Ошибка умного Ганса и другие ошибки

Грянул марш, и на арене цирка появился веселый пес. Он оглянулся на вышедшего вслед за ним дрессировщика, поприветствовал публику и всем своим видом показал, что готов к работе. И работа началась. Дрессировщик называл цифру, и собака немедленно приносила картонный квадратик с этой цифрой — десять квадратиков с цифрами от единицы до десяти лежали на арене. Пять? Пожалуйста! Девять? Извольте! Но это еще что! Собака могла складывать, вычитать, делить, умножать! Сколько будет три плюс четыре? Собака немедленно приносила квадратик с цифрой «семь». А сколько останется, если от восьми отнять три? Появлялся квадратик с цифрой «пять». Умножить? Пожалуйста. Например, три на три. Девять. Верно. А если разделить восемь на четыре? Два. Правильно!

А чтоб публика не думала, будто собака заранее натренирована, то есть выдрессирована на определенные цифры, дрессировщик предлагает кому-нибудь из публики задавать вопросы. Желающих много. Со всех сторон слышатся возгласы. Собака растерянно смотрит на хозяина, и тот просит задавать вопросы по очереди. Хорошо. Трижды три? Собака немедленно приносит квадратик с девяткой. Десять минус пять? Остается пять — собака отвечает без ошибки.

Но вот из публики задают вопрос — сколько будет шесть умноженное на два. На арене такого квадратика нет — цифры на них только до десяти. Что ж, ученый пес может ответить и устно: он лает двенадцать раз. А если надо — пролает и пятнадцать и двадцать. Может и сто и двести, если хватит у зрителей терпения.

Собаки-математики — не редкость в цирке или на эстраде. Бывают в цирке и лошади-математики — они отвечают на вопросы, ударяя копытом столько раз, сколько надо. И никогда не ошибаются, даже если им, как и собакам, как и другим зверям-математикам (выступают в этой роли и слоны и ослики), надо извлечь квадратные корни. И делают они это, совершенно не умея считать. Да, именно так. Потому что это всего-навсего цирковой трюк, фокус.

…Собака выбегает на арену. Квадратики с цифрами ей знакомы — уложены они в привычном для собаки порядке. И все — «на одно лицо», то есть она не знает разницы между цифрами. Вот прозвучал вопрос. Допустим, дважды два. Собака по знаку хозяина бежит вдоль квадратиков с цифрами. Когда она поравнялась с цифрой четыре, хозяин-дрессировщик делает незаметный условный знак. И в ту же минуту собака хватает карточку с цифрой четыре. Так повторяется много раз — дрессировщик всегда подает условный знак в ту секунду, когда собака оказывается у квадратика с нужной цифрой. Задача дрессировщика — научить собаку по сигналу брать карточку, которая находится около нее. Сигналом может быть и незаметный для публики жест, и свисток — специальный, конечно, издающий звуки, которые не слышит человек, но хорошо слышит собака — ведь у нее слух во много раз тоньше, чем у человека.

Это относится и к лошадям, и к другим животным-математикам. То же и с «устным счетом»: по сигналу дрессировщика собака начинает лаять и продолжает лаять до тех пор, пока не увидит условный сигнал. А подает его хозяин в нужный момент. Например, спросили собаку, сколько будет шесть умноженное на два. Собака начинает лаять. Когда она пролаяла двенадцать раз, дрессировщик подает сигнал, и собака тут же умолкает. Ответ на вопрос правильный!

Лошади и ослики отбивают копытами нужное число ударов и прекращают удары по незаметному зрителям сигналу дрессировщика.

Животные-математики, как мы уже говорили, — фокус. Об этом многие догадываются или даже знают и не сердятся на такой «обман» — все равно интересно смотреть.

А вот с орловским рысаком Умным Гансом было совсем иначе — многие люди были абсолютно уверены, что лошадь обладает математическими способностями. И не только математическими, но и лингвистическими — понимает вопрос, заданный ей не только по-немецки (эта лошадь жила в Германии), но и по-французски, и по-английски. Она подходила к грифельным доскам, на которых были написаны различные слова, и безошибочно выбирала предложенное ей слово (указывала на него мордой). Она отвечала и на очень сложные вопросы: на какой день недели, например, падало определенное число, — отбивала копытом один раз, если падало это число на понедельник, два — если на вторник, три — на среду и так далее. Ганс мог играть и в карты: если требовался туз, он ударял копытом один раз, король — два, дама — три, валет — четыре раза. Если видел десятку, бил копытом десять раз.

