Need a new idea? Start at the edge of what is known | Vittorio Loreto

Редактор: Alena Chernykh

Наверное, все мы задавались вопросом:

как великие умы пришли к своим достижениям?

И чем поразительнее их достижения,

We have all probably wondered

тем чаще их называют гениями,

how great minds achieved what they achieved, right?

и даже пришельцами

с другой планеты.

And the more astonishing their achievements are,

И уж точно не одними из нас.

the more we call them geniuses,

Но так ли это?

perhaps aliens

Давайте рассмотрим пример.

coming from a different planet,

Вы все знаете историю о яблоке Ньютона.

definitely not someone like us.

Правда ли это? Скорее всего, нет.

But is that true?

So let me start with an example.

Однако сложно представить, что яблока не было совсем.

You all know the story of Newton's apple, right? OK.

Какой-то отправной точки или особых условий,

Is that true? Probably not.

Still, it's difficult to think that no apple at all was there.

благодаря которым всемирное тяготение перестало быть невозможным для понимания.

Разумеется, это не было невозможным,

I mean some stepping stone, some specific conditions

по крайней мере, для Ньютона.

Это было возможно

that made universal gravitation not impossible to conceive.

и почему-то оказалось

And definitely this was not impossible,

в определенный момент доступно и легко, как сорвать яблоко.

at least for Newton.

Вот яблоко.

It was possible,

and for some reason, it was also there,

А как насчёт Эйнштейна?

Была ли теория относительности очередным большим скачком в истории идей,

available at some point, easy to pick as an apple.

Here is the apple.

And what about Einstein?

которую никто другой не мог постичь?

Или же это было что-то близкое и доступное

Was relativity theory another big leap in the history of ideas

для Эйнштейна, естественно,

no one else could even conceive?

и он постепенно пришёл к этой идее по своему особому научному пути?

Or rather, was it again something adjacent and possible,

Конечно, мы не можем постичь этот путь,

to Einstein of course,

но это не значит, что пути не было.

and he got there by small steps and his very peculiar scientific path?

Всё это очень эмоционально,

Of course we cannot conceive this path,

but this doesn't mean that the path was not there.

но, я бы сказал, едва ли конкретно,

если мы действительно хотим понять происхождение великих открытий

So all of this seems very evocative,

и, в более широком смысле, как новое входит в нашу жизнь.

but I would say hardly concrete

Как физик и как учёный,

if we really want to grasp the origin of great ideas

я понял, что постановка правильных вопросов

and more generally the way in which the new enters our lives.

это половина решения проблемы.

На мой взгляд, сейчас у нас появляется большая концептуальная сеть

As a physicist, as a scientist,

I have learned that posing the right questions

для осмысления и постановки правильных вопросов.

is half of the solution.

С вашего разрешения я поведу вас к границе известного,

But I think now we start having a great conceptual framework

по крайней мере, того, что я знаю,

to conceive and address the right questions.

и покажу вам, что то, что уже известно

может стать мощной и отличной отправной точкой

So let me drive you to the edge of what is known,

or at least, what I know,

для постижения глубокого значения таких слов как новшество, инновация

and let me show you that what is known

could be a powerful and fascinating starting point

и, возможно, творчество.

Итак, мы обсуждаем «новое»

to grasp the deep meaning of words like novelty, innovation,

и, конечно, стоящую за ним науку.

creativity perhaps.

Новое может войти в нашу жизнь различными путями,

So we are discussing the "new,"

может быть очень личным,

например, я встретил нового человека,

and of course, the science behind it.

читаю новую книгу или слушаю новую песню.

The new can enter our lives in many different ways,

А может быть глобальным,

can be very personal,

то, что мы называем инновацией.

like I meet a new person,

Это может быть новая теория, новая технология,

I read a new book, or I listen to a new song.

а также это может быть новая книга, если вы писатель,

Or it could be global,

или новая песня, если вы композитор.

I mean, something we call innovation.

Во всех этих глобальных случаях, новое принадлежит всем,

It could be a new theory, a new technology,

but it could also be a new book if you're the writer,

но встреча с новым может быть страшной,

or it could be a new song if you're the composer.

