Unatoč događajima prikazanima u Igrama imitacija, Alan Turing nije izumio stroj koji je rušio njemačke kodove tijekom Drugog svjetskog rata. Ali sjajni matematičar je izmislio nešto što nikad nije spomenuto u filmu: matematički alat za prosuđivanje pouzdanosti informacija. Njegov je alat ubrzao posao dešifriranja kodiranih poruka koristeći poboljšane verzije poljskih strojeva.
Povezani sadržaj
- Ponoćno grickanje loše je za vaš mozak
- Golubovi mozgovi djeluju poput naših
- Donosite li bolje odluke kad ste gladni?
Sada su istraživači koji proučavaju majmune rezus otkrili da mozak koristi i ovaj matematički alat, ne za dekodiranje poruka, već za sastavljanje nepouzdanih dokaza za donošenje jednostavnih odluka. Za neuroznanstvenika Sveučilišta Columbia Michaela Shadlena i njegov tim nalaz podržava veću ideju da se sve odluke koje donesemo - čak i naoko neracionalne - mogu razbiti u racionalne statičke operacije. "Mislimo da je mozak u osnovi racionalan, " kaže Shadlen.
Izumljen 1918. godine, njemački stroj Enigma stvorio je zamjenski šifer zamijenivši izvorna slova u poruci za nova, proizvodeći ono što se činilo kao čista glupost. Da bi se šifra složila, uređaj je imao rotirajuće diskove koji se okreću svaki put kada se pritisne tipka, mijenjajući kodiranje sa svakim pritiskom tipke. Proces je bio toliko složen da su čak i s uređajem Enigma u ruci Nijemci mogli dešifrirati poruku samo znajući početne postavke tih brojčanika za šifriranje.
Njemački stroj Enigma, neprijatelj provalnika kodova iz Drugog svjetskog rata. (Biblioteka šetača povijesti ljudske mašte) Turing je stvorio algoritam koji je smanjio broj mogućih postavki koje su britanski strojevi za dešifriranje, nazvani bombe, morali testirati svaki dan. Radeći u tajnom objektu Bletchley Park u Velikoj Britaniji, Turning je shvatio da je moguće shvatiti postoje li dvije poruke s strojeva s rotorima koji se pokreću na istim položajima - ključne informacije za utvrđivanje tih položaja. Poravnajte dvije kodirane poruke, jedno iznad drugoga, i vjerojatnost da će svaka dva slova biti ista je malo veća ako obje poruke dolaze s strojeva s istim početnim postavkama. To je zato što su u njemačkom, kao i u engleskom, određena slova češća, a postupak šifriranja sačuvao je ovaj obrazac.
Turingov algoritam u osnovi je sabrao vjerojatnost da su tragovi korisni. Također je naznačeno kada su kumulativni izgledi dovoljno dobri da prihvate ili odbace da su dvije poruke koje se uspoređuju dolaze iz strojeva s istim stanicama rotora. Ovaj statistički alat, nazvan test uzastopnog omjera vjerojatnosti, pokazao se optimalnim rješenjem problema. Uštedjelo je vrijeme omogućujući Bletchley-ovim razbijačima koda da odluče jesu li dvije poruke korisne dok pregledavaju najmanji mogući broj slova. Točenje nije bio jedini matematičar koji radi u tajnosti da bi došao do ove ideje. Abraham Wald na Sveučilištu Columbia koristio ga je 1943. godine kako bi utvrdio koliko je bombi američke mornarice potrebno da se raznese kako bi bilo sasvim sigurno da količina municije nije neispravna prije nego što ju je otpremila.
Sada je Shadlen otkrio da bi ljudi i druge životinje mogli koristiti sličnu strategiju kako bi ostvarili smisao nesigurnih informacija. Suočavanje s neizvjesnošću važno je jer se malo odluka temelji na savršeno pouzdanim dokazima. Zamislite da se noću vozite niz zavojitu ulicu po kiši. Morate odabrati želite li okrenuti kotač ulijevo ili udesno. Ali koliko možete vjerovati slabim stražnjim svjetlima automobila nepoznate udaljenosti ispred, tamnoj liniji stabla sa zbunjujućim oblikom ili jedva vidljivim oznakama traka? Kako sastavljate te podatke da ostanu na putu?
Majmuni u Shadlenovom laboratoriju suočili su se sa slično teškom odlukom. Ugledali su dvije točke na monitoru računala i pokušali osvojiti poslasticu odabirom prave. Oblici koji su jedan za drugim treptali na zaslonu nagovještavali su odgovor. Na primjer, kad se pojavio simbol Pac-Man, lijeva točka je vjerojatno, ali ne sigurno, točan odgovor. Suprotno tome, pentagon je favorizirao pravu točku. Igra se završila kad je majmun odlučio da je vidio dovoljno oblika da opasno pogodi okrenuvši pogled prema jednoj od točaka.
Bočni intraparijetalni korteks, dio mozga izmjeren u ovoj studiji, nalazi se u parietalnom režnjevu. (Slika koju pruža Nacionalni institut za starenje / Nacionalni zavodi za zdravstvo) Mnogo je strategija koje se mogu koristiti za odabir ispravne točke. Majmun je mogao obratiti pažnju na samo najbolje tragove i ignorirati ostale. Ili bi se izbor mogao jednostavno napraviti nakon određenog vremena, bez obzira na to koliko je izvjestan majmun govorio o dokazima koje je do tada vidio.
U stvari se dogodilo nakupljanje informacija u mozgu, jer je životinja procijenila pouzdanost svakog oblika i dodala ih ukupnom broju. Shadlen je pratio ovo nakupljanje bezbolno umetanjem elektroda u mozak majmuna. Tragovi velike vjerojatnosti pokrenuli su velike skokove u moždanoj aktivnosti, dok slabiji tragovi daju manje skokove. Čini se da su se odluke donijele kada je aktivnost u korist bilo lijevo ili desno prešla određeni prag - slično kao rezultati iz Turingovog algoritma.
"Otkrili smo da mozak donosi odluku na način koji će prenijeti statistiku statistici", kaže Shadlen, čiji će tim rezultate objaviti u nadolazećem broju časopisa Neuron.
S tim se slaže i Jan Drugowitsch, neuroznanstvenik iz pariške tvrtke Ecole Normale Supérieure. "To čini vrlo jak slučaj da mozak zaista pokušava slijediti ovdje navedenu strategiju", kaže on. Mogu li se složeniji izbori, poput mjesta ići na fakultet ili koga udati, svoditi na jednostavne statističke strategije?
"Ne znamo da su izazovi s kojima se mozak suočava u rješavanju velikih pitanja potpuno isti kao i izazovi u jednostavnijim odlukama", kaže Joshua Gold, neuroznanstvenik sa Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Pennsylvaniji. "Trenutno je čista pretpostavka da mehanizmi koje proučavamo u laboratoriju utječu na odluke višeg nivoa."
