On dual-use technologies

Dual-use technologies are technologies that can be applied both for causing death and destruction and for more benign purposes. An xkcd strip last month illustrates the concept beautifully by recycling Isaac Newton's cannonball thought experiment:

In my 2016 book Here Be Dragons: Science, Technology and the Future of Humanity, I point out at some length the troublesome fact that many emerging technologies have this dual-use feature, and that the dangers are in some cases of such a magnitude that they can mean the end of civilization and humanity. How should we react to this fact? I often encounter the attitude that since there are no inherently good or evil technologies but only good or even uses of them, engineers need not worry about ethical concerns when deciding what to develop. In my recent manuscript Vetenskap på gott och ont (in Swedish) I wholeheartedly condemn that attitude, and view it as an attempt to fall back on a simple one-liner in order to grant oneself the luxury of not having to think inconvenient thoughts ("ett simpelt slagord avsett för att slippa tänka obekväma tankar") or take responsibility for the consequences of one's work.

What to do instead? In Here Be Dragons I admit not having any easy answers to that, but suggest that an improved understanding of the landscape of possible future technologies and their consequences for humanity would improve the odds of a happy outcome, and that it might be a good idea to launch some IPCC-like international body with the task of summerizing our (sparse, but improving) knowledge in this field and making that knowledge available to decision makers on all levels (IPCC is short for Intergovernmental Panel on Climate Change). I was pleased to learn, quite recently, that Daniel Bressler at Columbia University and Jeff Alstott at MIT have developed, in some detail, a similar idea for the highly overlapping field of global catastrophic risk. Do have a look at their report The Intergovernmental Panel on Global Catastrophic Risks (IPGCR): A Proposal for a New International Organization.

Bornemark fantiserar

Vad är det med ateismen som är så provocerande? Den kan uppenbarligen få även personer som inte bekänner sig till någon religion och därför inte behöver känna sig angripna (påfallande ofta rör det sig om akademiskt välmeriterade debattörer) att gå så i taket att de tillgriper rent hittepå i sina försök att framställa ateismen i negativ dager. Jag kan inte påstå att jag förstår psykologin i detta fenomen, men om jag ändå skall våga mig på en gissning så tror jag att xkcd-teckningen ovan bär på en stor del av sanningen: att de här debattörerna smickrar sina egon genom att inta en position som de uppfattar som mer sofistikerad än den skäligen enkla ateismen.

Case in point: gårdagens Understreckare i SvD, rubricerad Scientismen tolererar bara sin egen tro, av Jonna Bornemark, docent i filosofi vid Södertörns högskola.^1,2 Bland många andra mer eller mindre fria fantasier bjuder hon på följande:

Nyateisterna menar sig [...] stå för ett universellt och tidlöst förnuft som alla en dag kommer att omfatta. De strävar inte bara mot sekularisering utan mot en "scientifiering" av all politik och kultur, och missionerar för en scientistisk världsbild. I denna världsbild är det inte heller bara religionen som är problematisk, utan även humaniora och samhällsvetenskap anses antingen över­flödiga eller som outvecklade grenar av evolutionsbiologin.

Jag kan inte på rak arm komma på någon som står för det åsiktsknippe som Bornemark här svepande tillskriver "nyateisterna", men för all del, låt oss anta att någon sådan person faktiskt finns. Det hör då enligt min mening till god ton, när man som Bornemark refererar så här pass bisarra ståndpunkter, att vara mer konkret med vem man avser, samt belägga sina påståenden med källhänvisningar och/eller citat. Hennes metod här påminner om den som söker upp en muslimsk fundamentalist och islamist, lockar ur denne några riktigt gräsliga och antidemokratiska yttranden, och sedan tillskriver dennes uppfattningar muslimer i största allmänhet.

För en mer utförlig genomgång av dumheterna i Bornemarks text rekommenderar jag en bloggpost av Patrik Lindenfors, som redan i rubriken ställer en i sammanhanget befogad fråga: Flest fel i en understreckare någonsin?

Fotnoter

1) Jag hade i höstas det något blandade nöjet att sitta i samma panel som Bornemark, för en publik diskussion över temat "Är ateism en religiös tro?".

2) Just Södertörns högskola har dragit på sig ett rykte som ett näste för antivetenskapliga och postmoderna flummerier. Huruvida det ligger något i detta (utöver att de sedan 2010 har en rektor med klart vetenskapsfientliga böjelser) har jag inte haft någon bestämd uppfattning om, men de senaste dagarnas flöde av debattinlägg med avsändaradress Södertörn ger onekligen en antydan om att så är fallet. Förutom Jonna Bornemarks artikel syftar jag här på en DN-artikel av Hans Ruin (professor i filosofi vid samma högskola) som under rubriken Den praktiska filosofins elände levererar ett budskap som (utöver att han vantrivs i nutiden) verkar koka ned till att att filosofin borde ge upp alla försök att resonera rationellt. Ruin har fått välriktade svar från i tur och ordning Per Kraulis, PC Jersild och Per Sandin, och i en replik i dagens DN understryker Ruin på nytt sitt avståndstagande från analytiskt resonerande.

Asimovs tre robotlagar, permuterade

Med superintelligens menar Nick Bostrom, i sin bok Superintelligence: Paths, Dangers, Strategies från 2014, på ett ungefär en intelligens som vida överskrider den mänskliga i alla väsentliga avseenden. Han menar att det är troligt att vi så småningom lyckas skapa en superintelligent maskin, och att det långt ifrån kan uteslutas att detta händer inom något eller några få decennier. Jag instämmer i min nya bok Here Be Dragons: Science, Technology and the Future of Humanity. Både Bostrom och jag ägnar stort utrymme i våra respektive böcker åt Eliezer Yudkowskys begrepp Friendly AI, vilket går ut på att den allra första superintelligenta maskinen i förväg behöver ha försetts med värderingar och mål som leder fram till att den i senare skeden prioriterar mänsklig välfärd, ty i annat fall kan det gå riktigt illa för oss människor. I sin inflytelserika och läsvärda uppsats Artificial Intelligence as a Positive and Negative Factor in Global Risk från 2008 skisserar Yudkowsky vikten av och svårigheterna i att lyckas med Friendly AI. Han nämner också en primitiv föregångare i form av Asimovs tre robotlagar, vilka i den på Wikipedia redovisade svenska översättningen lyder som följer:

1. En robot får aldrig skada en människa eller, genom att inte ingripa, tillåta att en människa kommer till skada.

2. En robot måste lyda order från en människa, förutom om sådana order kommer i konflikt med första lagen.

3. En robot måste skydda sin egen existens, såvida detta inte kommer i konflikt med första eller andra lagen.

Dessa utgör en grundpremiss för många av Isaac Asimovs science fiction-berättelser från 1940-talet och framåt. De kan vid första påseende förefalla utgöra en enkel lösning på Friendly AI-problematiken, men skenet bedrar, och ett ständigt återkommande tema i Asimovs författarskap är hur lätt det kan gå snett på så vis att lagarna ger upphov till det som AI-forskare och futurologer idag kallar pervers insantiering.

