Китайская физика. Опережала ли традиционная наука Запад?

• Копенгагенская интерпретация – именно её излагают студентам в общем курсе физики. Это вероятностная интерпретация. Центральным понятием является комплексная волновая функция. Можно однозначно и детерминированно описывать изменение волновой функции вплоть до нового измерения. Физически значимым является лишь квадрат модуля волновой функции, означающий вероятность нахождения изучаемого объекта в некотором месте пространства. При измерении волновая функция претерпевает редукцию или коллапс – мгновенное изменение описания квантового состояния. Большинство считает редукцию не физическим процессом, а математическим приёмом описания.

• Многомировая интерпретация – наиболее радикально отходящая от привычных понятий реальности. Она предполагает существование Мультиверса, то есть множества «параллельных невзаимодействующих вселенных», в каждой из которых реализуется свой вариант результата измерения. Волновая функция все время эволюционирует в соответствии с законами квантовой механики, и, соответственно, отсутствует какая-либо редукция волновой функции. При каждом акте измерения наблюдатель расщепляется на несколько (возможно, бесконечно много) версий. Каждая из этих версий видит свой результат измерения и формирует собственную предшествующую измерению историю и версию Вселенной. Наиболее удачно в рамках Мультиверса интерпретируются явления запутанности квантовых состояний и невероятные быстродействие и обширность квантовых вычислений, наблюдаемые при их практической реализации. Самая простая и самая загадочная из интерпретаций.

Обсудим теперь второй вариант генерации знания, построенный на отказе от предварительного этапа конструирования теоретической модели явления, а стартующий сразу с прямого анализа большого массива данных по его наблюдению. Этот массив может быть весьма неоднороден, содержать ошибочные наблюдения и вообще быть «зашумленным» случайной информацией. Реализация такого варианта извлечения нужной информации из «сырых» массивов наблюдательных данных обычно связывают с нейронными сетями. Нейронная сеть – старинная математическая модель, известная с 1943 года, но в последние годы получившая большое распространение. Она построена по принципу организации и функционирования сети нервных клеток (нейронов) живого организма. Искусственной нейронной сетью (ИНС) называют программное или аппаратное воплощение такой модели. Она представляет собой систему соединённых и взаимодействующих между собой простых процессоров, намного более простых, чем используемые в больших компьютерах. Будучи соединёнными в большие системы и взаимодействуя по определенным правилам, сеть из таких процессоров способна обучаться! После разработки алгоритмов обучения ИНС стали использоваться в практических целях: в задачах прогнозирования, для распознавания образов, в задачах управления и т. п. С точки зрения математики, обучение нейронных сетей – это многопараметрическая задача нелинейной оптимизации, которая эффективно решается за счет использования параллельных вычислений. Предсказания, сделанные нейронными сетями, могут быть очень точными, но мы их не понимаем, так же как и то, как они были получены, – всё строится на поиске корреляций, которые ищет сеть и которые могут быть даже не связаны причинно-следственной связью «вход-выход». Некоторых это завораживает своим операционализмом (сравни с «Shut up and calculate» квантовой механики), но большинство ученых понимают ущербность такого подхода. В упомянутой выше книге Юбера Кривина приведены высказывания двух министров образования (!) Франции. Так, академик Клод Аллегр заявил: «Математика находится сейчас на пути девальвации себя самой, и это почти неизбежно. Впредь вычисления за нас будут делать машины. И строить кривые для графиков тоже». А сменивший его философ Люк Ферри пошел дальше: «В повседневной жизни математика не служит буквально ни для чего <…> Математика не очень полезна и с точки зрения школьного образования. Я никогда в жизни не пользовался – даже и тридцати секунд – теми знаниями по математике, которые получил в школе. Все эти замечательные тождества … ни разу ни в чем мне не помогли». Конечно, то, что и во Франции есть идиоты, было очевидно, но то обстоятельство, что эти «Митрофанушки» («Зачем учить географию если есть извозчики?») еще и занимают столь высокие и специфические посты – просто ошарашивает!