Игры разума Джона Нэша: развенчание Адама Смита и 30 лет безумия

Образцово-показательная книга о гениальности

Неудивительно, что снятый по книге в 2001 году (но с очень и очень большими искажениями) выдающийся голливудский фильм «Игры разума» Рона Ховарда с блистательной игрой актеров Рассела Кроу и Дженнифер Коннелли стал одним из самых лучших фильмов в истории кинематографа и получил четырех «Оскаров». Фильм наверняка многие из вас видели — это одна из самых красивых и трогательных историй безумия, выздоровления, открытия, славы, ненужности, одиночества. Если не смотрели — найдите время, уверяю, это действительно невероятный фильм.

В книге научные достижения Нэша и его личная история описаны гораздо подробнее, чем в фильме, причем читателя ждет немало сюрпризов: жизнь, как всегда, намного сложнее кино. И тем интереснее…

Книга Сильвии Назар (Sylvia Nasar) под названием «A Beautiful Mind. The Life of Mathematical Genius and Nobel Laureate John Nash» (Прекрасный ум [разум]) вышла в США в 1998 году, была номинирована на Пулитцеровскую премию, была переведена на 30 языков и стала международным бестселлером. Эта книга одновременно — образец современной научной биографии и исключительно увлекательное чтение, она великолепный, образцово-показательный (а значит очень удобный и максимально доброжелательный к читателю) американский нон-фикшн.

И вот только спустя 18 лет книга наконец-то была переведена на русский язык и вышла в октябре 2016 в издательстве Corpus в рамках издательской группы АСТ тиражом в 3 000 экземпляров. Книга достаточно объемная — всего на 752 страницах. Но читается очень легко. В интернет-магазинах стоит около 710 рублей.

Немного об авторе книги — Сильвии Назар, американском экономисте, писателе и журналисте. В настоящее время — профессор бизнес-журналистики Колумбийского университета. По отцовской линии — узбечка (чем, кстати, узбеки очень гордятся), по материнской — немка. С 1977 по 1980 годы работала в Институте экономического анализа, руководителем которого был лауреат Нобелевской премии по экономике, выходец из России Василий Леонтьев. С 1991 года работала экономическим корреспондентом газеты New York Times. В 1999 году покинула газету, решив сосредоточиться на преподавании и написании книг. Эта книга как раз написана в период ее работы в New York Times. По словам Сильвии Назар, она увидела Нэша в списке нобелевских лауреатов по экономике в 1994 году, бросилась с этим сюжетом к редактору — и история тронула его до слез. За четыре года работы Сильвия Назар изучила биографию Нэша настолько серьезно и так ответственно подошла к этой работе, что даже стала своей в семействе Нэшей:

«Чтобы воссоздать историю всей его жизни, понадобились сотни источников. Всех деталей не знал ни один человек: ни Алисия (жена Джона Нэша), ни сыновья Нэша.

Оказалось, что из тысяч осколков и крупиц, собранных из сотен интервью, десятков писем и горстки документов, можно склеить единое жизнеописание. Отчасти тут сыграло свою роль математическое сообщество, которое — подобно хору в древнегреческом театре — наблюдало, комментировало, вспоминало, поясняло и создавало фон.

И, конечно же, это стало возможным потому, что Алисия никогда не переставала верить в чудо. Алисия хотела, чтобы история Джона была рассказана, потому что она могла стать опорой для людей, страдающих психическими заболеваниями.

Как-то приятель спросил у Нэша, где Алисия. Джон ответил: «Ужинает с Сильвией». И помолчав, добавил: «Надеюсь, они говорят не обо мне».

Но при всем этом сам Нэш не давал комментариев для Сильвии. «Уважаемая миссис Назар, я решил придерживаться швейцарского нейтралитета…», — написал он в типичном для себя стиле.

Джон Нэш при съемках фильма по книге все-таки консультировал режиссера Рона Ховарда и актера Рассела Кроу, и после того, как Рон Ховард показал фильм Джону и Алисии, Сильвия Назар позвонила им: «Джон, ну как?». Она не помнит его точных слов, но хорошо помнит, что он упомянул три момента, которые ему понравились: во-первых, было смешно, во-вторых, действие развивалось динамично, а Джон — любитель боевиков. В третьих… Джон сказал: «Мне кажется, что Рассел Кроу немного на меня похож».

Адам Смит устарел!

