нейронаука
May. 7th, 2007 01:35 pmДокладываю. Позапрошлую неделю провёл в Германии, на интервью в аспирантуры в двух Bernstein Centers for Computational Neuroscience — в Берлине и во Фрайбурге. Результаты уже известны (меня готовы взять и туда, и туда), но об этом отдельно.
Всё это произошло достаточно спонтанно. В январе я закончил физфак, и с неизбежностью встал вопрос о дальнейших занятиях. В прошлом году (для сравнения) я посылал документы на PhD в группы к Renate Loll в Утрехт и к Carlo Rovelli в Марсель — успехом это не увенчалось, а за год я стал сильно сомневаться в том, что курс на математическую физику выбран верно. Экспериментальный факт: с нового года я просматриваю все абстракты hep-th, и ни разу мне не захотелось разобраться ни в одной статье (были несколько, в которые я заглянул из любопытства). Некоторые статьи по основаниям квантовой механики из quant-ph мне значительно более интересны, но профессионально погружаться в эту тему (когда-то была мысль подавать на философский факультет в Оксфорд) по ряду причин не хочется.
Короче говоря, весной ко мне пришла безумная мысль о смене направления деятельности на нейронауку, а в Германии обнаружились замечательные BCCN центры, которые в стремлении к междисциплинарности завлекают к себе выпускников разных естественно-научных специальностей. Во время поездки я с большим удивлением обнаружил, что там полно бывших физиков! Один занимался конформной теорией поля, другой — элементарными частицами высоких энергий. Мотивация перехода у всех примерно одинаковая (струны — где они, а мозг — вот, примерно так).
Честно говоря, теперь я немного озадачен. Хотя бы потому, что в рамках системы ценностей, отчасти привитых Семёнычем, переход от математической физики к нейронауке ощущается как падение (как и почти любой другой переход, собственно). Полагаю, кстати, что такой взгляд может быть вредным.
Про города и про науку напишу отдельно.
Update: развернуть комментарии.
Всё это произошло достаточно спонтанно. В январе я закончил физфак, и с неизбежностью встал вопрос о дальнейших занятиях. В прошлом году (для сравнения) я посылал документы на PhD в группы к Renate Loll в Утрехт и к Carlo Rovelli в Марсель — успехом это не увенчалось, а за год я стал сильно сомневаться в том, что курс на математическую физику выбран верно. Экспериментальный факт: с нового года я просматриваю все абстракты hep-th, и ни разу мне не захотелось разобраться ни в одной статье (были несколько, в которые я заглянул из любопытства). Некоторые статьи по основаниям квантовой механики из quant-ph мне значительно более интересны, но профессионально погружаться в эту тему (когда-то была мысль подавать на философский факультет в Оксфорд) по ряду причин не хочется.
Короче говоря, весной ко мне пришла безумная мысль о смене направления деятельности на нейронауку, а в Германии обнаружились замечательные BCCN центры, которые в стремлении к междисциплинарности завлекают к себе выпускников разных естественно-научных специальностей. Во время поездки я с большим удивлением обнаружил, что там полно бывших физиков! Один занимался конформной теорией поля, другой — элементарными частицами высоких энергий. Мотивация перехода у всех примерно одинаковая (струны — где они, а мозг — вот, примерно так).
Честно говоря, теперь я немного озадачен. Хотя бы потому, что в рамках системы ценностей, отчасти привитых Семёнычем, переход от математической физики к нейронауке ощущается как падение (как и почти любой другой переход, собственно). Полагаю, кстати, что такой взгляд может быть вредным.
Про города и про науку напишу отдельно.
Update: развернуть комментарии.
no subject
Date: 2007-05-11 09:56 am (UTC)Я бы сравнивал нейронауку (исключая из неё computer science) с молекулярной биологией. Достижения могут быть экспериментальные (обнаружена, допустим, корреляция между такими-то нейронными показателями и такими-то действиями человека) и прикладные (удаётся управлять курсором "без рук" по сигналу электроэнцефалограммы). Теоретические (модельные) достижения тоже есть, но скромные.
Наш мозг напоминает какую-то штуку с "Зоны" Стругацих: совершенно непонятно, как она работает, но изучать-то хочется! Тут поковырять, там посверлить. Помоделировать. Научиться управлять. А что еще делать? Интересно же.
Я не помню в точности, что Вы писали о квантовых компьютерах. Кажется, когда-то Вы приводили против них тот аргумент, что вся эта деятельность основана на наивном предположении, что квантовая механика верна с невероятной степенью точности. Это, по-моему, неверно (она на этом не основана), но это совсем другой разговор.
