Штучний інтелект

Давні уявлення про створення штучної людини відрізнялися від сучасних однією важливою рисою — у них обов’язково був присутній елемент непізнаваного, що допускав можливість «вселення душі». Цим елементом могло бути кохання, як у міфі про Галатею, чарівні закляття, жива вода; навіть суто механічні істоти або приводила в рух якась непізнана стихія, або їх створювало саме божество. З настанням же доби механістичного матеріалізму, коли чимало пристроїв перестали бути простими знаряддями праці й набули певних елементів логіки та алгоритмів — годинники, музичні скриньки, заводні іграшки, — винахідники вперше замислилися над реальною можливістю створити вже не стільки тіло штучної людини, скільки її мислення і навіть душу. І відтоді людством оволодів глибинний страх перед усім, що супроводжує подібні ідеї; його джерелом був давній міф про тих, хто зазіхнув на божественні прерогативи й забажав стати рівним Богові. У різних формах подібний міф існував не лише в біблійних писаннях, а практично в усіх релігіях. Звернувшись до художньої літератури про створення штучної людини, можна простежити чітку закономірність: що менше подій допускало можливість «вселення душі» в рукотворну істоту під час її створення, то трагічніше автор прагнув завершити свій твір. Казка про Піноккіо закінчилася добре лише тому, що тато Карло зробив його з уже одушевленого поліна, чого не скажеш про творіння Франкенштейна, Гомункулуса з поеми Ґете «Фауст» чи давнього Голема.

Афродіта почула благання Пігмаліона й оживила Галатею зі статуї. У міфі оживлювальним чинником є божественне начало, а отже, таїнство творення людини збережене і немає зазіхання на божественні прерогативи

Піноккіо. Карло зробив його з уже живого поліна, тобто в ньому вже була «душа», якій він лише надав форми

У творі Мері Шеллі молодий студент із Женеви Віктор Франкенштейн за допомогою «наукових» методів оживляє подобу людини, створену з фрагментів тіл померлих. Оживлене чудовисько починає мститися своєму творцеві. Авторка свідомо чи несвідомо «карає» героя за бажання уподібнитися Богові

Der Golem, wie er in die Welt kam, 1920.
Der Golem, wie er in die Welt kam, 1920. Фільм на основі єврейської народної легенди про штучну людину («голема»). Сюжет схожий на історію Франкенштейна. Бездушне створіння так само бунтує проти творця


У наш час думки про штучний інтелект спадають на гадку вже не окремим письменникам-фантастам, а напрошуються самі собою практично кожному мешканцеві комп’ютеризованої цивілізації. Розроблення пристроїв, здатних «мислити», стало професією, і проблема конфлікту штучного інтелекту та Біблії набула нового життя. З’явилася концепція, що їх примиряє. Вона ґрунтується на таких словах Святого Письма: «І створив Господь людину за образом і подобою своєю …». Виходячи з них, можна зробити висновок: оскільки Господь, по-перше, створив нас, а по-друге, ми за своєю суттю подібні до Нього, то Він заклав у нас і здатність створити когось за образом і подобою людини. Попри логічність цього твердження, напруга, пов’язана з цією проблемою, зростає. Тема «збунтованих машин» стала просто-таки нав’язливою ідеєю сучасного кінематографа. Фільми «Термінатор», «Матриця», «Я, робот» і безліч інших, менш відомих, цілком чітко виражають страхи сучасного суспільства.

Сон Сари Коннор. Кінець людства

«Термінатор». Машини повстали проти людини

Трилогія «Матриця». Несвідомий страх людства перед повстанням машинного розуму.


Проте навряд чи цей процес можна зупинити, і, безперечно, триватимуть як пошуки нових технологій, так і пошуки розв’язання пов’язаних із ними етичних проблем, правил, принципів, законів безпеки. Подібні закони запропонував письменник-фантаст і вчений Айзек Азімов: 1. Робот не може заподіяти шкоду людині або своєю бездіяльністю допустити, щоб людині було заподіяно шкоду. 2. Робот повинен виконувати накази, які йому дає людина, крім тих випадків, коли ці накази суперечать Першому закону. 3. Робот повинен дбати про свою безпеку тією мірою, якою це не суперечить Першому та Другому законам.

