psilogic: (Default)
psilogic ([personal profile] psilogic) wrote2010-12-13 04:34 pm

О природе математических идей и формул



Мой камрад [livejournal.com profile] falcao очень любит пофилософствовать на тему "бытия" математических формул. Боюсь переврать его позицию, но пусть поправит, если перевру. Он считает формулы, а точнее идеи, которые эти формулы выражают, существующими объективно и независимо от людей в некотором гипотетическом мире идей - как-то так. Где-то у него была даже запись на эту тему, но яндексом не нашел, а недавно в комментах тема опять всплыла.

Понятно, что для Крокодила эта точка зрения - как красная тря... тьфу, это для быков... как толстая болонка, пришедшая на водопой.

Так давайте же покушаем вопрос: какова природа математики и математических идей?

Кому лень читать много буков, можно под катом сразу перейти к пункту "Итоговый FAQ", а если в нем что-то неясно, то уже тогда искать обоснование в середине текста (порядок вопросов в FAQ примерно совпадает с порядком обоснований в остальном тексте).


Вдарим вульгарным материализмом по тигриному гуманизму!

Я применю обычный свой метод охоты на философские идеи - то, что философы, писая кипятком, обзывают вульгарным материализмом, радикальным редукционизмом, сциентизмом и прочими страшными словами. На самом деле я даже от материализма отказываюсь, ну да философам это объяснять необязательно, пусть мыслят в привычных рамках -измов.

Любая мысль по природе - это некий процесс в мозгу, включающий в себя, по всей видимости, серии электрохимических разрядов, пробегающих от нейрона к нейрону, плюс изменения состояния самих нейронов.

Есть и другая формулировка - что мысль представляет собой сложный рефлекс. Это примерно то же самое - потому, что срабатывание сложного рефлекса в этом случае представляет собой ту самую серию электрохимических разрядов в мозгу.

Замечу, что обе формулировки объясняют, из чего сделана мысль, но не определяют, что называется мыслью (предполагаю, что это и так понятно). Что-то вроде "стол сделан из дерева", так вот, мысль сделана из электрохимических разрядов.

Теория эта не нова, ее выдвигал еще Сеченов, и до сих пор все научные данные вписываются только в такую теорию. Многим попам данная теория - как нож по горлу, многим философам - как скипидарная клизма, а для людей с Тонкой Душевной Организацией - недопустимое унижение их возвышенных представлений о себе любимых и о людях вообще ("гуманизм", как любит обзываться тот же falcao).

Существуют разные сугубо философские рассуждения на эту тему, цель которых - отгородить кое-какое пространство, где можно заниматься пустой болтовней. Философ признает, что мозг - это "субстрат" для мыслей, но вот сами мысли - это нечто... ууу... эээ... далее следуют чисто философские термины, которые по смыслу не значат ничего, как междометья ууу... и эээ... Так что эту ерунду я спокойно пропускаю.

Как получается математика

Теперь переходим к математике. Математические идеи и вообще любые идеи - это тоже мысли. Они могут быть "заархивированы" или "закодированы" в виде формул на бумаге, сохранены в памяти компа или в памяти человека, чтобы потом их можно было извлечь и повторно поюзать. Соответственно "бытие" математических идей таково: это в первую очередь мозговая активность, а во вторую - информация, записанная во внутренней и внешней памяти (включая бумагу).

Мы привыкли к тому, что в мыслях много "вкусовщины", пристрастности: то, что Васе кажется красивым, Маше кажется некрасивым - в таком роде. Но нельзя сказать, что таково свойство всего мышления. Есть идеи, мысли, утверждения, в которых пристрастности меньше или больше.

Я буду говорить о "стабильных" утверждения, обозначая такие случаи, когда многие люди приходят к одному и тому же выводу, независимо от настроения, эстетических пристрастий, симпатий и антипатий по отношению к говорящему, независимо от политических и религиозных убеждений.

Пример стабильного утверждения: если русскому человеку предложить разборчивый русский текст и попросить сказать, что тут написано - результат будет один и тот же. Если разных школьников учить таблице умножения, то большинство будет стабильно выдавать одинаковые ответы на одинаковые задачки. То же самое - если учить решать задачки по физике.

Обратите внимание: для достижения стабильности нужно предварительное обучение. Но это обучение может потерпеть неудачу - у некоторых учеников стабильности добиться не получается, в том числе и на уроках математики. Их просто объявляют детьми, не имеющими математических способностей. Таким - прямая дорога в философы. ;)

В качестве эталона стабильности берутся учителя (а те равняются на самых выдающихся математиков-профессионалов). Результаты учеников должны совпадать с тем, что выдают учителя.