Цирковой номер «собака-математик» всегда пользуется большим успехом.

Но особенно способен он был в математике — делил и умножал, складывал не только целые числа, но и дроби, отбивая сначала знаменатель полученного числа, потом — числитель.

Его хозяин Вильгельм фон Остен не делал из своего Ганса секрета: любой желающий мог посетить небольшой дом на Грибеновштрассе в Берлине, где по мощеному дворику разгуливал Ганс, и собственными глазами убедиться в способностях лошади.

Началось все в конце прошлого века. Фон Остен очень любил лошадей и считал, что люди недооценивают их способностей. И если уж не все лошади способны логически мыслить, то некоторые — определенно. И в частности — Ганс.

Четырнадцать лет — в жару и мороз, в ненастье и в хорошую погоду, не пропуская ни одного дня, — фон Остен, горевший желанием, как он сам говорил, «доказать способность лошади к мышлению», занимался со своим питомцем. Ганс был способным учеником, и если не так уж быстро усваивал уроки хозяина, то, усвоив их, помнил все прочно.

В 1901 году о необыкновенной лошади стало широко известно. Сотни, может быть, тысячи статей в газетах, журналах были посвящены Умному Гансу, о нем писались серьезные ученые труды. Очевидцы рассказывают, что «работа» Ганса производила неизгладимое впечатление. Лошадь отвечала на вопросы не только правильно, но делала это четко и совершенно не задумываясь. В способности Ганса поверили и некоторые серьезные ученые. Тем более, что обвинять в плутовстве фон Остена не было оснований: он не брал ни с кого денег за демонстрацию «работы» Ганса. Однако было немало людей, которые не хотели или не могли поверить в способности Умного Ганса, считали, что это — либо дрессировка, либо какой-то хитрый трюк. В сентябре 1904 года была создана специальная комиссия во главе с известным в то время психологом профессором К. Штумпфом. Хозяин Ганса не возражал — он-то ведь точно знал, что Ганс действительно мыслит и разговаривает. (Или по крайней мере был твердо убежден в этом.)

Комиссия подтверждает: да, действительно, Гансу никто не подсказывает, никто не помогает. Таким образом, вопрос о дрессировке был исключен. Но если так — необходимо очень внимательно изучить способности необыкновенной лошади.

Для этой цели была создана вторая, еще более серьезная комиссия.

Теперь уже не для проверки — дрессирован ли Ганс, а для проверки самого Ганса.

Работа проводилась в присутствии объективных свидетелей, и с первых же дней Ганс подтвердил, что он не зря звался Умным: он спокойно отвечал на вопросы, кивая головой сверху вниз, если ответ давал положительный, или качал головой из стороны в сторону, если хотел сказать «нет». Он и задачи решал, и слова угадывал, и дни недели определял точно. Да, все так. И тем не менее…

Еще в XIX веке было доказано рядом крупных ученых, что человеку очень часто бывает трудно, а порой даже невозможно скрыть свои мысли: непроизвольное движение рук или губ, выражение глаз, положение тела, даже дыхание могут выдать человека. Молодой ученый Оскар Пфунгст — тогда помощник Штумпфа, впоследствии известный психолог — предположил, что человек, сам, конечно, того не подозревая и не желая, как-то помогает лошади, подсказывает ей положительный или отрицательный ответ, сообщает, сколько раз стучать копытом. (Точнее — когда перестать стучать.) Ну, например, человек спрашивает, сколько будет пять помноженное на пять. Лошадь начинает отбивать копытом удары. Человек внимательно следит за ногой лошади или напряженно считает число ударов. Вот лошадь ударила двадцать четвертый раз. Слушающий напрягся еще больше… Двадцать пятый… Человек сделал какое-то непроизвольное движение, или вздохнул, или глотнул воздух, или чуть поднял голову — для Ганса это оказывалось достаточным, служило сигналом, что больше не надо стучать копытом.