Ми поки не знаємо, наскільки обґрунтований цей страх і наскільки реальна небезпека збунтованих машин, але можна згадати, що свого часу з геліоцентризмом, кулястістю Землі, кількістю ребер у чоловіка виникали не менші проблеми, і всі вони нині розв’язані, а питання розтину померлих і пересадки органів уже не викликають бурхливих протестів, як колись, навіть у церкви. Поживемо — побачимо.

Розробки штучного інтелекту мають і позитивну етичну рису — вони вільно чи мимоволі сприяють пізнанню людиною самої себе, принципів, за якими вона живе, алгоритмів її мислення. Насамперед вони допоможуть людині самій перестати «бути роботом». Психологія та соціологія, вивчаючи людину, часто знаходять у її поведінці настільки прості закони, що може здатися, ніби йдеться не про людей, а про автомати. К. Маркс, Ф. Енгельс, З. Фрейд, Ч. Дарвін і багато інших учених кінця XIX – початку XX ст. представили найглибші явища людської природи як метаморфози найпростіших фундаментальних алгоритмів. У їхніх теоріях психіка, культура, інтелект розглядаються лише як інструменти для реалізації цих алгоритмів. Отже, з цього погляду людина нічим не відрізняється від «машини», тільки та розв’язує завдання, поставлені людиною, а людина розв’язує першозавдання, поставлені природою. Так, Ч. Дарвін таким першозавданням вважав виживання й еволюцію, а з цього випливало, що й інтелект, і кохання, і всі почуття людини є результатом природного добору, тобто найпрактичнішим способом вижити. З. Фрейд вивів основоположний механізм реалізації першозавдання — «принцип насолоди». Він являє собою алгоритм «потягу»: згідно з ним усе живе співвідносить сприйняті події з первинними завданнями (виживанням особини й виживанням виду); якщо подія підвищує ймовірність здійснення цих завдань, особина відчуває задоволення, якщо навпаки — страждання. Що більше об’єкт чи подія сприяє задоволенню цих потягів, то сильніше особина прагне його досягти і то більше задоволення відчуває, «отримавши» його. Цей принцип широко використовують у проєктуванні штучного інтелекту. У програмі створюють певний показник «щастя» і для всіх можливих варіантів дій обчислюють його значення. Програма обирає той варіант, у якому значення «щастя» вище. Для шашок, наприклад, такою метою є знищення фігур суперника, тому можна сказати, що програма «відчуває більше задоволення» від ходу, який забирає фігуру, і ще більше — від ходу, де шашка стає «дамкою», бо це дасть їй змогу забрати ще більше фігур.

Також Фрейд довів так званий детермінізм психіки, іншими словами — сувору впорядкованість кожного її елемента. Він провів багато досліджень, з яких зробив висновок, що людина не здатна вигадати нічого випадкового — ні числа, ні слова, ні образу: усі вони обов’язково виявляються пов’язаними і навіть найяскравіше виражають думки людини в цей момент. Коли людина намагається вигадати щось випадкове, вона називає елемент, який найточніше підсумовує всі процеси, що відбуваються в психіці. Ця концепція Фрейда опосередковано ще сильніше підкреслювала уявлення про людину як про машину (створену Богом чи таку, що виникла внаслідок еволюції). З неї випливало, що оскільки людина не може вигадати нічого випадкового, вона виконує лише те, що закладено в неї природою, і не має свободи. Сучасні комп’ютери так само не можуть отримати справді випадкове число: у них використовується послідовність псевдовипадкових чисел, і в результаті йдеться не про випадковість, а про непередбачуваність.

