Книги

Искусство мыслить рационально. Шорткаты в математике и в жизни

22
18
20
22
24
26
28
30

В литературе шорткаты неизменно ведут к беде. Красная Шапочка так и не встретилась бы с волком, если бы шла по тропинке, а не пыталась найти шорткат через лес. В «Путешествии пилигрима в небесную страну» Джона Буньяна те, кто выбирает шорткат в обход гор Затруднения, сбиваются с дороги и гибнут. Во «Властелине колец» Пиппин предостерегает, что «коротким путем всегда получается дольше», хотя Фродо и возражает, что остановки в трактирах задерживают еще сильнее[6]. После катастрофической попытки воспользоваться шорткатом по пути в парк развлечений Гомер Симпсон клянется «больше никогда не вспоминать об этом коротком пути»[7]. Об опасностях, которые неизбежно таят в себе шорткаты, хорошо сказано в фильме 2000 года «Дорожное приключение»: «Конечно, тут трудно, это же короткий путь. Если бы было легко, это был бы “просто путь”». Цель этой книги – освободить идею шортката от оков этих литературных клише. Шорткат – это путь не к беде, а к свободе.

Человек и машина

Одним из факторов, породивших во мне желание написать эту книгу во славу шорткатов, было постоянно усиливающееся ощущение, что род человеческий вот-вот уступит место новому виду, которому незачем беспокоиться о шорткатах.

Мы живем сейчас в мире, в котором компьютеры за один день способны выполнить больше расчетов, чем я за всю жизнь. Компьютеры могут проанализировать всю мировую литературу за время, которое уйдет у меня на чтение одного романа. Они способны проанализировать огромное множество вариантов шахматной партии, а я могу удержать в голове всего несколько ходов. Компьютеры могут исследовать контуры и пути, покрывающие Землю, быстрее, чем я дойду до соседнего магазина.

Смог бы сегодняшний компьютер придумать шорткат Гаусса? Зачем ему это, если он может сложить числа от 1 до 100 за мельчайшую долю мгновения ока?

Может ли род человеческий надеяться не отстать от своих кремниевых соседей с их необычайным быстродействием и почти бесконечной памятью? В фильме «Она» 2013 года компьютер заявляет своему хозяину-человеку, что скорость взаимодействия с людьми настолько низка, что он предпочитает проводить время с другими операционными системами, которые могут сравниться с ним быстротой мысли. Люди выглядят с точки зрения компьютеров приблизительно так же, как с нашей точки зрения могут выглядеть медленно растущие и разрушающиеся горы.

Но, возможно, у рода человеческого все же есть нечто дающее ему преимущество. Ограничения нашего мозга, не позволяющие нам одновременно выполнять миллионы вычислений, физические недостатки нашего тела по сравнению с силой механических роботов – все это заставляет человека задумываться о том, нет ли какого-нибудь способа обойти все те шаги, которые кажутся компьютерам и роботам элементарными.

Оказавшись перед неприступной с виду горой, человек пытается найти шорткат. Нельзя ли не взбираться на вершину, а как-нибудь обойти ее? И часто бывает так, что именно такой шорткат приводит к поистине новаторскому способу решения задачи. Пока компьютер упорно трудится, напрягая свои цифровые мышцы, человек незаметно пробирается к финишу, найдя хитроумные шорткаты, избавляющие его от изнурительного труда.

Внимание, лодыри! Я считаю, что от наступления машин нас спасет именно лень. Человеческая лень – свойство, чрезвычайно важное для изобретения новых, более удобных способов работы. Мне часто приходится смотреть на какую-нибудь задачу и думать: это получается слишком сложным; дайте-ка я прервусь и придумаю какой-нибудь шорткат. Мы знаем, что́ скажет в такой ситуации компьютер: «Ну что же, раз у меня есть вот эти инструменты, можно начинать долбить задачу». Но именно потому, что он не устает и не ленится, он, возможно, упускает из виду то, к чему приводит нас наша лень. Поскольку мы не способны решать задачи напрямую, мы вынуждены придумывать хитроумные способы их решения.

Есть много историй об инновациях и изобретениях, появившихся из лени и стремления избежать тяжелой работы. Научные открытия часто делались праздными умами. Говорят, что мысль о кольцевидном строении бензола пришла немецкому химику Августу Кекуле, когда он заснул и увидел во сне змею, заглатывающую собственный хвост. Великий индийский математик Сриниваса Рамануджан часто рассказывал, что ему является во сне покровительствующая его семье богиня Намагири, пишущая математические формулы. Он писал: «Я весь обратился во внимание. Рука выписала несколько эллиптических интегралов. Они врезались мне в память. Как только я проснулся, я записал их на бумаге». Новое изобретение часто появляется у человека, которому лень делать что-либо обычным образом. Джек Уэлч, председатель и генеральный директор компании General Electric, отводил по часу каждый день на «время глядения в окно».

Лень не означает ничегонеделания. Это очень важно. Поиск шорткатов часто требует напряженной работы. В этом есть некий парадокс. Как ни странно, хотя желание найти шорткат может быть порождено стремлением уклониться от работы, его поиски часто приводят к периодам напряженных, энергичных, глубоких размышлений, что помогает избежать не только монотонной работы, но и скуки, которую наводит безделье. Грань между бездельем и скукой тонка, и это обстоятельство часто бывает катализатором поисков шорткатов, которые, в свою очередь, могут потребовать большого труда. Как писал Оскар Уайльд, «ничегонеделанье – самое трудное в мире занятие, самое трудное и самое духовное»[8].

