Дата: 10.01.2008

Предложен способ подсчета ценности научного исследования

Формулы Кнутсона в упрощенном виде. Вверху: "удивительность" (ценность) исхода эксперимента равна отрицательному логарифму его вероятности. Внизу: ожидаемая ценность эксперимента равна сумме произведений вероятности каждого исхода на его удивительность.

Физик из Массачусетсского технологического института Брюс Кнутсон (Bruce Knuteson) разработал способ, позволяющий количественно измерить ценность научного исследования. В препринте своей статьи Кнутсон предлагает считать работу тем более ценной, чем более неожиданными являются ее результаты.

Метод Кнутсона предназначен для физики высоких энергий, занимающейся в первую очередь исследованиями элементарных частиц (хотя, возможно, применим и в других областях науки). Специфика этой области, в частности, в том, что эксперименты, необходимые для ее развития, стоят дорого - например, бюджет Большого адронного коллайдера (БАКа) составляет более миллиарда долларов - а непосредственной экономической выгоды не приносят (хотя в целом человечество обязано физике высоких энергий значительной частью технического прогресса, не говоря уже о ее значении для теоретической науки).

С одной стороны, идея выражать значимость научного исследования численно может показаться порочной. Кнутсон, однако, подчеркивает, что это происходит каждый раз, когда учреждения, распределяющие деньги, принимают решение, какие именно проекты стоит финансировать. Соответственно, если критерии оценки можно сделать более четкими и формальными, то от этого все только выиграют.

Основной критерий Кнутсона заимствован из теории информации (ТИ) - отрасли математики, начало которой положил в 1948 году Клод Шеннон. С точки зрения ТИ, исходы события, имеющие разную вероятность, несут в себе разное количество информации: наименее вероятный - наиболее информативен. Иными словами, чем сильнее мы удивляемся, узнав об исходе события, тем больше информации мы получаем.

Несколько упрощая, можно сказать, что Кнутсон предлагает применить эту идею к научным экспериментам. Так, если оценивать эксперименты уже после их проведения, то можно считать, что эксперимент тем более ценен, чем менее ожидаем был его исход, чем больше он удивил. Например, ожидается, что запуск БАКа позволит наконец обнаружить бозон Хиггса (хиггс) - частицу, которая теоретически существует, но практически ни разу не была зафиксирована. По методу Кнутсона, обнаружение хиггса станет значительно менее ценным результатом, чем доказательство его отсутствия, если его вдруг удастся получить. Действительно, первое - предсказуемо, второе - поразительно. Первое подтвердит существующую теорию, второе приведет к ее кардинальному пересмотру.

В действительности предлагаемый метод несколько сложнее: он позволяет определять и фактическую (апостериорную) ценность уже проведенных экспериментов, и потенциальную (априорную) ценность планируемых, а также учитывает то, что далеко не всегда результаты

---

Оригинал статьи находится на сайте Lenta.ru