Конечно, широкой публике Джон Нэш известен как лауреат Нобелевской премии по экономике 1994 года за «Анализ равновесия в теории некооперативных игр» (вместе с Райнхардом Зельтеном и Джоном Харсаньи). Кроме того, в 2015 году Джон Нэш получил высшую награду по математике — Абелевскую премию за вклад в теорию нелинейных дифференциальных уравнений. Абель по математике и Нобель по экономике — каков масштаб гения! Нэш вообще был уникум: он написал совсем немного работ, и в каждом случае отдельная работа резко меняла представление о дисциплине.

Так, по мнению многих ученых он получил Нобелевскую премию по экономике всего за одну страницу текста! Речь идет о знаменитой статье «Равновесия в играх с N участниками», опубликованной в 1950 году в Proceedings of the National Academy of Sciences («Equilibrium Points in N-person Games»). Наверное, это самый сильный по краткости изложения и самый высокооплачиваемый (Нобелевка!) текст в истории человечества.

В статье Нэш сформулировал понятие абстрактного равновесия для абстрактной «игры», простейшей модели стратегического взаимодействия — ситуации, в которой выигрыш участника зависит не только от того, что делает он сам, но и от того, что делают другие участники. Если для наглядности предположить, что каждый игрок делает только один ход, требуется всего лишь, чтобы, выбрав свой ход, игрок не захотел пересмотреть свой выбор, глядя на выбор других игроков. Тогда набор ходов, сделанных игроками, является равновесием по Нэшу. Такое равновесие, как его определил Нэш, существует всегда, в любом стратегическом взаимодействии. Это очень важное свойство, потому что экономическая модель, описывающая реальность, всегда должна иметь какое-то «равновесие» — состояние, которое, согласно этой модели, может реализоваться в жизни, если модель адекватна.

Равновесие Нэша, сформулированное в 1950 году в корне преобразило молодую науку — теорию игр (математический метод изучения оптимальных стратегий в играх), которой к этому времени насчитывалось всего шесть лет. Впервые математические аспекты и приложения теории игр были изложены в классической книге 1944 года Джона фон Неймана и Оскара Моргенштерна «Теория игр и экономическое поведение». Джон Нэш в 20-летнем возрасте, познакомившись с этой книгой в 1948 году, сразу увидел то, что не смогла поначалу разглядеть восторженная революционностью этой книги широкая публика. Он тут же заявил, что эта увесистая книга при всем математическом новаторстве не содержит новых фундаментальных теорем, за исключением удивительной теоремы фон Неймана о минимаксе. Он пришел к выводу, что новые теоретические построения не помогли фон Нейману ни решить какую-либо выдающуюся задачу задачу, ни существенно развить саму теорию. Для теории игр игры с нулевой суммой (сформулированные фон Нейманом) являются тем же, чем двенадцатитактовый блюз для джаза: одновременно и крайним случаем, и исторически отправной точкой. В 1949 году Джон Нэш, не особо напрягаясь, нашел то самое обессмертившее его «равновесие Нэша», которое в корне перевернуло не только саму теорию игр, но и всю экономическую науку в целом. В Принстоне, еще будучи магистрантом, он дерзко напросился на прием к профессору фон Нейману, который к тому времени был звездой мировой величины, участвуя в американской ядерной программе и курируя зарождающуюся компьютерную индустрию. Нэш рассказывал, что только успел сказать профессору пару фраз, как фон Нейман прервал его и резко заявил: «Ведь это же тривиально. Это просто теорема о неподвижной точке». Гений фон Нейман не понял другого гения, остановившись буквально в полушаге от формулировки знаменитого равновесия!

В 1950 году Нэш формулирует на восьми страницах в статье «Задача о сделках» («The Bargaining Problem») решение справедливого «разделения пирога» (задача дележа результата сделки). А ведь вся экономическая наука безрезультатно билась над этой проблемой в течение нескольких столетий! Главная идея этой статьи — результат сделки зависит от того, что получили бы ее участники, если бы сделка не состоялась, и от их потенциальной выгоды от заключения сделки. Такой прорыв заставил математиков Принстонского университета, где учился Нэш, самым серьезным образом отнестись к молодому ученому и особенно к его «равновесию». Ему порекомендовали срочно написать научную диссертацию на эту тему (видимо, одностраничная статья — это было как-то слишком фантастически просто). Джон Нэш из-под палки, нехотя, с переделками, написал в 1951 году диссертацию под названием «Некооперативные игры» ( «Non-cooperative Games»). На 28 страничках! Эту диссертацию в виде статьи тут же опубликовали в Annals of Mathematics. После этого мир стал качественно иным.