Тут я предлагаю поменять местами причину и следствие. Стабильность возникает не потому, что математика обладает какими-то мистическими свойствами, а потому, что среди всех мыслей, идей, утверждений специально выбираются те, которые дают стабильные результаты, и среди людей выбирают тех, кто при работе с этими идеями дает стабильные результаты.

Ценность математики

Многие, наверное, в курсе, что в науке используется схема "модель - эксперимент". С одной стороны - некие формулы, рассуждения, числа - это модель, а с другой - результаты опытов в лабораториях или "на природе" и числа, которые получаются при измерениях приборами - это эксперимент. Модель должна совпадать с экспериментом в пределах погрешности:

модель (в голове) == /погрешность/ == эксперимент (в голове или вне головы)

Объект эксперимента чаще находится вне головы, но иногда и внутри нее - в случае, если мы занимаемся нейрофизиологией или психологией.

Математика здесь слева - в моделях. Математики занимаются тем, что делают "заготовки" для моделей, которые потом используются в науке, в инженерном деле, в торговле. Эти заготовки ценны тем, что они стабильны. Стабильность, например, гарантирует, что самолет, рассчитанный при помощи математических формул, будет летать каждый день, а не только в те дни, когда философ Брехель соглашается с концепциями философа Устобрёхова.

Так получается, что математические идеи часто оказываются полезными для моделей. В этом тоже нет загадки. Дело в том, что в современной математике более ценными считаются модели, которые дают неожиданные и разнообразные следствия (остальное называется "тривиальным"). А чем больше следствий, тем больше шансов, что они окажутся похожими на какое-то природное явление.

Итоговый FAQ

1. Вопрос: Какова природа мысли? Ответ: мысль состоит из электрохимических процессов в мозгу.

2. Вопрос: Какова природа математической идеи? Ответ: первично - это мысль, вторично - запись мысли в памяти или на бумаге.

3. Вопрос: Почему математические идеи дают одинаковые (стабильные) результаты? Ответ: потому, что другие идеи не называют математическими, а людей, которые не способны давать одинаковые результаты в математике, не называют математиками.

4. Вопрос: Почему математика так полезна? Ответ: потому, что ее результаты стабильны, предсказуемы, а стабильность и предсказуемость очень часто требуется на практике.

5. Вопрос: Почему абстрактные математические модели так часто оказываются полезными на практике? Ответ: потому, что матеатики предпочитают модели, которые дают разнообразные следствия, а чем больше следствий, тем больше шансов, что они окажутся похожими на что-то, что есть в природе.

[identity profile] nekroz.livejournal.com 2010-12-13 10:35 pm (UTC)(link)
и сразу - никто здесь не говорит, что философия - наука
и это все о физике, не о лингвистике
относительно отсутсвия необходимости физику знать философию я не спорю
полезно, изучение истории развития мысли позволяет не наступать на грабли, тренирует мозг и так далее
но не необходимо

а Мах не только философ, но и физик
не из последних
вряд ли этого не знал Вайнберг, скорее не удосужились узнать вы
руководствуясь своими идеями, Мах занимался физикой и добился немалых успехов
а Эйнштейн руководствовался своими
на почве идей они и поругались

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 10:39 pm (UTC)(link)
То есть, Мах у нас уже не годится как философ? Как скажете ;)))

[ и сразу - никто здесь не говорит, что философия - наука ]

А без разницы. Замените по отношению к философии слово "наука" на "область знаний".

[ относительно отсутсвия необходимости физику знать философию я не спорю ]

Ну слава те, макаронный монстр! :) Так вот и психологу оно не припеклось. И, похоже, что никому из науки и техники.

[ изучение истории развития мысли позволяет не наступать на грабли, тренирует мозг и так далее ]

Осталось это доказать :)

[identity profile] the-kot.livejournal.com 2010-12-13 10:39 pm (UTC)(link)
Формулы - разные, но описывают те же процессы. Наблюдатель решает, какой из них ему в данном случае удобнее описывать процесс, но процесс от этого не меняется и описывается одновременно всеми формулами. Количественные отношения продолжают соблюдаться вне зависимости от того, следит ли кто-нибудь за ними.

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 10:44 pm (UTC)(link)
[ Формулы - разные, но описывают те же процессы ]

Согласен.

[ Наблюдатель решает, какой из них ему в данном случае удобнее описывать процесс, но процесс от этого не меняется и описывается одновременно всеми формулами. ]

Тоже согласен.

