Случайность лежит в основе работы искусственного интеллекта, криптографии и клинических исследований. Но, как однажды метко заметил философ Бертран Рассел, «вероятность — это самое важное понятие в современной науке, особенно учитывая, что ни у кого нет ни малейшего представления о том, что оно значит». Американский профессор объяснил, почему мы смирились с непредсказуемостью реальности и как научились извлекать из нее пользу.
Вы когда-нибудь задумывались, почему ChatGPT так естественно имитирует человеческую речь, как тестируются вакцины и почему математики так одержимы подбрасыванием монеток? Ответ кроется в одном из самых парадоксальных и бросающих вызов интуиции разделов математики — теории вероятностей.
Закари дель Росарио (Zachary del Rosario), доцент инженерного дела из Колледжа Олина (США), опубликовал в издании The Conversation подробное эссе о том, как абстрактные идеи о случайности стали фундаментом нашего цифрового и физического благополучия. По его словам, студентам эта концепция дается с огромным трудом, ведь она противоречит нашему обыденному восприятию мира.
В строгом, детерминированном смысле бросок монеты вообще не является случайным. Классическая физика говорит нам: если точно знать силу щелчка, скорость вращения, сопротивление воздуха и высоту падения, можно со стопроцентной уверенностью предсказать, какой стороной упадет монета.
Проблема в том, что расчеты невероятно чувствительны к мельчайшим изменениям стартовых условий (пресловутый «взмах крыла бабочки»). На практике рассчитать это физически невозможно. Поэтому ученые идут на осознанную хитрость: они сдаются, отбрасывают физику и создают вероятностную модель.
Чтобы модель работала, они принимают ряд допущений (например, что монета идеальная, никто не мухлюет, а шанс падения на ребро равен нулю). «Вероятность — это не идеальное отражение реальности, а просто очень мощная модель», — отмечает дель Росарио.
Часто не равно вероятность. Люди часто путают эти два понятия. Мы привыкли думать, что при вероятности 50/50 из восьми бросков монеты ровно четыре должны быть орлами, а четыре — решками. Но в реальности вам может выпасть шесть орлов (то есть частота события составит 75%).
Частота совпадает с вероятностью только в одном единственном сценарии — если вы будете подбрасывать монету бесконечное число раз. Теория вероятностей не имеет понятия, что случится в следующий конкретный момент. Ее суперсила в другом: она абсолютно точно предсказывает долгосрочные тренды.
Несмотря на абстрактность концепции, теория вероятностей прямо сейчас держит на своих плечах современный мир:
- Искусственный интеллект. Когда языковые модели вроде ChatGPT генерируют текст, они не «думают». Они играют в рулетку со словарем. Нейросети опираются на вероятности, чтобы угадать каждое следующее слово в предложении. Причем разработчики специально вкладывают в них долю случайности (в машинном обучении это часто регулируется параметром «температуры»). Если бы ИИ всегда выбирал только самое математически вероятное слово, мы бы получали сухие, роботизированные и закольцованные тексты. Именно случайность делает их ответы похожими на живую человеческую речь.
- Криптография. Ваш банковский счет или переписка в мессенджере в безопасности не только благодаря сложным алгоритмам, но и благодаря непредсказуемости. Идеальный пароль или ключ шифрования должен быть абсолютно случайным, чтобы ни одна программа не смогла найти в нем закономерность.
- Доказательная медицина. В основе поиска любых новых лекарств лежат рандомизированные контролируемые испытания. Как решить, кто из тысяч добровольцев получит экспериментальную таблетку от рака, а кто — пустышку-плацебо? Только бросив виртуальную монетку. Случайное распределение гарантирует, что в группу лечения не попадут люди с общими скрытыми признаками (например, более молодые или более здоровые), которые исказили бы результаты. В науке случайность убивает предвзятость.
В общем, складывается забавная картина: чтобы строить сверхнадежные системы — от криптографических ключей до протоколов лечения — в хаотичном мире, наука использует хаос как главный строительный материал. Мы до сих пор не знаем, как именно упадет монета в следующий раз. Но благодаря теории вероятностей мы твердо уверены в том, как система поведет себя на длинной дистанции.
Так что если врач вам вдруг выпишет работающий антибиотик — мысленно скажите спасибо слепому случаю.
Читайте также: Теория хаоса: маленькие причины, огромные последствия
Помочь донатом на Boosty.
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.
