Нетранзитивность превосходства
боевых систем
Что все-таки
хорошо - рулетки, игральные кубики и
прочие геометрические фигуры
взаимодействуют лишь числовым образом и
непосредственно, физически, друг на
друга не бросаются, уязвимых мест друг у
друга не ищут и не стараются лупить по
этим местам из штатного вооружения. Так
бывает не всегда. Как же проявляется
нетранзитивность превосходства в
"бойцовских клубах" без кавычек - в
ситуациях непосредственного боевого
столкновения сторон с целью физического
уничтожения противника или, по крайней
мере, выведения его из строя? (Здесь я
на время зайду на территорию Михаила
Ваннаха, но с мирными целями.)
Для
наглядности вспомним что-нибудь, что
видели многие телезрители: шоу "Война
роботов" - на арене бьются друг с другом
автоматические механизмы, напоминающие
бульдозеры, танки, кувалды на колесах,
самодвижущиеся дисковые пилы и т.
п.
Схватка длится до выхода
механизма из строя. Отталкиваясь от
особенностей реально используемых в этой
игре устройств, представим три условных
танка следующих типов [Поддьяков А. Н.
Непереходность (нетранзитивность)
отношений превосходства и принятие
решений // Психология .
Журнал Высшей школы экономики. 2006. №
3.С. 88-111.].
Ужасный танк
"Башнерез" имеет пилу для срезания башни
противника, а также защищенный и
неуязвимый для какого-либо оружия мотор,
но слабые шасси (всего одинаково не
укрепишь). Танк "Моторокрушитель" имеет
устройство, выводящее из строя чужие
двигатели, и защищенные шасси, но слабую
башню. Танк "Шассидробитель" имеет
устройство, выводящее их строя чужие
шасси, и защищенную башню, но
незащищенный мотор. Пусть также
взаимодействие средств защиты и
нападения таково, что средства защиты от
определенного нападения со вполне
удовлетворительной надежностью
осуществляют эту защиту.
Тогда при
возможности выбора оружия в дуэли
первого и второго танков
предпочтительнее первый (он может
прорезать слабую башню второго, а сам
защищен от нападения на свой мотор,
которому второй мог бы причинить ущерб).
Аналогично в дуэли второго и третьего
танков предпочтительнее второй, но в
дуэли третьего и первого - третий, что
является нарушением принципа
транзитивности.
Таким образом,
иерархия подобных систем не
выстраивается в жесткую пирамиду с
указанием первого, второго и последнего
места. По сумме побед и поражений все
участники занимают здесь одинаковые
(нулевые) места. А результат конкретного
конфликта определяется в такой системе
только взаимодействием с конкретным
соперником. Подчеркнем, что речь идет об
итоговом сравнении по некоторой одной
интеграль ной характеристике, то есть о
сравнении в одном, пусть и сложном,
отношении, а не о раздельном сравнении в
разных отношениях.
Нет нужды
подробно объяснять, что модель баланса
"нападение - защита - уязвимые места"
применима и к спорту, и к борьбе
компьютерных программ, и к
психологической борьбе. Кроме того,
возможно, именно такого типа механизмы
взаимодействий лежат в основе активно
изучаемых в биологии отношений
"бойцовской силы" (combative relations)
разных видов живых существ. Остановимся
на этом подробнее.
Биологические системы и
межвидовая борьба
В журнале
Nature прошла целая серия статей по
биологии со словами "камень-ножницы-бумага"
(rock-paperscissors games) в заголовках;
статьи с несколько другими заголовками,
но на ту же тему нетранзитивности
публиковались и в других журналах [Boddy
L. Interspecific com bative interactions
between wood-decaying basidiomycetes //
FEMS Microbiology Ecology. 2000. 31.
185–94. Kerr B. et al. Local dispersal
promotes biodiversity in a reallife game
of rock–paperscissors // Nature. 2002.
418.P. 171-174.
Kirkup B. C.,
Riley M. A. An ti bioticmediated
antagonism leads to a bacterial game of
rockpaperscissors in vivo // Nature.
2004. 428. P. 412-414. Reichenbach T. et
al. Mobility promotes and jeopardizes
bio diversity in rock-paperscissors
games // Nature. 2007. 448. P.
1046-1049.] В этих работах показано,
как, например, один вид микроорганизмов
вытесняет с территории второй вид, этот
второй вытесняет третий, а третий, в
свою очередь, вытесняет первый.
Отношения "бойцовской силы" между этими
видами нетранзитивны.
При изучении
и моделировании соответствующих
биологических процессов не обойтись без
компьютеров и хорошего программного
обеспечения, с помощью которых создаются
динамические числовые модели меж видовых
взаимодействий и их наглядные
визуализации.
Экспериментаторы
играют с разными параметрами (например,
соотношением численности организмов
разных видов, соотношением скоростей их
распространения/ миграции и т. д.) и
получают разные красивые динамические
изображения - спирали, узоры,
перемещающиеся пятна интересной формы и
т. д. Фон Нейману и Конвею, десятилетия
назад начавшим разработку теории
клеточных автоматов, эти статьи,
наверное, понравились бы (хотя ни за что
ручаться нельзя - гении часто
непредсказуемы, в том числе в оценке
чужих работ).
Картинки не только
красивы сами по себе, но и многое
говорят о правде биологической жизни. На
русском языке рекомендую статью А. М.
Гилярова "Виды могут конкурировать по
принципу “камень-ножницы-бумага”"(elementy.ru/news/430582),
где это очень хорошо описано и показано
на видеороликах.
Добавим: дело не
ограничивается взаимодействием только
самих конкурирующих видов, а имеет
следствия разной степени отдаленности.
Полученные в этих исследованиях данные
могут объяснять некоторые особенности
поведения весьма высокоорганизованных
живых существ, кажущиеся на первый
взгляд нерациональными. Так, в
биологических экспериментах обнаружена
нетранзитивность предпочтений у пчел:
при возможности выбора между цветками А
и В пчела выбирает цветок А (садится на
него), при выборе между В и С
предпочитает В, но С предпочитает А
[Shafir S. Intransitivity of pre
ferences in honey bees: support for
comparative evalu ation of foraging op
tions // Animal Behaviour. 1994. 48.
55–67.]. Возможное рациональное
объяснение этой "нелогичности" выборов
состоит в том, что некоторые растения
угнетающе действуют на растения другого
вида, и если пчела "знает" это на
инстинктивном уровне или воспринимает
своими рецепторами, то она может
избегать цветов, ставших в ходе этой
борьбы неприятными или опасными (или,
наоборот, стремиться к цветам, ставшим
особенно вкусными), что и приводит к
нетранзитивности предпочтений.