Выводы Джона Нэша стали революционными. Адам Смит считал, что когда каждый член группы действует эгоистично, преследуя свои собственные интересы, это ведет к эффективному равновесному состоянию этой группы. Принцип был назван «невидимая рука рынка». Это ситуация, максимизирующая общую выгоду. Экономисты часто называют такое состояние оптимальностью по Парето (равновесие Парето). При равновесии Парето изменение любым игроком его способа действий приведет к ухудшению общего результата. Однако игры, в которых каждый игрок преследует свои интересы, ведут не к оптимальности по Парето. Они железно ведут к равновесию Нэша — ситуации, когда любому из игроков невыгодно изменение способа его действий. Джон Нэш показал, что когда каждый член группы действует только в своих интересах, это не приводит к достижению максимальных интересов всей группы.

Другими словами, человеческий эгоизм в конечном итоге приводит не к самому оптимальному состоянию, а к довольно-таки устойчивому равновесию Нэша, не столь оптимальному с точки зрения общества. Адам Смит устарел!

Но по-настоящему то, что проделал Джон Нэш в области теории игр, оценили только в 80-х годах. Сегодня теория игр идет нарасхват. Чаще всего методы теории игр находят применение в экономике, чуть реже в других общественных науках — социологии, политологии, психологии, этике, юриспруденции и других. Начиная с 1970-х годов ее взяли на вооружение биологи для исследования поведения животных и теории эволюции. Очень важное значение она имеет для искусственного интеллекта и кибернетики, особенно с проявлением интереса к интеллектуальным агентам.

Есть отличный документальный фильм «Западня: что стало с нашей мечтой о свободе?», производства компании BBC, 2007 год.

Фильм очень левацкий по содержанию, но он относительно точно показывает, как сильно идеи Нэша повлияли на весь мир и легли в основу жесткой идеологии — неоконсерватизма, господствующей примерно с 1980-х годов в общественном сознании Западной Европы, США, а затем и в РФ.

32 года безумия

Как ни странно, в математическом мире сложилось практически всеобщее мнение о том, что та короткая статья, которую он написал в 21 год и за которую получил Нобелевскую премию, — наименьшее из его достижений. Его называли одним из самых оригинальных математических умов XX столетия. Написав несколько страничек по теории игр (о которых рассказано выше), он охладел к этой теме и переключился на чистую математику.

В 50-х годах Джону Нэшу удалось совершить кардинальный прорыв в области чистой математики. Он сформулировал и доказал так называемую «теорему Нэша», связавшую два разных раздела науки — алгебраическую и дифференциальную геометрии. Этот результат получил название теоремы Нэша о погружении. Для работы он использовал анализ возникающих в такой задаче дифференциальных уравнений в частных производных. До него эти системы считались слишком сложными, поэтому анализировать их толком даже не пытались. Мысль Нэша о том, что всякое многообразие может быть описано полиномиальным уравнением, сама по себе невероятна — хотя бы потому, что кажется совершенно неправдоподобным, чтобы бесчисленное множество столь разнообразных объектов могло быть описано таким относительно простым способом. Именно эта работа принесла ему в 2015 году Абелевскую премию (математический аналог Нобелевской премии).

Легкость, с которой Нэш «взламывал» трудные математические задачи, в конечном итоге вскружила ему голову, и он в 30-летнем возрасте замахнулся на «Священный Грааль» чистой математики — на гипотезу Римана. Гипотеза Римана входит в список семи математических «проблем тысячелетия», за решение каждой из которых Математический институт Клэя (Clay Mathematics Institute, Кембридж, Массачусетс) выплатит награду в один миллион долларов США. В случае публикации контрпримера к гипотезе Римана, ученый совет института Клэя вправе решить, можно ли считать данный контрпример окончательным решением проблемы, или же проблема может быть переформулирована в более узкой форме и оставлена открытой (в последнем случае автору контрпримера может быть выплачена небольшая часть награды)

Интересно, что по состоянию на 2016 год только одна из семи задач тысячелетия (гипотеза Пуанкаре) решена (Филдсовская премия за ее решение была присуждена россиянину Григорию Перельману, который отказался принять ее).

Гипотеза Римана (в сочетании с рядом личных интимных проблем, о которых написано в книге) сломала Нэша. Он одновременно работал над некоторыми проблемами квантовой теории, и нагрузка оказалась непосильной. Нэш — эксцентричный молодой гений, собеседник Эйнштейна и фон Неймана, счастливый муж и молодой отец, дерзкий бисексуал в эпоху тотальной гомофобии и один из самых многообещающих ученых своего поколения — в возрасте 30 лет сходит с ума и на три следующих десятилетия погружается в бездну шизофрении и паранойи.