In all of these global cases, the new is for everyone,

новое может нас пугать.

Тем не менее, встреча с новым — освоение очень необычного пространства,

but experiencing the new can be also frightening,

so the new can also frighten us.

пространства того, что могло бы быть,

пространства возможного, пространства возможностей.

But still, experiencing the new means exploring a very peculiar space,

Это очень странное пространство, и я попытаюсь вас провести через него.

the space of what could be,

Это может быть физическое пространство.

the space of the possible, the space of possibilities.

Например, в этом случае,

новым может быть подъём на Мачу-Пикчу в первый раз,

It's a very weird space, so I'll try to get you through this space.

что я сделал в 2016 году.

So it could be a physical space.

So in this case, for instance,

Это и когнитивное пространство,

novelty could be climbing Machu Picchu for the first time,

получение новой информации, её усвоение, одним словом, это обучение.

as I did in 2016.

Это и биологическое пространство.

It could be a conceptual space,

Подумайте о вечной борьбе вирусов и бактерий

so acquiring new information, making sense of it, in a word, learning.

с нашей иммунной системой.

А сейчас плохая новость.

It could be a biological space.

Мы очень, очень слабы в освоении этого места.

I mean, think about the never-ending fight of viruses and bacteria

Давайте проведём эксперимент.

with our immune system.

Попробуйте представить всё, что вы могли бы сделать в следующие 24 часа.

And now comes the bad news.

We are very, very bad at grasping this space.

Think of it. Let's make an experiment.

Ключевое слово здесь — «всё».

Try to think about all the possible things you could do in the next, say, 24 hours.

Конечно, вы придумаете варианты, например, выпить, написать письмо,

Here the key word is "all."

поспать во время этой скучной презентации,

Of course you can conceive a few options, like having a drink, writing a letter,

если получится.

Но не все.

Представьте вторжение пришельцев сейчас, здесь, в Милане,

also sleeping during this boring talk,

или меня, переставшего думать на 15 минут.

if you can.

But not all of them.

Очень трудно освоить это пространство,

So think about an alien invasion, now, here, in Milan,

но у нас есть оправдание.

or me -- I stopped thinking for 15 minutes.

Не так легко освоить это пространство,

So it's very difficult to conceive this space,

потому что мы пытаемся представить появление чего-то совершенно нового,

but actually we have an excuse.

чего-то, чего никогда не было,

So it's not so easy to conceive this space

и у нас нет зацепок.

Типичным решением было бы

because we are trying to conceive the occurrence of something brand new,

взглянуть на будущее глазами прошлого,

so something that never occurred before,

so we don't have clues.

опираясь на все временные ряды прошедших событий

A typical solution could be

и надеясь, что этого будет достаточно для предсказания будущего.

looking at the future with the eyes of the past,

Но мы знаем, что это так не работает.

so relying on all the time series of past events

Например, это произошло в первой попытке прогноза погоды, она провалилась.

and hoping that this is enough to predict the future.

Она провалилась из-за сложности

But we know this is not working.

лежащего в основе явления.

For instance, this was the first attempt for weather forecasts, and it failed.

Сейчас мы знаем, что предсказания основаны на моделировании,

And it failed because of the great complexity

of the underlying phenomenon.

что значит создание синтетической модели системы,

So now we know that predictions had to be based on modeling,

симулирование этой модели и проецирование системы

в будущее через эту модель.

which means creating a synthetic model of the system,

И в настоящее время мы можем это делать во многих случаях,

simulating this model and then projecting the system

благодаря большому объёму данных.

into the future through this model.

Взгляд в будущее с позиции прошлого

And now we can do this in a lot of cases

может сбить с толку даже технику.

with the help of a lot of data.

Судите сами.

На секунду представьте себя в австралийской глуши.

Looking at the future with the eye of the past

could be misleading also for machines.

Вы стоите под палящим солнцем.

Think about it.

Now picture yourself for a second in the middle of the Australian Outback.

Вы видите, происходит что-то странное.

Неожиданно машина останавливается

You stand there under the sun.

очень далеко от кенгуру, переходящего дорогу.

So you see something weird happening.

Вы приглядываетесь

и понимаете, что в машине нет водителя.

The car suddenly stops

Машина не заводится снова, даже когда кенгуру исчезло из виду.

very, very far from a kangaroo crossing the street.

You look closer

По какой-то причине

and you realize that the car has no driver.

управляющие машиной алгоритмы не понимают

It is not restarting, even after the kangaroo is not there anymore.

этого странного зверя, прыгающего то тут, то там по улице.

So for some reasons,

И машина просто стоит.

the algorithms driving the car cannot make sense

Хочу вам сказать, что это реальная история.

of this strange beast jumping here and there on the street.

Это произошло несколько месяцев назад с беспилотной «Вольво»

посреди австралийской глуши.

So it just stops.

(Смех)

Now, I should tell you, this is a true story.

Это распространённая проблема,

It happened a few months ago to Volvo's self-driving cars

которая, по-моему, в будущем будет всё больше и больше влиять

in the middle of the Australian Outback.

на искусственный интеллект и машинное обучение.

(Laughter)

Это также очень старая проблема, я бы сказал проблема XVII века,

It is a general problem,

and I guess this will affect more and more in the near future

но у нас есть новые инструменты и новые подсказки для её решения.

artificial intelligence and machine learning.

It's also a very old problem, I would say 17th century,

Давайте оглянемся

на пять лет назад.

but I guess now we have new tools and new clues to start solving it.

Италия. Рим. Зима.

So let me take a step back,

Зима 2012 года в Риме была особенной.

five years back.

На Рим обрушился самый сильный снегопад за всю его историю.

Italy. Rome. Winter.

So the winter of 2012 was very special in Rome.

Для меня и моих коллег та зима тоже была особенной,

потому что у нас была вероятная математическая модель,

Rome witnessed one of the greatest snowfalls of its history.

повторю, вероятная математическая модель,

That winter was special also for me and my colleagues,

чтобы понять происхождение нового.

because we had an insight about the possible mathematical scheme --

Я помню тот день, шёл снег,

again, possible, possible mathematical scheme,

из-за снегопада мы застряли на кафедре,

to conceive the occurrence of the new.

и не смогли поехать домой,

так что мы налили ещё кофе,

I remember that day because it was snowing,

so due to the snowfall, we were blocked, stuck in my department,

расслабились и продолжали обсуждение.

Но в какой-то момент, может быть, не конкретно в тот день,

and we couldn't go home,

so we got another coffee, we relaxed

в какой-то момент мы нашли связь

and we kept discussing.

между проблемой нового и чудесной идеей,

But at some point -- maybe not that date, precisely --

предложенной Стюартом Кауфманом

at some point we made the connection

несколько лет назад.

Это смежные возможности.

between the problem of the new

И смежные возможности состоят из всех тех вещей.

and a beautiful concept proposed years before

Это могут быть идеи, это могут молекулы, это могут быть продукты технологии,

by Stuart Kauffman,

the adjacent possible.

которые стоят в одном шаге

So the adjacent possible consists of all those things.

от существующих на данный момент,

It could be ideas, it could be molecules, it could be technological products

и их можно получить посредством постепенных модификаций

that are one step away

и перестановок существующих материалов.

from what actually exists,

Например, если я говорю о пространстве моих друзей,

and you can achieve them through incremental modifications

моей смежной возможностью будут все друзья моих друзей,

and recombinations of the existing material.

а не только мои друзья.

So for instance, if I speak about the space of my friends,

Надеюсь, это понятно.

Если я встречу нового человека,

my adjacent possible would be the set of all friends of my friends

скажем Браяр,

все её друзья сразу же попадут в мою смежную возможность,

not already my friends.

I hope that's clear.

раздвигая её границы.

But now if I meet a new person,

say Briar,

Если вы хотите взглянуть на это с точки зрения математики,

all her friends would immediately enter my adjacent possible,

а я уверен, что хотите,

pushing its boundaries further.

взгляните на это изображение.

Предположим, это ваша вселенная.

So if you really want to look from the mathematical point of view --

Знаю, что требую многого.

Вот ваша вселенная. Вы в красной точке.

I'm sure you want --

you can actually look at this picture.

А зелёная точка — это ваша смежная возможность,

So suppose now this is your universe.

что-то, с чем вы ещё не сталкивались.

I know I'm asking a lot.

I mean, this is your universe. Now you are the red spot.

Вы живёте обычной жизнью.

Вы передвигаетесь в пространстве.

Выпиваете. Встречаетесь с друзьями. Читаете книгу.

And the green spot is the adjacent possible for you,

so something you've never touched before.

В какой-то момент вы оказываетесь в зелёной точке,

So you do your normal life.

вы знакомитесь с Браяр.

You move. You move in the space.

И что происходит?

You have a drink. You meet friends. You read a book.

А вот что — появляется новая часть,

At some point, you end up on the green spot,

совершенно новая часть пространства,

so you meet Briar for the first time.

которая в этот самый момент для вас доступна

And what happens?

So what happens is there is a new part,

даже без всякой вероятности, что вы её предвидели

a brand new part of the space,

ещё до достижения этой точки.

becoming possible for you in this very moment,

За ней будет огромная совокупность точек,

even without any possibility for you to foresee this

которые могут стать возможными в дальнейшем.

before touching that point.

Как видите, пространство возможного очень необычно,

And behind this there will be a huge set of points

поскольку оно не предопределено.

that could become possible at some later stages.

Это не то, что мы можем заранее определить.

Это то, что постоянно принимает и изменяет форму

So you see the space of the possible is very peculiar,

because it's not predefined.

благодаря нашим действиям и нашему выбору.

It's not something we can predefine.

Мы были в восторге от этих взаимосвязей, которые мы обнаружили,

It's something that gets continuously shaped and reshaped

учёные все такие.

by our actions and our choices.

И взяв это за основу,

мы разработали математическую формулу для смежных возможностей,

So we were so fascinated by these connections we made --

20 лет спустя после первоначальных предположений Кауфмана.

scientists are like this.

And based on this,

Наша теория, и это ключевой момент,

we conceived our mathematical formulation for the adjacent possible,

принципиально основана на сложном взаимодействии

20 years after the original Kauffman proposals.

между путём, которым пространство возможностей

In our theory -- this is a key point --

I mean, it's crucially based on a complex interplay

расширяется и перестраивается,

и путём, которым мы его открываем.

between the way in which this space of possibilities expands

После прозрения 2012 года

мы вернулись к работе,

and gets restructured,

and the way in which we explore it.

потому что нам нужно было проработать эту теорию

и у нас появились некоторые предположения,

After the epiphany of 2012,

которые нужно проверить.

Нам нужна основа для тестирования,

we got back to work, real work,

because we had to work out this theory,

чтобы изучить инновацию.

and we came up with a certain number of predictions

Позвольте мне рассказать о некоторых наших предположениях.

to be tested in real life.

Of course, we need a testable framework

Первое касалось темпа инновации,

to study innovation.

рейтинга, которому соответствуют новшества в разных системах.

So let me drive you across a few predictions we made.

The first one concerns the pace of innovation,

Наша теория предполагает, что рейтинг инновации

должен следовать общей кривой

so the rate at which you observe novelties in very different systems.

как эта.

Это рейтинг инновации ко времени в самых разных условиях.

So our theory predicts that the rate of innovation

should follow a universal curve,

И как-то мы предположили, что рейтинг инновации

like this one.

должен стабильно снижаться со временем.

This is the rate of innovation versus time in very different conditions.

Каким-то образом, по прогнозам, внедрение инноваций станет сложнее

And somehow, we predict that the rate of innovation

с развитием во времени.

should decrease steadily over time.

Это здорово. Это интересно. Это красиво. Мы были счастливы.

So somehow, innovation is predicted to become more difficult

Но вопрос, правда ли это?

as your progress over time.

Конечно, нужно сравнить с реальностью.

It's neat. It's interesting. It's beautiful. We were happy.

И мы вернулись в реальность.

Мы собрали много данных, терабайты данных,

But the question is, is that true?

Of course we should check with reality.

отслеживающих инновации в Википедии, Твиттере,

So we went back to reality

в том, как мы пишем бесплатное ПО,

and we collected a lot of data, terabytes of data,

даже в том, как мы слушаем музыку.

Я не могу передать, как мы были поражены, довольны и взволнованы,

tracking innovation in Wikipedia, Twitter,

the way in which we write free software,

когда обнаружили, что наши теоретические предположения

even the way we listen to music.

подтвердились в реальных системах,

I cannot tell you, we were so amazed and pleased and thrilled

причём в разных реальных системах.

to discover that the same predictions we made in the theory

Мы были так рады.

Правда, оказалось, мы были не на верном пути,

were actually satisfied in real systems,

но мы, конечно, не могли остановиться

и не остановились.

many different real systems.

We were so excited.

Мы продолжали двигаться дальше

Of course, apparently, we were on the right track,

и в какой-то момент сделали другое открытие,

but of course, we couldn't stop,

мы вывели «коррелирующие новшества».

so we didn't stop.

Это очень просто.

So we kept going on,

Думаю, мы все сталкиваемся с этим.

and at some point we made another discovery

Вы слушаете «Сюзанн» Леонарда Коэна,

that we dubbed "correlated novelties."

и этот опыт пробуждает в вас страсть к Коэну,

It's very simple.

So I guess we all experience this.

So you listen to "Suzanne" by Leonard Cohen,

и вы без остановки начинаете слушать всю его музыку.

А затем вы узнаете, что Фабрицио де Андре

and this experience triggers your passion for Cohen

записал итальянскую версию «Сюзанн»

и так далее.

so that you start frantically listening to his whole production.

И по какой-то причине

And then you realize that Fabrizio De André here

само понятие смежной возможности уже подразумевает общепризнанное мнение,

recorded an Italian version of "Suzanne,"

что одна вещь ведёт к другой

and so on and so forth.

So somehow for some reason,

во многих различных системах.

the very notion of adjacent possible is already encoding the common belief

Но причина почему мы были взволнованы

в том, что мы впервые могли дать

that one thing leads to another

научное обоснование этой интуиции

in many different systems.

и начать делать прогнозы о том,

But the reason why we were thrilled

как мы испытываем новое.

is because actually we could give, for the first time,

Новшества коррелируют.

a scientific substance to this intuition

Они не происходят случайно.

and start making predictions

И это хорошая новость,

about the way in which we experience the new.

потому что это подразумевает, что невозможные миссии

So novelties are correlated.

They are not occurring randomly.

всё-таки не так уж невозможны,

And this is good news,

если нас ведёт наша интуиция,

because it implies that impossible missions

запуская положительную цепную реакцию.

might not be so impossible after all,

Но и есть третье следствие существования смежной возможности,

if we are guided by our intuition,

которое мы назвали «волны новшества».

somehow leading us to trigger a positive chain reaction.

Простыми словами, например, в музыке,

But there is a third consequence of the existence of the adjacent possible

не имея волн новшества,

мы бы до сих пор слушали Моцарта и Бетховена,

that we named "waves of novelties."

So just to make this simple, so in music,

что прекрасно,

without waves of novelties,

но мы не делаем это всё время.

we would still be listening all the time to Mozart or Beethoven,

Мы слушаем также Pet Shop Boys или Джастина Бибера... некоторые из нас.

(Смех)

which is great,

but we don't do this all the time.

Мы чётко увидели все эти системы

We also listen to the Pet Shop Boys or Justin Bieber -- well, some of us do.

в огромном количестве данных, которые мы собрали и проанализировали.

(Laughter)

Например, мы обнаружили, что популярные хиты в музыке

So we could see very clearly all of these patterns

рождаются постоянно,

in the huge amounts of data we collected and analyzed.

и затем они исчезают, оставляя место для вечных хитов.

For instance, we discovered that popular hits in music

Так, волны новшества отступают и утекают,

are continuously born, you know that,

в то время как приливы удерживают классику.

and then they disappear, still leaving room for evergreens.

Есть сосуществование вечных и новых хитов.

So somehow waves of novelties ebb and flow

while the tides always hold the classics.

Наша теория не только вводит эти волны новшества.

There is this coexistence between evergreens and new hits.

Это тривиально.

Но она также объясняет почему они есть,

а они существуют по определенной причине,

Not only our theory predicts these waves of novelties.

потому что люди демонстрируют разные стратегии

This would be trivial.

в пространстве возможного.

But it also explains why they are there,

Некоторые из нас склонны идти уже известными дорогами.

and they are there for a specific reason,

because we as humans display different strategies

Поэтому мы говорим, что они эксплуатируют.

in the space of the possible.

Некоторые из нас всегда пускаются в новые приключения.

So some of us tend to retrace already known paths.

Мы говорим, что они исследуют.

И мы обнаружили, что все рассмотренные нами системы

So we say they exploit.

верны на стыке двух стратегий,

Some of us always launch into new adventures.

80% эксплуатируют, 20% исследуют,

We say they explore.

And what we discovered is all the systems we investigated

так сказать, бегущие по лезвию инновации.

are right at the edge between these two strategies,

Кажется, что мудрое равновесие или, консервативное равновесие,

something like 80 percent exploiting, 20 percent exploring,

something like blade runners of innovation.

между прошлым и будущим, между использованием и исследованием

So it seems that the wise balance, you could also say a conservative balance,

уже присутствует и, возможно, необходимо в нашей системе.

between past and future, between exploitation and exploration,

Но хорошая новость в том, что сейчас мы имеем научные инструменты,

чтобы исследовать этот баланс,

is already in place and perhaps needed in our system.

возможно, сдвигая его дальше в ближайшее будущее.

But again the good news is now we have scientific tools

Как вы можете себе представить

to investigate this equilibrium,

perhaps pushing it further in the near future.

Я был в полном восторге.

Наша математическая схема уже даёт сигналы и подсказки

So as you can imagine,

I was really fascinated by all this.

к исследованию пространства возможностей

и способ, которым мы все создаём и открываем его.

Our mathematical scheme is already providing cues and hints

Но есть ещё кое-что.

Это отправная точка чего-то, что имеет потенциал

to investigate the space of possibilities

and the way in which all of us create it and explore it.

стать прекрасным путешествием для научного исследования нового,

But there is more.

This, I guess, is a starting point of something that has the potential

и, я бы также сказал, личного исследования нового.

to become a wonderful journey for a scientific investigation of the new,

Я думаю, это имеет множество последствий

but also I would say a personal investigation of the new.

и влияние на ключевые виды деятельности

такие как учеба, образование, исследование, бизнес.

And I guess this can have a lot of consequences

and a huge impact in key activities

Например, если вы подумаете об ИИ,

like learning, education, research, business.

я уверен,

нам придётся полагаться в будущем

всё больше и больше на структуру смежных возможностей,

So for instance, if you think about artificial intelligence,

чтобы перестраивать, изменять его,

I am sure -- I mean, artificial intelligence,

а также справиться с неизвестностью будущего.

we need to rely in the near future

more and more on the structure of the adjacent possible,

Одновременно у нас много инструментов,

новых инструментов, чтобы изучать, как работает творчество

to restructure it, to change it,

but also to cope with the unknowns of the future.

и что запускает инновацию.

И цель всего этого — воспитать поколение людей,

In parallel, we have a lot of tools,

new tools now, to investigate how creativity works

способных рождать новые идеи, встретить испытания, стоящие перед нами.

and what triggers innovation.

Мы все понимаем.

Это долгий путь,

And the aim of all this is to raise a generation of people

но вопросы, инструменты

able to come up with new ideas to face the challenges in front of us.

существуют сейчас, они взаимосвязаны и возможны.

We all know.

I think it's a long way to go,

Спасибо.

but the questions, and the tools,

(Аплодисменты)

are now there, adjacent and possible.

Thank you.

(Applause)