воскресенье, 1 февраля 2015 г.

Явная и неявная модели поведения

Повышенной провокационности пост

Немного философских размышлений о моделях поведения. Начать бы хотелось отрывком очаровательной пьесы Е. Шварца "Обыкновенное чудо":
Король. И самое обидное, что не я в этом виноват...
Хозяин. А кто же?
Король. Предки. Прадеды, прабабки, внучатные дяди, тёти разные, праотцы и праматери. Они вели себя при жизни как свиньи, а мне приходится отвечать. Паразиты они, вот что я вам скажу, простите невольную резкость выражения. Я по натуре добряк, умница, люблю музыку, рыбную ловлю, кошек. И вдруг такого натворю, что хоть плачь.
Хозяйка. А удержаться никак не возможно?
Король. Куда там! Я вместе с фамильными драгоценностями унаследовал все подлые фамильные черты. Представляете удовольствие? Сделаешь гадость - все ворчат, и никто не хочет понять, что это тётя виновата.
Лирическое отступление. В численном моделировании есть понятия явной и неявной схемы. Я кратко поясню, что это значит.

Одна из классических задач — диффузия какого-то компонента в растворе. Концентрация максимальна на одном конце трубки (аквариума …) и минимальна на другом. Со временем концентрация в каждой конкретной точке меняется: повышается там, где компонента мало, и убывает там, где его избыток. Уравнение диффузии:
\[ \frac{dC}{dt} = -D\frac{\partial^2 C}{\partial x^2} \]
Для численного решения уравнение записывается как
\[ \frac{C^{t+1}_2-C_2^t}{\Delta t} = -D\frac{\frac{C_3-C_2}{x_3-x_2}-\frac{C_2-C_1}{x_2-x_1}}{\frac{x_3-x_2}{2} - \frac{x_2-x_1}{2}}\]
Вникать в эту формулу нужды нет. В ней важно одно: для расчёта изменения концентрации вещества за некоторый промежуток времени нам нужно знать концентрацию не только в этой точке, но и в двух соседних.

Проведём мысленный эксперимент (точнее, я озвучу результаты многократно сделанных численных экспериментов).
Допустим мы по-простому возьмём состояние системы (эти три точки) в момент времени t, и начнём рассчитывать состояние системы в момент времени t+1. Это делается просто в лоб, и можно легко сделать даже на бумажке при заданном коэффициенте D. Называется это явной схемой. При увеличении интервала $\Delta t$ в какой-то момент решение перестанет работать: мы видим, что оно сильно отличается от экспериментов или даже банальной логики.
В некотором идеале надо брать состояние системы (три точки) на момент времени t+1. Понятное дело, состояние системы нам неизвестно, и посчитать это на бумажке, в общем, нельзя. Потому в численных методах используются т.н. итерационные схемы, когда мы «перебираем» поле значений C в момент времени t+1, пока оно не сойдётся. Это называется полностью неявной схемой.
Если графически изобразить схему решения, получаются такие т.н. шаблоны. Либо из трёх точек "прошлого" мы получаем одну точку настоящего, либо из одной точки прошлого нам надо получить 3 точки настоящего.

На практике весьма часто применяются т.н. явно-неявные схемы, когда часть значений (с некоторым весом $\beta$) берётся с предыдущего шага расчёта, а часть — с будущего (с весом $1-\beta$). Сходятся они значительно быстрее (меньше времени тратится на расчёт).

На этом лирическое отступление закончено.

Теперь применительно к мотивам поведения.

Базовой моделью поведения является действие на основе инстинктов и условных рефлексов. То есть модель, основанная на опыте, полученном в прошлом, и врождённых шаблонов поведения. Это можно сравнить с полностью явной схемой расчёта.
В человеческом обществе с его общественным сознанием, культурным наследием и прочим важнейшим аспектом является пласт традиций и верований. У т.н. примитивных народов (терпеть не могу этот термин) они определяют весь быт.
Модель, основанная на многократно повторённом опыте, сохранённом в обрядовой форме.
Альтернативной же является модель, при которой сначала назначается результат, а потом поведение и окружение (опыт, знания, ресурсы ...) приводятся в соответствие с этим результатом. Это можно назвать неявной моделью поведения.

Предположим, есть какая-то цель, которую надо достигнуть. Например, долгая счастливая жизнь.

Традиции, принятые в обществе, скажут тебе, когда садить картошку, когда снимать урожай, какому богу молиться и так далее. 
Проблема в том, что когда если условия изменятся (начиная с изменений климата и кончая чем угодно), то такое поведение может стать неэффективным. Понятно, что даже у очень традиционного общества есть запас "адаптивности", который позволит подправить традиции так, чтобы они отвечали новым условиям. 
Явная схема является простой и понятной, неявная позволяет достигать результат за пределами "стандартной" модели поведения или в меняющихся условиях среды.