Webbserien xkcd tog i förra månaden upp frågan om vad som händer om man kastar om prioritetsordningen mellan de tre lagarna:

Som en första rudimentär övning i att analysera konsekvenserna av en given formaliserad robotetik tycker jag detta är utmärkt. Dock undrar jag om inte en minst lika trolig konsekvens av den femte permutationen är ännu ett fall av killbot hellscape, om maskinerna kommer fram till att människorna, i deras allmänna nyckfullhet, utgör en säkerhetsrisk gentemot maskinerna, och därför bedömer att det är nödvändigt att i förebyggande syfte avskaffa mänskligheten.

Några favoritepisoder ur Existential Comics

Vi som gillar filosofi- och vetenskapsnördiga engelskspråkiga tecknade serier lever i goda tider. Mina favoriter är nog Randall Munroes xkcd, Zach Weinersmiths Saturday Morning Breakfast Cereal (SMBC), och Corey Mahlers Existential Comics.¹ Av dessa tre är det bara xkcd som jag regelbundet återger här på bloggen, men det beror inte på att de båda andra skulle vara sämre, utan på att de sällan har det behändiga format som jag önskar att bilder jag lägger upp på bloggen skall ha.² Så när jag nu vill ägna denna bloggpost åt att slå ett slag för den intelligenta och folkbildande Existential Comics, som gärna tar hjälp av modern populärkultur för att förklara de stora filosofernas tankegångar, så avstår jag från att klippa in bilder och nöjer mig istället med att länka till några av mina favoritepisoder:

• Karl Marx spelar Monopol med Sigmund Freud, Rudolf Carnap och Friedrich Nietzsche. Det ser ut att gå illa för honom, men... clickbait!

• När Marx en tid senare möter sina filosofvänner i ett parti poker har de lärt sig en del om hans metoder.

• Om filosofi vore fotboll: VM-final mellan Frankrike och Tyskland. (Monty Python var, som en del läsare kanske minns, inne på något liknande redan 1974.)

• Immanuel Kant vs Simone de Beauvoir.

• På skattjakt med Thomas Hobbes, Karl Marx, John Rawls och Ayn Rand.

• Ett av mina favoritgräl bland nutida filosofer är det mellan David Chalmers och Daniel Dennett om zombier. Men tänk om de själva vore zombier!

• Kombinationen stängningsdags, obetald barnota, Derek Parfit, Slavoj Zizek, Noam Chomsky och Peter Singer bör om möjligt undvikas.

• Om David Hume vore Kapten Kirk och Bertrand Russell vore Mr Spock.

• Om Sartre vore Seinfeld och Kierkegaard vore Kramer.

• Trolleyologi (som jag skrev om för några år sedan) är en klass av moralfilosofiska tankeexperiment som syftar till bättre inblick i våra spontana moraliska ställningstaganden genom att så gott det går söka isolera enskilda aspekter i dessa. I en aktuell Existential Comics-episod får vi veta hur trolleyologi skulle kunna te sig om den istället omfamnade hela det slags vittförgrenade komplexitet som våra verkliga moraliska ställningstaganden dagligen inbegriper.

• Mitt under pågående rättegång ilsknar Sartre till på Nietzsche och ballar ur en smula.

Fotnoter

1) En härlig serie i samma anda är Andrew Valdens Rymdslottet, men den kommer ändå inte med i min uppräkning här eftersom den är på svenska, och dessutom noga räknat inte är någon tecknad serie.

2) Ändå tillät jag mig att reproducera en episod av SMBC i somras. Och här är en SMBC-pärla i det lite mindre formatet:

Om fasdiagram

Det sägs ofta att vattnets smältpunkt är 0°C, och att dess kokpunkt är 100°C. Dessa fasövergångsvärden är dock inte absoluta, utan beror på lufttrycket. Redan på 3000 meters höjd är lufttrycket så lågt att kokpunkten hamnar strax under 90°C, vilket gör att man på dessa höjder inte kan koka lika varmt kaffe som i vanliga fall (annat än med tryckkokare). Så här ser vattnets fasdiagram ut:

Olika substanser har olika fasdiagram, men vissa karaktäristika, som förekomsten av en trippelpunkt, är ofta återkommande. Se t.ex. ubåtens fasdiagram (något mindre känt än vattnets), vilket ser ut så här:

Den övre bilden är hämtad från Wikipedia, medan den nedre kommer från det aktuella avsnitt av xkcd-tecknaren Randall Munroes frågespalt What if, i vilket han lärorikt och belysande besvarar den viktiga läsarfrågan "What if you released a submarine into Jupiter's atmosphere? Would it eventually reach a point where it would float? Could it navigate?". Jag rekommenderar frågespalten varmt, inklusive den samling i bokform som kom förra året och som även finns i svensk översättning.

En pompös filosofisk posör

Jag har flera högt begåvade vänner som avvisar filosofi såsom ett tröttsamt bollande med ord utan några som helst praktiska konsekvenser. Detta är en inställning jag inte alls delar, och jag finner stort utbyte och angelägna insikter hos exempelvis Paul Boghossian, Nick Bostrom, David Chalmers, Daniel Dennett, Thomas Nagel, Derek Parfit, Eric Schwitzgebel och Peter Singer för att nu bara nämna några av mina favoriter bland nutida filosofer. Dock kan jag känna en viss förståelse för vännernas inställning när jag läser den tyske filosofen Markus Gabriels senaste bok, som i år utkommit på svenska med titeln Varför världen inte finns. Ett tröttsamt bollande med ord är precis vad författaren bjuder på, och jag vill mycket starkt avråda läsekretsen från att kasta bort tid på denna bok.

