ГЕДЕЛЬ, ЭШЕР, БАХ: эта бесконечная гирлянда

Ахилл: Есть ли какое-то название у такого умножения интервалов?

Черепаха: Его можно назвать «интервальным увеличением». Оно похоже на прием ритмического увеличения темы канона. При этом длительность всех нот мелодии умножается на какое-либо постоянное число. В результате мелодия замедляется. Здесь же интересным образом расширяется диапазон мелодии.

Ахилл: Удивительно. Так что все три мелодии, что вы услышали, были интервальными увеличениями одной и той же схемы звуковых дорожек?

Черепаха: Таково мое заключение.

Ахилл: Забавно, когда мы увеличиваем В-А-С-H, у нас получается C-A-G-E, a когда мы опять увеличиваем C-A-G-E, то снова получаем В-А-С-H, только теперь он весь перевернут, словно В-А-С-H разнервничался, проходя через промежуточный этап C-A-G-E.

Черепаха: Поистине, глубокий комментарий к этой новой форме искусства — музыке Кэйджа.

ГЛАВА VI: Местонахождение значения

Когда одна и та же вещь не не похожа сама на себя?

В ПОСЛЕДНЕЙ ГЛАВЕ, мы сформулировали вопрос. «Когда две вещи похожи друг на друга?» В этой главе мы рассмотрим оборотную сторону этого вопроса. «Когда одна и та же вещь не похожа сама на себя?» Мы попытаемся выяснить, присуще ли значение самому сообщению или же оно всегда порождается взаимодействием разума (или механизма) с этим сообщением — как в предыдущем Диалоге. В последнем случае нельзя было бы сказать ни что значение находится в каком-то одном месте, ни что сообщение имеет некое универсальное или объективное значение — поскольку каждый наблюдатель привносил бы в каждое сообщение свое собственное значение. Но в первом случае значение имело бы постоянное место и было бы универсально. В этой главе я постараюсь показать универсальность по крайней мере некоторых сообщений, не утверждая этого для всех сообщений вообще. Как мы увидим, идея «объективности значения» некоего сообщения интересным образом соотносится с тем, насколько легко может быть описан разум.

Носители информации и обнаружители информации

Начну с моего любимого примера отношения между пластинками, музыкой и проигрывателями. Мы привыкли к мысли о том, что пластинка содержит ту же информацию, что и музыкальное произведение, так как существуют проигрыватели, которые способны «читать» записи и превращать структуру звуковых дорожек в звуки. Иными словами, между звуковыми дорожками и звуками существует изоморфизм, проигрыватель — механизм, осуществляющий этот изоморфизм физически. Таким образом, естественно думать о пластинках как о носителях информации и о проигрывателях, как об обнаружителях информации. Другой пример этих понятий — система pr. Там «носителями информации» являлись теоремы, а ее «обнаружителем» была интерпретация, такая прозрачная, что для извлечения информации из теорем нам не понадобились никакие электронные машины.

Эти два примера наводят на мысль, что изоморфизмы и декодирующие механизмы (то есть, обнаружители информации) всего лишь «проявляют» информацию, уже имеющуюся в структуре сообщения и только ждущую своего часа, чтобы быть извлеченной. Отсюда следует, что в любой структуре есть некая информация, которую возможно извлечь, так же как и информация, которую извлечь нельзя. Но что именно означает фраза «извлечь информацию»? С какой силой нам позволено ее «вытягивать»? В некоторых случаях, приложив достаточно усилий, удается извлечь очень глубоко запрятанную информацию. На самом деле, извлечение информации может потребовать настолько сложных операций, что вам может показаться, что вы вкладываете больше информации, чем извлекаете.

Генотип и фенотип

Рассмотрим пример генетической информации, содержащейся в двойной спирали дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Молекула ДНК — генотип — превращается в физический организм — фенотип — путем весьма сложного процесса, включающего выработку белков, воспроизведение ДНК, воспроизведение клеток, постепенное различение типов клеток, и т. д. Процесс превращения генотипа в фенотип — эпигенез — представляет собой пример наиболее запутанной из запутанных рекурсий; мы уделим ему все внимание в главе XVI. Эпигенез зависит от множества сложнейших химических реакций и петель обратной связи. К тому времени, когда создание организма закончено, его физические характеристики не имеют ни малейшего сходства с его генотипом.

Тем не менее, считается, что физическая структура организма восходит к его ДНК — и только к ней. Впервые это подтвердили эксперименты Освальда Авери, проведенные в 1944 году; с тех пор собрано много убедительных данных в пользу этой идеи. Эксперименты Авери показали, что из множества молекул только ДНК обладает свойством передавать наследственные качества. Можно изменить другие молекулы в организме, например, белки, но эти изменения не будут переданы последующим поколениям. Однако когда меняется ДНК, изменения наследуются всеми последующими поколениями. Эти эксперименты доказали, что единственный способ изменить инструкции по построению нового организма заключается в изменении его ДНК; из этого, в свою очередь, следует, что эти инструкции должны быть закодированы где-то в структуре ДНК.