Насчет струн: как Вы знаете, в последнее время участились разговоры (и вышли две книжки) о том, что это как раз-таки "шарлатанство" в Вашем смысле. То есть не в том смысле, что это лженаука, а в том смысле, что громких обещаний много -- а соответствующих результатов мало.
no subject
Date: 2007-05-11 07:53 pm (UTC)Но давайте последуем вашему предложению и сравним с молекулярной биологией. На ее счету открытие структуры ДНК, белков, генетического кода, понимание каких-то механизмов функционирования клеток на молекулярном уровне.
Вы полагаете, что обнаружение корреляций - это сравнимые достижения?
Должен признаться, что исследование корреляций я отношу к одним из первых признаков шарлатанства в науке. Наука должна исследовать причинные связи, а не корреляции. При этом сплошь и рядом обнаруженные корреляции выдаются за причинные связи, что уже шарлатанство в чистом виде.
В романе Стругацких много чего есть, и, в частности, такая идея - современная событиям наука неадекватна для исследования Зоны. Сталкер понимает Зону лучше всяких ученых.
Аналогично дело обстоит с мозгом, как мне кажется. Современные физико-математические методы неадекватны для исследования мозга. От традиционной психиатрии и психологии (и даже от художественной литературы) пользы больше.
Я пересказывал мнение одного из крупнейших специалистов по computer science, Л. Левина. Квантовый компьютер действительно требует, чтобы законы квантовой механики выполнялись с абсолютной точностью, на этом основана вся идея.
Из этих двух книжек о струнах одна написана шарлатаном (Войтом), не стесняющегося полуобмана публики на суперобложке, и не внесшего никакого вклада в науку. В ЖЖ есть первоклассный специалист по этим вещам,
В теории струн полно результатов. А обещаний практически нет - это единственный имеющийся на данный момент подход к обединению квантовой теории поля и гравитации. Вполне естественно им заниматься. При этом это столь же дешевый предмет, как и математика (это почти математика), и налогоплательщики несут риск неудачи в обычных масштабах, чего нельзя сказать к нейронауке или квантовых компьютерах.
no subject
Date: 2007-05-11 09:28 pm (UTC)& postdocs своими лучшими годами в жизни. А налогоплательщики расплачиваются
за оxрану патентов в фармакологии.
О корреляцияx: stat. physics, cond-mat & superconductance, nuclear scattering, та
же современная теория поля с ренормгруппой (называемая суперструнами (в физической,
а не математической ее части)), вся химия -- одни корреляции.
О передаче информации: DSP (digital signal processing) имеет дело (digital) с дискретными по
времени и амплитудам процессами (функционалный анализ тут полезен, но не определяет все)
и Fourier-transform (в данном случае: discreet) - одно из важныx представлений (тут даже не
"полезность", а скорее необxдимость, как необxодимость умножения-деления), полиномы
Чебышева имеют большее отношение к "inner core of DSP".
Что касается того полезного, чем все пользуются, то LPC (linear predictive codes) и
CDMA (code-division-multiple-access) в каждом сотовом телефоне изначально инспирировались
в области "machine learning" (тут передача информации и computational neuroscience не
отделимы). Для общего представления можно порекоммендовать:
http://www.inference.phy.cam.ac.uk/mackay/itprnn/book.html
no subject
Date: 2007-05-11 10:49 pm (UTC)& postdocs своими лучшими годами в жизни. А налогоплательщики расплачиваются
за оxрану патентов в фармакологии."
Это какие-то малопонятные мне эмоции. На эмоции я не могу отвечать.
Дальше вы начинаете играть словами ("корреляция", "полезность" vs. "необходимость"), и это уже совсем неинтересно.
Надеюсь, вы понимаете, что в раках этой беседы невозможно поанализировать теорию струн, теорию и практику передачи информации, neuroscience, etc. Переход на детальный уровень смысла не имеет.
Я высказал свое мнение и пока не увидел ничего, чтобы могло хоть чуть-чуть его пошатнуть. При этом я его никому не навязываю, и не считаю, что кто-то должен выбирать профессию в соответствии с моими представлениями о том, чем стоит заниматься, и чем - не стоит.
no subject
Date: 2007-05-11 11:28 pm (UTC)в физике-математике, то у него было бы больше возможностей в будущем также заняться любой
междисциплинарной наукой (open future). Но с другой стороны, чтобы заниматься мозгом надо
быть в большой степени биологом, т.е. потратить на это сколько-то лет. Так что, ему решать.
no subject
Date: 2007-05-11 09:33 pm (UTC)Все же не единственный (но самый интересный, безусловно).
no subject
Date: 2007-05-11 10:53 pm (UTC)Про молекулярную биологию и нейронауку: интересно, если уж на то пошло, а открытие нейронов и всей мозговой машинерии, понимание механизмов формирования и передачи сигналов в аксонах, ну и так далее -- это всё Вы не рассматриваете как достижения? Молекулярная биология продвинулась дальше нейронауки, я не спорю с этим. Я предложил сравнивать их методологически, чтобы не заниматься бессмысленным сравнением биологии с математикой.
