Кіріспе
Иерархиялық жүйеде бірнеше деңгейден өтетін циклдік құрылым – ажаулы бұрыш. Ажаулы бұрыш – жүйеде тек жоғары немесе төмен жылжып, бастапқы нүктеге оралып келу арқылы пайда болатын циклдік құрылым. Ажаулы бұрыштар өзіне-өз сілтеме жасау және парадоксқа алып келуі мүмкін. Бұл тұжырымды Дуглас Хофстадтер "Гедель, Эшер, Бах" еңбегінде ұсынған және кеңінен талқылаған, ал 2007 жылы жарық көрген "Мен – ажаулы бұрыш" кітабында одан әрі дамытқан. Қаптаған иерархия – ажаулы бұрыштың пайда болатын иерархиялық сана жүйесі.
A strange loop is a cyclic structure that goes through several levels in a hierarchical system. It arises when, by moving only upwards or downwards through the system, one finds oneself back where one started. Strange loops may involve self reference and paradox. The concept of a strange loop was proposed and extensively discussed by Douglas Hofstadter in Gödel, Escher, Bach, and is further elaborated in Hofstadter's book I Am a Strange Loop, published in 2007. A tangled hierarchy is a hierarchical consciousness system in which a strange loop appears.
Когнитивтік ғылымда
Хофштадтердің пікірінше, мидағы белсенді символдардың күрделілігі, оның толық емес теоремасында Гёдель дәлелдегендей, кез келген жеткілікті күрделі логикалық немесе арифметикалық жүйеге (Пиано аксиомалары арқылы арифметикаға мүмкіндік беретін) тән өзін-өзі сілтемелеуге алып келеді, нәтижесінде адам санасында таңғажайып циклдар пайда болады. Гёдель математика мен логикада таңғажайып циклдар бар екенін көрсетті: бұл математикалық және логикалық шындықтарға ғана емес, сонымен қатар осы шындықтарды білдіретін символдар жүйесіне де сілтеме жасайтын ұйғарымдар. Бұл "Бұл мәлімдеме жалған" сияқты мәлімдемелерде көрінетін парадокстарға әкеледі, онда сөйлемнің шындық негізі өзіне және өзінің айтуына сілтеме жасау арқылы табылады, бұл логикалық парадокс тудырады. Хофштадтер психологиялық "мен" осыған ұқсас парадокс нәтижесінде пайда болады деп санайды. Біз "мен" дегенмен тумаймыз – эго тәжірибе белсенді символдардың тығыз торысын өзіне-өзі бұра бастайтын бай және күрделі құрылымға айналдырғанда ғана біртіндеп қалыптасады. Осы көзқарас бойынша психологиялық "мен" – бұл повестьтік қиял, ол тек символдық деректерді қабылдау және сол деректерден өзі туралы әңгімелер құру қабілеті арқылы ғана құрылады. Соның салдарынан, көзқарас (ақыл) – біздің жүйке жүйеміздегі символдық белсенділіктің бірегей үлгісінің нәтижесі, яғни жеке тұлғаны құрайтын, субъективтілікті анықтайтын символдық белсенділіктің үлгісі басқалардың миында және тіпті жасанды мида да қайта жандануы мүмкін.
Төменгі себептік байланыс
Хофстадтер санамыз әлемді «төменге қарай себептілік» арқылы анықтайтын сияқты дейді, бұл жүйедегі себеп-салдар қатынасы кері айналатын жағдайды білдіреді. Хофстадтер мұның Гёдельдің толық емес теоремасын дәлелдеуде болатынын айтады: формуланың мағынасын білу арқылы, оның рас немесе жалған екенін ескіше әдіспен, яғни аксиомалардан «жоғары қарай» жүйелі түрде шығаруға тырыспай-ақ анықтауға болады. Бұл ғажап емес, таң қалдырады. Көбінесе математикалық болжаманың мәнін қарап, оның ішкі мазмұнына сүйене отырып, оның дұрыс немесе бұрыс екенін шеше алмаймыз. (169–170 беттер) Хофстадтер ұқсас «себептіліктің кері айналуы» өзін-өзі білетін саналарда да болады деп санайды. Сан өзін кейбір сезімдердің себебі ретінде қабылдайды («Мен» – менің тілектерімнің бастауымын), бірақ ғылыми модельдерге сәйкес, сезімдер мен тілектердің себебі – нейрондардың өзара әрекеттесуі. Формальдық жүйелердегі төменге қарай себептілік пен мидағы төменге қарай себептілік арасындағы параллельдіктерді Теодор Нену (2022) Хофстадтердің сана метафизикасының басқа да аспектілерімен бірге зерттейді. Нену жоғарыдағы цитатаның дұрыстығына күмән тудырып, «өзі туралы айтады» деген сөйлемге назар аударады (бұл сөйлем логик Леон Хенкиннің есімімен аталады). Дұрыс метаматематикалық таңдаулар жасалса (Хилберт-Бернейдің дәлелдеу шарттары орындалмаса), зерттеліп отырған арифметикалық жүйе үшін формальды түрде шешілмейтін (немесе тіпті формальды түрде жоққа шығарылатын) Хенкин сөйлемдерін құруға болады. Бұл жүйе Годель, Эшер, Бахта қолданылған Хофстадтердің типографиялық сан теориясы, немесе Пеано арифметикасы, немесе басқа да жеткілікті бай формальды арифметика болуы мүмкін. Демек, «өзі туралы дәлелденетінін айтатын» сөйлемдердің мысалдары бар, бірақ олар көрсетілген цитатада сипатталған төменгі себептік күшке ие емес.
