Хавьер Фресан - Том. 22. Сон разума. Математическая логика и ее парадоксы

• Название: Том. 22. Сон разума. Математическая логика и ее парадоксы
• Автор: Хавьер Фресан
• Издательство: «Де Агостини»
• Жанр: Математика
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-9774-0717-5

На пути своего развития математика периодически переживает переломные моменты, и эти кризисы всякий раз вынуждают мыслителей открывать все новые и новые горизонты. Стремление ко все большей степени абстракции и повышению строгости математических рассуждений неминуемо привело к размышлениям об основах самой математики и логических законах, на которые она опирается. Однако именно в логике, как известно еще со времен Зенона Элейского, таятся парадоксы — неразрешимые на первый (и даже на второй) взгляд утверждения, которые, с одной стороны, грозят разрушить многие стройные теории, а с другой — дают толчок их новому осмыслению.

Имена Давида Гильберта, Бертрана Рассела, Курта Гёделя, Алана Тьюринга ассоциируются именно с рождением совершенно новых точек зрения на, казалось бы, хорошо изученные явления. Так давайте же повторим удивительный путь, которым прошли эти ученые, выстраивая новый фундамент математики.

---

В декабре 1969 года, спустя пятнадцать лет после смерти Тьюринга, Гёдель счел, что обнаружил в его работе ошибку, которая могла иметь серьезные последствия. Тьюринг не учел, что разум непрерывно развивается. Во время демонстрации формальные системы не претерпевают изменений, равно как и машины во время расчетов, однако ничто не может гарантировать, что живой разум не изменяется во время рассуждений. Следовательно, компьютер никогда не сможет заменить человеческий разум. В любой книге по искусственному интеллекту рано или поздно встречается раздел, посвященный аргументам Гёделя, однако они относятся не к описанной нами ситуации, а к идее оксфордского философа Джона Лукаса, согласно которой теоремы о неполноте в некотором роде имеют отношение к возможности изобретения разумных машин. Любопытно, что Гёдель никогда всерьез не думал о том, что его открытия имеют отношение к структуре человеческого разума.

Наиболее известный аргумент противников искусственного интеллекта, как мы уже сказали, принадлежит философу Джону Лукасу, который до того, как посвятить себя философии и древней истории, изучал математику. В статье «Разум, машины и Гедель», представленной в 1959 году Оксфордскому философскому обществу, Лукас удивительно простым языком объяснил, почему человеческий разум нельзя свести к компьютеру: так как мы способны обучить машину аксиомам и правилам вывода арифметики, мы можем составить все формулы языка и попросить машину определить, какие из них являются истинными. Рано или поздно компьютер дойдет до высказывания «эта фраза недоказуема» и проведет остаток вечности в попытках доказать или опровергнуть ее, в то время как мы, люди, немедленно поймем, что эта фраза является неразрешимой. «Следовательно, машина попрежнему не будет адекватной моделью разума <…> который будет всегда находиться на шаг впереди любой закостенелой, омертвевшей формальной системы», — заключал Лукас.

Прошло полвека, и уже почти никто не согласен ни с Джоном Лукасом, ни с его последователем, Роджером Пенроузом, который в 1989 году расширил и дополнил его точку зрения. Означает ли это, что мы, люди, видим истинность высказывания Гёделя? Первая теорема о неполноте гласит, что если арифметика является непротиворечивой, то высказывание «эта фраза недоказуема» является истинным, следовательно, чтобы определить его истинность, сначала необходимо определить непротиворечивость арифметики. Если мы примем непротиворечивость арифметики на веру, так как сочтем, что мир свободен от противоречий, то мы также сможем запрограммировать робота, в коде которого будет отражено ожидание того, что арифметика является непротиворечивой. Это не более чем одна из трактовок второй теоремы о неполноте, которая гласит, что непротиворечивость арифметики нельзя доказать в рамках ее формальной системы. Тем не менее, возражает Лукас, математики способны доказать непротиворечивость арифметики, обратившись к более сложным методам и языкам высших порядков. Да, мы способны выйти за рамки системы, в то время как у компьютера подобный шаг вызовет затруднения. Но что, если нам удастся обучить его этому? Что, если в очень сложной искусственной нейронной сети возникнут новые трактовки непротиворечивости? Ответ на этот вопрос не так прост, как может показаться.

Что подумал бы Евклид об отходе от аксиоматического метода? Дополнение аксиоматического метода нечеткой логикой XXI века стало бы прекрасным финалом этого романа, который начался с открытия неевклидовой геометрии, продолжился теорией множеств и ее парадоксами, а в последующих его главах на первый план вышли три героя: Давид Гильберт, Курт Гёдель и Алан Тьюринг. Это было бы прекрасным завершением нашей книги, но исследования математиков и логиков на этом не заканчиваются. За те несколько месяцев, которые пройдут, прежде чем эта книга попадет к первым читателям, математики, физики и инженеры еще больше усовершенствуют нейронные сети. Нечеткая логика, возможно, возьмет новый курс, и, быть может, кому-то удастся найти решение проблемы равенства классов Р и NP. Поэтому будет лучше, если сейчас мы поставим точку. Хорошо кончается то, что не кончается, — эта фраза станет неплохим финалом книги, главными героями которой являются парадоксы.