Или — отгадывание слов. Вот лошадь подошла к одной доске. На ней нет нужного слова. И она видит, что наблюдающие за ней люди спокойно смотрят на эту доску. Следующая — то же самое. Но вот лошадь подошла к доске, где написано слово, которое она должна отгадать. И увидала, как экзаменаторы чуть-чуть изменили позы, чуть вытянули шеи, чуть напряглись. И Гансу — удивительно наблюдательному Гансу — было достаточно, чтоб понять: это именно то самое слово, или та самая доска, на которую надо указать. Казалось бы — все просто. Но у Умного Ганса было много сторонников и защитников. И они сами пошли на то, чтоб проделать с Гансом эксперимент: скрыли хозяина от глаз лошади ширмой. Теперь уж никакие жесты или мимика не могли помочь Гансу. И все-таки он продолжал достаточно верно складывать, вычитать, умножать и делить (хотя на этот раз иногда и ошибался).

Телепатия — передача мыслей на расстоянии — так объясняли это многие. Другие были еще более категоричны — лошадь умеет считать. Но Оскар Пфунгст был упрям. Он предложил новую серию экспериментов: лошади задавал вопрос человек, не знавший ответа на него. И тут-то все и выяснилось: когда экспериментатор знал ответ, то и Ганс давал правильный ответ в 98 случаях из 100. Если же экспериментатор сам не знал ответа — Ганс в 90–95 случаях из 100 ошибался. (5-10 процентов угадывания вполне можно отнести к случайностям.)

Пфунгст тщательно проверил все «способности» Ганса. Естественно, никаких языков — ни немецкого, ни французского, ни английского — он не знал. Но «понимал» любой — звук человеческого голоса служил для него сигналом, и он начинал отстукивать ответ, а едва уловимое движение спрашивающего — сигналом для прекращения стука. И все-таки это была лошадь далеко не заурядная, и не зря звалась Умным Гансом. Но талант у нее был не математический и не лингвистический, а талант наблюдателя. Причем очень тонкого: Пфунгст в лаборатории и во время экспериментов с Гансом тщательно измерил движения, которые непроизвольно делал человек, задававший вопросы. Они зачастую оказывались почти неуловимыми — какие-то миллиметры. Но для Ганса этого было достаточно: он их улавливал. Значит, уникальная острота зрения плюс удивительная наблюдательность. Ну, а как же тогда понять правильные ответы на вопросы человека, спрятанного за ширмой? Оказывается, у Ганса было не только острое зрение, но и необыкновенный слух — он подмечал малейшие интонации, крошечные паузы, совершенно неразличимое для человека изменение частоты или глубины дыхания спрашивающего. И это тоже было сигналом для лошади.

Итак — Ганс оказался обыкновенной лошадью (то есть не умел ни читать, ни считать, ни мыслить логично, ни отвечать на вопросы), но лошадью с необыкновенным зрением, слухом и необыкновенной, просто феноменальной наблюдательностью.

Однако вывод комиссии удовлетворил далеко не всех. По-прежнему еще немало людей были убеждены, что Ганс способен мыслить. Особенно упорен был Карл Краль, работавший одно время вместе с Остеном, а с 1909 года, после его смерти, ставший владельцем Ганса. Краль продолжал упорно работать с Гансом и еще больше расширил его «репертуар». Мало того, он приобрел двух арабских жеребцов — Мухамеда и Царифа и занялся их воспитанием. Вскоре и эти лошади обнаружили недюжинные математические способности. Потом появился пони Гансхен, не менее талантливый, чем Ганс, Мухамед и Цариф, и, наконец, слепая лошадь Берто, не уступающая в «гениальности» своим сородичам.

Кроме математических способностей, они все проявляли и способности музыкальные.

А вслед за лошадьми появились гениальные собаки. И тоже в Германии. Они были настолько «гениальны», что нацисты использовали их в качестве пропаганды: вот, мол, что значит истинная немецкая порода! Хотя непонятно, почему к истинно немецким они отнесли и таксу, и английского дога, и фокстерьера. Кстати, именно фокстерьер по кличке Лумпи был особенно «гениальным» — не только бойко считал, но и сообщал всем желающим, который час, даже острил, отстукивая лапой (по системе азбуки морзе) целые фразы.

