Искусственный интеллект

Древние идеи о создании искусственного человека отличала от современных одна важная черта — в них обязательно присутствовал элемент непознаваемого, допускающий возможность «вселения души». Этим элементом могла быть любовь, как в мифе о Галатее, волшебные заклинания, живая вода, даже исключительно механические существа либо были запущенны какой-либо непознанной стихией, либо созданы самим божеством. С наступлением же времен механистического материализма, когда многие устройства перестали быть простыми орудиями труда и обрели некоторые элементы логики и алгоритмов: часы, музыкальные шкатулки, заводные игрушки, изобретатели впервые задумались о реальной возможности создания уже не столько тела искусственного человека, сколько его мышления и даже души. И с этих пор в человечество вселился глубинный страх перед всем сопутствующим подобным идеям, источником которого был древний миф о посягнувших на божественные прерогативы и пожелавших стать равными Богу. В различных формах подобный миф существовал не только в Библейских писаниях, а практически во всех религиях. Обратившись к художественной литературе, касающиеся создания искусственного человека, можно проследить четкую закономерность: чем меньше событий допускали возможность «вселения души» в рукотворное существо при его создании, тем более трагично, автор стремился закончить свое произведение. Сказка о Пиноккио заканчивалась хорошо, только потому, что папа Карло сделал его из уже одушевленного полена, чего нельзя сказать о творении Франкенштейна, Гомункуле из поэмы Гёте «Фауст», древнем Големе.

Афродита услышала мольбы Пигмалиона и оживила Галатею из статуи. В мифе оживляющим фактором является божественное начало, а значит сохранено таинсвто творения человека, нет посягательства на божественные прерогативы

Пиноккио. Карло сделал его из уже живого полена, т.е. в нем уже была «душа» которой он лишь придал форму

В произведении Мэри Шелли молодой студент из Женевы Виктор Франкенштейн при помощи «научных» методов оживляет подобие человека созданного из фрагментов тел умерших. Оживленное чудовище начинает мстить своему творцу. Автор сознательно или бессознательно «наказывает» героя за желание уподобиться Богу

Der Golem, wie er in die Welt kam, 1920.
Der Golem, wie er in die Welt kam, 1920. Фильм на основе еврейской народной легенды об искусственном человеке («големе»). Сюжет сходен с историей о Франкинштейне. Бездушное создание также бунтует против творца


В наше время мысли об искусственном интеллекте приходят уже не к отдельным писателям-фантастам, а напрашиваются сами собой практически каждому жителю компьютеризированной цивилизации. Разработка приборов способных «мыслить» теперь стала профессией и проблема конфликта искусственного интеллекта и Библии обрела новую жизнь. Появилась концепция примиряющая их. Она базируется на следующих словах священного писания: «И создал Господь человека по образу и подобию своему …». Исходя из них, мы можем заключить, что, поскольку Господь, во-первых, создал нас, а во-вторых, мы по своей сути подобны ему, то он заложил в нас и способность создать кого-то по образу и подобию человека. Не смотря на логичность этого высказывания напряжение, связанное с этой проблемой, растет. Тема «взбунтовавшихся машин» стала просто таки навязчивой идеей современного кинематографа. Фильмы «Терминатор», «Матрица», «Я робот» и множество других, менее известных, совершенно четко выражают страхи современного общества.

Сон Сары Конер. Конец человечества

«Терминатор». Машины восстали против человечка

Трилогия «Матрица». Бессознательный страх человечества перед аосстанием машинного разума.


Тем не менее вряд ли этот процесс возможно остановить и, безусловно, будут продолжатся, как поиски новых технологий, так и поиски решений связанных с ними этических проблем, правил, принципов, законов безопасности. Подобные законы были предложены писателем-фантастом и ученым Айзеком Азимовым: 1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред. 2. Робот должен повиноваться командам, которые ему дает человек, кроме тех случаев, когда эти команды противоречат первому закону. 3. Робот должен заботиться о своей безопасности, насколько это не противоречит первому и второму закону.

Мы пока не знаем на сколько обоснован этот страх и на сколько реальна опасность взбунотовавшихся машин, но можно вспомнить, что свое время с гелеоцентризмом, шарообразностью земли, числом ребер у мужчины возникали не меньшие проблемы и все они в настоящее время разрешились, а вопросы вскрытия мертвых и пересадки органов уже не вызывают бурных протестов, как раньше даже у церкви. Поживем увидим.

