Arkiv för kategorin ‘vetenskap’

Spinoza, humaniorans Euklides

8 augusti, 2009

1406806846Jag läste på semestern en liten skrift av Baruch Spinoza: ”On the improvement of the understanding”. Den framställer en kunskapsteori som får mig att jämföra den med matematikens roll i vetenskapen.

När jag studerade sannolikhetsteori reagerade jag mot att man lade ner så mycket engagemang i att bevisa självklarheter. En sådan självklarhet är de stora talens lag. Den är en matematisk formulering av det faktum att om man kastar en ”ideal” tärning massor av gånger så kommer, i medeltal, sexan upp precis i en sjättedel av kasten. Likaså ettan, förstås, och tvåan, trean, fyran och femman. Min reflektion när jag första gången stötte på denna lag blev: ”Tror fan det, vad skulle det annars bli!”

Man presenterar en självklarhet som en matematisk sats och lägger ner massor av arbete på att bevisa den formellt korrekt. Då jag, som student, tvingades lära mig ett sådant bevis ifrågasatte jag meningen med det hela.

Några år senare tog jag upp saken till diskussion med doktorandkollegan Peter och fick förklaringen:

” Vi vill inte bevisa självklarheter, vi vill visa att vårt tankebygge, vårt matematiska system, fungerar. ”

Att man lyckades bevisa det självklara resultatet om tärningskasten, visade att man byggt en teori som är användbar.

Matematiken är ju ett system som är byggt på axiom, som människor hittat på. Matematiken är därmed sann, då den bygger på konstruerade väldefinierade begrepp som bara existerar i den mänskliga tanken. Matematikens logiska bygge utifrån dessa axiom har dessutom visat sig vara oerhört kraftfullt för att lösa tekniska problem, utanför vår tankevärld.

Verkliga föremål och företeelser kan aldrig beskrivas korrekt och därför är vetenskaper som bygger på observationer i naturen alltid approximativa, de uppnår aldrig sanningen. Men, man kan approximera naturliga företeelser som matematiska formuleringar, modeller, och sedan använda det ovedersägliga matematiska verktyget för att förutsäga egenskaper och framtida beteenden hos företeelserna. Då den ursprungliga modellen inte är helt korrekt, blir resultaten inte alltid korrekta, men då många tekniska och naturvetenskapliga problem kan approximeras ganska bra i matematiska termar, så har vi gjort enorma framsteg i teknik och naturvetenskap.

Inom humaniora är det värre. Här kan inte det matematiska verktyget användas lika väl, inte för att det är falskt, utan för att det oftast är omöjligt att beskriva humaniorans företeelser i matematiska termer, ens approximativt.

Spinozas filosofi kan man emellertid betrakta som en matematik för humaniora.

Han insåg klart att vi inte kan veta någonting säkert utifrån observationer, och att vidare härledningar från sådana observationer måste bli förvirrade. Däremot kan man skapa rena väldefinierade idéer som faktiskt är sanna och utifrån dessa, på matematiskt vis, härleda nya mer komplexa och adekvata idéer. När det så härledda systemet tillämpas inom Spinozas huvudproblem, människans lycka, så visar det sig vara ett förträffligt verktyg. Systemet är sant och ovedersägligt, precis som matematiken, men naturligtvis aldrig helt i överensstämmelse med den fysiska eller mentala världen. Om man emellertid konsekvent håller fast vid ett sådant system, och det fungerar nöjaktigt, så kan man uppnå ett tillfredsställande liv.

En sådan tolkning av Spinoza förklarar hans omständliga sätt att framställa sin filosofi; i hans huvudverk Etiken dominerar satser, bevis och korollarier, precis som inom matematiken. Detta gör det hela mycket svårgenomträngligt, man får lita till  kommentarerna för att förstå hans tankegång.

Spinozas gud, som är en ateistisk konstruktion,  och konsekvenserna av denna resulterar i ett system som stämmer oerhört bra överens med våra erfarenheter och blir till ett verktyg som underlättar ett tillfredsställande liv och en harmonisk samvaro i den fysiska världen.

Vad vet vi om framtidens klimat?

