Сегодня - 24.04.2019

«Экспекто патронум!»*

23 сентября 2015
 
— Темные искусства, — говорил Снегг, — многочисленны, разнообразны, изменчивы и вечны. Бороться с ними — все равно что сражаться с многоголовым чудовищем. Отрубишь одну голову — на ее месте тут же вырастает новая, еще более свирепая и коварная, чем прежде. Это битва с противником, непостоянным, неуловимым, вечно меняющим обличья, и уничтожить его невозможно.
— Следовательно, ваша защита, — чуть громче продолжал Снегг, — должна быть такой же изобретательной и гибкой, как те Искусства, которые вы тщитесь одолеть.
Джоан Роулинг. «Гарри Поттер и Принц-полукровка»
 
Казалось бы, какое отношение имеют вполне реальные исследования к вымышленному миру, в котором существуют единороги, драконы, волшебные палочки и множество магических штук? В своей лекции «Защита от темных искусств: ошибки восприятия, мышления и экспериментов», состоявшейся в рамках EUREKA!FEST-2015, старший научный сотрудник Института проблем передачи информации РАН кандидат биологических наук Александр Панчин провел самую прямую параллель. Он рассказал, почему следует предельно критично относиться к полученным результатам и не нужно доверять даже своим органам чувств. 
 
Александр Панчин
 
Обманывают ли нас глаза?
 
Шарик катится вверх по наклонной плоскости, а люди одинакового роста меняются местами и оказывается, что один из них ниже. Зона Прейзера в Калифорнии — замечательный источник для паранормальных теорий и спекуляций: гравитация там не работает вовсе; работает, но под углом; существуют нарушения пространства или электромагнитные поля; наконец, все подстроили инопланетяне, утомившись от строительства египетских пирамид, кражи коров и рисования кругов на полях.  
 
«Правда заключается в том, что это хорошо известная оптическая иллюзия, она была воспроизведена в виде комнаты Эймса: кажется, будто помещение квадратное, когда вы смотрите изнутри, но на самом деле, одна сторона там приподнята, потолок приопущен, оно к нам приближено, однако, наш мозг воспринимает ее в привычной нам форме, — объясняет Александр Панчин. — В зоне Прейзера происходит то же самое: вам не видна линия горизонта, а деревья растут под углом». 
 

«Есть такой анекдот: к человеку пришли шесть гостей, но когда он заглянул под стол, то увидел 11 ног. Как такое могло получиться? Обычно выдвигаются разные версии: кто-то был одноногий или убрал конечность вбок, но самое простое объяснение — банальная ошибка в счете. Почему-то оно не приходит в голову, и дефект случайного гостя кажется вероятнее».

 
На тему того, как часто мы ошибаемся, есть еще и такой пример: свидетелей некого события просят рассказать о том, что они видели. Не зря существует выражение: «Врет, как очевидец».  Однако очевидец вовсе не врет. В одном старом советском фильме есть такой эпизод: профессор, рассказывая студентам об этой особенности восприятия, подкрепляет свои постулаты доказательством — внезапно врываются люди с автоматами, дают несколько очередей в воздух и уводят лектора. Потом, конечно, он возвращается и спрашивает: сколько было нападавших, что именно они с ним сделали? Все отвечают по-разному. 
 
После демонстрации кинофрагмента Александр Панчин задает те же вопросы залу. Мнения, как и в фильме, делятся: кто-то называет количество злодеев — шестеро, кто-то — пятеро, кто-то останавливается на цифре четыре. (Автор этих строк ратовала за последний вариант, но из меня, как выяснилось, на редкость отвратительный свидетель, потому что правильный ответ — 6). «И это вы еще сидели здесь, в спокойной обстановке, и наблюдали за происшествием с экрана!», — говорит исследователь.
 
Я мыслю — следовательно, я ошибаюсь?
 