Gabriel är något slags underbarn eller rising star inom tysk filosofi - eller i alla fall är det så hans bok marknadsförs. Hans självbild drar åt det pompösa hållet. Redan på sidan 9 får vi veta att vi idag lever i nyrealismens tidsålder, vilken han i sällskap med en italiensk kollega ringde in den 23 juni 2011 - en nyrealism som läsaren leds att förstå mest bygger på Gabriels eget arbete. När han i inledningen av Kapitel 3 (s 78) gör en liten rekapitulation låter det så här:

Låt oss börja med att ta upp vår första stora insikt, meningsfältsontologins ekvation:
existens = framträdande i ett meningsfält

För den matematiskt skolade läsaren framsår givetvis ordet "ekvation" som en smula malplacerat ("definition" eller "karaktäristik" hade säkert passat bättre, förutsatt att Gabriel har klart för sig vilket av dessa han menar, vilket inte är säkert), men man skulle ändå kunna hoppas att "insikten" blir begriplig genom att begrepp som "meningsfält" förklarats i tidigare kapitel. Och visst, dessa kapitel bjuder på ansatser till sådana förklaringar, men jag kan inte påstå att jag efter att ha tagit del av dessa begriper vad som menas med "meningsfältsontologins ekvation" och än mindre varför vi skulle tro på den. Gabriel gör anspråk på att resonera med precision, men verkar i själva verket i stort sett okunnig om hur precisa resonemang går till.¹ De logiska kortslutningarna i hans framställning är många; här några illustrativa exempel:

• På s 62-67 diskuterar Gabriel hur många grundläggande "substanser" det finns: en (monism), två (dualism) eller flera (pluralism). Efter att ha sagt sig vederlägga monismen (på grunder som jag emellertid inte förstår) återger han Descartes dualistiska ståndpunkt, vilken han finner "grundlös", och anser sig därmed (s 67) med uteslutningsmetoden ha kommit fram till pluralismen. Men att någon (som t.ex. Descartes) ger ett försvar för dualismen som visar sig grundlöst implicerar inte att dualismen är falsk. Och om nu det skulle vara sant, som Gabriel några sidor tidigare (s 63) hävdar, att dualismen jämfört med monismen "är mycket lättare att vederlägga, då den redan ytligt sett är absurd", varför presenterar han inte då en sådan vederläggning? De retoriska frågor han omedelbart därefter ställer - "Om man antar två substanser, hur vet man då att det inte finns fler än två? Varför två snarare än tjugotvå?" - utgör inte mycket till argument, och än mindre någon vederläggning, men längre än så verkar Gabriel inte komma i just denna fråga.
• På s 94 anför Gabriel följande:
  Om jag säger att Judith har huvudvärk, förutsätter jag att såväl Judith som huvudvärk existerar. Annars kunde Judith ju inte ha huvudvärk. Gäller detta för utsagor generellt, så gäller det också för negativa utsagor. Om vi hävdar att Judith inte har någon bil, underförstår vi att såväl Judith som bilar existerar, bara det att ingen bil just nu är i Judiths ägo.
  Nej, så är det inte. Om jag säger att mänskligheten (hittills) inte byggt någon Dysonsfär, så underförstår jag inte att Dysonsfärer förekommer på annat håll än på vår egen bakgård. Här, liksom på andra håll i boken, har de Gabrielska tankelapsusarna ett tydligt Martin Lembke-aktigt drag.²
• Gabriel drar sig inte för att, när han angriper ståndpunkter han inte gillar, tillgripa epistemologins allra mest trötsamma trumfkort: det radikalskeptiska "haha, du kan inte veta om alltsammans du hävdar i själva verket bara är inbillning!". Så här heter det t.ex. på s 36, där han angriper (sin egen halmgubbeversion³ av) materialismen:
  Materialisten menar att våra inbillningar om icke-materiella föremål bara finns eftersom vi befinner oss i vissa materiella tillstånd som handlar om något. Av det följer att även materialisten befinner sig i ett visst materiellt tillstånd när han tänker tanken "Det finns bara materiella tillstånd". [...] Hur kan han vara säker på att de materiella tillstånd som han tänker på inte är inbillningar utan verkligen är materiella?
  Kontrastera detta med hur han noggrant undviker att utsätta sina egna ståndpunkter för motsvarande kritik. På s 125 läser vi t.ex. följande:
  Om vi faktiskt varseblir att ett äpple ligger i fruktskålen, så varseblir vi ett äpple i fruktskålen och inte en visuell bild av det. Det framgår redan av att godtyckligt många olika personer kan varsebli samma äpple, även om varje person kommer att se det på sitt särskilda sätt.
  Jag kan hålla med Gabriel om att vi varseblir äpplet, men det hade varit klädsamt (givet hans stränga kritik mot materialismen) om han hade medgivit att för att undvika cirkelresonemang är den enda evidens han kan anföra sin egen varseblivning dels av äpplet, dels av ett antal personer som säger sig ha varseblivit äpplet.

Så här håller Gabriel på, sida upp och sida ned. Hans huvudtes är att världen (definierad på s 78-79 som "meningsfältet av alla meningsfält, det meningsfält där alla andra meningsfält framträder") inte existerar, och av detta drar han långtgående slutsatser, som t.ex. (s 134) att "alla världsbilder är falska". Alltsammans verkar dock, såvitt jag kan bedöma, vara trams.

Mot slutet av boken kommer ett kapitel om "religionens mening" vilket, utöver en massa Kirkegaard-referenser, bäst kan sammanfattas med den inledande repliken i följande välkända xkcd-teckning:

Fotnoter

1) En annan tolkning skulle kunna vara att Gabriel visst förmår argumentera stringent, och att han gör det i sina fackfilosofiska uppsatser, men att han fallerar när det gäller att i en bok som denna framställa sina tankegångar populärt. Jag har dock mycket svårt att tro att så är fallet, ty varför skulle någon som faktiskt behärskar stringenta resonemang tillåta sig att presentera det slags sörja som denna bok utgör?

2) Martin Lembke är känd för att vid Lunds universitet 2012 ha belönats med doktorsexamen för att ha tänkt ut ett nonsensartat så kallat Gudsbevis, i vilket Guds existens konkluderas på ett sätt som liknar Gabriels slutsats om bilars existens.