19 mars, 2009

Tio titelkunniga skeptiker från Stockholmsinitiativet är kritiska till världssamfundets försök till dämpning av människans påverkan på klimatet. I en insändare i Borås Tidning den 5 mars (identisk med bland annat denna från Västerbottenskuriren) säger man:

”Innan samhället fattar långtgående beslut rörande klimatpolitiken bör vi se till att stå på en säkrare vetenskaplig grund”

Det låter ju vist och klokt, men ett problem med denna inställning är följande: Stockholmsinitiativet var inte närvarande med sina goda råd för halvannat århundrade sedan när människan började accelerera oljebrännandet och giftutsläppen. Måste man verkligen stå på en ”säker vetenskaplig grund” för att ändra ett riskabelt globalt beteende som byggts på allt annat än vetenskaplig grund?

Initiativmakarna påpekar att

”det saknas vetenskapliga belägg för att klimatförändringar inte huvudsakligen har naturliga orsaker”.

Så sant, vem påstår något annat? Det som klimatforskarna har kommit fram till är att det är högst troligt att den moderna människan påverkat klimatutvecklingen under de senaste århundradena. Det är denna insikt som är skrämmande och som manar till besinning, oavsett om andra, mer ”naturliga” orsaker har större inverkan.

Man påstår vidare att

”IPCC:s scenarier hur man tror klimatet kommer att utvecklas bygger på datormodeller. De är konstruerade så att måttligt förhöjda halter av koldioxid i atmosfären ger upphov till en avsevärd uppvärmning”.

Menar författarna verkligen att man ”konstruerat” modellerna så? Det är i så fall en anklagelse om medveten förfalskning som jag finner högst osannolik i den vetenskapliga värld som klimatforskningen befinner sig i. Modellerna är snarare konstruerade för att överensstämma med vad man hittills har observerat, nämligen ett stort antal faktorer som verkat över hundratusentals år. Och när man sedan använder dessa modeller för att förutsäga framtiden så visar det sig bli skrämmande resultat. Resultat, som vi faktiskt kan påverka genom att minska koldioxidutsläppen, därav fokuseringen på just denna klimatfaktor. Modellerna är osäkra, javisst, men de är uppenbarligen det bästa vi kan åstadkomma med dagens kunskap.

Man hävdar också att påståendet om konsensus i ”frågan” saknar stöd! Självklart råder ingen konsensus i ”klimatfrågan”, den är alltför komplex sedd i sin helhet. Däremot råder, vad jag har förstått, konsensus i några viktiga delfrågor, såsom

  • att koldioxid har en växthuseffekt och ökad halt gör klimatet varmare,
  • att koldioxidhalten har ökat dramatiskt sedan industrialismens genombrott och att detta främst orsakas av förbränning av fossila bränslen såsom kol och olja.
  • att det blivit varmare under samma tid.

Dessa begränsade säkerställda resultat är i mitt tycke fullt tillräckliga som grund för politiska beslut i den riktning som Stockholmsinitiativet kritiserar. De eventuella negativa konsekvenser detta får för ”de fattiga i världen” uppvägs väl av de än värre konsekvenser för just dessa fattiga i världen som vi riskerar genom att ingenting göra.

Med tanke på vår okunskap om helheten är det ytterst olämpligt att fortsätta utrota fisk, hugga ner skogar, förgifta luft och hav och att förändra atmosfärens kemiska sammansättning.

Med tanke på hur lite vi vet bör vi snarare göra allt för att reparera de skador mänskligheten redan ställt till med.

Med tanke på vår felbarhet bör vara ytterst försiktiga med alla nya tekniska experiment som inte kan prövas inom såväl begränsad tid som inom begränsade områden.

Det är inte för att vi vet någonting om framtida scenarier som vi skall hålla igen, det är snarare för att vi inte vet.


Också Olle Häggström har svarat på stockholmsinitiativets insändare.

Andra bloggar om: , , ,

Tro, vetande och njutningar

25 januari, 2009

Humanisterna tycks reta gallfeber på några  ”neomaterialister” som själva inte tycks vara så djupt troende.  Jakob ondgör sig över ”vetenskapsfundamentalism”, Kalle Palmås skriver : ”Humanisterna vill fortfarande inte erkänna att deras tro är just en tro”, Christopher Kullenberg talar om ”Sturmark-religionen”. Jag har själv inte läst humanisternas ordförande Sturmarks omdebatterade bok, men jag bekänner mig till ateismen och ser den vetenskapliga metoden som den enda vägen till vetande. Jag skulle vilja försöka försvara min ståndpunkt.

Ibland jämställs i debatten vetenskapliga ansatser med religion och man  menar att det är ett jämlikt val: tro på Gud eller tro på vetenskapen. Detta synsätt måste grunda sig på en missuppfattning av vad som menas med vetenskap. Ordet vetenskap associeras kanske då främst med sådana saker som Big Bang, strängteori eller motsägelserna i kvantmekaniken. Dessa representerar ju vetenskapliga problem som befinner sig i ytterkanten av den vetenskapliga processen. De är problem som ännu inte ha kunnat prövas mot verkligheten och är därmed inte mycket mer än spekulationer.

Den egentliga vetenskapliga kunskapen är emellertid alla de modeller som vi ställt upp av verkligheten och som visat sig stämma i hittills prövade fall. Åtminstone stämmer de så väl att vi kan dra nytta av dem i vårt dagliga liv.

Newtons mekanik är ett bra exempel som används trots satt vi vet att den är otillräcklig, Einstein har nämligen genom sin relativitetsteori visat att Newtons mekanik inte alls är sann. Men i vår vardagliga praktik är den oerhört användbar, ja den är en tillräckligt bra approximation av verkligheten för att vi skall kunna förutsäga t.ex. hållfastheten hos broar eller beteendet hos flygmaskiner. Teorin är ett fullt tillräckligt hjälpmedel för att göra säkra, vackra och energieffektiva konstruktioner.

Än mer betydelsefulla vetenskapliga resultat för hela vår bekväma värld är förstås kontrollen av elektricitet,  kemiska reaktioner och elektromagnetism. Alla dylika resultat består i ackumulerad kunskap genererad med hjälp av den vetenskapliga metoden.

Den vetenskapliga metoden är åtminstone lika gammal som människan och består i att man först gissar hur saker och ting förhåller sig, sedan hittar på ett sätt att testa gissningen. För det mesta misslyckas testet och man får börja om med en ny gissning. Man prövar sig helt enkelt fram, man lär av sina misstag. Och detta beteende leder till att man lär sig, att man ökar sitt kunnande, man erhåller kunskap.

Det vi i dag kallar vetenskap är ingenting annat än en utveckling av denna ursprungliga vetenskapliga metod. Genom att inte bara lära sig själv, utan också diskutera med andra, samt skriva ner och kommunicera även över lång tid så har denna metod utvidgats utöver den enskilda människan och kunnat ackumulera kunskap i allt större utsträckning. Dagens system av vetenskapliga konferenser och tidskrifter är några resultat av den vetenskapliga metodens egen utveckling, en utveckling som kommer att fortsätta till än mer användbara former.

Vetenskapen i denna betydelse gör inte anspråk på att ha uppnått, eller att ens någonsin uppnå, sanningen. Den är en förträfflig metod att pröva teorier mot det enda möjliga sanningskriteriet, verkligheten själv. Eftersom vi aldrig kan pröva alla möjligheter kan vi aldrig uppnå den absoluta sanningen, men våra försök mejslar fram ett kunnande som förbättrar våra möjligheter till ett behagligt liv.

En religion, däremot, tar inte i första hand lärdom av misstag eller observationer av verkligheten. Den ser inte verkligheten som den främsta kunskapskällan. Den bygger istället på att den slutgiltiga sanningen faktiskt finns i ”skriften”, ofta ett par tusen år gammal. Tolkning av ”skriften” blir metoden att finna sanningen och när en tolkning visar sig uppenbart strida mot vad man ser i verkligheten så görs omtolkningar. Eftersom Gud ligger bakom skriften är det där sanningen skall sökas. Vad är det då som säger den religiöse att skriften är skriven av Gud? Svaret är tron. En tro som hon i sin tur fått från någon auktoritär ledare, ty varje människa föds utan religion.

Vetenskapen bygger däremot inte på någon tro, det är en metod att närma sig sanningen, som faktiskt är medfödd. Metoden att pröva sig fram uppträder ju tydligt spontant hos varje barn, den behöver ingen aukoritär instruktör i sin enklaste och mest grundläggande form. Den är dynamisk, evigt föränderlig, och ackumulerande såtillvida att teorierna prövas så att sämre kan ersättas med bättre,

  • syftet är enkelt: att lösa problem,
  • kriteriet för acceptans är det enklast möjliga: att förutsägelser skall överensstämma med observationer.

Här finns alltså inget sanningsanspråk att sätta tro till. Observationerna blir rikare för varje teknisk utveckling som sker av mätmetoder, instrument och teorier, ständigt växande. Observationerna blir mer och mer fullständiga genom kommunikation mellan fler och fler oberoende observatörer, spridda såväl i tiden som över jordklotet, ständigt ökande.

Att lita till vetenskapen är alltså inte någon tro, det är en tillit till mänskligt förnuft, och till erfarenheten att man gör bäst i att grunda sina förutsägelser på sådant som är beprövat.

Den vetenskapliga metoden är en medfödd egenskap hos människan, den religiösa tron är resultat av indoktrinering.

Även de spekulationer som befinner sig i vetenskapens utkant såsom Big Bang och strängteori har ett oerhört mycket större kunskapsvärde än de religiösa förklaringarna. De är nämligen resultat av en ackumulerad kunskap, de är uttryck för att varje problem vi löser uppenbarar nya problem att lösa. Deras väl definerade problemområden har bestämts av alla de delteorier som man kunnat pröva och hittills misslyckats med.

Är detta då en krass materialistisk syn som vägrar erkänna andliga värden? Nej, inte alls. Även ateister med vetenskapssyn upplever skönhet och njutning. Vi kan skratta, gråta och förlora oss i litteratur, film, konst och musik. Vi kan förundra oss över naturens storhet och över människans outgrundliga egenskaper. Vi fascineras av olösta problem inom fysiken som vad som fanns före Big Bang eller hur kvantmekanikens motsägelser kan förklaras. Vi förundrar oss över livet självt.

Vi närmar oss emellertid dessa andliga upplevelser och förunderliga frågor med respekt för naturens oändliga komplexitet och vi erkänner vår oförmåga att reda ut den till fullo.

Religionen tror sig kunna finna sanningen i en bok skriven för två årtusenden sedan.

Religionen och tron är emellertid också ett sätt för människan att få hjälp att göra sig en bild av alla obegripliga frågor. Denna roll hos religionen leder uppenbarligen till välbefinnande hos många människor och måste absolut erkännas som en användbar terapi. Att denna effekt förstärks i gemenskap motiverar också  samfundens verksamhet.

För mig synes emellertid sådana terapier som bräckliga, då de ändå bygger på uppenbart fabricerade världsbilder. Dessutom leder de i extrema fall till allvarliga följder, såsom Knutbyhändelserna,  krigsmotiv och gruppsjälvmord. Själv har jag inga psykologiska problem med att inte begripa världen och behöver inga låtsassanningar.


Andra bloggar om: , , ,

Intelligens är inget annat än förutsägelser utifrån minnet

8 augusti, 2007

Mitt dåliga minne beror inte på begynnande senilitet eller ”Alzheimer light”. Det beror på min hjärnas förmåga att själv sålla ut vad som är väsentligt! Denna trösterika slutsats drar jag av den teori för hjärnbarkens funktion som presenteras i boken On Intelligence av Jeff Hawkins/Sandra Blakeslee.

Det är visserligen, enligt Hawkins, så att vår hjärnbark *) uteslutande arbetar med minne och förutsägelser, men hjärnan bestämmer själv vad den skall ”lägga på minnet” utifrån hur bra förutsägelserna är; ju bättre förutsägelser, desto mindre läggs på minnet.

Ungefär så här uppfattar jag att det går till: Minnet är välorganiserat och stort, någta terrabyte, så där. Den lagrar sekvenser av mönster genom arrangemang av förbindelser mellan nervceller. Men inte nog med det, dessutom renodlar den objekt och skapar ett specifikt mönster för en hund, för en häst, för min kompis, för min fru, för mina barn osv. så att jag omedelbart kan identifiera dessa objekt trots stora tillfälliga variationer i form av störningar, hårfärg, skuggor, synvinklar, röstdistortion genom telefonnät och liknande. Jämför den s.k. aritificiella intelligensens hopplösa klumpighet när det gäller att sålla ut det väsentliga vid en identifikation!

Med hjälp av detta rationellt lagrade minne av sekvenser förutsäger hjärbarken ständigt vilka nya intryck som kommer genom sinnena. Den jämför den senste strömmen av intryck med tidigare lagrade mönster, identifierar med det mest liknande och använder den lagrade mönstersekvensen för att förutsäga framtiden. Det är därför vi ser ”vad vi vill se” och hör ”vad vi vill höra” och tolkar in våra egna uppfattningar i det vi läser. Det är också därför som vi inte reagerar förrän något nytt uppenbarar sig, något som kommer i konflikt med det vi just förutspådde. En sådan ny uppenbarelse föranleder hjärnbarken att leta igenom nya delar av minnet för att hitta rätt igen, vi kallar det för att ”hitta förklaringar” men hittar oftast bara en gammal känd sekvens av ett mönster i minnet, troligen ett renodlat sådant. Om vi inte hittar något så lägger vi den nya sekvensen tillfälligt på minnet och har därmed utökat vår förmåga till nya förutsägelser, men det krävs nog fler liknande uppenbarelser för att det skall bli någon renodling och därmed en ny, någorlunda permanent, minnesmönstersekvens.

Mitt dåliga minne beror alltså inte på något definierat sjukdomstillstånd eller ens åldern i sig, utan på att jag sett det mesta förut, åtminstone något med samma renodlade innehåll. Därmed lägger jag inte det nya på minnet. Hawkins nämner ett exempel: Han besökte teatern för ett halvår sedan med sina barn och när de nu diskuterar pjäsen har han glömt nästan hela handlingen, medan hans barn minns det mesta. Men det är inte den första pjäsen Hawkins ser i sitt liv med liknande handling eller sensmoral och hans förträffliga hjärnbark bryr sig inte om att spara på kopior. Barnen, däremot, fick en ny intressant upplevelse som kanske, för hela livet, kommer att bli deras urbild för just den sensmoral det handlade om.

Förutom denna minnesvärda (!) slutsats ger Hawkins teori många nya infallsvinklar på vårt beteende och vår inlärningsförmåga. Några som kommer för mig är: Vi drar inga slutsatser, vi letar upp gamla resultat. Vi har ingen analytisk förmåga, vi har bara en enorm minnesbank. Vår intuition beror på att vi kan jämföra sekvenser av mönster från ett område i hjärnan och prova dem i ett helt annat, tack vare att språket är detsamma; idiotiska resultat för det mesta, men någon gång en snilleblixt.

Hawkins dröm är för övrigt att bygga intelligenta maskiner, dvs. göra verklig artificiell intelligens. Jag delar inte hans entusiasm för ett sådant projekt, det räcker mer än väl med de sex miljarder intelligenta människor vi har, men teorin är verkligen spännande som förklaringsmodell för vår intelligens. Den är förstås något mer avancerad än min förenklade och personligt färgade bild och jag rekommenderar boken. Tack vare journalisten Sandra Blakeslee är den dessutom lättläst även för en novis inom såväl området som språket


*) Det Hawkins kallar ”neocortex” gissar jag kan översättas till hjärnbark.


Kommentarer

Postat av: Christer Svensson

Thomas tolkning av Hawkins var intressant och säkert helt rätt ? lite tröst för oss som börjar glömma. Jag har varit intresserad av hjärnan utifrån ett tekniskt-vetenskapligt perspektiv mycket länge och ofta undrat varför forskningen tycks göra så få framsteg i en så närliggande fråga, samtidigt som man gör stora framsteg inom kosmologi, partikelfysik och informationsteknik. Det känns mycket mer angeläget att förstå hur vår hjärna fungerar än att bry oss om kvarkars spin, tyngden hos svarta hål eller den maximala överföringshastigheten hos en optisk fiber. Jag tror Hawkins till viss del ger svar på denna fråga och samtidigt lyfter hjärnforskningen. Det handlar om olika sätt att forska. Hjärnan utforskas av naturliga skäl i första hand av biologer och medicinare (och i någon mån kemister). Dessa vetenskaper har en stark tradition att studera och beskriva naturen. Denna metod räcker inte riktigt till. Vi kan beskriva hjärnans uppbyggnad i stor detalj, vi kan kartlägga vilka delar av hjärnan som är aktiva vid tal, språkförståelse mm., men detta leder inte till att vi förstår hur den fungerar. Vad som saknas är abstrakta modeller, baserade på goda gissningar (hypoteser), som vi finner inom fysikaliska och tekniska vetenskaper. Hawkins stora bidrag är goda gissningar, baserade på ett litet urval viktiga fakta. Han noterar att hjärnbarken är mycket homogen, men ändå arbetar med allt (syn, hörsel, musik, språk, motorik, osv.), varvid man kan begränsa sina modeller till sådana där samma grundstruktur (eller algoritm) löser alla problem. Ett stort framsteg. Man kan sedan pröva sina gissningar som förklaringsmodeller till kända observationer. Vad Hawkins gör är att kombinera de biologiska och medicinska detaljbilderna av hjärnan med en bred hypotes och därmed föra förståelsen ett stort steg framåt. Thomas uttrycker skepticism när det gäller att bygga intelligenta maskiner baserade på Hawkins teorier. Jag håller inte med här; kunde vi verkligen bygga en intelligent maskin baserat på dessa teorier vore ju detta det

2007-08-09 @ 22:07:59