Отже, що буде, якщо спробувати порівняти сучасний комп’ютер і людину

Складність порівняння полягає в тому, що від початку вони влаштовані за принципово різними схемами. (Слід також враховувати, що 99,9(9)% операцій у психіці людини відбувається несвідомо.) У комп’ютері всі імпульси синхронізує центральний процесор, тому в один момент часу він може виконати лише одну операцію. Це так звана послідовна модель роботи, тобто всі операції виконуються по черзі, одна за одною. Мозок же являє собою паралельну структуру, і його радше можна порівняти не з комп’ютером, а зі збіркою з мільйонів комп’ютерів — клітин-нейронів, кожна з яких може незалежно виконувати власні операції. Мільйони процесів — це ще зовсім не аналог мозку, точніше, це аналог, але не головного мозку, а спинного. Головний мозок має структуру «центрів», тобто це збірка з кількох сотень мереж, причому кожну з цих мереж координують кілька дублювальних «нейронів-процесорів». Загалом мозок вирізняється багаторазовим дублюванням і резервуванням інформації, і це дає йому величезну стабільність роботи. На відміну від сучасного комп’ютера, ураження окремих нейронів майже не позначається ні на розумі загалом, ні на окремому блоці розуму; ураження керівних нейронів позначається на роботі одного з блоків розуму, а повне ураження нейронів центру спричиняє повне відключення відповідного блоку. Частина центрів і відповідних блоків для функціонування розуму принципово не важливі (сліпа, глуха й німа людина здатна мислити не гірше за звичайну), а частина центрів — принципово важливі (пам’ять, абстрактне мислення). Блочну структуру мозку можна певною мірою порівняти з функціональними платами в комп’ютері. Наприклад, для обрахунку зображення на екрані використовують так званий відеоадаптер, у якому вже закладено певні алгоритми обчислення геометричних фігур, багатогранних поверхонь тощо. Методи обчислень у комп’ютері можна поділити на програмні й апаратні. Перший використовує винятково універсальні ресурси центрального процесора, другий можна застосовувати, якщо для окремого виду обчислень є спеціальний фізичний пристрій — для простоти скажімо, окремий прилад для обчислення площі фігури, окремий прилад для обчислення кольору тощо (відеоадаптер, звукова карта, плата відеомонтажу). Апаратний метод, оскільки він вузькоспрямований і оптимізований саме під цю задачу, за потужністю та швидкістю в багато разів перевершує універсальний програмний. Методи обчислень мозку більше схожі на апаратний метод. Так, нейрони центру, відповідального за спілкування людини, формуються в дитячому віці. Можна сказати, що для кожної мови в дитини виростають спеціальні мікросхеми, саме тому дітям так легко дається її вивчення. Дорослому ж доводиться застосовувати програмний метод і пропускати через свідомість (певною мірою аналог центрального процесора комп’ютера) всю інформацію про мову. З тієї ж причини люди, які пишуть бездоганно грамотно, зазвичай не пам’ятають правил мови й багато в чому випереджають тих, хто намагається застосувати «логічний» метод. Прикладів, де використання «прошитих» у мозку алгоритмів перевершує раціональні підходи, безліч: художники-портретисти, художники-аніматори, поети несвідомо виконують величезні за потужністю та глибиною обчислення, непідвладні логікам. Мультиплікатори, які використовують тривимірне комп’ютерне моделювання та фізико-математичні розрахунки, поки що не здатні передати тих нюансів руху персонажів, які вдавалися аніматорам минулих років, що покладалися лише на власні відчуття, і нам із перших кадрів «ріже око» рублений рух у комп’ютерних мультфільмах.

Ототожнювати розум людини з мозком, вірити в участь тонких матерій у процесі мислення чи ні — питання окреме й для кожного суто індивідуальне, але незалежно від переконань можна беззаперечно констатувати, що мозок є обчислювальним інструментом мислення. У разі ураження окремих його ділянок людина втрачає пов’язану з цими ділянками здатність до відповідної розумової роботи: розпізнавання облич, читання, аналізу тощо. Відповідність розумової діяльності різним ділянкам мозку можна спостерігати на спеціальних приладах завдяки електрохімічній природі нейронних сигналів.