[ Количественные отношения продолжают соблюдаться вне зависимости от того, следит ли кто-нибудь за ними. ]

Тут важное уточнение: представление о том, что "продолжают соблюдаться" - это тоже элемент модели (как и формула), который применяется потому, что так в данном случае "удобнее описывать процесс". А другой процесс может оказаться удобнее описывать иначе (например, для понятия эстетически прекрасного наблюдатель не помешает).

[identity profile] nekroz.livejournal.com 2010-12-13 10:44 pm (UTC)(link)
но погодите, как же так, не знаете, но это точно не то, что принято считать философией
вот знаете, если бы я решил утверждать, что X не существует, а мне бы сказали - так вот же он, я бы не поленился посмотреть, о чем речь - вдруг это и вправду он
а вы, получается, с радостью читаете книги, убеждающие вас в собственной правоте и не желаете узнавать ничего, что может вас в ней поколебать? фу, как некрасиво


о Платоне - Тимей
тамошние рассуждения по уровню асбтракции не далеко ушли от Аристотеля и его "конечного огня"


"пространство: оно вечно, не приемлет разрушения, дарует
обитель всему роду, но само воспринимается вне ощущения, посредством некоего незаконного умозаключения, и поверить в него почти невозможно. Мы видим его как бы в грезах и утверждаем, будто всякому бытию непременно должно быть где-то, в каком-то месте и занимать какое-то пространство, а то, что не находится ни на земле, ни на небесах, будто бы и не существует."
вполне себе "физически" звучит, не?

Нам необходимо рассмотреть, какова была сама природа огня, воды, воздуха и земли до рождения неба и каково было их тогдашнее состояние.

а вот от этого вообще один шаг до большого взрыва, гы

(раньше, кстати, не читал этого, сам удивляюсь, что все настолько подходит к нашей беседе)

[identity profile] nekroz.livejournal.com 2010-12-13 10:49 pm (UTC)(link)
с каких пор "не только философ" означает "не философ"?

Замените по отношению к философии слово "наука" на "область знаний".

заменил и да, действительно, философия - область знаний

"знать философию" = знать историю философии, это действительно не необходимо, ну так и историю физики ему знать не необходимо, да и вообще добрую половину физики
иметь философские взгляды не то, чтобы необходимо, просто не иметь их невозможно, потому как в философию входят любые рассуждения, не укладывающиеся в конкретную науку
вот сейчас мы с вами какой наукой занимается? неужто физикой?

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 11:01 pm (UTC)(link)
[ но это точно не то, что принято считать философией ]

Вы о чем тут говорите? Что "это" "не то"?

[ вполне себе "физически" звучит, не? ]

Еще менее "физически", чем у Аристотеля. Приведенный фрагмент, который автор приписывает Тимею, уже за гранью пустопорожней болтовни, увы - мудростью здесь и не пахнет, класический случай того, что я отношу к философии в современном смысле.

Хотя в других сочинениях или в других местах герои Платона вполне разумны - например, Сократ или Теэтет обычно философского бреда себе не позволяют.

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 11:06 pm (UTC)(link)
[ с каких пор "не только философ" означает "не философ"? ]

Хех, ну вы уж определитесь вам нужен Мах как образчик пользы от философии или не нужен. Если нужен - смотрите Вайнберга, если не нужен - забываем о нем, говорим о ком-то другом.

[ вот сейчас мы с вами какой наукой занимается? неужто физикой? ]

Мы с вами просто беседуем о том, о сем. Немного психологии, немного истории, немного чистой бытовухи.

[identity profile] nekroz.livejournal.com 2010-12-13 11:06 pm (UTC)(link)
я о структурализме
вы про него впервые слышите, но уверены

философская болтовня? да перед нами тут (с поправкой на древность) вполне новаторские идеи о том, что для каких-либо рассуждений необходимо аксиоматически допустить существование пространства
вы опять забываете, что это 3 век до нашей эры, там это прорыв, как же так, ведь мир же вечен и неизменен, а тут нам этот платон пытается проэкстраполировать время до начала времен и предположить, как тогда мог выглядеть мир
один лишь масштаб постановки задач впечатляет
это примерно как если бы ваш сын лет 5-ти подошел к вам и начал про сингулярность расспрашивать

Еще менее "физически", чем у Аристотеля. - так погодите, Аристотель физика с поправкой на древность или философская болтовня?
и кстати, чем занимаются персонажи Платона, когда не занимаются философской болтовней?