Диагноз тяжелейший — параноидальная шизофрения. Он бродяжничает и побирается, получает и дешифрует «послания от инопланетян», скрывается от якобы следящих за ним спецслужб, пытается учредить (а также возглавить) мировое правительство и зловещим призраком бродит по кампусу Принстонского университета. Он заходил в рестораны босиком. У него были темные волосы до плеч и густая борода, неподвижное выражение лица и мертвый взгляд. Женщин особенно это пугало. Он часто разговаривает с тенями, время от времени принимаясь колотиться головой об стену.

Вот как описывает то его состояние Сильвия Назар в книге:

«В своих ежедневных прогулках он не заходил дальше библиотеки или магазинов в конце Грэндин-роуд, но мыслями уносился в дальние дали: Каир, Зебак, Кабул, Банги, Фивы, Гайану, Монголию. В этих далеких краях он жил в лагерях беженцев, иностранных посольствах, тюрьмах, бомбоубежищах. А иногда ему казалось, что он обитает в аду, в чистилище или в испорченном раю («разрушенном гниющем доме, населенном термитами, крысами и другими паразитами»). Его личности, как и обратные адреса его писем, выглядывали одна из-под другой, подобно слоям луковой шелухи. Как он только себя не называл: император Антарктиды, C.O.R.P.S.E. (палестинский араб-беженец), великий японский сегун, С1423, Исав, L`'homme d'`Or (золотой человек), Цзян Синь, Иов, Джорап Кастро, Янош Норсес, а то и вовсе мышь. Его спутниками были самураи, черти, пророки, нацисты, священник и судьи. Ему угрожали злые божества: Иблис, Мора, Сатана, Платиновый Человек, Титан, Нахипотлирон и Наполеон Шикльгрубер. Он жил в постоянном страхе уничтожения — как мира в целом (геноцид, Армагеддон, Апокалипсис, Судный день, день устранения сингулярностей), так и себя лично (смерть, банкротство). Некоторые даты казались ему зловещими — в частности 29 мая».

Больницы. тяжелейшее медикаментозное лечение (мучительная инсулиновая терапия и уколы торазина), скитания и состояние «человек-зомби» — все это жизнь Нэша на протяжении ни много, ни мало тридцати двух лет! 32 года сущего ада для одного из самых прекрасных умов планеты. Но ученый мир не отвернулся от него, ему дали возможность «работать» в стенах Принстонского университета. Над ним хихикают студенты, обзывая его «Фантомом», который бессмысленно бродит наподобие приведения в университетских стенах.

И тут происходит настоящее чудо.

Возрождение

В 1990 году к Джону Нэшу возвращается нормальное сознание — он проходит поразительную ремиссию, которая заняла несколько лет. Нэш переживает не только интеллектуальное, но и духовное перерождение — он становится куда более лучшим человеком, чем был до болезни и, по мере сил, пытается отстроить то, что некогда повредил или уничтожил. Он возвращает к себе любимую женщину, свою жену Алисию.

Нобелевская премия в 1994. Фильм «Игры разума» и всемирная слава. Заслуженная научная старость с почетными лекциями и новыми премиями за работы полувековой давности. Но в то же время и забота о точно так же сошедшем с ума сыне.

И тут снова сказался его математический гений — ремиссией он, отказавшись от лекарств, был обязан совершенно уникально сформулированному своему внутреннему закону борьбы с шизофреническими мыслями в собственной голове. Он просто-напросто проверял их на рациональность и научился не обращать на них особого внимания. Но это далось ему очень тяжело — он часто повторял «становясь нормальным, ты теряешь связь с космосом, и потому я не рад выздоровлению».

Джон Нэш погиб 23 мая 2015 года (в возрасте 86 лет) вместе с супругой Алисией Нэш (ей было 83 года) в автомобильной катастрофе в штате Нью-Джерси. Водитель такси, в котором ехали супруги, потерял управление при обгоне и врезался в разделительный барьер. Обоих не пристегнутых пассажиров при ударе выбросило наружу, и приехавшие медики констатировали смерть на месте происшествия. Водитель такси был отправлен в госпиталь с травмой, не угрожающей жизни. Как говорится: «Мгновенная смерть вместе с любимой». Сказка, а не жизнь.

Искренне советую прочитать эту волнующую и грандиозную книгу о человеческом разуме. О прекрасном уме Джона Нэша