3) Gabriel lägger mycket kraft på att attackera det han kallar naturvetenskapens världsbild. Den som tagit del av mina egna utläggningar om densamma kommer dock inte att känna igen mycket i Gabriels bisarra nidbild, enligt vilken anhängare av ett naturvetenskapligt betraktelsesätt förnekar existensen av kärlek, skönhetsupplevelser, kaffefläckar, soffbord och allt annat utom elementarpartiklar.

Rätt i nyllet på fysik!

Visserligen gör sig biologen skyldig till ett visst mått av stenkastning i glashus, och visserligen tycker jag egentligen att det i första hand bör vara matematikerns privilegium att plocka ned den arrogante fysikern på jorden,¹ men följande dagsfärska avsnitt av xkcd är för roligt för att inte återge. In your face, physics!

Fotnot

1) Detta bör såklart inte förstås som annat än lite kärleksfullt gnabbande från min sida. Jag har stor respekt för fysikämnet, och såväl några av mina bästa vänner som några av mina största idoler (inklusive Richard Feynman) är fysiker.

Till alla barn och ungdomar

Jag vet inte hur många mindreåriga läsare denna blogg har, men följande är till er, för att ni skall få ett hum om hur världen gestaltade sig på vår tid:

Then we have a bit of a situation

Very often on this blog, I have used Randall Munroe's xkcd comic in order to underline som view of mine or some interesting idea. Today, let me treat you to a real classic, dating way back to 2006 - the very year that xkcd was launched.

It is not clear to me whether the Senator appearing in the comic is intended to be someone in particular or just a generic Christian conservative Republican. To show the timeliness of the comic, still today in 2014, let me remind readers of the recent U.S. midterm elections and pretend that the person in question is the Oklahoma Republican Senator James Inhofe, who took office in the U.S. Senate 1994, and who was reelected earlier this month for his fourth full term. Congratulations, America - a lovely choice!¹

Inhofe is best know as an aggressive anti-environmentalist and anti-scientist. He suggested in an oft-quoted Senate floor speech in 2003 that "manmade global warming is the greatest hoax ever perpetrated on the American people". Regular readers of this blog will probably find his suggestion outrageous, but he does have evidence for his view. This evidence appears in the Bible. Here is what Inhofe said in a radio interview on August 2, 2012:

Well actually the Genesis 8:22 that I use in there is that "as long as the earth remains there will be seed time and harvest, cold and heat, winter and summer, day and night," my point is, God's still up there. The arrogance of people to think that we, human beings, would be able to change what He is doing in the climate is to me outrageous.

Footnote

1) Or not.

Zombier i tunnelbanan

Idag bjuder jag på en gammal xkcd-teckning föreställande zombier i tunnelbanan. Till eventuell besvikelse för dem i läsekretsen som delar mitt intresse för medvetandefilosofi är det dock inte fråga om några så kallade filosofiska zombier - dessa av filosofen David Chalmers så omhuldade hypotetiska varelser som i sina fysiska manifestationer är på pricken lika dig och mig, som dock inte har något verkligt inre liv, och som bekämpats så mästerligt av både Daniel Dennett och Eliezer Yudkowsky. Nej, här är det frågan om ett annat slags zombier, nästan lika skrämmande:¹

Fotnot

1) Jag känner mig nästan säker på att xkcd-tecknaren Randall Munroe funnit inspiration till sin teckning (publicerad den 15 juli 2009) i David Heatley snygga New Yorker-omslag den 12 februari 2007.

Fermis paradox enligt xkcd

Det finns många förslag på lösningar till Fermis paradox. En av dem lyftes nyligen fram av xkcd-tecknaren Randall Munroe, alltmedan vi ropar rakt ut i kosmos: Här är vi! Här är vi!

Om statistisk signifikans, epigenetik och de norrbottniska farmödrarna

Dagens Nyheter rapporterade häromdagen om en spännande upptäckt av ett forskarlag på Karolinska Institutet med professor Lars-Olov Bygren i spetsen:¹

Hur din farmor åt som ung kan [...] påverka din hälsa, enligt [en] svensk-brittisk studie publicerad i BMC Genetics.

Det var i den norrländska byn Överkalix som forskarna gjorde sin upptäckt. Under 1800-talet var byn isolerad och människorna fick klara sig enbart på sina egna förråd. Mattillgången varierade därför kraftigt under året – något som visade sig lämna spår. Forskarna jämförde barnbarnen till människorna som levde då och såg att vissa av dem utmärkte sig: De hade en ökad risk för hjärtsjukdomar. Gemensamt var att de alla var kvinnor och hade en farmor som växt upp under dessa perioder av varierande mattillgång.

– Det är inte nivån på svälten som spelar roll, utan de stora variationerna. Om det finns gott om mat ena året och sedan dåligt det andra, kan det få effekter, berättar Olle Bygren, verksam vid Karolinska institutet och en av forskarna bakom studien.

Märkligt nog var det endast sondöttrarna som drabbades. De som hade en mamma, pappa, farfar, mormor eller morfar som växt upp i byn under samma tid, påverkades alltså inte.

Det intressanta med ett resultat som detta är att det tyder på förekomsten av biologisk nedärvning av förvärvade egenskaper. Sådan nedärvning ansågs länge omöjlig och dömdes ut som lamarckism. Denna syn har dock kommit att nyanseras något på senare år genom nya fynd och förklaringsmodeller inom den så kallade epigenetiken - studiet av ärftliga egenskaper som överförs på annat vis än genom DNA. Bygren och hans medförfattare pekar på epigenetiska processer som den troligaste förklaringen till det överraskande sambandet mellan farmödrarnas mattillgång och sondöttrarnas dödlighet i hjärt- och kärlsjukdomar.

Tråkigt nog verkar det dock som att såväl Dagens Nyheter som den vetenskapliga tidskriften BMC Genetics har gått på en rejäl nit. En närmare titt på Bygrens och hans medförfattares artikel, rubricerad Change in paternal grandmothers' early food supply influenced cardiovascular mortality of the female grandchildren, visar nämligen att deras data inte ger något nämnvärt empiriskt stöd för det nedärvningsfenomen de säger sig ha upptäckt.