Однако и тут при ближайшем рассмотрении выяснилась полная несостоятельность «гениальных» собак. Более того — если лошади обладали необыкновенным слухом или зрением, собакам даже этого не требовалось — в большинстве случаев все сводилось к тщательной дрессировке. Правда, при этом собаки, конечно, тоже должны были обладать определенными способностями — подмечать малейшие знаки, подаваемые им хозяевами, хорошо слышать и так далее.

Ученые сказали свое слово и об Умном Гансе, и о «гениальных» собаках.

Однако почти за столетие, прошедшее со времени славы Умного Ганса, не раз еще вспыхивали споры о способностях животных буквально понимать человеческую речь, мыслить так же, как люди, прогнозировать далеко вперед свои поступки и так далее. И сейчас мы, наблюдая за лошадью, а особенно за собакой, часто удивляемся их сметке, находчивости, сообразительности. С трудом заставляем себя поверить, что собака не понимает языка человека, — настолько тонко чувствует она интонации человеческой речи, так точно чувствует настроение человека…

Но при всем при этом собака все-таки остается собакой, а лошадь — лошадью. И ни к чему приписывать им человеческие свойства и качества. У них собственных, еще до конца не познанных человеком, достаточно.

Когда ученые «разоблачили» Ганса, некоторые скептики впали в другую крайность: они объявили, что животные вообще не способны мыслить. (Впрочем, теория «животных-автоматов» существовала издавна, тут она просто выявилась в ином аспекте.)

Мы сейчас не будем обсуждать, мыслят ли животные, — это тема специальной книги, точнее, специальных книг, так как она очень и очень обширна. Скажем только, что элементарное мышление у животных есть, есть благоприобретенные привычки, поступки, поведение, которое нас часто поражает, есть и врожденные (условные и безусловные) рефлексы. Элементарную рассудочную деятельность животных сейчас, после работ И. П. Павлова, К. Лоренца, Н. Тинбергена, К. фон Фриша и других современных советских и зарубежных ученых, уже никто не может отрицать. Работы по изучению психической деятельности животных все больше расширяются. Однако каких бы успехов они ни достигли, вряд ли люди откроют способности животных читать, считать, мыслить по-человечески. Но многое откроют. Откроют и то, что сейчас еще неизвестно, непознанно, изучат и то, над чем уже чуть-чуть приоткрыта завеса.

Мы начали с математических способностей собак, точнее — с трюка, фокуса, умелой дрессировки. Ну, а если всерьез задуматься — могут ли животные считать?

Часто приписывают определенные математические способности птицам. Утверждают, будто лебеди, например, способны отличать четные числа от нечетных. Например, если пролетающая стая видит на воде другую стаю, в которой нечетное количество лебедей, — спустится, четное — пролетит мимо. Некоторые ученые утверждают, что птицы на гнездах способны узнать, какое у них количество яиц. И если одно забирают из гнезда — они тотчас же откладывают новое. Однако далеко не все согласны с этим. Если же птицы и откладывают яйца взамен взятых, то не потому, что сосчитали, сколько было и сколько осталось, говорят эти ученые, а потому, что видят пустое место в кладке. Это, пожалуй, скорее похоже на истину. Тем более, что мы знаем и такие примеры: кукушки откладывают свои яйца в гнезда других птиц, не изымая (или не всегда делая это) других яиц.

Что же касается млекопитающих, то и тут вопрос далеко не прояснен. Одни наблюдатели утверждают, что собака или кошка, у которой отобрали даже одного щенка или котенка, очень волнуется, другие говорят, что, если даже забрать всех, но оставить одного — животное не заметит этого.

Короче говоря — никто этим всерьез не занимался. Тем более, что зоопсихология как таковая вообще появилась сравнительно недавно. И до сих пор немало людей, даже причастных к науке, полностью отрицают способность животных, особенно птиц, ко всякой, даже элементарной, разумной деятельности, другие, напротив, считают, что некоторые животные, в особенности такие, как собаки или обезьяны, способны приблизиться в своей умственной деятельности к человеку.

Однако пока те опыты, которые были проделаны, и те наблюдения, которые были проведены, не дают еще возможности сделать сколько-нибудь серьезные выводы, тем более — обобщения.