Что касается мнения Левина. Оно мне известно. Я с ним не согласен. Как не согласны и сотни других "крупнейших специалистов по computer science". Львиная доля деятельности в области квантовых вычислений -- это механизмы коррекции ошибок. Все современные квантовые алгоритмы содержат в себе такие механизмы. Доказана важная общая теорема, что если уровень декогеренции в некотором смысле ограничен константой (любой), то квантовые вычисления любой длины можно реализовать. Есть основания предполагать, что если квантовая механика неверна, то поправки к ней должны играть примерно такую же роль, как и декогеренция. Замечу, что есть люди, которые спорят с этой (довольно общепризнанной) теоремой; но в любом случае это серьёзные научные споры, а не краткое заявление Левина, что, мол, квантовые компьютеры потому-то и потому-то очевидно невозможны точка.
Теперь про струны. Мнение
no subject
Date: 2007-05-11 11:22 pm (UTC)Достижения, но не очень значительные. Я бы поставил не выше, чем открытие функций разных внутренних органов, тканей, эритроцитов, и так далее. При этом это все остальное гораздо полезнее, поскольку оно позволяет лечить всякие заболевания этих систем. Нарушения функционирования мозга пока лечатся довольно простыми химическими соединениями, отчасти открытыми случайно (литий, который до сих пор используется), отчасти подобранными в результате educated guesses. Но это фармокология, совсем другой предмет, мало напоминащий науку.
"Есть основания предполагать, что если квантовая механика неверна, то поправки к ней должны играть примерно такую же роль, как и декогеренция."
Такие заявления противоречат всему историческому опыту физики. Повышение точности на несколько знаков после запятой всегда сопровождалось фундаментальным пересмотром всей концептуальной структуры теории (ср. теории гравитации Ньютона и Эйнштейна).
Левин всегда пишет кратко. Это не довод.
Ну вот и хорошо, мнение
В целом, мне совершенно непонятно, почему я должен обосновывать мнения Левина и Леблона о квантовых компьютерах, Джоне Войте и струнах для того, чтобы защитить свое мнение о neuroscience. Хорошо, что вы хоть не требуете от меня обоснования моих политических взглядов - может, и они обесценивают мое мнение о neuroscience?
Так или иначе, мне кажется, что беседу пора закончить. С моей стороны было бы крайне наивно питать иллюзии, что вы или кто угодно другой будет строить свои жизненные планы в соответствии с моими представлениями о ценности разных разделов человеческой деятельности. Я просто высказал свое мнение - комменты в ЖЖ в значительной степени для того и существуют.
no subject
Date: 2007-05-11 11:40 pm (UTC)Я благодарен Вам за эту беседу: мне всегда интересно узнать Ваше мнение и уж тем более его обсудить. С чего Вы взяли, что Вы "должны" что-то обосновывать или что я чего-то от Вас "требую"? Мне казалось, что мы просто беседуем, и что разговор о Левине и струнах зашел сам собой.
Разрешите всё-таки в завершение кратко отреагировать на один пункт:
Такие заявления противоречат всему историческому опыту физики. Повышение точности на несколько знаков после запятой всегда сопровождалось фундаментальным пересмотром всей концептуальной структуры теории (ср. теории гравитации Ньютона и Эйнштейна).
Да, но это не мешает компьютерам работать без учета эффектов общей теории относительности.
no subject
Date: 2007-05-12 12:02 am (UTC)"Да, но это не мешает компьютерам работать без учета эффектов общей теории относительности."
Это потому, что они имеют очень маленькую массу. Что компьютеры - самолеты летают без учета этих эффектов.
Хотел было пояснить, почему потенциальные поправки к квантовой механике в N-м знаке после запятой разрушают весь замысел, но понял, что вы это и так знаете.
no subject
Date: 2007-05-11 11:50 pm (UTC)Это мне кажется ключевым пунктом. Я хотел бы понять вашу позицию: вы считаете, что современная наука неадекватна для исследования мозга? Если так, следует ли из этого, что от исследований мозга надо сейчас вовсе отказаться?
no subject
Date: 2007-05-12 12:11 am (UTC)Отсюда никак не следует, что от исследования мозга надо отказаться. Однако его надо исследовать с правильной стороны - с биологической, или, может быть, даже с психологической. Агенства-грантодатели очень любят все "междисциплинарное" - я не очень понимаю, почему. Но успехи междисциплинарной деятельности не идут ни в какое сравнение с успехами деятельности дисциплинарной.
Кроме того, исследования нужно вести на уровне, адекватном зрелости предмета.
no subject
Date: 2007-05-19 11:26 pm (UTC)Сорри, что немного не в тему. Митя, в этой фразе есть куча патетики, но ни грамма логики я не вижу.
За последние лет двадцать из химии, биологии, физики и даже из экономики вылезло столько всего полезного для человечества, что перечислить в одном посте будет крайне затруднительно. Я бы не стал сравнивать полезность этих достижений с результатами деятельности математиков - это из серии "если кит подерется со слоном, кто кого поборет".
Можешь ли ты мне кратко и последовательно объяснить, что полезного мы, девять миллиардов человек, имеем с "высшего достижения" - общей теории относительности? Не кажется ли тебе, что деятельность, скажем, Джона Бардина или (если говорить не только о науке) Билла Гейтса принесла на порядок больше пользы?
no subject
Date: 2007-05-19 11:30 pm (UTC)Feynman
Date: 2007-05-19 11:30 pm (UTC)Re: Feynman
Date: 2007-05-19 11:32 pm (UTC)Re: Feynman
Date: 2007-05-19 11:34 pm (UTC)no subject
Date: 2007-05-20 09:44 am (UTC)Говоря про полезность математики, я имел в виду не полезность схемной геометрии и этальных когомологий в народном хозяйстве; я имел в виду, что на математике основывается, например, вся физика, полезность которой ты вряд ли станешь отрицать. То есть я имел в виду полезность умения решать квадратные уравнения, брать преобразования Фурье и считать спектр линейных операторов. По-моему, совершенно очевидно, что полезность этих достижений (опосредованно) очень высока. Если бы у нас [вообще] не было математики, науки в современном смысле тоже бы не было. Поэтому математика -- самая полезная. Думаю, в такой формулировке спорить с этим затруднительно.
Что касается общей теории относительности -- я ни слова не говорил про её полезность. Я сказал, что считаю её "высшим достижением (одного) человеческого разума". А ты споришь с чем-то своим.
no subject
Date: 2007-05-20 09:50 am (UTC)> Что касается общей теории относительности -- я ни слова не говорил про её полезность. Я сказал, что считаю её "высшим достижением (одного) человеческого разума". А ты споришь с чем-то своим.
Я вообще ни с чем не спорю - перечитай. Мне просто интересно твое мнение о полезности довольно бессмыссленного "высшего достижения разума".
no subject
Date: 2007-05-20 10:49 am (UTC)Подумаешь, практическая польза! Мы всё равно все умрём.
no subject
Date: 2007-05-20 12:22 pm (UTC)Теперь твоя логика понятна - я просто плохо знаю физику, и не был на 100% уверен, что ОТО совсем уж не имеет применения. Мне ближе логика Нобеля в оценке роли науки (который хотел, чтобы премия была distributed in the form of prizes to those who <...> shall have conferred the greatest benefit on mankind), но это все очень субъективно.
no subject
Date: 2007-05-20 03:23 pm (UTC)Ну слушай! Я как раз и утверждаю, что ОТО потрясающе красива. Не менее красива (насколько тут возможно сравнение), чем картины Брейгеля, -- только ценить эту красоту умеет не всякий.
Что касается применений, то на всякий случай замечу: применения у неё всё же есть. Например, известно, что эффекты ОТО учитываются в системе GPS: без них точность показаний существенно бы упала. Просто для меня это не главное.
no subject
Date: 2007-05-20 08:00 pm (UTC)GPS - стандартный пример. Действительно, без фиксированной поправки в частоте часов на спутнике GPS не обойтись. Если я не ошибаюсь, поправка из-за гравитации даже больше в несколько раз, чем из-за СТО. Но ОТО только объясняет, зачем нужна эта поправка - я думаю, GPS создать без ОТО было бы вполне реально, просто основываясь на эмпирике. Это я и называю "бессмысленностью" - проявления ОТО есть, но для практических инноваций она непринципиальна. Посмотри на другие области физики - там эмпирика не работает: полупроводниковый лазер без понимания гетеропереходов не создать, в молекулярной физике без квантовой химии тяжело. А создать GPS без ОТО - возможно.