У разработок искусственного интеллекта есть и положительная этическая черта — они вольно или невольно способствует познанию человека самого себя, принципов по которым он живет, алгоритмов его мышления. В первую очередь они помогут человеку самому перестать «быть роботом». Психология и социология, изучая человека, находят в его поведении зачастую настолько простые законы поведения, что может показаться что речь идет не о людях, а о автоматах. К. Маркс, Ф. Энгельс, З. Фрейд, Ч. Дарвин и многие другие ученые конца XIX начала XX вв. представили самые глубокие явления человеческой природы как метаморфозы простейших фундаментальных алгоритмов. В их теориях психика, культура, интеллект рассматриваются всего лишь как инструменты для реализации этих алгоритмов. Таким образом, человек, с этой точки зрения, ни чем не отличается от «машины», только та решает задачи, поставленные человеком, а человечек решает первозадачи, поставленные природой. Так Ч. Дарвин такой первозадачей считал выживание и эволюцию, а из этого следовало что и интеллект, и любовь, и все чувства человека есть результат естественного отбора, то есть наиболее практичный способ выжить. З. Фрейд вывел основополагающий механизм реализации первозадачи — «принцип наслаждения». Он представляет из себя алгоритм «влечения», согласно ему все живое соотносит воспринимаемые события с первичными задачами (выживанием особи и выживанием вида), в случае если это событие повышает вероятность осуществления этих задач особь испытывает удовольствие, если наоборот, страдание. Чем более объект или событие способствует удовлетворение этих влечений, тем сильнее особь стремится его достичь и тем больше удовольствие испытывает его «получив». Этот принцип широко используется в проектировании искусственного интеллекта. В программе создается некоторый показатель «счастья» и для всех возможных вариантов действий просчитывается его значение. Программа выбирает тот вариант в котором значение «счастья» выше. Для шашек, например, такой целью является уничтожение фигур противника, поэтому можно выразится, что программа «испытывает большее удовольствие» от хода забирающего фигуру и еще большее от хода где шашка становится «дамкой», так как это позволит ей забрать еще больше фигур.

Также, Фрейд доказал так называемый детерменизм психики, другими словами строгую упорядоченность каждого ее элемента. Он провел много исследований, из которых заключил, что человек не в состоянии придумать ничего случайного, ни числа, ни слова, ни образа, все они обязательно оказываются связаны и даже наиболее ярко выражают мысли человека в данный момент. Когда человек пытается придумать что-нибудь случайное он называет элемент наиболее точно суммирующий все процессы происходящие в психики. Эта концепция Фрейда косвенно еще сильнее подчеркивала представление о человеке, как о машине (созданную ли Богом или возникшую в результате эволюции). Из нее следовало, что поскольку человек не может придумать ничего случайного, он выполняет только то, что заложено в него природой и не обладает свободой. Для современных компьютеров также невозможно извлечение случайного числа, в них используется последовательность псевдослучайных чисел и в результате речь идет не о случайности, а о непредсказуемости.

Итак, что будет если попробывать сравнить современный компьютер и человека

Сложность сравнения состоит в том, что изначально они устроены по принципиально различной схеме. (Следует также учитывать что 99,9(9)% операций в психике человека происходит бессознательно.) В компьютере все импульсы синхронизируются центральным процессором, поэтому в один момент времени он может выполнить только одну операцию. Это, так называемая, последовательная модель работы, то есть все операции выполняются поочередно одна за другой. Мозг же представляет из себя параллельную структуру и его скорее можно сравнить не с компьютером, а со сборкой из миллионов компьютеров — клеток нейронов, каждая из которых может независимо производить собственные операции. Миллионы процессов — это все еще совершенно не аналог мозга, точнее, это аналог, но мозга не головного, а спинного У головного мозга структура «центров», т.е. сборка из нескольких сотен сетей, причем каждую из этих сетей координирует несколько дублирующих «нейронов-процессоров». Вообще мозг отличается многократным дублированием и резервированием информации, это дает ему огромную стабильность работы. В отличие от современного компьютера поражение отдельных нейронов ни на разуме в целом, ни на блоке разума почти не сказывается, поражение управляющих нейронов сказывается на работе одного из блоков разума, полное поражение нейронов центра влечет полное отключение соответствующего блока. Часть центров и часть соответствующих блоков для функционирования разума принципиально не важны (слепой, глухой и немой человек способен мыслить не хуже нормального), часть центров — важны принципиально (память, абстрактное мышление). С блочной структурой мозга можно провести некоторую аналогию с функциональными платами в компьютере. Например для просчета изображения на экране используется так называемый видеоадаптер, в котором уже заложены некоторые алгоритмы вычисления геометрических фигур, многогранных поверхностей и т.д. Методы просчета в компьютере можно разделить на программный и аппаратный. Первый использует исключительно универсальные ресурсы центрального процессора, второй можно применять, если для отдельного вида вычислений есть специальное физическое устройство, для простоты, скажем — отдельный прибор для вычисления площади фигуры, отдельный прибор для вычисления цвета и т.д. (Видеоадаптер, звуковая карта, плата видеомонтажа) Аппаратный метод, поскольку он узконаправлен и оптимизирован для просчета именно данной задачи по мощности и скорости во много крат превосходит универсальный программный. Методы вычисления мозга более походят на аппаратный метод. Так нейроны центра, ответственного за общение человека, формируются в детском возрасте. Можно сказать что для каждого языка у ребенка вырастают специальные микросхемы, именно поэтому детям так легко дается его изучение. Взрослому же приходится применять программный метод и пропускать через сознание (в некотором роде аналог центрального процессора компьютера) все информацию о языке. По той же причине люди пишущие исключительно грамотно обычно не помнят правил языка и во многом опережают тех, кто пытается применить «логический» метод. Примеров где использование «прошитых» в мозгу алгоритмов превосходит рациональные подходы множество: художники-портретисты, художники-аниматоры, поэты бессознательно производят огромные по мощности и глубине вычисления, не подвластные логикам. Мультипликаторы использующие, трехмерное компьютерное моделирование, физико-математические расчеты пока еще не в состоянии передать те нюансы движения героев, которые удавались аниматорам прошлых лет, опиравшихся лишь на собственные чувства, и нам с первых кадров «режет глаз» рубленые движения в компьютерных мультфильмах.