Но среди опытов, проведенных над собаками, были и такие, которые должны нас заинтересовать, — они как будто бы имеют непосредственное отношение к теме нашего разговора о математических способностях животных.

Собака показывает фокусы с арифметикой? Это хорошо. А что она сама думает по этому поводу? Собаку не спросишь. То есть спросить-то можно, но ведь не ответит она. Однако есть другой способ — можно заглянуть прямо в мозг животного. Для этого достаточно вживить в мозг собаки несколько тоненьких проводочков-электродов (собаке это не причиняет никакого вреда, она даже не замечает их) и присоединить электроды к специальным приборам.

Быстро движется лента, и особые писчики вычерчивают на ней разные фигуры. Если собака спокойна, биоэлектрические токи, передающиеся через вживленные электроды на прибор, регистрируются в виде линии с мелкими зубчиками. Но вот вспыхнул яркий свет, раздался громкий звук — ну, в общем, животное что-то испугало. И сразу линия на ленте сделала резкий скачок. Потом животное успокоилось, и снова на ленте пошли ровные, едва заметные зубчики. И вот однажды во время эксперимента ученые стали «пугать» собак серией резких звуков. Экспериментаторы не ставили перед собой задачу выяснить, умеют ли собаки считать — задача была иная. Но попутно было сделано очень интересное наблюдение: при первом звуке на ленте появлялся активный «всплеск», но на второй уже собака почти не реагировала, а на третий вообще не обратила внимания. На четвертый — тем более. И вдруг на пятом — будто снова испугалась. А затем — сразу успокоилась и не обращала на звуки внимания до тех пор, пока не раздался десятый. А потом собака среагировала на пятнадцатый. Переменили серию звуков: стали давать короткие — по три сигнала в каждой серии, — и опять собака реагировала на первый, третий, шестой, девятый. Удлинили серию — в каждой теперь было по восьми. И снова — реакция на каждый первый, восьмой, шестнадцатый. Электрическая реакция собачьего мозга, записанная прибором, показывает, что собака как будто отсчитывает определенное количество коротких звуков… Но отсчитывает ли? Пока неизвестно. Может быть, тут что-то иное. Ведь был же случай, когда люди, причем очень серьезные люди, чуть не поверили в математические способности собаки.

Иван Петрович Павлов (1849–1936).

Однажды в лаборатории академика И. П. Павлова велась работа по выработке пищевого рефлекса у собаки на стук метронома: метроном работал 30 секунд и тут же собаке давали мясо. Собака быстро связала стук метронома и получение пищи. И едва начинал прибор работать — у нее начинал выделяться желудочный сок и слюна, даже если мяса не было. Частота работы метронома была 100 ударов в минуту. Затем решили проверить, как собака будет реагировать на метрономы, работающие в ином режиме. При звуке метронома, делающего 50 ударов в минуту, собака ошиблась — прореагировала так же, как на метроном, делающий 100 ударов в минуту (напомню, что метроном работает 30 секунд). Но, не получив мяса, она уже в следующий раз не обратила внимания на метроном, работающий в ином режиме. То есть прекрасно отличала звуки метрономов, работающих с частотою в 100 и 50 ударов в минуту.

Опыт расширили и усложнили: собаке предлагали метрономы, работающие с частотой 60, 70, 80, 90, 95 ударов в минуту. И подопытный пес быстро ориентировался. Наконец, дело дошло до метронома, работающего с частотой в 98 ударов в минуту. И тут собака оказалась на высоте, хотя далось ей это не сразу и не легко. Впрочем, то что собаке поначалу было трудно, — ничего удивительного: ведь метрономы звучали 30 секунд, делая в одном случае (при 100 ударах в минуту) 50 ударов, во втором (при частоте 98 раз в минуту) — 49. Неужели собака подсчитывала количество ударов? Очень похоже. И все-таки нет, не подсчитывала. Да и не пыталась это делать. Зато прекрасно улавливала частоту ударов, хотя интервал метронома, делающего 98 ударов, всего на 0,012 секунды больше, чем у делающего 100. И эту разницу собака улавливает.

Тонкий слух? Безусловно. А может быть, и еще чувство ритма? Конечно.

Все, кто видел в цирке или на эстраде дрессированных животных, обращали, конечно, внимание, что они работают в сопровождении музыки, или, как говорят, «под музыку». Врожденное чувство ритма помогает им усвоить «уроки», веселит их и бодрит.

Значит — чувство ритма? Безусловно. А может быть, музыкальные способности? И это не исключено. Во всяком случае, к собакам это можно отнести. Возможно, зоопсихологи или физиологи назовут это как-то иначе. Мы же, увидав и услыхав подпевающую своему хозяину или какому-нибудь музыкальному инструменту собаку (а такое бывает нередко), всерьез думаем о какой-то собачьей музыкальной одаренности.

Однако не будем делать никаких выводов. Да и как мы их можем делать (если говорить серьезно), когда ученым далеко не все ясно, когда исследования в этой области только-только начинаются.

Умеют ли животные считать? Умный Ганс не умел. Собаки, выступающие в цирке, тоже не математики. Но значит ли это, что ученых не ждут удивительные открытия на пути исследования «способностей» животных? Конечно же нет. Какие-то математические способности, видимо, у собак все-таки есть. Или особый слух? Не просто очень тонкий — это давно известно. А какой-то особый, может быть, музыкальный? И даже больше. После серии опытов с собаками на опознавание и классификацию гласных звуков (а, о, и, е) «Журнал эволюционной биохимии и эволюции» писал в 1975 году, что «результаты электрофизиологических исследований… указывают на подготовленность слуховой системы млекопитающих к опознаванию речевых сигналов».

А лошади? Об их музыкальности, чувстве ритма известно очень давно. С этим даже связан знаменитый исторический анекдот, о котором рассказывал Аристотель.

В Южной Италии существовал некогда греческий город-государство Сибарис. Его жители так любили всевозможные удобства и удовольствия, что слово «сибарит» уже в те времена стало синонимом праздного человека, безмерно увлекающегося радостями жизни. Одним из любимых развлечений сибаритов было смотреть на танцующих под звуки флейт лошадей. Поэтому всех лошадей в Сибарисе обучали этому искусству.

У Сибариса был постоянный соперник и противник — город Кретон. И вот когда в 510 году до новой эры между этими городами началась война, сибариты бросили против своих врагов кавалерию на сильных и холеных лошадях. Однако, завидев сибарисскую кавалерию, кретонцы не взялись за мечи — они взяли в руки флейты. Услышав первые звуки, лошади насторожились, а когда полилась знакомая мелодия, они танцующим шагом двинулись в сторону музыки, не обращая внимания на усилия всадников, пришли прямо в расположение врага, где сибариты и были взяты в плен.

По другой версии, лошади при звуках флейт поднялись на задние ноги и, сбросив всадников, принялись танцевать. Но так или иначе — это свидетельствует о том, что музыкальность лошадей была известна людям давно. И издавна они использовали эту особенность лошадей.

Ну кто не видел танцующих лошадей в цирке? Кто не любовался их изящным и легким бегом, не восхищался, как при смене музыки они меняют скорость бега, переходят с рыси на шаг и так далее. И ведь все это — в очень точном совпадении с музыкой. Дрессировщики считают, что животных надо дрессировать только под музыку, причем для лошадей она должна быть достаточно четкой, громкой, ритмичной. Это относится и к медведям, и к слонам, и к собакам, а вот обезьяны любят сумбурную музыку!

Сейчас изучается музыкальный слух многих животных. И безусловно, ученых еще ждут удивительные открытия. Изучаются и математические способности животных. И тут много очень нового и интересного. Установлено, например, что «математические способности» (возьму эти слова в кавычки, так как не беру на себя ответственность приравнять их к действительно математическим и действительно способностям людей) проявляют некоторые насекомые (в частности, пчелы), некоторые птицы (особенно попугаи), некоторые млекопитающие (наиболее «одаренные» тут обезьяны). И очень возможно, что и здесь немало сюрпризов преподнесут нам наши самые близкие соседи по планете. Надо только твердо помнить: да, очевидное может быть невероятным.

На первый взгляд совершенно очевидное лишь кажется таковым, на самом деле это невероятное. И, увлекшись этим «похожим», мы можем упустить очень и очень много интересного!