A The utánzat játékban bemutatott események ellenére Alan Turing nem találta fel a gépet, amely feltörte a Németország kódjait a második világháború idején - Lengyelország is. A ragyogó matematikus azonban valami olyat talált meg, amelyet a film még soha nem említett: egy matematikai eszközt az információ megbízhatóságának megítélésére. Szerszáma felgyorsította a kódolt üzenetek dekódolásának munkáját a lengyel gépek továbbfejlesztett verzióival.
kapcsolodo tartalom
- Az éjféli snack káros az agyára
- A galambok agya hasonlóan működik, mint a miénk
- Jobb döntéseket hoz, ha éhes?
A rhesus majmokat tanulmányozó kutatók azt találták, hogy az agy ezt a matematikai eszközt is használja, nem üzenetek dekódolására, hanem megbízhatatlan bizonyítékok összegyűjtésére egyszerű döntések meghozatalához. Michael Shadlen, a Columbia Egyetem idegtudós szakembere és csapata számára ez a megállapítás támasztja alá egy nagyobb gondolatot, miszerint az összes általunk hozott döntést - akár látszólag irracionálisnak is - ésszerű stastikus műveletekre lehet bontani. "Úgy gondoljuk, hogy az agy alapvetően racionális" - mondja Shadlen.
Az 1918-ban kitalált német Enigma gép helyettesítő rejtjelt hozott létre azáltal, hogy az eredeti betűket új üzenetre cseréli, és így tiszta borzalomnak tűnt. A rejtjelzés bonyolultabbá tétele érdekében az eszközben forgó lemezek voltak, amelyek minden gombnyomáskor elfordultak, megváltoztatva a kódolást minden egyes billentyűleütéssel. A folyamat annyira összetett volt, hogy a németek még a kezükben lévő Enigma gépen is csak az említett titkosító tárcsák kezdeti beállításainak ismeretével képesek megfejteni az üzenetet.
Egy német Enigma gép, a II. Világháború károsítóinak ellensége. (Az emberi képzelet története Walker könyvtár) Turing létrehozott egy algoritmust, amely lecsökkentette a lehetséges beállítások számát a brit bombáknak nevezett dekódológépeknek, amelyeket minden nap tesztelniük kellett. Az Egyesült Királyságban található titkos Bletchley Park létesítményben dolgozva Turning rájött, hogy lehetséges kideríteni, ha két üzenet származik-e ugyanazon pozíciókba indult rotorokkal működő gépekről - ez egy kulcsfontosságú információ e pozíciók kitalálásához. Két kódolt üzenetet sorba soroljon, az egyiket a másikra, és annak esélye, hogy bármelyik két betű azonos lesz, kissé nagyobb, ha mindkét üzenet azonos kezdeti beállításokkal rendelkező gépekről érkezett. Ennek oka az, hogy németül, csakúgy, mint angolul, bizonyos betűk általában gyakoribbak, és a titkosítási folyamat megőrizte ezt a mintát.
Turing algoritmusa lényegében összeadta annak a valószínűségét, hogy ezek a nyomok hasznosak lennének. Azt is jelezte, hogy mikor voltak a halmozott esélyek ahhoz, hogy elfogadják vagy elutasítsák, hogy a két összehasonlítandó üzenet azonos rotorállapotú gépekről származik. Ez a szekvenciális valószínűségi arány tesztnek nevezett statisztikai eszköz bizonyult a probléma optimális megoldásának. Időt takarított meg, mivel lehetővé tette a Bletchley kódmegszakítók számára, hogy eldöntsék, hasznos-e két üzenet, miközben a lehető legkevesebb betűszámot vizsgálják. A fordulás nem az egyetlen titkosan dolgozó matematikus, aki felmerült ezzel az ötlettel. Abraham Wald, a Columbia University egyeteme 1943-ban felhasználta, hogy kitalálja, hány bombának kell felrobbantania az Egyesült Államok Haditengerészetét, hogy ésszerűen biztosak lehessen abban, hogy egy lőszer-tétel nem volt hibás, mielőtt azt kiszállították volna.