Ділянки мозку (червоні), пов’язані зі словесним навчанням. Ліворуч — ділянка, що відповідає за запам’ятовування самого слова, праворуч — за збереження в пам’яті його значення

Нейрон, по суті, являє собою елементарний процесор


Спробуймо оцінити потужність людського мозку в комп’ютерних мірках. Він складається приблизно зі 100 млрд нейронів. Кожен нейрон являє собою мініатюрний «процесор» і пов’язаний з іншими нейронами через 5000 синапсів. Через хімічну природу передавання інформації нейронові потрібно близько 0.01 с на відновлення. Тобто робоча частота нейрона — близько 100 Гц. Кожен сигнал синапсу можна оцінити приблизно в 5 біт. У результаті отримуємо потужність одного нейрона — 1000000 оп/с. Для всього мозку — 10^17 оп/с. На сьогодні середній домашній комп’ютер має продуктивність 10^9 оп/с, найпотужніші у світі комп’ютери — приблизно 10^13 оп/с, що поки ще в 10 тисяч разів менше за потужність людського мозку. Слід враховувати, що просте порівняння потужності обчислень не може схарактеризувати ефективність інтелекту. Людський мозок має надзвичайно оптимізовану організацію, здатність використовувати досвід попередніх поколінь, самонавчання, самореструктуризацію. Щоб оцінити продуктивність лише зорового апарату людини, досить згадати, що кожну шістнадцяту частку секунди він аналізує зображення, які в тисячі разів перевищують роздільну здатність найсучасніших фотокамер. За цей час мозок встигає виокремити окремі об’єкти, співвіднести їх із минулим досвідом, віднести до певних груп, зіставити інформацію лівого та правого ока, на підставі цього обчислити відстань до кожного з об’єктів і спрямувати зіницю в найефективнішу точку в контексті досліджуваного образу. Докладніше про обсяг пам’яті можна прочитати, наприклад, у Шумілова в його праці «Інформаційна ємність мозку людини».

Висновок

Ще зовсім недавно фраза «Учені на комп’ютері розрахували, що ...» звучала як магічне заклинання, що гарантує беззаперечну правильність твердження. Люди вірили, що коли до обчислень доклала «руку» ЕОМ, то за виданим нею результатом стоїть щось надлюдське, непідвладне розумінню простих смертних. Здавалося, що ЕОМ-сваха може знайти ідеального чоловіка чи дружину, а ЕОМ-оракул — достовірно передбачити майбутнє. Потім, звісно, коли комп’ютер почав входити в повсякденне життя і в кожного школяра в кишені на додачу до телефона з’явився комп’ютер, що за потужністю перевершує цілі обчислювальні цехи 70-х, усім стало зрозуміло, що він не видасть нічого більшого, ніж у нього було закладено. Наведене вище буквальне порівняння продуктивності комп’ютера й мозку не має скільки-небудь істотного сенсу, крім того, що комп’ютер усе ще значно поступається мозкові навіть за потужністю. До того ж я не ставив би знак тотожності між розумом і мисленням. Але от де їхнє порівняння, на мою думку, виявляється справді дуже корисним і зручним, так це в описі динамічних процесів мислення людини. Річ у тім, що багато абстрактних явищ і пов’язаних із ними понять не мали словесного вираження в мові до появи комп’ютерів. Наприклад, термін «кешування даних». Цей процес, звісно, можна описати кількома реченнями, але наскільки ясніше можна висловити думку, використовуючи термін із комп’ютерної техніки! Для опису процесів мислення часто використовують просторово-часові категорії, аналогії з коробочками, колбочками й ниточками, яких не досить для повного вираження понять, коли йдеться не про статичні, а про динамічні явища, притаманні розумовій діяльності. Мені здається, образи з комп’ютерної техніки найзручніші для опису цієї сфери. Порівняння розумової діяльності з кібернетичною зовсім не зобов’язує нас робити висновок, що ми чи наш розум — це обчислювальна машина: просто комп’ютер нині — один із найскладніших і до того ж дуже поширених пристроїв, які ми маємо, і на його прикладі можна краще описати поняття, ніж на прикладі шухлядок і коробочок.