это, используя решетчатую систему, и оба способа могут быть одинаково эффективными. О решетчатой системе см. Len Goodman, "Lattice method," MathWorld, mathworld.wolfram.com/LatticeMethod.html. О системе майя см. "Mayan mathematics," The Story of Mathematics, www.storyofmathematics.com/mayan.html.

20

См. R. Castleden (1993), The making of Stonehenge (New York: Routledge).

21

См. D. Anthony (2007), The horse, the wheel, and language (Princeton, NJ: Princeton University Press)

22

Этот пример можно рассматривать буквально как «лошадиную силу», хотя и не так, как использовал этот термин Джеймс Ватт, изобретатель паровых двигателей. Ватт разработал математический способ приравнять мощность лошадей к мощности двигателя. Он измерил способность сильной лошади тянуть груз. Традиционно лошадиную силу определяют как мощность, необходимую, чтобы протащить груз в 330 фунтов на расстояние 100 футов за одну минуту, или 33 фунта на 1000 футов за одну минуту, или 1000 фунтов на 33 фута за одну минуту. Другими словами, одна лошадиная сила равна 33 000 фут/фунт/мин.

23

«И» часто является условным названием основной причины изменения, когда она окончательно выяснена и понятна. Итак, чтобы ответить на вопрос, который начинается с «почему», например «Почему свеча погасла?», мы выдвигаем гипотезу и подтверждаем закономерность «если свеча горит и внезапно дует сильный ветер, тогда свеча гаснет». Элемент «и» (внезапный сильный ветер) указывает на причину, по которой свеча гаснет. Это означает, что в настоящий момент примерно так человек-наблюдатель или его мозг в состоянии определить фактическую причинную операцию. Известно, что ученые чрезвычайно осторожны и не считают что-либо причиной, пока это не будет доказано вне всяких разумных сомнений. Механизм систематизации появился не в результате профессиональной научной подготовки, а в ходе эволюции, и поэтому он предоставляет нейронный механизм, который может пытаться определить причины вещей с наилучшим приближением. См. P. Lipton (1991), Inference to the best explanation (London: Routledge). Я признателен своему другу Питеру Липтону, с которым я впервые встретился, когда он был аспирантом Нью-Колледжа в Оксфорде, а я был студентом того же колледжа и искал консультанта по философии науки. Он пригласил меня в свой кабинет и попросил дать определение слову «причинность». Как любой превосходный учитель, он сидел молча, пока я обдумывал ответ, тоже молча, в течение примерно пяти минут. Некоторые учителя спешат помочь своим ученикам, когда им кажется, что те не могут ответить, но Питер был готов ждать сутки, пока я соберусь с мыслями. Я был счастлив, когда пятнадцать лет спустя мы снова встретились. Он преподавал философию в Кембридже, а я преподавал там психологию. Он недавно опубликовал свою книгу, и мы пошли на обед в Кингс-колледж Кембриджа и обсудили концепцию умозаключения, которая восходит к Аристотелю в 300 г. до н. э. На мой взгляд, систематизация включает в себя «умозаключение с наилучшим объяснением», но восходит ко времени 70 000–100 000 лет назад. К сожалению, Питер умер слишком молодым, в возрасте пятидесяти трех лет.

24

Уникальность систематизации у людей более подробно рассматривается в главе 5, но см. D. Povinelli and S. Dunphy-Lelii (2001), "Do chimpanzees seek explanations? Preliminary comparative investigations," Canadian Journal of Experimental Psychology 55 (2), 187–195.

25

См. C. Gibbs-Smith (1962), Sir George Cayley's aeronautics, 1796–1835 (London: HM Stationery Office).

26

Обратите внимание, что «и» здесь не обязательно является причинной операцией, а скорее (как объясняется в примечании 12 выше) указывает на причинную операцию. Механизм систематизации просто ищет закономерности «если-и-тогда» и определяет, насколько они надежны, рассматривая что-то как причинное, даже если это не конечная причина.

27

См. J. Sumner (2000), The natural history of medicinal plants (Portland, OR: Timber Press). Теперь мы понимаем, что кора ивы эффективно снимает головную боль, поскольку содержит салициловую кислоту, которую мы теперь называем аспирином.

28

Собаки едят траву, чтобы вызвать рвоту, если у них есть паразиты, а бабочка-монарх откладывает яйца на молочай, который обладает антипаразитарным действием. Но они, вероятно, делают это, не зная, почему они это делают, – либо потому, что у них сформировалась выученная связь, либо по генетическим причинам. Это не то же самое, что систематическое экспериментирование с разными продуктами питания в качестве лекарств. См. J. Shurkin (2014), "Animals that self-medicate," Proceedings of the National Academy of Sciences 111 (49), 17339–17341.

29

О том, как «примитивная» жизнь могла быть вполне комфортной 70 000–100 000 лет назад, см. популярное видео "What is primitive technology?", доступное на YouTube и описанное в работе G. Pierpoint, "What is 'primitive technology' and why do we love it?" BBC News, August 27, 2018, www.bbc.co.uk/news/blogs-trending-45118653; for the longer version, см. "Primitive Technology," www.youtube.com/channel/UCAL3JXZSzSm8AlZyD3nQdBA/featured.

30

См. H. Chisholm, ed. (1911), "Boole, George," in Encyclopedia Britannica, 11th ed. (Cambridge: Cambridge University Press). Одной из самых важных была его работа: G. Boole (1854), An investigation of the laws of thought (London: Walton & Maberly). Когда ученые хотят искать закономерности в больших данных или когда они программируют компьютеры, чтобы делать это, то используемые ими алгоритмы обычно следуют одному и тому же логическому формату систематизации «если-и-тогда», описанному Джорджем Булем. Примером может служить ситуация, когда ученый пытается составить правила классификации десятков тысяч животных как млекопитающих или рептилий. Компьютер будет перебирать данные, чтобы найти лучший алгоритм для разделения экземпляров на эти две (или более) категории, например: если оно живородящее и оно теплокровное, тогда это млекопитающее; но если оно не живородящее и хладнокровное, тогда это рептилия. Этот пример взят из учебных материалов курса по классификаторам "Data mining: Rule-based classifiers," staffwww.itn.liu.se/~aidvi/courses/06/dm/lectures/lec4.pdf.

31

О Мэри Буль см. P. Nahin (2012), The logician and the engineer: How George Boole and Claude Shannon created the information age (Princeton, NJ: Princeton University Press), 28. И посмотрите ее собственную книгу: M. E. Boole (1909), Philosophy and fun of algebra (London). О смерти Джорджа Буля см. Tommy Barker, "Have a look inside the home of UCC maths professor George Boole," Irish Examiner, June 13, 2015; см. также S. Burris, "George Boole," in The Stanford encyclopedia of philosophy, April 21, 2010, updated April 18, 2018, plato.stanford.edu/entries/boole/; и J. J. O'Connor and E. F. Robertson, "George Boole," www-groups.dcs.st-and.ac.uk/history/Biographies/Boole.html.

32

См. A. Gopnik et al. (2001), "Causal learning mechanisms in very young children: Two, three and four year olds infer causal relations from patterns of variation and covariation," Developmental Psychology 37, 620–629; см. также D. Sobel et al. (2004), "Children's causal inferences from indirect evidence: Backwards blocking and Bayesian reasoning in preschoolers," Cognitive Science 28, 303–333; и A. Gopnik et al. (1999), How babies think (London: Weidenfeld and Nicolson).

33

См. D. A. Lagnado et al. (2007), "Beyond covariation: Cues to causal structure," in A. Gopnik and L. Schulz, eds., Causal learning: Psychology, philosophy, and computation (Oxford: Oxford University Press); L. Schulz et al. (2007), "Preschool children learn about causal structure from conditional interventions," Developmental Science 10, 322–332; и C. Lucas et al. (2014), "When children are better (or at least more open-minded) learners than adults: Developmental differences in learning the forms of causal relationships," Cognition 131, 284–299.

34

См. American Botanical Society, "The mysterious Venus fly trap," www.botany.org/bsa/misc/carn.html.