«Вот ошибка мышления номер один: люди могут думать, что вместе — значит, вследствие», — отмечает Александр Панчин, демонстрируя график с двумя величинами, которые со временем убывают. Возникает соблазн сказать, что падение одной кривой связано с падением другой, и, как говорит ученый, если бы они иллюстрировали, допустим, количество потребляемого алкоголя и смертность, то тут связь, без сомнения, есть.  На самом же деле на рисунке представлены доли убийств в США и браузера Интернет Эксплорер на рынке. «Можно, конечно, надеяться, что если вы избавитесь от последнего, то в Америке остановится преступность, но это малоправдоподобно», — улыбается исследователь. Причем, подобных примеров полно: число комитетов по политической активности и погибших, выпавших из кресла-коляски. Количество умерших, запутавшихся в постельном белье, и доход горнолыжных организаций. «Сразу напрашивается теория заговора, но совершенно непонятны мотивы», — говорит Александр Панчин. Впрочем, вспоминается также и Льюис Кэрролл (математик, как мы помним) с его «Что общего у ворона и конторки?»
 
Еще одна ошибка мышления — аргумент к большинству. Если множество людей во что-то верят, например, в астрологию или иные странные вещи, то это правда. (На сей счет существует неполиткорректный мем про миллионы мух, которые не могут ошибаться). Александр Панчин приводит данные опросов ВЦИОМ.  Больше половины россиян уверены в том, что радиоактивность — дело рук человеческих, в то время, как совершенно понятно: есть и природный фон, и множество минералов, также излучающих  радиацию. Еще один пример — многие считают, будто только генно-модифицированные растения содержат гены. Разумеется, это неправда, но лишь 29% населения дает правильный ответ. 
 

Фильм «Я и другие» показывает опыт: четверых детей просят назвать цвет пирамидок, причем, трое из участников в сговоре с экспериментатором и дают ложный ответ. Вслед за ними четвертая девочка тоже называет черную и белую пирамидки белыми, а на вопрос: почему ты сказала именно это, ведь ты же видишь, что они обе белые, отвечает: «Потому что так сказали все, и я захотела повторить». Со взрослыми такая схема тоже работает.

 
Не стоит забывать и об аргументе к традиции. О том, как губительна может быть эта ошибка, говорит история про врача Игнаца Земмельвайса, который в позапрошлом веке понял, что гибель детей и рожениц от родильной горячки связана с со следующим — сначала доктора работают с больными или с трупами в анатомичке, а потом, всего лишь вытерев руки о платочек, идут принимать роды, тем самым заражая мать и ребенка. Зиммельвейс предложил мыть руки с хлоркой, после чего в госпитале, где он работал, смертность от вышеупомянутого недуга сократилась на порядок. Однако несмотря на эти результаты, его коллеги не восприняли новую практику, упирая на то, что раньше в качестве дезинфекции был платочек, и пусть так и остается.  В итоге его довели до сумасшедшего дома, там он и умер.  
 
«Еще я расскажу о Беренсе Скиннере, исследователе поведения животных, в частности, он изучал голубей, — говорит Александр Панчин. — Например, были такие опыты: птица нажимала на кнопку, в результате чего появлялась еда. Затем условия изменили, и вместо кнопки поставили таймер, который срабатывал и давал пищу независимо от действий пернатого. Последний зафиксировал: со временем одного из срабатываний совпало махание крыльями, в результате чего подопытный смекнул — если он будет делать это больше и больше, то появится вкусняшка. (На самом деле, если бы голубь в момент бился головой об стену, то так и продолжал бы). Это явление получило название «голубиные предрассудки» и выражается в виде ошибки мышления, которая называется «после — значит, вследствие». Она есть и у нас».
 
Островитяне и их деревянный самолетУ людей она проявляется повсеместно в виде примет и суеверий. Здесь ученый напоминает про островитян Фиджи, изготавливающих деревянные самолеты, бамбуковые наушники и изображающих диспетчеров. Дело в том, что во время Второй мировой войны на островах были  базы США, туда прилетали люди и привозили различные полезные вещи и еду. Потом ВМВ закончилась, и американцы оттуда ушли, а блага цивилизации поступать перестали. «Туземцы подумали: а почему нас больше не навещают, что мы не так делаем? Как действовал белый человек, дабы прилетел самолет? Давайте мы будем это повторять!» Это явление Ричард Фейнман назвал наукой самолетопоклонников, а сейчас оно именуется культом карго и является примером того, как появляются очень многие ритуалы, в том числе, и религиозного характера. Люди ему очень подвержены», — объясняет Александр Панчин.
 
В доказательство он рассказывает про эксперимент, где шимпанзе обучали открывать черный ящик, чтобы получить еду, показывая при этом некий набор действий: отодвинуть два засова, постучать сверху, потом открыть ящик и извлечь палочкой лакомство. У обезьяны не возникает никаких проблем с тем, чтобы повторить этот ритуал за человеком. Конечно, то же самое смог сделать и человеческий ребенок. «Но что будет, если мы заменим ящик на прозрачный — и окажется: все, что вы делаете, бессмысленно, и можно просто открыть дверку и получить вкусняшку, — говорит Александр Панчин. — Как ведет себя шимпанзе? Он идет по короткому пути. Ирония заключается в том, что дети не такие.  Опыты повторялись много раз, и некоторые тоже сразу доставали конфетку, а некоторые продолжали повторять бессмысленные действия».
 
Структурируй это!
 
Немецкий нейропсихолог Клаус Конрад в середине прошлого века ввел в научный и общественный обиход очень красивый термин: апофения — переживание, заключающееся в способности видеть структуру в случайных или даже бессмысленных данных. Иными словами, мы видим закономерности там, где их нет, причем, это проявляется как в клинической степени (разнообразные теории заговора характеризуются тем, что весьма вольно трактуют совпадения), так в некоторой мере и у всех нас. Апофения бывает, в том числе, зрительная — как известно из относительно недавних новостей, некоторые могут узреть образ Иисуса на бутербродах. 
 
«Этому явлению подвержены и ученые, — говорит Александр Панчин. — Задолго до того, как появились хорошие микроскопы, люди смотрели на сперматозоиды в менее качественные приборы и ожидали увидеть внутри маленьких человечков. Когда были плохие телескопы, исследователи наблюдали Марс, отмечали там линии и думали, что это каналы, доказывающие существование внеземной жизни. Потом появились более хорошие фото, и оказалось: явление можно объяснить эрозией».
 

«Есть такой человек — Валерий Чудинов. Он знаменит тем, что смотрит на снимки вспышек на Солнце и видит там не просто письменность, а вполне конкретную — древнеславянскую. Над ним решили пошутить и подсунули ему отретушированную в программе Photoshop макрофотографию штукатурки. Справедливости ради, Чудинов сразу сказал — это не Солнце, но я вижу там слова! Видимо, есть какой-то тайный заговор масонов-штукатурщкиков, которые оставляют тайные послания на забытом языке».

 
"Лицо" на МарсеПохожая вещь, как признается Александр Панчин, встречается и в общении с астрологами. К ученому как-то пришел побеседовать такой специалист и сообщил, что проанализировал даты рождения выдающихся теннисисток и пришел к выводу: Близнецы и Стрельцы вне конкуренции, а Козерогам, Девам и водолеям в большом теннисе делать нечего. «На самом деле, все это получается статистически случайно. Я попросил его посмотреть биологов, он это сделал, принес похожий результат, но дело было в том, что я немного слукавил и выдал ему данные абсолютно случайных людей», — отмечает лектор.
 
Он считает, что проблема заключается не в апофении как таковой — видеть закономерности вообще очень полезная штука и важный навык, который помогал нам выживать и двигать науку. Основная трудность такова:  люди не понимают, что могло получиться по случайным причинам, а что нет. 
 
Каков шанс встретить на улице динозавра?
 
Этот знаменитый анекдот дает ответ: 50 на 50 — или встречу, или нет. «Самое интересное, что проводились опросы, и выяснилось — на самом деле, есть множество людей, которые так считают», — говорит Александр Панчин.
 

