Presbiterionas kunigas Thomas Bayesas nė nenumanė, kad jis dar ilgai prisidės prie žmonijos istorijos. XVIII a. Pradžioje Anglijoje gimęs Bayesas buvo tylus, žvalaus proto žmogus. Per savo gyvenimą jis paskelbė tik du kūrinius: „Viešpaties gerumas“1731 m., Gindamas Dievą ir Didžiosios Britanijos monarchiją, taip pat anoniminį straipsnį, palaikantį 1736 m. Isaaco Newtono skaičiavimus. Tačiau vienas argumentas, kurį Bayesas pateikė prieš mirtį 1761 m., Nulėmė istorijos eigą. Jis padėjo Alanui Turingui sulaužyti vokiečių „Enigma“šifrą, JAV karinis jūrų laivynas susekti sovietinius povandeninius laivus, o statistikai atpažino federalistų užrašus. Ir šiandien jos pagalba jie išsprendžia proto paslaptis.
Viskas prasidėjo 1748 m., Kai filosofas Davidas Hume'as paskelbė „Tyrimą apie žmogaus pažinimą“ir, be kita ko, suabejojo stebuklų egzistavimu. Pasak Hume'o, žmonių, teigiančių, kad matė Kristaus prisikėlimą, klaidų tikimybė atsveria tikimybę, kad šis įvykis iš tikrųjų įvyko. Bet gerbiamajam Bayesui ši teorija nepatiko.
Šifravimo aparatas „Enigma“
Nuotrauka: AFP 2016, Timothy A. Clary
Pasiryžęs įrodyti, kad Hume'as klydo, Bayesas bandė kiekybiškai įvertinti įvykio tikimybę. Pirmiausia jis sugalvojo paprastą scenarijų: įsivaizduokite kamuolį, užmestą ant plokščio stalo už jūsų nugaros. Galite atspėti, kur jis nusileido, bet neįmanoma pasakyti, nepažiūrėjus, kiek tiksliai buvote. Tada paprašykite kolegos išmesti kitą kamuolį ir pasakykite, ar jis yra dešinėje, ar kairėje nuo pirmojo. Jei antrasis kamuolys yra dešinėje, labiau tikėtina, kad pirmasis nusileido kairėje stalo pusėje (remiantis šia prielaida, kamuolio dešinėje yra daugiau vietos antrajam kamuoliui). Su kiekvienu nauju kamuoliu jūsų spėjimas apie pirmojo kamuolio vietą bus atnaujintas ir patobulintas. Pasak Bayeso, įvairūs Kristaus prisikėlimo įrodymai panašiai rodo šio įvykio patikimumą,ir jie negali būti diskontuojami, kaip tai padarė Hume'as.
1767 m. Bayeso draugas Richardas Price'as paskelbė knygą „Krikščionybės reikšmė, jos įrodymai ir galimi prieštaravimai“, kurioje Bayeso idėjos buvo naudojamos Hume'o argumentams užginčyti. Istoriko ir statistiko Stepheno Stiglerio teigimu, Price'o straipsnyje „pagrindinė tikimybės mintis buvo ta, kad Hume'as neįvertino stebuklo nepriklausomų liudininkų skaičiaus, o Bayeso rezultatai parodė, kaip įrodymų kiekio padidėjimas, kad ir koks nepatikimas, gali būti stipresnis už nedidelį įvykio tikimybės laipsnį ir tokiu būdu paverčia jį faktu “.
Statistika, išaugusi iš Price ir Bayeso darbo, buvo pakankamai galinga, kad būtų galima įveikti įvairius neaiškumus. Medicinoje Bayeso teorema padeda apsvarstyti ligų ir galimų priežasčių sąsajas. Mūšyje tai susiaurina priešo pozicijų lokalizavimo erdvę. Informacijos teorijoje jis gali būti naudojamas pranešimų iššifravimui. Kognityviniame moksle tai leidžia suprasti jutimo procesų prasmę.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Bayeso teorema buvo pritaikyta smegenims XIX amžiaus pabaigoje. Vokiečių fizikas Hermannas von Helmholtzas panaudojo Bayes'o idėjas pristatydamas idėją jutiminius duomenis, tokius kaip erdvės suvokimas, paversti informacija per procesą, kurį jis pavadino nesąmoningu išvedžiojimu. Bajeso statistika išpopuliarėjo, o mintis, kad nesąmoningi psichiniai skaičiavimai yra savaime tikėtini, neatrodė toli gražu. Pagal Bajeso smegenų hipotezę, smegenys nuolat daro Bajeso išvadas, kad kompensuotų juslinės informacijos trūkumą, lygiai taip pat, kaip kiekvienas kitas kamuolys, užmestas ant Bajeso stalo, užpildo informaciją apie pirmojo kamuolio vietą. Bajeso smegenys formuoja vidinį pasaulio modelį: lūkesčius (ar prielaidas) apiekaip skirtingi daiktai atrodo, jaučiasi, skamba, elgiasi ir sąveikauja. Ši sistema priima jutiminius signalus ir apytiksliai imituoja tai, kas vyksta aplink.
Pavyzdžiui, regėjimas. Šviesa atšoka nuo aplink mus esančių objektų ir atsitrenkia į tinklainės paviršių, o smegenys iš dvimatių duomenų turi kažkaip sukurti trimatį vaizdą. Iš jų galima gauti daug erdvinių vaizdų, tad kaip smegenys nusprendžia, ką mums parodyti? Tikriausiai tinka Bajeso modelis. Atrodo beveik neįtikėtina, kad smegenys taip išsivystė, kad tapo pajėgios atlikti idealui artimus statistinius skaičiavimus. Mūsų kompiuteriai negali susidoroti su tokiu didžiuliu statistinių tikimybių skaičiumi, ir, atrodo, mes tai darome nuolat. Bet gal smegenys vis dar to nepajėgia. Remiantis atrankos teorija, sąmonės metodai gali priartėti prie Bajeso išvados: užuot vienu metu pateikę visas prielaidas, galinčias paaiškinti bet kokį jutimo signalą,smegenys atsižvelgia tik į kelis iš jų, pasirinktus atsitiktinai (kiekvienos prielaidos pasirinkimo kartų skaičius pagrįstas atitinkamų praeities atvejų dažniu).
Tai galėtų paaiškinti regimų iliuzijų kilmę: smegenys pasirenka „geriausią spėjimą“pagal Bajeso išvados taisykles ir paaiškėja, kad tai klaidinga, nes vizualizacijos sistema užpildo informacijos spragas pasirinkdama netinkamą vidinį modelį. Pavyzdžiui, atrodo, kad du langeliai ant šaškių lentos turi skirtingus spalvų atspalvius arba apskritimas iš pradžių atrodo įgaubtas ir pasisukęs 180 laipsnių kampu tampa išgaubtas. Tokiais atvejais smegenys iš pradžių daro neteisingą prielaidą apie tokį paprastą dalyką kaip apšvietimas.
Tai taip pat padeda paaiškinti, kodėl gaunama ankstesnė informacija, tuo stipresnė jos įtaka asmeniui jo prisiminimais, įspūdžiais, sprendimais, - aiškina Alanas Sanbornas (Adamas Sanbornas), tiriantis elgesio problemas Varviko universitete. Galbūt žmonės nori pirkti iš pirmo sutikto pardavėjo. Lošimų automatų žaidėjai labiau linkę tęsti žaidimą, jei jis prasidėjo pergale. Pirmąjį įspūdį dažnai sunku paneigti, net jei jis iš esmės yra neteisingas. "Gavę pradinę informaciją, darysite prielaidas, kurios jai pritaria", - patikslina Sanbornas.
Šis kintamumas eina iki galo neutronų lygyje. "Idėja yra ta, kad neutronų aktyvumas yra atsitiktinis kintamasis, kurį bandote gauti", - sako Kembridže įsikūrusi neuromokslininkė Máté Lengyel. Kitaip tariant, nervinio aktyvumo kintamumas yra įvykio tikimybės rodiklis. Panagrinėkime supaprastintą pavyzdį - neuroną, atsakingą už „tigro“sąvoką. Neuronas svyruos tarp dviejų aktyvumo lygių, didelis, kai bus signalas apie tigro buvimą, ir žemas, o tai reiškia, kad tigro nėra. Neurono aktyvumo kartų skaičius padidina tigro buvimo tikimybę. "Iš esmės šiuo atveju galime pasakyti, kad neurono veikla yra tikimybių pasiskirstymo imtis", - sako mokslininkas. - Pasirodo, jei šią idėją plėtosite realistiškiau ir mažiau supaprastintai,tada ji apima daugelį dalykų, kuriuos žinome apie neuronus ir jų atsakų kintamumą “.
Vienas iš Sanborno kolegų Thomasas Hillsas paaiškina, kad būdas pasirinkti psichinius vaizdus yra šiek tiek panašus į tai, kaip ieškome fizinių objektų kosmose. Jei paprastai pieną pasiimate iš prekybos centro galo, pirmiausia eikite ten, kai einate į naują parduotuvę pieno. Tai niekuo nesiskiria nuo vidinių vaizdų ieškojimo smegenyse. „Atmintį galima įsivaizduoti kaip savotišką pasaulio racionalaus įvykių dažnio įrašą. Prisiminimai yra užkoduoti psichiniuose vaizduose proporcingai praeities patirčiai. Taigi, jei paklausiu jūsų apie jūsų santykius su mama, galite pradėti galvoti: čia yra teigiamos sąveikos atmintis, čia yra dar viena teigiamos ir neigiamos sąveikos atmintis. Bet vidutiniškai prisiminimai apie jūsų santykius su mama yra geri, todėl sakote „geras““- sako Thomas Hills. Smegenys yra savotiška paieškos sistema, atrenkanti prisiminimus, kuriant tai, ką Hills vadina „tikėjimo struktūromis“- ryšio su tėvais idėja, „šuns“, „draugo“, „meilės“apibrėžimai ir visa kita.
Jei paieškos procesas suklysta, tai yra, smegenys pasirenka iš informacijos, kuri nėra reprezentatyvi žmogaus patyrimui, jei yra neatitikimų tarp lūkesčių ir tikrojo jutimo signalo, tada atsiranda depresija, obsesinis-kompulsinis sindromas, potrauminiai sutrikimai ir daugybė kitų ligų.
Tai nereiškia, kad Bajeso smegenų hipotezė neturi priešininkų. „Manau, kad Bajeso sistema kaip tam tikra matematinė kalba yra galinga ir naudinga psichologinių teorijų raiškos priemonė. Tačiau svarbu išanalizuoti, kurie teorijos elementai iš tikrųjų pateikia paaiškinimą “, - sakė Mattas Jonesas iš Kolorado universiteto Boulderyje. Jo nuomone, „Bajeso smegenų“šalininkai pernelyg pasikliauja ta teorijos dalimi, kuri kalba apie statistinę analizę. „Pats savaime tai nepaaiškina elgesio įvairovės. Tai prasminga tik kartu su tuo, kas iš tikrųjų pasirodo laisva prielaida apie žinių reprezentacijos pobūdį: kaip mes organizuojame sąvokas, ieškome informacijos atmintyje, naudojame žinias argumentuodami ir spręsdami problemas “.
Kitaip tariant, mūsų teiginiai apie kognityvinio mokslo tradiciškai atliktą psichologinį informacijos apdorojimą parodo, kaip Bajeso statistika taikoma smegenų funkcijai. Modelis šias teorijas paverčia matematikos kalba, tačiau ši interpretacija remiasi konservatyvia psichologija. Galų gale gali būti, kad kiti Bajeso ar ne Bajeso modeliai geriau tinka psichikos procesų įvairovei, kuriais grindžiamas mūsų jutiminis suvokimas ir aukštesnis mąstymas.
Sanbornas gali nesutikti su Joneso nuomone apie Bajeso smegenų hipotezę, tačiau jis supranta, kad kitas žingsnis yra susiaurinti veikiančių modelių įvairovę. „Galėtume sakyti, kad pati atranka yra naudinga smegenų veiklai suprasti. Bet yra daugybė pasirinkimų “. Kiek jie sutinka su Bajeso teorija, dar reikia pamatyti. Tačiau jau galime sakyti, kad krikščionybės gynimas XVIII amžiuje padėjo mokslininkams pasiekti didelę sėkmę XXI amžiuje.