Ничегонеделание часто бывает предвестником великих интеллектуальных свершений. В 2012 году в журнале «Перспективы психологической науки» (Perspectives on Psychological Science) была опубликована статья «Отдых не есть праздность» (Rest Is Not Idleness), из которой явствовало, насколько важен для когнитивных способностей пассивный режим нейронной обработки информации. Этот режим часто подавляется, когда наше внимание слишком фокусируется на внешнем мире. Недавно распространившаяся методика осознанности рекомендует очищение разума от назойливых мыслей в качестве пути к просветлению. Это часто означает отдавать предпочтение не работе, а игре. Но игра может способствовать развитию творческого начала и возникновению новых идей лучше, чем монотонный, механистический мир работы. В этом одна из причин того, что в офисах стартапов и математических факультетов бывает не меньше бильярдных столов и настольных игр, чем компьютеров и столов письменных.

То неодобрение, с которым общество относится к лени, может быть одним из способов контроля и ограничения возможностей тех, кто предпочитает не соответствовать общепринятым нормам. Подлинная причина подозрительности, с которой относятся к лентяю, состоит в том, что его лень – признак человека, не желающего играть по правилам. В шорткате, который позволил Карлу Фридриху Гауссу уклониться от тяжелой работы, его учитель увидел угрозу своему авторитету.

Однако лени не всегда чурались. Сэмюэл Джонсон весьма красноречиво выступал в защиту лени: «Бездельник… не только избегает трудов, часто бывающих бесплодными, но и добивается порой большего, чем те, кто презирает все легкодостижимое»[9]. Как признавала в автобиографии Агата Кристи, «…открытие впрямую происходит от праздности, а может быть, и от лени. Избавиться от неприятностей»[10]. Утверждается, что Бейб Рут, один из рекордсменов по числу хоум-ранов за всю историю бейсбола, стремился выбивать мяч за пределы стадиона, потому что терпеть не мог бегать между базами[11].

Добровольная работа

Я не хочу сказать, что любая работа – зло. Очень многим та работа, которой они занимаются, приносит огромную пользу. Работа определяет их личность. Она дает им цель. Но важно качество работы. Обычно речь идет не о монотонной, бездумной работе. Аристотель различал два разных вида работы – праксис (πρᾶξις), то есть деятельность ради самой деятельности, и пойезис (ποίησις), то есть деятельность, направленную на получение некой пользы[12]. Мы с удовольствием ищем шорткаты в деятельности второго рода, но в их применении, когда удовольствие приносит сама работа ради работы, по-видимому, нет большого смысла. Как кажется, работа по большей части подпадает под вторую категорию. Однако идеал, к которому мы стремимся, – это, несомненно, деятельность первого рода. Именно к ней должен вести шорткат. Цель шортката – не избавление от работы, а возможность прийти к работе осмысленной.

Новые политические движения к полностью автоматизированному коммунизму в условиях всеобщей роскоши ставят своей целью, чтобы развитие искусственного интеллекта и робототехники привело к передаче всей неквалифицированной работы от человека машинам, что даст нам время заниматься той деятельностью, которая кажется нам осмысленной. Работа станет предметом роскоши. К списку технологий, ведущих нас к будущему, в котором работа будет выполняться ради удовольствия, а не ради достижения практических целей, следует добавить и развитие действенных шорткатов. Карл Маркс видел в этом – устранении различий между досугом и трудом – одну из целей перехода к коммунизму. «На высшей фазе коммунистического общества… – писал он, – …труд перестанет быть средством для жизни, а станет сам первой потребностью жизни»[13]. Проложенные нами шорткаты обещают увести нас от того, что Маркс называл «царством необходимости», и привести в «царство свободы»[14].

Но бывают ли такие ситуации, в которых без тяжелого труда не обойтись? Как может лентяй научиться играть на музыкальном инструменте? Написать роман? Подняться на Эверест? Даже и здесь я покажу, что сочетание часов работы за столом или обучения с правильно подобранным шорткатом может максимизировать ценность затраченного вами времени. В книге приводятся мои разговоры с другими специалистами, позволяющие понять, бывают ли в их профессиях шорткаты и нельзя ли обойтись без пресловутых десяти тысяч часов, необходимых, по словам журналиста Малкольма Гладуэлла, для достижения высочайшего профессионального уровня.

Мне было интересно узнать, используют ли специалисты в других областях шорткаты, созвучные тем, которые я научился применять в своей профессии – математике. И бывают ли шорткаты других, неизвестных мне типов, которые могли бы навести меня на новые способы мышления о моей собственной работе. Но помимо этого меня увлекают задачи, в решении которых шорткаты невозможны. Что именно не позволяет прокладывать шорткаты в некоторых областях деятельности человека? Снова и снова ограничивающим фактором оказывается человеческий организм. Чтобы изменить наше тело, обучить его или заставить делать нечто новое, очень часто требуются время и повторение, и никаких шорткатов, ускоряющих такие физические преобразования, не существует. Во всех главах нашего путешествия по различным шорткатам, открытым математиками, есть остановки (которые я называю пит-стопами), посвященные шорткатам – или их отсутствию – в других областях человеческой деятельности.

Успех, которого добился на уроке Гаусс, сложивший при помощи своего хитроумного шортката все числа от 1 до 100, усилил в нем желание заниматься развитием своих математических талантов. Его учителю герру Бюттнеру было не по силам взращивать юного математика, но у Бюттнера был помощник, семнадцатилетний Иоганн Мартин Бартельс, бывший столь же страстным любителем математики[15]. Хотя его работой было чинить перья для учеников и помогать им учиться писать, Бартельс с удовольствием снабжал юного Гаусса трудами по математике. Вдвоем они исследовали мир математики, восхищаясь теми шорткатами, которые открывали для них алгебра и матанализ.