Должен быть некий критический порог, после которого результат будет превалировать над сохранением быта. В простейшем случае это будут революции (культурные и бескультурные). Например, то же крещение Руси, когда люди предпочли сменить веру, чем идти против правителя.
Переход от явной схемы к неявной подразумевает принятие ответственности за свои поступки. Если ты это делаешь потому, что так делала твоя бабушка - это одно. Если ты сам принял решение, но оно оказалось неудачным, тут уже, как герой пьесы Шварца, не отвертишься - это твоя вина.
Обратим внимание на религии с чётким делением посмертной жизни на рай и ад. Это религии, прямо провозглашающие результат (райскую жизнь) выше все остального. Христианство устанавливает ряд весьма простых "правил праведности", соблюдение которых вкупе с личной инициативой, добродетелью и милосердием "гарантируют" посмертное Спасение. То есть подразумевается неявная модель поведения! Ведь сама по себе христианская философия подразумевает не конкретный алгоритм "А-Б-В", но лишь поле действия и возможный результат.

Однако после каждого пророка происходит "омирение" религии, выстраивание церковной иерархии и из механизма самосовершенствования (и неявной схемы) религия переходит в формальное следование обрядам (то есть в "консервативную" явную схему).
Ветхозаветные пророки, а в эпоху Реформации - тот же Мартин Лютер прямо провозглашали порочность, приземлённость существующей церкви и необходимость возвращения к Богу (и неявной схеме поведения).

Начавшееся почти одновременно с Реформацией Возрождение - это прямое следствие того, что самосовершенствование [на пути к Богу, как это было у художников, скульпторов и других творцов] оказалось важнее, чем формальное следование обычаям (как пример, анатомирование трупов, что было нужно для реалистичных изваяний и изображений, но было запрещено церковью). Инквизиция - это естественная реакция адептов явной схемы к адептам неявной схемы. Когда инквизиции стало "не хватать" - началось Возрождение.

Изменение условий жизни (скорость научных открытий и технических изобретений) привели к тому, что прежняя система католической церкви (я сейчас говорю только про Европу) оказалась неэффективной. Естественным следствием этого стало возрастание светскости общества. Если церковь говорит, что Земля плоская, и отказывается принимать результат эксперимента - появляются сомнения в догматах церкви и в самой основе веры.
Атеизм можно считать одним из вариантов неявной схемы, при котором единственное, на что человек опирается - это свои достижения. Хотя совершенно необязательно атеизм приведёт к каким-то позитивным поступкам индивидуума. Нет веры в посмертное воздаяние - и человек живёт без ощущения финальной ответственности за поступки.
К сожалению, и религия зачастую может быть использована исключительно в корыстных целях, чему в истории немало примеров.
Большую часть истории человечества продукт был, в общем, прямо пропорционален количеству работников. Чтобы принести блок для пирамиды, нужно N рабов; возьмём 4N рабов - и они принесут 4 блока. Так было вплоть до эпохи индустриализации и первичного насыщения рынка двигателями разных сортов. Что произошло? Результат труда перестал прямо зависеть от приложенных (физических) усилий. Важнее стала идея того, как можно использовать существующие производственные мощности. Именно так появился т.н. креативный класс.
Идея стала ценнее труда. Соответственно, важен стал человек, который может идею предложить. Но количество и качество идей не зависят от того, является ли человек дворянином, священником, крестьянином или кем-то ещё.
Потому, если нужно получить результат, а именно оптимизацию (в самом широком смысле) производства, нужно, чтобы у каждого была возможность предложить. И идеи "свободы, равенства, братства" (и принципа гуманизма, который уже был сформулирован в среде философов и деятелей искусства) оказываются основными.
Неявная схема поведения, ориентированная на достигаемый результат, не может кого-либо дискриминировать по любому признаку, будь то религия, раса, пол или цвет глаз.
Тоталитарные государства - это исключение, которое лишь подтверждает правило. Государства, построенные на идее противостояния кому-либо или чему-либо; все они реализуют некоторую явную схему поведения, в том числе в экономическом аспекте. При этом явно постулируется, что отказ от этой схемы, это идеи приведёт к крушению государства. В том случае, если от имени руководства начинает проводиться неразумная политика (например, по соотношению отраслей промышленности, затратам на крупномасштабные проекты и др.), то не существует естественных механизмов изменения этой модели. Что приводит в конечном счёте к крушению системы. 
Пассионарии, в терминологии Гумилёва, - это люди, действовавшие по неявной схеме поведения. Всегда ли приводило их действие к прогрессу и совершенствованию мира? Конечно, нет.

К чему весь этот пост. 

К тому, что необходимо осознавать и выбирать, в каком темпе живёшь, на что ты можешь ориентироваться - на следование привычкам или на получаемый результат. Работают ли наши привычки при данных $\Delta t$? Во многом тот или иной темп, этот характерный интервал $\Delta t$, нам задан извне.

Естественно, как и в моделировании, если хочешь достичь чего-то, крайне расточительно переходить к полностью неявной схеме. Где-то должен быть баланс. Как его проведёшь сам. И, естественно, разный для каждого вопроса. Где-то шаблон поведения является оптимальным, а в чём-то следует переходить к неявной схеме поведения.

Необходимо отдавать себе отчёт, где можно, а где нельзя следовать явной или неявной схемам. В какой-то момент некий результат, долгая счастливая жизнь себя и близких, может стать важнее и правильнее, чем следование "генеральной линии партии".

1 комментарий:

  1. особенно понятна эта модель,когда знаешь как врет человек -- явно или неявно))

    ОтветитьУдалить