Изоморфизмы экзотические и прозаические

По-видимому, приходится заключить, что, структура ДНК содержит информацию о структуре фенотипа — иными словами, эти структуры изоморфны. Это пример экзотического изоморфизма; я имею в виду, что разделить фенотип и генотип на «части», которые могут быть отображены друг в друге — весьма нетривиальная задача. Напротив, прозаическим изоморфизмом являлся бы такой, в котором части двух структур отображались бы друг в друге без труда. Пример тому — изоморфизм между пластинкой и музыкальным произведением — мы знаем, что для каждого звука в произведении существует его точное «изображение» в структуре звуковых дорожек и что, если потребуется, его можно всегда аккуратно указать. Другой пример прозаического изоморфизма — изоморфизм между Графиком G и любой из составляющих его бабочек.

Изоморфизм между структурой ДНК и структурой фенотипа никак нельзя назвать прозаическим — физически осуществляющий его механизм необыкновенно сложен. Например, было бы весьма трудно найти ту часть ДНК, которая в ответе за форму вашего носа или кончиков пальцев. Это немного похоже на попытку найти ту единственную ноту, которая создает эмоциональный настрой музыкального произведения в целом. Конечно, такой ноты не существует, поскольку эмоциональное значение создается на гораздо высшем уровне — не единственной нотой, а большими «кусками» произведения. Кстати, эти «куски» не обязательно состоят из нот, идущих подряд — могут существовать также отдельные фрагменты, которые, взятые вместе, создают определенный эмоциональный настрой.

Подобно этому, «генетическое значение» — то есть, информация о структуре фенотипа — рассеяно по нескольким крохотным частям молекулы ДНК. Пока никто еще не понимает этого «языка» (Внимание понять этот «язык» — вовсе не то же самое, что разгадать Генетический Код, последнее произошло в начале шестидесятых годов. Генетический Код объясняет, как «перевести» небольшие порции ДНК в различные аминокислоты. Таким образом, разгадка Генетического Кода сравнима с нахождением фонетических значений букв иностранного алфавита — при этом мы еще не знаем ни грамматики данного языка, ни значений его слов. Разгадка Генетического Кода явилась важнейшим шагом на пути к извлечению значения из ДНК, но это всего лишь первый шаг по длинной дороге, лежащей перед нами )

Проигрыватели-автоматы и пусковые механизмы

Генетическая информация, содержащаяся в ДНК, — это один из лучших примеров неявного значения Чтобы превратить генотип в фенотип, требуются механизмы гораздо более сложные, чем сам генотип. Некоторые части генотипа служат пусковыми механизмами для этих процессов. Проигрыватель-автомат — обыкновенный, не крабий — хорошо поясняет эту идею: пара кнопок определяет серию действий, которые предстоит выполнить механизму. В этом смысле можно сказать, что кнопки «пустили в ход» песню, играемую на проигрывателе. В процессе, превращающем генотип в фенотип, клеточные «проигрыватели-автоматы» приводятся в действие с помощью «кнопок», каковыми являются короткие отрезки спирали ДНК и полученные таким образом «песни» часто служат кирпичиками для построения дальнейших «проигрывателей». Это можно сравнить с настоящими проигрывателями-автоматами, которые вместо лирических песенок проигрывали бы песни, объясняющие, как построить более сложные проигрыватели. Части ДНК запускают создание белков, эти белки пускают в ход сотни новых реакций, которые, в свою очередь, запускают операцию воспроизводства, которая в несколько этапов повторяет структуру ДНК — и так далее, и тому подобное. Это дает понятие о том, насколько рекурсивен этот процесс. Конечным результатом работы этого много раз запущенного пускового механизма является фенотип — индивид. Мы говорим, что фенотип — это раскрытие информации, содержавшейся в ДНК в скрытом состоянии (Термин «раскрытие» в этом контексте принадлежит Жаку Моноду, одному из лучших и оригинальнейших специалистов двадцатого века по молекулярной биологии). Никто не сказал бы, что песня, выходящая из динамиков музыкального автомата — это раскрытие информации, содержавшейся в паре нажатых нами кнопок, они послужили всего лишь триггером для пуска в действие содержащих информацию механизмов самого автомата. С другой стороны, естественно говорить об извлечении музыки из звукозаписи как о «раскрытии» содержащейся в данной записи информации по нескольким причинам: