Вычислительное мышление. Метод решения сложных задач - Питер Макоуэн

Понадобились спецэффекты, вычислительное мышление и когнитивные искажения. Давайте посмотрим, что осталось за кадром.

Что происходит за кулисами?

В этом классическом фокусе с монетами скрыт хитрый алгоритм, который применяется вместе с красивой манипуляцией восприятия зрителей, и в результате получается невозможный на первый взгляд финал. Фокус показывается в точности как описано выше, шаг за шагом, однако мы не упомянули одну очень важную деталь. В нем используется несоответствие: аудитория считает, что монеты находятся в одном состоянии, однако на самом деле это не так. Здесь важно, как вы поднимаете монеты или заменяете их на столе. Каждый раз, когда вы берете монеты со стола, вы начинаете справа. То есть правая рука берет монету крайнюю справа, в то время как левая рука берет монету крайнюю слева — и так далее. Число монет нечетное. Таким образом, после первой последовательности «справа — слева» в правом кулаке остаются четыре монеты (вор и три драгоценных камня) и в левом кулаке — три монеты (вор и два камня).

Но во время второго эпизода вы возвращаете камни назад, начиная слева и левой рукой, то есть, когда на столе снова оказываются пять монет, у вас остается две в правой руке и ни одной — в левой. Однако здесь-то и срабатывает несоответствие. Зрители полагают, что вы вернулись к началу и все камни лежат на столе, а в кулаках — по одному вору. Ваша задача — убедить их в этой ложной реальности, конечно, не разжимая кулаки. Итак, вы просто рассказываете историю, сообщая, что оба вора вернулись туда, где были, и взлетают вверх на веревках, чтобы спрятаться.

В третьем эпизоде мы снова поднимаем камни со стола, и процесс начинается справа. Мы берем камень правой рукой, и после знакомой последовательности «слева–справа» фокус для вас заканчивается, потому что в правой руке у вас пять монет, а в левой — две. В итоге вы сообщаете, что это два пойманных вора и пять возвращенных камней.

Прячем алгоритм кражи и смену состояний

Последовательность, в ходе которой мы собираем монеты слева направо, потом возвращаем их справа налево и снова собираем слева направо, — это алгоритм. Он гарантирует, что все состояния кулаков (сколько в каждом монет) полностью соответствуют условиям, необходимым, чтобы фокус получился.

Однако неспособность зрителей заметить это несоответствие, подкрепленная историей, которую вы рассказываете, ослабляет их шансы проследить за реальной последовательностью состояний. Трюк подкрепляется нашей склонностью запоминать информацию так, чтобы это подтверждало уже сложившиеся убеждения (заданные фокусником). Это называют склонностью подтверждать свою точку зрения. Оглянувшись в прошедшие события, зрители вспомнят, что вы просто поднимали и клали монеты, а эти два действия оставляют вас там же, где вы начали. Это убеждение основано на опыте из реального мира, где, например, мы выкладываем вилки на стол, а потом берем их и кладем обратно, и это не дает абсолютно никакой разницы в числовом выражении. Так оно и есть — в большинстве случаев разницы не будет. Однако с помощью хитрых алгоритмических манипуляций с изменением состояний можно получить магический эффект.

Итак, мы нашли еще одну ситуацию, в которой наш мозг некоторые ситуации воспринимает неправильно. Мы стараемся следить за происходящим в мире, делая догадки вместо того, чтобы внимательно следить. Наши догадки часто подтверждают то, что мы считаем правдой, и не всегда — происходящее на самом деле.

Вдохновение из прошлого

Вариант фокуса с ограблением был придуман специально для этой книги, но, конечно же, алгоритм можно спрятать за какой-нибудь другой историей в вашем стиле. Основа трюка существует давно, но сегодня его обычно показывают с помощью монет и рассказывают при этом об овцах и ворах. Руки фокусника — это два сарая, в каждом из которых сидит по вору. В соответствии с механикой трюка маг по очереди подбирает пять монеток-овец обеими руками. В конце оба вора волшебным образом оказываются в одном «сарае», а «овцы» — в другом. Раньше для фокуса использовали самые разные темы — например, «Овцы и волки», «Полицейские и грабители», «Лисы и гуси» или «Браконьеры и кролики». Его показывали с помощью бумажных шариков, спичек и других мелких предметов. Многие фокусники создали свои варианты этого трюка. Если вам интересна эта тема, о ней можно прочесть в книге Дж. Бобо «Современные фокусы с монетами» (Modern Coin Magic) и заодно узнать кое-что полезное о манипуляциях с помощью ловкости рук и других фокусах, которые удивят ваших друзей.

Можно ли положиться на органы чувств?

Компьютеры получают данные от сенсоров, будь то фотоэлемент, нажатая клавиша, GPS или акселерометр. Эти данные — непосредственные измерения, сделанные в физическом мире. Они представляют собой электрические сигналы в вольтах или амперах, и при правильной настройке сенсоров мы точно знаем, что означают результаты этих измерений.

У людей пять довольно точных органов чувств, которые отвечают за зрение, вкус, осязание, обоняние и слух. Но можно ли утверждать, что органы чувств работают по тому же принципу, что и сенсоры в компьютерных устройствах? Или же они устроены сложнее — но в таком случае как? Чтобы исследовать этот вопрос, необходимо погрузиться в мир иллюзий. Вы, конечно же, знакомы с оптическими иллюзиями — этими чарующими картинками, на которых прямая линия кажется кривой, два одинаковых предмета выглядят так, будто они разного размера, и так далее.

Благодаря этим иллюзиям мы знаем, что глаза работают не так, как простая камера на смартфоне. Они обрабатывают информацию до того, как мы ее используем, и в некоторых случаях дают неправильные измерения физического мира. А как работают другие органы чувств? Приведем примеры простых иллюзий, которые легко показать с помощью предметов, имеющихся у вас дома. Результат вас поразит.

Иллюзия сладости

Наше восприятие вкуса зависит не только от того, что мы пробуем. В частности, сладость сахара зависит от его температуры. Попробуйте сделать так. Размешайте сахар в миске с водой. Потом налейте половину жидкости в один стакан и поставьте его в холодильник. Остатки налейте в другой стакан и оставьте его рядом с батареей отопления. По научным данным, воспринимаемая сладость сахарозы (сахара) повышается на 40%, когда температура повышается с 4 ˚С (приблизительная температура холодильника) до 36 ˚С (приблизительная температура тела). Возьмите оба стакана с водой, предложите другу попробовать и спросите, в каком из них вода слаще (конечно, доля сахара в обоих абсолютно одинакова). Если друг скажет, что теплая вода слаще, у вас получится иллюзия сладости.

Если вы хотите применить по-настоящему научный подход, сделайте еще сладкой воды и разлейте ее поровну по четырем стаканам. Поставьте один в холодильник и второй у батареи, а еще два оставьте в комнате. Два стакана с водой комнатной температуры будут контрольными в нашем эксперименте. Попросите друга попробовать, насколько сладкая вода в двух стаканах комнатной температуры. Поскольку и температура, и доля сахара у них одинаковы, вода должна восприниматься как одинаково сладкая. Контрольные стаканы покажут, что эффект действительно создается благодаря температуре, а не, например, из-за того, что вода в первом стакане, из которого мы пьем, всегда кажется слаще.