Varför då denna diskrepans mellan vad Bygren et al påstår, och vad deras data faktiskt säger? För att förklara det behöver jag säga något om begreppen statistisk signifikans och p-värde. Att fullt ut förklara dessa begrepp finns inte utrymme för i denna bloggpost (se emellertid den populärvetenskapliga introduktion Statistisk signifikans och Armageddon jag bjöd på häromåret), men i korthet går de ut på följande. Man utgår från en nollhypotes (i det här fallet att det inte finns något samband mellan farmödrarnas kosttillgång och sondöttrarnas dödlighet i hjärt- och kärlsjukdomar) och ett noga utvalt mått S som sammanfattar de data man har, och jämför det erhållna värdet på S med vad som är att förvänta om nollhypotesen är sann. Med p-värdet menas sannolikheten att få ett värde på S som är minst lika avvikande som det man faktiskt fick, givet att nollhypotesen är sann. Om p-värdet understiger en viss på förhand specificerad gräns (oftast 0,05) säger man att resultatet är statistiskt signifikant. Ett sådant utfall brukar anses tala emot nollhypotesen, grundat i följande logik: att p<0,05 betyder att antingen är nollhypotesen falsk (vilket i detta fall betyder att det faktiskt finns ett samband mellan farmödrarnas kosttillgång och sondöttrarnas dödlighet), eller också har något ganska osannolikt inträffat (specifikt händelsen att p<0,05, vilken under nollhypotesen har sannolikhet högst 0,05).

Bygren et al redovisar ett p-värde på 0,016. Detta skulle indikera en statistiskt signifikant avvikelse från nollhypotesen, och utgöra ett argument för det påstådda sambandet mellan farmödrars kosttillgång och sondöttrars dödlighet, om det inte vore för följande komplikation. Signifikanstestet ifråga är inte det enda Bygren et al gjort, utan endast ett av 24 olika test som de redovisar, svarandes mot fyra olika val av far- eller morförälder (mormor, morfar, farmor, farfar), två olika val av kön på barnbarnet, och tre olika val av mattillgångsmönster under far- eller morförälderns förpubertet (24=4∗2∗3). Om man gör tillräckligt många olika test så blir till slut sannolikheten att få statistisk signifikans i minst ett av testen stor - även om nollhypotesen genomgående är sann. I det här fallet blir det i genomsnitt förväntade antalet p-värden om 0,016 eller mindre 24∗0,016=0,384. Med andra ord: i genomsnitt ett sådant p-värde i drygt var tredje studie av detta slag. Bygren et al fick ett sådant p-värde. Inte mycket att skriva hem om, och absolut inget som berättigar formuleringar som "Change in paternal grandmothers' early food supply influenced cardiovascular mortality of the female grandchildren".^2,3,4

Det bygrenska tillvägagångssättet är i allt väsentligt detsamma som det som xkcd-tecknaren Randall Munroe illustrerar i följande stripp, vilken jag härmed återanvänder från en tidigare bloggpost:

Jag ser detta karolinska debacle som ännu en i raden av illustrationer till min käpphäst om "de empiriska vetenskapernas desperata behov av statistisk kompetens".

Fotnoter

1) Även Svenska Dagbladets hälsobloggare Henrik Ennart rapporterar om samma forskningsstudie.

2) Det är inte något fel i sig att testa många hypoteser, men i tolkningen av sina resultat behöver man ta hänsyn till att man gjort det. Det finns etablerade statistiska metoder för det.

3) När jag påtalade detta för Lars-Olov Bygren visade han inga tecken på att förstå eller vilja bry sig om problematiken med multipla signifikanstest. Här är mitt ebrev till honom den 20 februari kl 08:25:

Hej Lars Olov

Jag har läst din och dina medförfattares studie i BMC Genetics (http://www.biomedcentral.com/content/pdf/1471-2156-15-12.pdf) som DN rapporterar om idag, och undrar lite över statistiken. Tacksam om du kan svara.

Av Tabell 1 och 2 framgår att ni gjort 24 olika signifikanstest. Det bästa p-värde ni rapporterar om är p=0.016. Under nollhypotesen att någon epigenetisk effekt av det slag ni söker inte föreligger är det förväntade (genomsnittliga) antalet minst så bra p-värden 24*0.016=0.384, dvs i genomsnitt ett sådant p-värde drygt var tredje gång man gör en sådan studie. Har ni vidtagit några åtgärder för att hantera detta problem, som vi statistiker kallar massignifikansproblemet och som innebär att om blott man testar tillräckligt många hypoteser så kan man vänta sig att få signifikans i något eller några av testen även om ingen verklig effekt föreligger?

Vänliga hälsningar

Olle Häggström
professor i matematisk statistik, Chalmers
http://www.math.chalmers.se/~olleh/

Bygrens svar till mig den 21 februari kl 10:23:

Hej igen!
Tack för din fråga.
Vi menar att frågan om multipeltestning inte gällde i detta fall. Det finns tidigare i forskningsfältet många fynd av könsbunden icke-genetisk ärftlighet som gått olika vägar mellan generationerna, också i denna kohort. Vi försöker därför svara på flera olika frågor i samma artikel och tycker inte att vi ska korrigera.
Mekanismerna är det intressanta och på människa är de inte utredda.
Jag hoppas att vi har kommenterat fynden med försiktighet eftersom konfidensintervallen är så breda och överlappar i jämförelserna.
Vänliga hälsningar
Olle Bygren

Och avslutningsvis mitt svar till Bygren den 21 februari kl 11:14:

Tack för rättframt och uppriktigt svar! Vad gäller det här med att ni skulle ha "kommenterat fynden med försiktighet" kan jag inte se att ni gjort det med den grad försiktighet som det bristande evidensläget motiverar.

Olle H

4) Jag har inte haft tid att titta närmare på de tidigare studier (publicerade 2001, 2002, 2006 och 2007) där samma gruppering av forskare presenterar besläktade slutsatser baserat på samma datamaterial. Möjligen kunde det vara värt besväret att kolla upp om författarna i dessa tidigare arbeten tar problemet med massignifikans på större allvar än i den nu aktuella studien, eller om samma nonchalans tillämpats genomgående.

Idag firar vi första tisdagen i februari!

Rätt skall vara rätt. Det anser vi besserwissrar, inklusive xkcd-tecknaren Randall Munroe, som för några år sedan kom med ett förslag om inrättandet av en särskild dag, första tisdagen i februari varje år, ägnad åt att korrigera några av de vanligast förekommande missuppfattningarna inom områden som exempelvis historia, astronomi, biologi och hälsa. Jag instämmer, och tycker gott att missuppfattningskorrigeringsdagen, jämte Petrovdagen som jag tidigare propagerat för på denna blogg, kan upphöjas till röd dag i den svenska almanackan.¹

Samtliga läsare uppmanas härmed att idag ägna en timme eller så åt den intressanta och lärorika Wikipedia-artikeln List of common misconceptions.²

Fotnoter

1) Till den som finner det smula dekadent med alla dessa förslag om nya röda dagar svarar jag att den svenska almanackan har gott om religiöst motiverade röda dagar, och att jag inte ser något större fel i att som kompensation stryka ett par av dessa (låt oss säga trettondedag jul och annandag påsk).

2) Jag kan dock inte gå i god för att det ingenstans i artikelns långa rad av missupfattningskorrigeringar skulle ha smugit sig in någon ny missuppfattning. Om sådana fel finns i listan är de dock troligtvis inte särskilt många, och jag vill gärna tänka mig att den som fått ett par dussin av sina tidigare missuppfattningar korrigerade till priset av att ha pålurats en eller två nya totalt sett ändå har gått framåt på kunskapstrappan.

Varför är himlen blå?

Jag har ofta publicerat xkcd-strippar i mina bloggposter. Seriens unika kvalitet ligger till stor del i dess intelligenta och kunniga behandling av matematik och fysik, alltid med en skön ironisk touch. Teckningen ovan gillar jag extra mycket för att den lyfter fram något jag själv ofta erfarit, inte minst i min förkovran på senare år inom klimatvetenskapen. När man slagit sig till ro med att ha förstått förklaringen till något visst naturvetenskapligt fenomen dyker det, allt som oftast, upp något som visar att det hela är (minst) ett snäpp mer komplicerat än man anade.

Får jag passa på att tipsa om ännu en värdefull resurs på nätet: wikin explain xkcd. Den är under utbyggnad, men ambitionen är att till varje xkcd-episod ha en sida med fullständiga förklaringar och den bakgrundskunskap som behövs för att göra läsaren i stånd att förstå skämtet. Här kan man t.ex. lära sig varför himlen inte är violett. Trots dess slogan "explain xkcd: It's 'cause you're dumb" är användandet av explain xkcd enligt min mening inget att skämmas över. Ingen rodnad på mina kinder kan skönjas då jag t.ex. medger att RTL blott är en i mängden av xkcd-strippar som jag uppskattat humorn i först efter att ha konsulterat explain xkcd.

Om frekventistisk kontra bayesiansk statistik

Kan man skämta om statistik? Den frågan ställde jag i rubriken till ett av mina allra första inlägg på den här bloggen. Min slutsats blev "Skämta gärna om statistik. Om du gör det med kunskap, finess och intelligens, och om ditt skämt är roligt, så kommer jag att skratta. Om det däremot bara är okunnigt och plumpt så skrattar jag inte." Jag gav också exempel på båda slagen av statistikskämt. De bra skämten - de med finess och intelligens - tenderar att komma från xkcd. Häromdagen levererade xkcd ännu ett statistikskämt, denna gång med en pedagogisk illustration till de två grundläggande förhållningssätt till statistik som debatterats så flitigt under större delen av 1900-talet och än idag: frekventism och bayesianism. Skämtet är en tydlig partsinlaga i debatten,¹ och kräver nog en smula förkunskap för att upskattas fullt ut, men för oss som besitter förkunskapen är det riktigt roligt:

Fotnot

1) Inbitna bayesianer kan utropa att den nya strippen påvisar frekventismens totala orimlighet. Själv väljer jag (som föredrar att ha både frekventistiska och bayesianska metoder i min verktygslåda, för att sedan i varje enskild situation kunna ta ställning till vilken metod som passar bäst) en något försiktigare sens moral: Det finns situationer där ett ogenomtänkt frekventistiskt förhållningssätt är klart olämpligt.

Om presidentval och förutsägelser

Det amerikanska presidentvalet nu på tisdag den 6 november verkar (till min stora fasa) bli mycket svårtippat. En del vanligt förekommande sätt att förutsäga resultatet är, som xkcd pedagogiskt visar, behäftade med ett visst mått av osäkerhet:

Implosion istället för explosion?

Singulariteten, som jag upprepade gånger tagit upp till diskussion här på bloggen, är ett hypotetiskt framtidsscenario där skapandet av en övermänsklig artificiell intelligens (AI) leder till en självförstärkande spiral och en explosionsartad utveckling mot allt intelligentare maskiner, med radikala men extremt svårförutsägbara följder för våra liv och för samhället. Den mest rimliga hållningen i förhållande till det troliga i Singulariteten är enligt min mening än så länge agnosticism. Visserligen är jag, när jag t.ex. läser David Chalmers uppsats The Singularity: a philosophical analysis (plus de många svar han fick, och hans egen sammanfattande rejoinder), böjd att tycka att argumenten för att en Singularitet är trolig (förutsatt att inte en civilisationskollaps av ett eller annat slag hinner före) förefaller starkare än dem emot. Men jag är naturligtvis ändå intresserad av att ta del av argumenten emot.

Ett visserligen starkt spekulativt (i likhet med mycket av diskussionen kring Singulariteten), men ändå intressant, argument för att Singulariteten inte kommer att inträffa, presenterades för en tid sedan av matematikern och författaren David Eubanks i en bloggpost på Institute for Ethics and Emerging Technologies. Ett centralt element i de flesta Singularitets-scenarier är att tillräckligt intelligenta robotar kan ha förmågan att mixtra med sina egen mjuk- eller hårdvara för att på så vis bli ännu intelligentare. Eubanks tar fasta på detta, men med en annorlunda twist, där den tänkta intelligensexplosionen ersätts av något som mer liknar en implosion:

A robotic mining facility has been built to harvest rare minerals from asteroids. Mobile AI robots do all the work autonomously. If they are damaged, they are smart enough to get themselves to a repair shop, where they have complete access to a parts fabricator and all of their internal designs. They can also upgrade their hardware and programming to incorporate new designs, which they can create themselves.

Robot 0x2A continually upgrades its own problem-solving hardware and software so that it can raise its production numbers. It is motivated to do so because of the internal rewards that are generated—something analogous to joy in humans. The calculation that leads to the magnitude of a reward is a complex one related to the amount of ore mined, the energy expended in doing so, damages incurred, quality of the minerals, and so on.

As 0x2A becomes more acquainted with its own design, it begins to find ways to optimize its performance in ways its human designers didn’t anticipate. The robot finds loopholes that allow it to reap the ‘joy’ of accomplishment while producing less ore. After another leap in problem-solving ability, it discovers how to write values directly into the motivator’s inputs in such a way that completely fools it into thinking actual mining had happened when it has not.

Idén att en robot skulle kunna balla ur på detta vis känns inte särskilt kontroversiell. Eubanks bloggpost väcker emellertid frågan om en mycket radikalare möjlighet, nämligen att varje tillräckligt intelligent varelse kommer att bete sig på detta vis.

Varianter av det slags manipulation av det egna belöningssystemet som roboten 0x2A ägnar sig åt är inte okända hos människor, och Eubanks nämner flera exempel. Med hjälp av preventivmedel njuter vi frukterna av det belöningssystem för reproduktion som det Darwinska naturliga urvalet försett oss med, men utan själva reproduktionen. Med kemiska medel eller med hjälp av böcker och filmer försätter vi oss i sinnestillstånd som inte (med de avbildningar som evolutionen försett oss med) korrekt motsvarar hur verkligheten därute är beskaffad. Kanske är den på den inslagna vägen av belöningssystemsmanipulation vår framtid står att finna?

Den amerikanske politiska filosofen Robert Nozick gillade inte den hedonistiska utilitarism enligt vilken maximering av världens totala mängd njutning minus dito mängd lidande är det enda fundamentalt eftersträvansvärda och grunden för den sanna etiken. För att påvisa dess orimlighet föreslog han som ett tankeexperiment den så kallade upplevelsemaskinen. En sådan maskin skickar optimala elektriska signaler (samtidigt som den kopplar bort alla de sinnesstimuli som normalt strömmar in från yttervärlden) direkt in i den mänskliga hjärnan och stimulerar lustcentrum på ett sätt som skänker oss maximal njutning. Hur skulle du, kära läsare, ställa dig till ett erbjudande om att koppla upp dig mot Nozicks upplevelsemaskin (plus dropp och övriga nödvändiga livsuppehållande åtgärder) resten av livet?

Jag tror att de flesta spontant ryggar för ett sådant erbjudande. Nozick säger bestämt nej, och menar att hedonismen därmed måste vara fel ute: det finns annat som är viktigt än den rena njutningsnivån. Men vad är det då som fattas i livet som uppkopplad mot upplevelsemaskinen? Autenticitet! Du må ha aldrig så underbara upplevelser där i uppelvelsemaskinen, men de är ju inte autentiska, inte på riktigt.

När Neo i filmen The Matrix valde det röda pillret istället för det blå, så drevs han av en önskan om autenticitet. Men varför är då autenticitet så viktigt? Begreppet förtjänar att problematiseras (och i detta sammanhang vill jag varmt rekommendera David Chalmers uppsats The Matrix as Metaphysics). Tänk om Nozick har fel, tänk om autenticitet i själva verket visar sig vara betydelselöst, tänk om det enda som egentligen betyder något är den hedonistiska njutningsnivån, och tänk om varje tillräckligt intelligent varelse är dömd att inse detta? Det skulle kunna vara så, och det kan hända att i takt med att vi blir allt intelligentare (något som redan pågår och som kan väntas accelerera), alltmer närmar oss den till synes absurda framtid där hela mänskligheten ligger uppkopplad mot lyckomaskiner, och all annan verksamhet (förutom viss automatiserad kraftförsörjning) ligger nere. Om detta rentav är ett universellt fenomen, så förklarar det den Fermis paradox som jag diskuterat i några tidigare bloggposter.

Låt oss säga att vi råkar ut för att våra klipskaste robotar beter sig som 0x2A i Eubanks scenario. Vi skulle då kunna försöka stävja sådant urartat beteende genom att programmera in en stark preferens för autenticitet i dessa och framtida robotar. Det är emellertid inte självklart att detta fungerar. 0x2A kanske upptäcker att han kan kortsluta även det motivationssystemet genom att helt enkelt ställa sin autenticitetsdetektor på maximum oavsett verklig autenticitetsnivå.

Så tror jag att Eubanks har rätt? Nja, kanske inte. Datalogen, fysikern och mångsysslaren Stephen Omohundro föreslår i sin läsvärda uppsats The basic AI drives att preferens för och bevarande av autenticitet inte bara är något som vi kan programmera in i våra AI:n, utan rentav något som i tillräckligt intelligenta sådana kommer att tendera att upptså spontant. Varken Eubanks eller Omohundro ger några slutgiltigt avgörande argument för sina ståndpunkter, och bådas texter bygger minst lika mycket på spekulation som på rigorösa resonemang, men båda är enligt mening värda att ta på allvar i framtida forskning kring avancerade AI:n och deras motivationssystem.

För ovrigt har xkcd ett helt annat förslag på hur teknikutvecklingen kan komma att stanna upp innan vi når fram till Singulariteten:

Människan och världsrymden

I dagsläget är kolonisation av världsrymden knappast en uppgift som förtjänar att hamna högt på en agenda över för mänskligheten angelägna projekt, men i ett lite längre perspektiv tycker jag nog att det vore sorgligt om xkcd:s sammanfattning över vår erövring av "the final frontier" förblev riktig. Vår potential är stor - se t.ex. det föredrag av Stuart Armstrong som jag tidigare hänvisat till för en fingervisning om vad som i princip torde vara inom räckhåll, kanske redan detta århundrade. Den framstående fysikern David Deutsch ger, i sin innehållsrika och mycket inspirerande men också arroganta och ytterst irriterande bok The Beginning of Infinity¹, sin egen syn på förhållandet mellan människan och världsrymden:

Some people become depressed at the scale of the universe, because it makes them feel insignificant. Other people are relieved to feel insignificant, which is even worse. But, in any case, those are mistakes. Feeling insignificant because the universe is large has exactly the same logic as feeling inadequate for not being a cow. Or a herd of cows. The universe is not there to overwhelm us; it is our home, and our resource. The bigger the better.