Отождествлять ли разум человека с мозгом, верить ли в участие в процессе мышления тонких материй или нет вопрос отдельный и для каждого сугубо индивидуальный, но не зависимо от убеждений можно беспорно констатировать, что мозг является вычислительным инструментом мышления. При поражении отдельных его участков человек теряет связанные с этим участком способности в произвение соответсвенной умственной работы: распознавание лиц, чтение, анализ и т.д. Соответсвие умственной деятельности различным участкам можно наблюдать на специальных приборах защет электрохимической природый нейронных сигрналов.

Участки мозга (красные), связанные со словестным обучением. Слева — участок, отвечающий за запоминание самого слова, справа — за сохранение в памяти его значения

Нейрон, по сути, представляет собой элементарный процессор


Попробуем оценить мощность человеческого мозга в компьютерных мерках. Он состоит из приблизительно 100 млрд. нейронов. Каждый нейрон представляет из себя миниатюрный «процессор» и связан с другими нейронами посредством 5000 синапсов. В связи с химической природой передачи информации нейрону нужно около 0.01 сек. на восстановление. То есть, рабочая частота нейрона около 100 Гц. Каждый сигнал синапса можно оценить приблизительно в 5 бит. В результате получаем мощность одного нейрона — 1000000 оп/с. Для всего мозга — 10^17 оп/с. На сегодняшний день средний домашний компьютер обладает производительностью 10^9 оп/с, самые мощные в мире компьютеры — приблизительно 10^13 оп/с, что пока еще в 10 тысяч раз меньше мощности человеческого мозга. Следует учитывать, что простое сравнение мощности производимых вычислений не может охарактеризовать эффективность интеллекта. Человеческий мозг обладает высочайшей оптимизированной организацией, способностью использовать опыт прошлых поколений, самообучаемостью, самореструктуризацией. Чтобы оценить производительность одного только зрительного аппарата человека достаточно вспомнить, что каждую 16 долю секунды он анализирует изображения в тысячи раз превышающие разрешающую способность самых современных фотокамер. За это время мозг успевает выделить отдельные объекты, соотнести их с прошлым опытом, причислить к определенным группам, сопоставить информацию левого и правого глаза, на основании чего просчитать расстояние до каждого из объектов, направить зрачок в наиболее эффективную точку в контексте исследуемого образа. Более подробную информацию касательно объема памяти можно почитать, например, у Шумилова в его работе «Информационная емкость мозга человека».

Заключение

Еще в совсем недалекие времена фраза «Ученые на компьютере рассчитали, что ...» звучала как магическое заклинание бесспорной верности утверждения. Люди верили, что если к вычислениям приложила «руку» ЭВМ, то за результатом, выданным ею, стоит нечто сверхчеловеческое, неподвальное пониманию простым смертным. Казалось, что ЭВМ-сваха может найти идеального мажа или жену, а ЭВМ-Оракул достоверно предсказать будущее. Потом, конечно, когда компьютер стал входить в повседневную жизнь, и у каждого школьника в кармане в нагрузку к телефону появился компьютер превосходящий по мощности целые вычислительные цеха 70-х всем стало понятно, что он не выдаст ничего такого больше, чем в него было заложено. Приведенное выше буквального сравнения производительности компьютера и мозга не имеет сколько-нибудь существенного смысла, кроме того, что компьютер все еще пока значительно уступает мозгу даже в мощности. К тому же, я бы не стал ставить знак тождества между разумом и мышлением. Но вот где их сравнение, на мой взгляд, оказывается действительно очень полезным и удобным так это в описании динамических процессов мышления человека. Все дело в том, что многие абстрактные явления и связанные с ними понятия, не имели словесного представления в языке до появления компьютеров. Например, термин «кэширование данных». Этот процесс, конечно можно описать группой предложений, но на сколько ясно можно выразить мысль используя термин из компьютерной техники. Для описание процессов мышления используются зачастую пространственно-временные категории, аналогии с коробочками, колбочками и ниточками, которых недостаточно в полной мере для выражения понятия когда речь заходит не о статических, а о динамических явлениях присущих умственной деятельности. Мне кажется образы из компьютерной техники наиболее удобными для описания этой сферы. Сравнение умственной детальности с кибернетической совершенно не обязывает нас делать вывод о том, что мы или наш ум — это вычислительная машина, просто компьютер в настоящий момент одно из самых сложных и , к тому же очень распространенных устройств, которое мы имеем и на его примере можно лучше описать понятия, чем на примере ящичков и коробочек.