Оптимальный способ обучения
Умение учиться, наблюдая за действиями сородичей, – полезная способность. Она экономит время и силы, а главное, позволяет осваивать выгодные способы поведения и получать ценные знания без рискованных проб и ошибок. Такое обучение называют социальным (Резникова, 2009).
Социальное обучение очень широко распространено в животном мире. Многие животные, включая даже некоторых беспозвоночных, перенимают те или иные особенности поведения у других особей, наблюдая за ними и копируя их действия. Распространенность социального обучения в живой природе, по-видимому, объясняется тем, что во многих случаях это самый простой и безопасный способ выработать оптимальное поведение.
Два других способа – метод проб и ошибок и “аналитическое”, разумное решение проблем – имеют серьезные ограничения. Чтобы просчитать ситуацию в уме и найти правильное решение, не подглядывая за другими и не экспериментируя, нужны обширные познания и незаурядные когнитивные способности. Впрочем, даже если вам так повезло, что у вас есть и то и другое, вы все равно не застрахованы от роковых ошибок. Это крайне затратный путь, в большинстве случаев недоступный даже самым умным животным, включая людей (хотя бы потому, что мы редко располагаем всей информацией, необходимой для разумного решения).
Этнограф и специалист по культурной эволюции Джозеф Хенрик в своей книге “Секрет нашего успеха. Как культура направляет эволюцию человека, одомашнивает наш вид и делает нас умнее” (Henrich, 2015) приводит много ярких исторических примеров того, как в незнакомых условиях (например, в дальних неизведанных странах) интеллект европейских исследователей оказывался бессилен перед задачами, с которыми легко справляются аборигены (нецивилизованные охотники-собиратели) благодаря своему культурному багажу – накопленному опыту бесчисленных поколений предков. Среди этих примеров есть душераздирающий рассказ о том, как хорошо подготовленная арктическая экспедиция под руководством Джона Франклина погибла от голода в местности, которую жившие там инуиты считали весьма изобильной. В отличие от прибывших европейцев, они знали, как найти и добыть ее богатые ресурсы. Или еще история о том, как европейские исследователи, отправившиеся в Центральную Австралию, отравились местными растениями просто потому, что не посчитали нужным прислушаться к аборигенам, которые знали, как эти растения правильно готовить. Причем аборигены не могут объяснить, почему их надо готовить так, а не иначе – просто у них так принято. Сами охотники-собиратели, случайно утратив какой-то ценный навык, обычно не в состоянии изобрести его заново даже под угрозой смерти. Например, известен случай, когда изолированная группа инуитов разучилась делать каяки и луки, потому что внезапный мор унес всех членов сообщества, обладавших этими жизненно важными знаниями. Численность сообщества начала быстро падать, и оно наверняка вымерло бы полностью (а добраться без каяков до других людей было невозможно), если бы не счастливая случайность – прибытие кочующей группы охотников из другого инуитского племени. Гибнущее сообщество переняло у гостей утраченные технологии, и дела сразу пошли на лад. По мнению Хенрика, секрет нашего успеха – вовсе не в интеллекте, а в способности накапливать опыт поколений благодаря эффективному социальному обучению. Никто на свете не сумел бы изобрести с нуля ашельское рубило, не говоря уж о каяке или паровой машине. Но это можно сделать постепенно, маленькими шажками (даже случайными), опираясь на имеющийся культурный багаж и запоминая удачные шажки. Культурная эволюция может быть (и почти наверняка была в течение большей части истории рода Homo) таким же слепым процессом, как и эволюция биологическая. При этом она, как и естественный отбор, способна создавать на удивление мудрые, как будто кем-то нарочно спроектированные поведенческие и технологические адаптации. Для того чтобы культура успешно развивалась, людям вовсе не обязательно понимать, почему то или иное поведение выгодно, а тот или иной инструмент – удобен и эффективен. Достаточно лишь тщательно копировать действия других людей, в первую очередь – успешных и уважаемых. Обычно именно это и происходит. Так обеспечивается отбор удачных инноваций.
Метод проб и ошибок гораздо проще, чем пресловутое разумное решение проблем: он не требует ни большого ума, ни обширных знаний. Однако он тоже связан со значительными издержками. Возможных вариантов поведения много, а удачных среди них, как правило, куда меньше, чем провальных. Пробовать все варианты – долго и рискованно.
Куда быстрее и безопаснее использовать социальное обучение, то есть наблюдать за поведением сородичей и поступать так же, как они. Эта стратегия тоже не лишена недостатков, но у нее есть большой плюс: поведение, демонстрируемое сородичами, скорее всего, уже испытано на практике. Оно прошло проверку и оказалось достаточно успешным, чтобы сородичи его выучили и использовали. Вероятно, именно поэтому многие животные полагаются на социальное обучение в большей степени, чем на экспериментирование.
Эти соображения получили яркое и оригинальное подтверждение в 2010 году, когда группа эволюционистов во главе с Кевином Лаландом из Сент-Эндрюсского университета организовала соревнование компьютерных программ – алгоритмов, разработанных специально для этого турнира 104 коллективами добровольцев (ученых и программистов из разных стран). Ранее такие компьютерные турниры с успехом использовались для выявления выигрышных стратегий в так называемой дилемме заключенного. Об этих увлекательных исследованиях, важных для понимания эволюции альтруизма (книга 2, глава 5), рассказано во многих научно-популярных книгах, в том числе у Роберта Сапольски в “Биологии добра и зла” (Сапольски, 2019).
Успешное использование компьютерных турниров в изучении дилеммы заключенного вдохновило Лаланда и его коллег организовать аналогичный турнир для выяснения вопроса о том, как выгоднее учиться новым способам поведения. В этом турнире компьютерные программы соревновались, какая из них сумеет лучше приспособиться к стабильной или переменчивой среде, подстраивая свое поведение под текущую обстановку (Rendell et al., 2010). Текущая обстановка (состояние окружающей среды) задавалась неким числом из заранее предопределенного набора (например, можно предусмотреть 100 возможных состояний среды). Переменчивость условий определялась тем, насколько часто это число сменялось другим числом из того же набора (например, в среднем раз в 10 или 100 лет). Соревнующиеся игроки (компьютерные программы) могли выбирать тот или иной способ поведения, который тоже задавался в виде числа из заранее установленного набора (например, можно предусмотреть 50 возможных способов поведения). При этом для каждого способа поведения было заранее задано, насколько он выгоден при каждом из возможных состояний среды. Выгодность поведения выражалась в количестве ресурсов, получаемых игроком.
Чтобы выбирать оптимальное поведение, подстраивая его под меняющуюся среду, каждый игрок во время каждого хода мог использовать либо метод проб и ошибок (то есть попробовать какой-нибудь способ поведения наугад, чтобы выяснить, насколько он выгоден), либо социальное обучение – подсмотреть, как ведет себя другой игрок. При этом подсматривающий ничего не узнавал о том, насколько выгодно это поведение для другого игрока. Подсмотренное или апробированное в эксперименте поведение можно было в дальнейшем (начиная со следующего хода) использовать для получения ресурсов из среды. Выигрывала, естественно, та стратегия, которая позволяла добыть больше всего ресурсов.
