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] fabii7.livejournal.com 2010-12-13 04:04 pm (UTC)(link)
А зачем вы так отграничиваете себя от философии..?)
По-моему, сама этимология сего понятия подразумевает стремление к познанию, будь то рационализм, эпикуреизм или же психологика - суть одно: познание (или же интерпретация) того сегмента сущего, который доступен нашим сенсорным системам.


По сути поста: мне, например, осталось неясным, какой исходный тезис вы оспаривали.

"формулы, а точнее идеи, которые эти формулы выражают, существующими объективно и независимо от людей в некотором гипотетическом мире идей - как-то так." - это..?

А какой пример следствия из денного утверждения?
Например, "число Пи существует само по себе во вселенной"?

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 04:05 pm (UTC)(link)
Если два вольтметра показывают 10 вольт, они показывают одно или нет? Просто вольтметры состоят из кусков металла, в которых расположение кристалов неповторимо разное. ;)

[identity profile] thedeemon.livejournal.com 2010-12-13 04:06 pm (UTC)(link)
>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.

Это рабочая гипотеза, пока не доказанная. Можно лишь утверждать, что мышление как процесс сопровождается электрохимическими разрядами в мозгу. Как ветер сопровождается качанием деревьев.

[identity profile] the-kot.livejournal.com 2010-12-13 04:07 pm (UTC)(link)
Это прекрасно, но это не то, что я спрашивал.

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 04:08 pm (UTC)(link)
[ Т.е. вся египетская и вавилонская математика и большая часть греческой (до Пифагора включительно) -- не математика. ]

Почему вы так решили? Из-за того, что египтяне задумывались о применении? Так и современные математики тоже, бывает, задумываются, но в принципе им это не нужно, легко могут обойтись.

Я могу уточнить тот пункт: "они могут быть отделены от эксперимента".

[identity profile] vklin.livejournal.com 2010-12-13 04:08 pm (UTC)(link)
Тогда "фе":-)

[identity profile] thedeemon.livejournal.com 2010-12-13 04:09 pm (UTC)(link)
Это мой же вопрос другими словами. Число 10 у тебя и у меня - одно или нет?

[identity profile] bsivko.livejournal.com 2010-12-13 04:10 pm (UTC)(link)
Вообще-то полной гарантии никто никогда не дает. Даже на Cogito ergo sum.

Сборка - необходимое условие уверенности. Для того, чтобы говорить, что все состоит из ЭХ. При чем сборка необязательно (я реальную сборку вообще-то не имел ввиду) должна проводиться в железе. Если мы проэмулируем мозг только на ЭХ-модели (в большом компьютере например) и получим результаты, совпадающие с реальностью - то тогда можно будет сказать, что для мысли достаточно ЭХ.

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 04:14 pm (UTC)(link)
Просто стоит разделить закон сохранения как модель в мозгах и некие процессы в природе, у которых есть некие черты, которые, если повезет, если все сложится, могут привести к тому, что в голове у физиков появится закон сохранения как фрагмент модели для тех процессов. А может и не появится - смотря как нейрончики задрыгаются.

Теорема Пифагора может появиться двумя путями - во-первых, из наюблдения за природными явлениями (за "землемерием"), как эмпирический факт. Во-вторых, из размышлений, оторванных от жизни - как логический факт, а потом может пригодиться для практики.

[identity profile] nekroz.livejournal.com 2010-12-13 04:15 pm (UTC)(link)
Вот таких я не знаю - и в этом соль.

причина этого в том, с какой точки зрения вы смотрите на философию
вот вы, к примеру, современный физик
необходимо ли вам знание древнегреческой философии для успешной работы? конечно, нет
полезно ли оно? вполне, как минимум дает представление о том, как развивались взгляды людей на ту же физику
знание вообще вредным редко бывает
философия решала задачи своего времени
и решала их, зачастую, вполне успешно
в настоящее время сфера философских задач переместилась из области естественных наук в область наук гуманитарных
переместилась не в том смысле, что только сейчас это сделала, а в том, что теперь уже окончательно и целиком уползла из естественных
там у нее свои задачи, в лингвистике, в антропологии, в искусствоведении
добрая половина всех работ (перечислять долго и лень) в этих дисциплинах и многих прочих написана на стыке науки и философии
просто мы уже за этими дисциплинами не столь пристально следим, вот и возникает ощущение бесполезности
а несовременная философия - это весьма немалая часть истории развития человеческой мысли, а вы же не будете утверждать, что история мысли целиком и полностью бесполезна и может быть смело выброшена на помойку только лишь потому, что не обязательна физику в своих изысканиях?

кроме того, вы любите довольно демагогический прием, суть которого в том, чтобы "одаренных" философов обьявить не философами, на основании того, что они одарены, и приписать их к кому угодно, лишь бы не к философам, несмотря на то, что именно эти люди находятся в фундаменте понятия "философии"
из примеров такого подхода сходу вспоминается "физика" аристотеля, которую вы пытались подать учебником физики, хотя она считается одной из эталонных философских работ
Edited 2010-12-13 16:18 (UTC)

[identity profile] http://users.livejournal.com/_stilgar/ 2010-12-13 04:15 pm (UTC)(link)
То есть, у марсиан квадрат гипотенузы не равен сумме квадратов катетов?

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 04:17 pm (UTC)(link)
[ А зачем вы так отграничиваете себя от философии..?) ]

http://psi-logic.shadanakar.org/psi/anti.htm

[ По сути поста: мне, например, осталось неясным, какой исходный тезис вы оспаривали. ]

Я попытался показать, что никакой мистики или идеализма не нужно, чтобы объяснить ситуацию с математическими идеями, вполне достаточно физиологии.

[ А какой пример следствия из денного утверждения?
Например, "число Пи существует само по себе во вселенной"? ]

Видимо, так. Для уверенности подожду falcao

[identity profile] alexey-rom.livejournal.com 2010-12-13 04:17 pm (UTC)(link)
Как именно отделить от эксперимента утверждения "1+1=2" или "равносторонние треугольники имеют равные углы" до появления аксиоматического подхода?

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 04:18 pm (UTC)(link)
В таком смысле вся наука - рабочая гипотеза, пока не доказанная. :)

[identity profile] thedeemon.livejournal.com 2010-12-13 04:18 pm (UTC)(link)
Еще философский наброс:
наличие (существование) мысли для меня самоочевидно. А существование всего остального, включая мозг и окружающую реальность, я могу лишь воспринимать в виде опять же мысли, и мысль эта вторична, будучи лишь логическим выводом из мыслей-ощущений. В этом отношении математическая идея sin(2Pi)=0 столь же реальна, как и идея солнца (а солнце мы не можем воспринимать иначе как идею, потрогать-то его нельзя).

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 04:19 pm (UTC)(link)
Ну мы же собирались сверить аксиоматику? Так вот: нет у меня такой аксиомы в моей системе аксиом - просто нет.

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 04:19 pm (UTC)(link)
:)

[identity profile] thedeemon.livejournal.com 2010-12-13 04:20 pm (UTC)(link)
Ну математика в этом смысле отличается. В ней для доказательства истинности не нужна никакая внешняя реальность и эксперимент, только голые идеи.

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 04:22 pm (UTC)(link)
Это зависит от того, как определен оператор равенства ("одно или нет"). Для математиков достаточно, чтобы результат был записан одинаковыми символами (с точностью до замен на эквивалентные символы или слова).

[identity profile] nekroz.livejournal.com 2010-12-13 04:22 pm (UTC)(link)
ну вот собственно различный подход к пониманию того, как связаны процессы в природе и модели в мозгах и отличает идеалиста от соллипсиста
у соллипсиста связь эта направлена в одну сторону, а у идеалиста в другую
впрочем, я не буду спорить, что воззрения обоих довольно наивны
хотя идеалист, при пристальном рассмотрении, не выглядит настолько идиотомтроллем, насколько соллипсист

[identity profile] psilogic.livejournal.com 2010-12-13 04:24 pm (UTC)(link)
У марсиан вообще может не быть такой теоремы.

мельканье нулей и единиц

[identity profile] falcao.livejournal.com 2010-12-13 04:24 pm (UTC)(link)
Я не буду отвечать сразу на всё, а сосредоточусь пока на самом первом Вашем тезисе.

Вот тут выше совершенно правильно заметили, что мысль (точнее, то, что под ней обычно понимают) всего лишь сопровождается "процессом в мозгу". Допустим, что физиологи как следует изучили "моск" и выяснили, что конкретной мысли (пусть это будет хоть 2x2=4, хоть теорема Пифагора) соответствует нечто, связанное с вполне понятными и конкретными процессами. Но что это в принципе может дать?

Давайте компьютерный пример возьмём. Вот есть некий алгоритм, который можно записать в виде программы на разных алгоритмических языках. Вы, почитав эти программы, легко придёте к выводу о том, что обе программы делают одно и то же в каком-то смысле.

Потом всё это перевели в машинные коды и запустили на разных компьютерах. Внутри них происходят вполне понятные и "отслеживаемые" процессы: какие-то нули и единички каким-то хитрым образом меняют друг друга в памяти. Можно ли утверждать, что "алгоритм" -- это и есть вот это самое "мельтешение", и что ответы у разных машин совпали из-за того, что компьютеры имеют "общего эволюционного предка"? Или потому, что выдаваемые ими результаты "стабильны"? То есть они как бы "волею судеб" совпали, а потом это дело взяли и "узаконили"?

Я пока на этом остановлюсь, но добавляю одну вещь по поводу различения понятий "мысль" и "идея". В моей терминологии, "идея" есть нечто принципиально "имматериальное", а "мысль" я определяю как "уловленную идею". Грубо говоря, число "пи" можно понимать как "идею", которая "принадлежит Вечности". И она могла быть "уловлена" какими-то "сознаниями" помимо нашего. Когда я думаю о числе "пи" тем или иным способом, то у меня в голове возникают определённые мысли. Тут разница очевидна, потому что "идея" как бы "одна на всех", а мысли у всех разные, хотя и "схожие". Потому что моя голова -- это моя голова, и в неё идут одни "физические процессы", а в Вашей происходит что-то пусть даже "аналогичное", но другое. Просто в силу того, что Тигр не "тождествен" Крокодилу! :)

[identity profile] the-kot.livejournal.com 2010-12-13 04:25 pm (UTC)(link)
Ок. Её нет из-за того, что Ваше мнение по вопросу отличается от высказанного мною, или из-за того, что она и так самоочевидна? Или по какой-либо другой причине?

[identity profile] the-kot.livejournal.com 2010-12-13 04:28 pm (UTC)(link)
Да, и ответа на свой вопрос о том, согласны ли Вы с предложенным мной высказыванием, я всё ещё не получил, увы...

[identity profile] http://users.livejournal.com/_stilgar/ 2010-12-13 04:31 pm (UTC)(link)
Не быть теоремы может. Но квадрат будет равен. И пи будет иметь ровно такое же значение, как только марсиане займутся землемерием.

Page 4 of 16