Библиография

BERTO F. Tutti pazzi per Godel! Roma, Laterza, 2007.

EUCLIDES Elementos, Madrid, Gredos, 2000.

FRESAN J. Codel. La logica de los escepticos, Madrid, Nivola, 2007.

HEIJENOORT J.V. From Frege to Godel: A Source Book in Mathematical Logic, Cambridge (Massachussets), Harvard University Press, 1967.

HOFSTADTER D.R. Godel Escher, Bach. Un eterno у grac'd bucle, Barcelona, Tusquets, 1987.

MARTINEZ G. у PINEIRO G. Godel V(para todos)t Barcelona, Destino, 2010.

MITCHELL M. Complexity, Oxford, Oxford University Press, 2009.

MOSTERIN J. Los logicos, Madrid, Espasa, 2000.

NAGEL E. у Newman J.R. El teorema de Godel Madrid, Tecnos, 1970.

SANGALLI A. The Importance of Being Fuzzy and Other Insights from the Border between Math and Computers, Princeton, Princeton University Press, 1998.

SMITH P. An Introduction to Godel's Theorems, Cambridge, Cambridge University Press, 2007

SOKAL A. у BRICMONT J. Imposturas intelectuales, Barcelona, Paidos, 1999.

* * *

Научно-популярное издание

Выходит в свет отдельными томами с 2014 года

Мир математики

Том 22

Хавьер Фресаи

Сон разума. Математическая логика и ее парадоксы

РОССИЯ

Издатель, учредитель, редакция: ООО «Де Агостини», Россия

Юридический адрес: Россия, 105066, г. Москва, ул. Александра Лукьянова, д. 3, стр. 1

Письма читателей по данному адресу не принимаются.

Генеральный директор: Николаос Скилакис

Главный редактор: Анастасия Жаркова

Выпускающий редактор: Людмила Виноградова

Финансовый директор: Наталия Василенко

Коммерческий директор: Александр Якутов

Менеджер по маркетингу: Михаил Ткачук

Менеджер по продукту: Яна Чухиль

Для заказа пропущенных книг и по всем вопросам, касающимся информации о коллекции, заходите на сайт www.deagostini.ru, по остальным вопросам обращайтесь по телефону бесплатной горячей линии в России:

8-800-200-02-01

Телефон горячей линии для читателей Москвы:

т 8-495-660-02-02

Адрес для писем читателей: Россия, 600001, г. Владимир, а/я 30, «Де Агостини», «Мир математики»

Пожалуйста, указывайте в письмах свои контактные данные для обратной связи (телефон или e-mail).

Распространение: ООО «Бурда Дистрибьюшен Сервисиз»

УКРАИНА

Издатель и учредитель:

ООО «Де Агостини Паблишинг» Украина

Юридический адрес: 01032, Украина, г. Киев, ул. Саксаганского, 119

Генеральный директор: Екатерина Клименко

Для заказа пропущенных книг и по всем вопросам, касающимся информации о коллекции, заходите на сайт www.deagostini.ua, по остальным вопросам обращайтесь по телефону бесплатной горячей линии в Украине:

0-800-500-8-40

Адрес для писем читателей:

Украина, 01033, г. Киев, a/я «Де Агостини», «Мир математики»

Украïна, 01033, м. Кiев, а/с «Де Агостiнi»

БЕЛАРУСЬ

Импортер и дистрибьютор в РБ:

ООО «Росчерк», 220037, г. Минск, ул. Авангардная, 48а, литер 8/к, тел./факс: [phone]

Телефон «горячей линии» в РБ:

+ 375 17 279-87-87 (пн-пт, 9.00–21.00)

Адрес для писем читателей:

Республика Беларусь, 220040, г. Минск, а/я 224, ООО «Росчерк», «Де Агостини», «Мир математики»

КАЗАХСТАН

Распространение:

ТОО «КГП «Бурда-Алатау Пресс»

Издатель оставляет за собой право увеличить рекомендуемую розничную цену книг. Издатель оставляет за собой право изменять последовательность заявленных тем томов издания и их содержание.

Отпечатано в соответствии с предоставленными материалами в типографии:

СгаВса Veneta S.p.A Via Malcanton 2

35010 Trebaseleghe (PD) Italy

Подписано в печать: 30.04.2014

Дата поступления в продажу на территории России: 17.06.2014

Формат 70 х 100 / 16. Гарнитура «Academy».

Печать офсетная. Бумага офсетная. Печ. л. 4,5.

Уcл. печ. л. 5,832.

Тираж: 50 000 экз.

© Javier Fresan, 2010 (текст)

© RBA Collecionables S.A., 2011

© ООО «Де Агостини», 2014

ISBN 978-5-9774-0682-6

ISBN 978-5-9774-0717-5 (т. 22) 

Примечания

1

Из письма Готлоба Фреге (1848–1925) Давиду Гильберту (1862–1943).