Fotnot

1) Jag siktar på att återkomma om denna bok här på bloggen, men vill för ögonblicket inte säga så mycket mer än så här, då tidskriften Axess lovat arvodera mig för en recension av boken, och jag i gengäld gärna låter dem komma först med att publicera mina tankar om den.

Bloggpost nr 100

Det här är mitt hundrade blogginlägg sedan starten i juli förra året. Jag firar jubileet med att bjuda på xkcd:s kommentar till den Fermis paradox som jag tidigare haft uppe till diskussion här och här. 

Vi behöver dock inte nödvändigtvis låta oss övertygas av myror-på-klinkersargumentet. Vilka mål och önskningar teknologiskt avancerade utomjordingar än håller sig med är det svårt att tänka sig annat än att de behöver omstrukturera energi och materia för sina syften, och att detta sätter avläsbara spår. I en av de intressantaste uppsatser jag läst på det här området skriver Robin Hanson följande.

We expect advanced life to substantially disturb the places it colonizes. Whenever natural systems are not ideally structured to support colonists, we expect changes to be made. And unless ideal structures always either closely mimic natural appearances or are effectively invisible, we expect advanced life to make visible changes.

For example, it only takes a small amount of nuclear waste dropped into to visibly change its spectra [Whitmire & Wright 80.] And a civilization might convert enough of a star's asteroids into orbiting solar-energy collectors to collect a substantial fraction of this star's output, thereby substantially changing the star's spectral, temporal, and spatial appearances. Even more advanced colonists may disassemble stars [Criswell 85] or enclose them in Dyson spheres well within a million years of arrival. Galaxies may even be restructured wholesale [Dyson 66].

If such advanced life had substantially colonized our planet, we would know it by now. We would also know it if they had restructured most of our solar system's asteroid belt (though much smaller colonies could be hard to detect [Papagiannis 78]). And they certainly haven't disassembled Jupiter or our sun. We should even know it if they had aggressively colonized most of the nearby stars, but left us as a "nature preserve".

Our planet and solar system, however, don't look substantially colonized by advanced competitive life from the stars, and neither does anything else we see. To the contrary, we have had great success at explaining the behavior of our planet and solar system, nearby stars, our galaxy, and even other galaxies, via simple "dead" physical processes, rather than the complex purposeful processes of advanced life. Given how similar our galaxy looks to nearby galaxies, it would even be hard to see how our whole galaxy could be a "nature preserve" among substantially-restructured galaxies.

These considerations strongly suggest that no civilization in our past universe has reached such an "explosive" point, to become the source of a light speed expansion of thorough colonization.

Kan man skämta om statistik?

Sällskapsliv kan var en prövning för en statistiker. Säg till mig, som en skämtsam reaktion på min professorliga ämnestillhörighet, att "det finns tre sorters lögn: lögn, förbannad lögn och statistik", och jag kan som bäst leverera ett ansträngt leende. Om du sedan drar till med att "en statistiker är en person som kan ha ena foten i en ishink, den andra i kokande vatten, och tycka att det i genomsnitt är ganska skönt" kan jag inte längre hålla tillbaka min irritation, utan blir tvungen att paja partystämningen medelst en längre utläggning om hur korkat ditt uttalande är.

Så vad gör detta mig till? En levande illustration till förhållandet "statistik är trist"? Eller helt enkelt bara en sur gammal professor som inte tillåter skämtsamheter om den egna disciplinen?

För att komplicera bilden en smula kan jag avslöja att det faktiskt finns statistikskämt som jag skrattar gott åt. Följande blev jag så förtjust i då jag såg den första gången att jag numera till och med har den på t-shirt:

Detta är strippen Correlation i alla matematiknördars favoritserie xkcd. Den här, rubricerad Significant, är också rolig:

Så vad är då den avgörande skillnaden mellan dessa xkcd-strippar (se Cell phones för ännu ett lysande exempel, medan däremot Null hypothesis i mitt tycke är aningen lamare) och de inledande exempel som jag vägrar skratta åt?

De båda inledande putslutigheterna, om förbannade lögner repsektive ishinkar, intar den okunniga arrogansens attityd: "statistiker begriper inte vad de sysslar med, till skillnad från mig, som med hjälp av enbart mitt sunda förnuft kan påvisa en hel vetenskaps irrfärder". Den första av dem, om de förbannade lögnerna, innehåller visserligen ett rejält korn av sanning i att media ju dagligen matar oss med vilseledande statistik, men jag provoceras av att den bortser från att statistikvetenskapen syftar till, och faktiskt haft stora framgångar med, att utarbeta metoder för att leverera välgrundade och välavvägda slutsatser från osäkra datamaterial, tvärtemot det fria fabulerandet och ljugandet. Den andra, om ishinkarna, får verkligheten helt om bakfoten: en icke-statistiker glömmer ofta att beakta variationen i en population eller ett datamaterial, medan en välutbildad statistiker aldrig skulle begå det misstaget, då ju beaktandet av variation är ett av de absolut mest centrala tema som ständigt återkommer såväl i den statistiska slutledningsteorin som i statistikerns yrkesutövning.

Mot denna okunskap kontrasterar de insikter om statistiska fundamenta som xkcd:s skapare, Randall Munroe, uppenbarligen besitter. De båda ovan återgivna episoderna illustrerar, på ett lite skruvat och därför roande vis, centrala lärdomar som varje praktiserande statistiker, och därtill helst varje forskare inom empiriska vetenskaper, bör känna till. Den första handlar om den fundamentala svårigheten att (annat än under de ideala omständigheter som i många sammanhang inte låter sig åstadkommas) ur ett statistiskt samband konkludera ett orsakssamband, medan den andra varnar för det (bland statistiskt naiva forskare ack så vanliga) fiskandet efter statistisk signifikans utan beaktande av multipelinferensaspekter. Båda är (liksom strippen om Cell phones) idealiska utgångspunkter för diskussioner inom en grundkurs i statistik.

Sammanfattningsvis: Skämta gärna om statistik. Om du gör det med kunskap, finess och intelligens, och om ditt skämt är roligt, så kommer jag att skratta. Om det däremot bara är okunnigt och plumpt så skrattar jag inte.