[identity profile] nekroz.livejournal.com 2010-12-13 11:09 pm (UTC)(link)
в контексте утверждения о том, что Мах - "философский болтун" довольно важен тот факт, что руководствуясь своими воззрениями Мах совершил немало открытий
и с Эйнштейном говорил как выдающийся физик с выдающимся физиком, а не как болтун "я ничего не сделал, но вы не соответствуете моим критериям науки"
да, не соответсвуете, но и я не говна кусок, и критерии мои подтверждены моими открытиями

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 11:21 pm (UTC)(link)
Мах может быть и физиком, и философским болтуном одновременно - местами так, местами - эдак. Одно другому совершенно не мешает.

[identity profile] nekroz.livejournal.com 2010-12-13 11:31 pm (UTC)(link)
знаете, чем дальше, тем больше вы выводите свою теорию за рамки хоть какой-то доказуемости/опровержимости
прям школа христианских богословов чувствуется
философией мы назовем то, что нам удобно в контексте теории, а что неудобно, не будем так называть (в принципе уже и этого хватает)
если какой-то ученый сделал открытие и при этом не декларировал открыто философских взглядов, то их разумеется не было и именно поэтому он и сделал открытие, а если декларировал, то они ему только мешали и без них он бы наверняка сделал бы его быстрее
если в какой-то области наук философия оказала большое влияние, то а) это не философия и б) как здорово, что я ничего в этой области не понимаю, можно смело утверждать, что почти наверняка философии там нет, ведь в той области, где я секу, ее наверное нету
это, наверное, все таже профессиональная деформация, любовь не к спорам, в которых истина рождается, а к троллению, в котором главное - стоять на своем любой ценой, ведь если ты доебался уже до полной чуши, но продолжаешь стоять на своем, оппонент только больше бесится, так?

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 11:32 pm (UTC)(link)
[ я о структурализме
вы про него впервые слышите, но уверены ]

Уверен на своем прежнем опыте с другими философскими концепциями. Естественно, у меня нет желания изучать еще одну просто потому, "что в Вики сказано". Философия большая, такого рода хвастливые заявления в ней на каждом шагу, сплошная проверка невозможна из-за многочисленности таких заявлений, а выборочная проверка до сих пор показывала каждый раз, что это хвастовство. Чтобы я начал тщательнее проверять конкретно этот случай, надо не просто заявление, а хоть какие-то признаки того, что там есть смысл копнуть. Но вы сами не знаете, о чем там.

[ да перед нами тут (с поправкой на древность) вполне новаторские идеи о том, что для каких-либо рассуждений необходимо аксиоматически допустить существование пространства ]

Новаторские, да-а-а? :)))

[ вы опять забываете, что это 3 век до нашей эры, там это прорыв ]

Прорыв - это, например, формальная логика Аристотеля или измерение диаметра земного шара Эратосфеном. А это - так, набор слов, на обычном для философов уровне, который мы видим в этом тексте и еще тысячу лет спустя, и еще тысячу лет потом.

[ Еще менее "физически", чем у Аристотеля. - так погодите, Аристотель физика с поправкой на древность или философская болтовня? ]

У Аристотеля - на грани философской болтовни, у Тимея - далеко за гранью. Из эллинов нормальная физика - у Архимеда, там где про рычаги и закон Архимеда. У Аристотеля нормальная логика силлогизмов и (с некоторыми оговорками) модальная логика.

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 11:34 pm (UTC)(link)
[ философией мы назовем то, что нам удобно в контексте теории, а что неудобно, не будем так называть (в принципе уже и этого хватает) ]

Так почитайте мою статью наконец, а то выхватываете то один кусок проблемы, то другой. А в статье это рассматривается последовательно, исключаются вариант за вариантом.

[identity profile] nekroz.livejournal.com 2010-12-13 11:44 pm (UTC)(link)
разница между школой бора и школой ландау практически
вот я всегда неуверен и ищу опровержений, а вы "уверены в своем прежнем опыте"

я знаю, о чем в структурализме, правда с другой стороны, поскольку знакомился с ним по профилю постмодерна, а не лингвистики
структуральная лингвистика была в некотором роде ответом на вызов постмодернистов, что дескать язык в принципе не логичен, это всякий раз хаотичное пространство смыслов с отсутствием структуры, поэтому отсутствует сама возможность понимания языка А в рамках языка Б, если отсутствует некая экспериментально подобранная таблица соответствий
структуралисты в лингвистике утверждали, что у языка существует устойчивая анализируемая структура, которая поддается "расшифровке" и без наличия таблицы
собственно, структурализм в математике - это попытка осмыслить математику, как язык, со свойственной ему структурой, в антропологии подход был распространен на культуру в целом
да, это поверхностные знания, но они есть и я не поленился их приобрести
более того, я более или менее ознакомлен с почти всей историей науки, так что готов получать из нее примеры "бесполезности философии" и дальше
и ликвидировать пробелы, потому как считаю историю мысли полезной

Новаторские, да-а-а? :)))

после этого хорошо бы опровержений

да вообще все, что угодно можно назвать набором слов
была бы уверенность в собственном опыте

кстати, так где же ответ на вопрос о том, чем занимается сократ, когда не занимается философской болтовней?

[identity profile] nekroz.livejournal.com 2010-12-13 11:51 pm (UTC)(link)
мне нет нужды читать статью, пока вы вертите определением так, как вам удобно
то у вас Аристотель - физика, то философская болтовня, то снова физика, в зависимости от того, с какой стороны я захожу
уверен, что вы будете делать так и после того, как я прочту ваше определение, более того, уверен, что когда вы наконец ознакомитесь со структурализмом и историей в достаточном объеме, выяснится, что все это время вы называли философами да хоть сепулек, но уж точно что-то бесполезное для науки
ну и да, придется согласится, сепульки (ну или до чего мы там с вами доебемся) и правда совершенно науке не нужны
ну так и СТЭ не нужна, что уж там, и без нее бы справились
если уж мировоззренческие установки у вас не относятся к философии, а мы сейчас занимаемся "бытовыми разговорами", что уж там говорить

пока весь наш разговор укладывается в рамки примера с трехколесной машины

[identity profile] trueblacker.livejournal.com 2010-12-14 04:47 am (UTC)(link)
>Такие вещи как кривизна пространства - это теория относительности

и Риманова геометрия - тоже физика?

[identity profile] alisarin.livejournal.com 2010-12-14 05:36 am (UTC)(link)
Источник самооценки математиков то, что их интересы концентрируются в области комбинаторики, решении задач, по-просту говоря. Но придумать "общую теорию комбинаторики" тоже никто не запрещал :)

[identity profile] waspagv.livejournal.com 2010-12-14 06:31 am (UTC)(link)
Я только по пятому пункту не согласен. Математики строят модели не произвольно в надежде, что таковые случайно будут иметь следствия, полезные на практике. Они намеренно строят полезные модели. Аксиоматика, лежащая в основе таких моделей, не под действием грибов придумана, а выбрана так, чтобы аксиомы эти отражали некие наблюдаемые свойства Вселенной. Это в основном. Бывает, что любопытсво уводит слегка в сторону, но выводимые следствия оказываются полезными впоследствии. Ну и есть, конечно, категория так называемых чистых математиков, очень похожих в своей чистоте на философов. Они любят свои модели за их "внутреннюю красоту" и ни за что больше. О их "выдающихся трудах" мы узнает только если случайно(!), независимо от желания автора, они оказались полезны, может быть через сотню лет. Сколько таких внутренне красивых моделей канули в Лету за эту сотню лет - никто не считал. Примерно как у философов, которые, впрочем, "угадывают" чаще, поскольку пишут неопределенно.

[identity profile] sam-honsu.livejournal.com 2010-12-14 07:41 am (UTC)(link)
6. ...?
7. Profit

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-14 10:06 am (UTC)(link)
Я не о том. Некоторые математические закономерности могут быть выведены двумя путями: либо чисто логически, либо с "подсказкой" от природы. Приближение для числа "пи" может быть получено после измерения длины окружности и диаметра для какого-нибудь круглого предмета, и это может повлечь за собой желание уточнить это число или вычислить его какими-то другими путями. Поскольку имеется такая "подсказка" от природы, а люди все живут в одной природе, то число "пи" может появляться независимо у разных народов.

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-14 10:07 am (UTC)(link)
[ мне нет нужды читать статью, пока вы вертите определением так, как вам удобно ]

Ну нет так нет - мне тоже нет нужды читать ваши возражения. На этом я, пожалуй, и закончу.

[identity profile] trueblacker.livejournal.com 2010-12-14 10:33 am (UTC)(link)
а где же взять круглый предмет?

[identity profile] wingover.livejournal.com 2010-12-14 10:37 am (UTC)(link)
Обсуждение интересное, к сожалению, нет времени сейчас участвовать.
А вы не читали Пенроуза "Тени разума"? Там он анализирует связи между мыслями, идеями и реальностью, вполне здравая программа получается.

Page 10 of 16