«Вот маленький пример: вы кидаете фишку шесть раз. Единожды выпало зеленое и остальные итерации — синее, на что нужно ставить? Если монетка честная, то вероятность выпадения той или иной стороны — одна вторая, и это не зависит от предыдущих исходов. Если монетка нечестная, то, может быть, она перекошена в синюю сторону, но данных, чтобы утверждать это, нам недостаточно». 

 
У людей эта ошибка мышления выражается в пословице о том, что в одну воронку снаряд дважды не падает. Однако есть человек, который на себе испытал неверность поговорки, причем, неоднократно. Рой Кливленд Салливан — рейнджер из штата Вирджиния. Однажды его ударила молния, потом еще раз и еще — в общей сложности, семикратно — и он находится в Книге рекордов Гиннеса.  «Сразу же возникает много вопросов к теории вероятности, и первый из них — как Салливан выжил? — комментирует Александр Панчин. — Ответить достаточно легко: по статистике примерно 20% ударов молнии смертельны, следовательно, вероятность не смертельного исхода — 0,8. Семь раз подряд — 0,8 в седьмой степени.  То есть, шансов достаточно много, больше, чем выкинуть шестерку на шестигранном кубике. Но как вообще могло так произойти? Если мы посчитаем вероятность, что в  конкретного человека попадет природный электрический разряд, то придем к неправильному ответу. Однако в случае Салливана есть дополнительные факторы: во-первых, он рейнджер, то есть, очень много времени проводил под открытым небом.  Во-вторых, в его родном штате Вирджиния сорок дней в году штормовые, поэтому там часто встречаются молнии. В третьих, нужно считать другую вероятность: что за всю задокументированную историю людей хотя бы на одном континенте найдется хотя бы один человек, которого разряд ударит семь или больше раз. Такая возможность будет уже намного выше».
 
Александр Панчин рассказывает об удивительном рейнджере
 

«Тест на экстрасенсорные способности: выберите целое натуральное число от одного до двадцати. Визуализируйте его, свяжитесь с астралом. Я выбрал 17 — и в этом зале нашлись люди, чье задуманное совпало с моим. Понятно, что вероятность этого 5%, но то, что угадает хотя бы 1 человек из 20, уже намного выше».

 
Схожий прием реально используется экстрасенсами. Приходит человек к такому специалисту и говорит: от меня ушла жена, и я хочу, чтобы она вернулась. Ему отвечают: не вопрос, оплата по факту.  Казалось бы, предложение честное: вы несете деньги только за положительный результат, но на самом деле ваша просьба не одинока — с ней придет еще двадцать желающих. В каком-то проценте случаев  супруга, независимо от шаманских или астральных действий, действительно возвратится — просто потому, что передумала. А экстрасенс гарантированно получит мзду, и обязательно найдутся люди, которые потом будут утверждать: я ходил к магу, он мне жену вернул.
 
С подобным подходом связан еще один интересный пример. Во время ВМВ британские военные обратились к математику Абрахаму Вальду с просьбой решить крайне важную задачу: проанализировав места наиболее частого попадания пуль и снарядов в самолеты, вернувшиеся с поля битвы,  выяснить, куда нужно ставить усиленную броню. Ответ оказался прост: раз «железные птицы» получили повреждения в той или иной точке, но все равно добрались до базы, защиту нужно укреплять там, где нет дырок — если бы попали туда, то возвращения бы не было. Это называется ошибкой выжившего. 
 

«Вы можете зайти на сайт какого-либо целителя и увидеть массу положительных отзывов — люди клянутся, что имели тяжелейшее заболевание, но пришли к нетрадиционному лекарю, и после его манипуляций случилось чудесное выздоровление. Они выжили — и поэтому способны рассказать свою историю, но вы не услышите тысячи человек, которые, образно говоря, не вернулись, и не написали никакого отзыва».