Shadlen rájött, hogy az emberek és más állatok hasonló stratégiát alkalmazhatnak a bizonytalan információk értelmezésére. Fontos a bizonytalanság kezelése, mivel kevés döntés alapul tökéletesen megbízható bizonyítékokon. Képzelje el, hogy éjszaka esik az utcán egy kanyargós utcán. Ki kell választania, hogy fordítsa-e a kereket balra vagy jobbra. De mennyire bízhat benne egy ismeretlen távolságban lévő autó gyenge hátsó lámpái, a sötét fa vonal zavaró formájával vagy az alig látható sávjelzők? Hogyan állítja össze ezeket az információkat, hogy útban maradjon?
A Shadlen laboratóriumában lévő majmok hasonló nehéz döntéssel szembesültek. Két pontot láttak a számítógép-monitoron, és megpróbálták megszerezni a csemegéket a helyes kiválasztással. A képernyőn egymás után villogó alakzatok utaltak a válaszra. Például amikor megjelenik egy Pac-Man szimbólum, a bal pont valószínűleg, de nem biztos, hogy a helyes válasz. Ezzel szemben egy ötszög a jobb pontot kedveli. A játék akkor ért véget, amikor egy majom úgy döntött, hogy elegendő alakzatot látott ahhoz, hogy veszélyeztesse a kitalálást, amikor a szemét az egyik pont felé fordítja.
A vizsgálatban mért agyi oldalsó intraparietális kéreg a parietális lebenyben található. (Kép az Országos Öregedési Intézet / Nemzeti Egészségügyi Intézetek jóvoltából) Sok stratégia felhasználható a helyes pont kiválasztására. Egy majom csak a legjobb nyomokra tudott figyelni, és figyelmen kívül hagyhatja a többieket. Vagy csak bizonyos idő elteltével választhat, függetlenül attól, hogy egy majom mennyire volt bizonyíték az eddig látott bizonyítékokkal kapcsolatban.
Ami valójában az információk felgyülemlése az agyban, az állat megbecsülte az egyes alakzatok megbízhatóságát, és összeadta őket egy futó összeggel. Shadlen figyelemmel kísérte ezt a felépülést azáltal, hogy fájdalommentesen beillesztette az elektródákat a majmok agyába. A nagy valószínűségű nyomok nagy ugrásokat váltottak ki az agyi aktivitásban, míg a gyengébb nyomok kisebb ugrásokat eredményeztek. Úgy tűnt, hogy akkor döntenek, amikor a balra vagy a jobbra irányuló tevékenység átlép egy bizonyos küszöböt - hasonlóan a Turing-algoritmus eredményeihez.
"Megállapítottuk, hogy az agy úgy dönt, hogy úgy dönt, hogy a statisztikusok jobban átjutnak" - mondja Shadlen, akinek csapata az eredményeket közzéteszi a Neuron folyóirat közelgő számában .
Jan Drugowitsch, a párizsi Ecole Normale Supérieure idegtudós kutatója egyetért. "Ez egy nagyon erős eset, hogy az agy valóban megpróbálja követni az itt vázolt stratégiát" - mondja. De vajon egyszerűbb statisztikai stratégiákra bonyolíthatók-e olyan bonyolultabb döntések, mint például az, hogy hová menjenek főiskolára, vagy kihez menjenek feleségül?
"Nem tudjuk, hogy az agy kihívásai, amelyekkel a nagy kérdések megoldása során szembe kell nézniük, pontosan megegyeznek az egyszerűbb döntések kihívásaival" - mondja Joshua Gold, a Pennsylvaniai Egyetem Orvostudományi Iskolájának idegtudós orvosa. "Jelenleg pusztán feltételezés, hogy a laboratóriumban tanulmányozott mechanizmusok magasabb szintű döntéseket hoznak."