Merely from knowing the formula's meaning, one can infer its truth or falsity without any effort to derive it in the old fashioned way, which requires one to trudge methodically "upwards" from the axioms. This is not just peculiar; it is astonishing. Normally, one cannot merely look at what a mathematical conjecture says and simply appeal to the content of that statement on its own to deduce whether the statement is true or false. (pp. 169–170)
Hofstadter claims a similar "flipping around of causality" appears to happen in minds possessing self consciousness. The mind perceives itself as the cause of certain feelings ("I" am the source of my desires), while according to popular scientific models, feelings and desires are strictly caused by the interactions of neurons. The parallels between downward causation in formal systems and downward causation in brains are explored by Theodor Nenu (2022), together with other aspects of Hofstadter's metaphysics of mind. Nenu also questions the correctness of the above quote by focusing on the sentence which "says about itself" that it is provable (also known as a Henkin sentence, named after logician Leon Henkin). It turns out that under suitable metamathematical choices (where the Hilbert Bernays provability conditions do not obtain), one can construct formally undecidable (or even formally refutable) Henkin sentences for the arithmetical system under investigation. This system might very well be Hofstadter's Typographical Number Theory used in Gödel, Escher, Bach or the more familiar Peano Arithmetic or some other sufficiently rich formal arithmetic. Thus, there are examples of sentences "which say about themselves that they are provable", but they don't exhibit the sort of downward causal powers described in the displayed quote.
Мысалдар
Хофштадтер Бахтың «Канон по тонусу», М. К. Эшердің «Суар», «Қолдар салу», «Көтерілу және түсу» суреттерін, сондай-ақ жалған парадокс мысалы ретінде келтіреді, олар ғажайып циклдер идеясын көрсетеді, бұл идея Гёдельдің толық емес теоремасының дәлелінде толыққанды айқындалған. «Қайсысы бірінші – тауық па, жұмыртқа па» парадоксы – бұл ғажайып циклдердің ең танымал мәселесі. Өз құйрығын жеп жатқан айдаһар бейнеленген «Оуроборос» – рефлексивті цикл тұжырымының ең көне және әмбебап символдық бейнесінің бірі. Шепард тоны – ғажайып циклдің тағы бір мысалы. Роджер Шепардтың атымен аталатын бұл тон октавалармен бөлінген тон қатарының суперпозициясынан тұрады. Тонның негізгі жиілігі жоғары немесе төмен қарай жылжығанда, ол Шепард шкаласы деп аталады. Бұл үнемі көтеріліп немесе төмендеп бара жатқандай сезім тудыратын дыбыстық иллюзияны құрайды, бірақ ақырында жоғары немесе төмендемейді. Жан-Клод Риссе көрсеткендей, осыған ұқсас, үнемі арта түсетін темппен дыбыс құруға болады. Визуалды иллюзияларға Пенроз баспалдағы және шаштараз бағанасы жатады. Бағдарламалауда квин – сыртқы деректерсіз өзінің жаңа нұсқасын шығаратын бағдарлама. Ұқсас түсінік – метаморфтық код. Эфронның доминолары – ойыншының қалауына қарай өшпес төрт домино. Яғни, доминолар A > B > C > D > A ретімен орналасқан, мұнда x > y дегеніміз «ойыншы y-ге қарағанда x-ті артық көреді». Жеке қалаулар әрқашан транзитивті болады, Эфронның доминолары немесе тас-қағаз-қалып сияқты нақты ережелер берілген жағдайлардағы қалауларды қоспағанда; алайда, топтың жиынтық қалаулары транзитивті болмауы мүмкін. Бұл Кондорсе парадоксына әкелуі мүмкін, онда бір кандидаттан бастап, көпшілік қалауларының тізбегі арқылы бастапқы кандидатқа оралуы мүмкін, топтың нақты қалауын қалдырмайды. Бұл жағдайда, бір кандидат қарсыласын жеңеді, ол өз кезегінде басқа қарсыласты жеңеді және т.б., бастапқы кандидатты жеңетін кандидатқа жеткенше. Жалған парадокс және Рассел парадоксы да ғажайып циклдерді қамтиды, сондай-ақ Рене Магриттің «Имаж сатқындығы» картинасы да. Полисемияның математикалық құбылысы ғажайып цикл болып табылады. Денотациялық деңгейде термин бір ғана объектінің бірнеше математикалық объектіні білдіруі мүмкін жағдайларды көрсетеді. Tanenbaum (1999) қараңыз. Тас кесуші – әлеуметтік және табиғи иерархияны ғажайып цикл ретінде түсіндіретін оқисы бар ежелгі жапон ертегісі.