 
Когда статистикой пренебрегают ученые, то в итоге могут получаться совершенно фантастические результаты. «Был такой исследователь Эрик Сералини, — рассказывает Александр Панчин. — Он написал статью о том, что ГМО очень вредно и вызывает рак у крыс. Логика в материале была примерно следующая: представьте себе, что у вас есть монетка. Вы ее подкинули десять раз, и дважды выпала решка, после чего вы взмолились богу Тору: «Великий громовержец! Я хочу, чтобы ты благословил мою денежку, и решка выпадала чаще!» После этого вы подкинули монетку еще десять раз, и шесть из них она упала нужной стороной.  И вы говорите: «В три раза! В три раза бог Тор увеличил решковость моей монетки! Это означает, что он существует и умеет влиять на монетки!» В статье Сералини было ровно то же самое, только вместо денежки — крысы, а вместо решки — их гибель. В одной группе погибло две, в другой шесть — никакой статистики не набрано, и если прикинуть обычную смертность зверьков  за взятый период, то получится, что все объясняется случайной причиной. На основании этого и других замечаний, которые ученые писали в журнал, статью отозвали, так как она абсолютно не коррелирует с действительностью».
 
Чистый опыт
 
Далее Александр Панчин говорит об ошибках экспериментов, приводя достаточно забавный случай. Вот есть мышки, которые должны проходить через лабиринт. Они бывают умные и глупые, соответственно, первые быстро выполняют задание, а вторые медленно. Одна группа исследователей занималась тем, что скрещивала умных грызунов с умными, и в результате, конечно, потомство получилось тоже весьма смышленым. Потом ученые поступили так же с глупыми, но в итоге зверьки все равно оказались интеллектуалами. Но возникает вопрос — как? Тогда специалисты предположили: в мире существует некое информационное поле, и когда вы обучаете одних мышек, то прокачиваются все их сородичи на планете. «Магия! — восклицает Александр. —  Прикол заключался в том, что опыт перестал воспроизводиться после того как  ученые догадались лабиринт помыть. Действительно, некое поле существовало, но — запахов, по которым мышки и ориентировались. Отсюда мораль: эксперименты в науке должны быть чистыми, и проводить их следует в одних и тех же условиях». 
 
Лабораторные мыши
 
Иногда исследователь сам неосознанно (или сознательно) влияет на результат, пытаясь подогнать решение задачи под желаемый ответ.   Жак Бенвенист дважды получил Шнобелевскую премию, первый раз — за то, что якобы доказал, будто вода является разумной жидкостью и обладает памятью, а второй — за то, что сохраненная в ней информация может быть передана по телефону или интернету. У этого исследователя есть публикация в самом крутом научном журнале Nature, где доказывается: гомеопатический раствор, где действующее вещество находится в настолько ничтожной дозе, что не способно работать, таки вызывает реакцию клеток! Редактор Nature Джон Мэддокс, несколько оторопев от подобных выводов, отправил в лабораторию Бенвениста группу скептиков, чтобы пронаблюдать, как осуществлялся опыт. Они обратили внимание: Жаку известно, в какой пробирке находится та или иная жидкость — и предложили провести слепой эксперимент. Емкости были пронумерованы, а шифр спрятан в конверте, приклеенном к потолку. В результате, конечно, выяснилось, что никакого доказанного воздействия нет, после чего в Nature была опубликована вторая статья, все это разъясняющая.  
 
Продемонстрировав разные примеры ошибок мышления, восприятия и эксперимента, в конце лекции Александр Панчин в сжатой форме дает советы: как противостоять этим многоликим «темным искусствам» и делать все правильно. Во-первых, следует критически относиться к тому, что видишь — ведь зрение, память и внимание можно обмануть. Во-вторых, нужно быть честным и объективным, не забывать о случайностях и контроле за экспериментом, а последний, в свою очередь, по возможности необходимо делать слепым. Также надо уметь признавать ошибки и адекватно воспринимать объективную критику. Как видите, выполнить все это намного проще, чем семь лет учиться манипулировать волшебной палочкой и зубрить заклинания, в том числе, и непростительные. 
 
Екатерина Пустолякова
 
*Ожидаю Защиты!
 
Фото: (1,5) — Сергея Ковалева, (2) — habrahabr.ru, (3) — scisne.net, (4) — ru.wikipedia.org, (6) — Екатерины Пустоляковой
 
Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (9 votes)
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus