13. Электронные мозги?!

 Кто в тайны вечности проник? Не мы, друзья, 
 Осталась темной нам загадка бытия...

О. Хайям. Рубайят

Чтобы создать нечто подобное Разуму, можно идти двумя существенно различными путями: выясняя сущность и воспроизводя в действии структуру мышления (адекватное направление) и выясняя сущность и воспроизводя в действии функции (результаты) мышления (имитационное направление).

С имитационным направлением мы соприкоснулись, приведя цитату из В. Солоухина, и фактически вели о нем речь почти все время. А теперь сделаем шаг в сторону и поговорим о возможностях прямого копирования мышления, копирования мозга с помощью реальных технических средств.

Знаки препинания, поставленные нами в заглавии, свидетельствуют, что мы не уверены в возможности, в необходимости воспроизведения центрального органа высшей нервной деятельности Человека, хотя бы даже и на основе последних - ко времени написания книги - достижений электронной технологии.

Впрочем, почему электронной, а не какой-либо иной? Ведь есть же много других технологий, пригодных для реализации последовательностей операций над сигналами, если иметь в виду уподобление мозга ЭВМ, а мышления - ее работе, например:

теплоника - техника и технология управления, основанная на возбуждении, обработке и передаче тепловых сигналов;

пневмоника - техника и технология управления, обработки и передачи сигналов в форме изменений давления газа, помещенного в систему;

электромеханика - техника и технология, объединяющая электрические сигналы и "силовые" элементы с электроприводом.

Можно и проще. Возьмем, скажем, несколько паровых машин, приводящих в действие сопряженные колеса счетного механизма (например, паскалевского типа). Работать такая система будет не очень быстро, кое-какие процедуры придется выполнять "на бумаге", но считать, а значит - управлять неким объектом с ее помощью можно.

Такой способ сооружения здания "искусственного интеллекта" имеет равное с имитационным право на существование и реально существует. Его можно также назвать "биокибернетическим" - в соответствии с методом анализа и средствами реализации (синтеза), положенными в его основу, тогда как имитационное направление является чисто кибернетическим, абстрагировано от биологических представлений. (К нему мы вернемся в следующей главе.)

Итак, первый вопрос из множества связанных с "электронными мозгами": с какого уровня иерархии структуры мозга-прототипа (т. е. мозга Человека Разумного) надо начинать копирование, чтобы быть уверенными в достижении цели - овладении тайнами мышления? Ведь можно спускаться по ступеням иерархии вниз, к подробностям, или подниматься вверх, к итогам, к мысли.

Мы идем "вниз", но где нижний предел, порог мышления? Может, это подсистемы "сознание - подсознание - сверхсознание"? Или их "блоки" - суперэлементы? Или клетки, компоненты? Или речь должна идти о молекулярном уровне "механизма" мышления - РНК, ДНК и им подобных молекулярных цепочках? (Об этом совсем недавно писали в некоторых солидных источниках.)

Операционный базис мозга трудно поддается количественным оценкам. А они-то как раз и дали бы возможность - хоть приближенно!- оценить "мощность" реализующих мышление средств, а следовательно, и уровень иерархии для копирования.

Единственная более или менее доступная для оценивания характеристика операционного базиса - емкость памяти. Проводились серьезные эксперименты по определению емкости как "быстрой", оперативной памяти, так и "долгой", постоянной (факт их существования и взаимообусловленности сомнений не вызывает). Что же показали эксперименты?

Не очень пока понятны их результаты. Емкость оперативной части памяти еще как-то удалось "измерить", просуммировав поток сообщений, поступающих в нее от сенсоров организма. Разночтения велики, но получилось что-то около 10⁶-10⁷ бит/с. Иначе, считают исследователи, мозг не справится с обработкой потока сообщений в канале зрения (остальные каналы гораздо "мельче"). Следует учитывать, что "внутренние" каналы обращения к оперативной памяти в расчет не брались.

Что же касается емкости долговременной памяти, то в ряде случаев - экспериментов с участием конкретных "подопытных" личностей - границы ее вообще не были установлены. Некоторые эксперименты растянулись на десятилетия, но завершились с тем же результатом!

Нейронная сеть мозга взрослого человека состоит из миллиардов клеток-нейронов (называются цифры от 2-3 до 15 миллиардов). Нейрон сам по себе - сложный "механизм", характеризуемый десятками различных состояний. Возможно ли, что емкость такой сложной структуры сводится к 10¹¹ - 10¹² бит?

Кстати, о единицах емкости памяти стоит поговорить особо. Бит - это единица двоичной, "данетной" системы мер. Есть ли шанс, что такая достаточно простая, надежная система использована Природой при "конструировании" мозга?

Думается, что нет. И это можно обосновать достаточно определенно: мозг использует не только дискретную форму представления данных об объектах обоих Миров, но и непрерывную, а ее "перевести" в биты не всегда возможно.

Однако существует подкласс вычислительных машин, оперирующих непрерывными сигналами. Это так называемые аналоговые ЭВМ. Может быть, с ними связаны надежды на создание искусственного интеллекта?

Конечно, такие ЭВМ не скованы рамками вычислимости - этого обязательного условия результативной работы цифровых ЭВМ, о которых мы до сих пор вели речь. Но и у них есть своя "ахиллесова пята" - ограниченный (по сравнению с цифровыми ЭВМ) круг объектов исследования. Даже исследование трехмерных процессов на аналоговой машине - задача не из простых (приходится его "разрывать" во времени). Дискретное описание объектов - хотя бы средствами двоичного языка представления знаний - во много раз "богаче", чем непрерывное. Тут и сравнивать нечего...

Правда, еще не все потеряно. Ведь если будут изобретены устройства комплексного отображения непрерывных сигналов, дело может коренным образом измениться. А надежды есть, они связаны с развитием интегральной оптики и других новых направлений физики.

Однако попытаемся ответить на вопрос о "мощности" памяти. И вот каким образом. Мышление вполне способно строить образы любых объектов обоих Миров. Самым крупномасштабным, вероятно, следует считать Универсум - все сущее, включая даже Вселенную. Заметьте, мы совершенно без напряжения представляем себе, о чем идет речь и что можно, нужно сделать с объектом обсуждения. Скажем, как можно разделить его на элементы. Можем пофантазировать на тему: один Универсум или их много.

Что же в итоге? Наверное, следующее: емкость операционной базы мышления (включающей как часть "долгую" память) сопоставима с Универсумом. Поэтому не стоит даже пробовать выразить ее в битах! Подождем. Кто-нибудь из нас обязательно изобретет более подходящий метод, а заодно предложит и более "удобную" единицу емкости.

Выходит, что уровень копирования пролегает "ниже" молекулярных конструкций? Иначе не объяснить указанную выше емкость мышления. Но ведь ниже - атомарный уровень. (А есть даже мнение, что операции мышления происходят и не на нем, а в его недрах - на уровне элементарных частиц.) Вот каким аппаратом каждый из нас владеет! С квантовым механизмом действия.

Если принять, что это действительно так, многие удивительные явления можно будет объяснить без натяжек. Но, как всегда, у медали - две стороны. Как представить "инженерную копию" мозга? Воспроизводить увеличенные в масштабе квантовые процессы на сверхбольших интегральных схемах? Или оптронах?

Все равно не уйти от ответа на вопрос: каковы структуры конкретных операций мышления? Каков перечень этих операций?

Попробуем составить перечень. Ведь знаем же мы (по самоощущениям, из внешних источников), что мышление использует запоминание, разделение, объединение, ассоциации... Конечно, это далеко не все, но можно подумать, вспомнить, поискать, поставить эксперименты!

Тем не менее, чтобы перейти от перечня операций к их воспроизведению, придется либо скопировать "один к одному" механизмы реализации, либо описать эти механизмы языками представления знаний и действовать, таким образом, с их отображениями.

И тут мы сразу же попадаем в тупик: копировать можно только изученное, известное, осмысленное, да еще и при наличии соответствующих средств. А как с изучением, так и со средствами пока не очень-то благополучно... Представим себе что-либо "попроще", например картину Рафаэля, и попробуем ее скопировать. И окажется, что имитировать картину мы еще с грехом пополам сможем, но уж скопировать "один к одному"...

"Описательный" путь немногим лучше. Ведь опять-таки нужно вскрыть "тонкую" структуру объекта, найти в языках средства, адекватно отображающие его свойства, и не в статике, а в динамике, создать алгоритмы, I программы, операционную систему... Словом, создать новую ЭВМ. Настолько новую, что совсем неясно, как это сделать.

Описание же - как и "физическое" копирование - на более высоких уровнях структуры мозга оказалось непродуктивным. Так, давно нет существенного прогресса в построении искусственного интеллекта на уровне нейронной сети - имитацией "операционного поля" нейронов. Вернее, движение есть, но оно не дает пока надежды овладеть операциями мышления.

Были попытки чисто кибернетического "штурма" структуры мозга. Назовем в качестве примера такой попытки создание Универсального Решателя Проблем (General Problems Solver) американскими учеными Ньюэллом, Шоу и Саймоном. Структура мозга в нем была воспроизведена логическими элементами - устройствами, выполняющими операции на языках двоичной (аристотелевой) логики и эвристические. Эксперимент был очень интересен, но результат оказался столь скромным, что мы его не будем и обсуждать.

Затевая разговор об электронных мозгах, мы свели его к копированию элементарных функций структуры мозга. Так что же, совсем ничего нельзя сделать?

Нет, кое-что все-таки можно. Скажем, "приблизить" ЭВМ к пользователю. Дело в том, что созданные проблемно-ориентированные языки и действующие на их основе программное обеспечение и операционные средства совсем неплохо справляются с решением конкретных, зачастую очень сложных, очень актуальных в развивающихся областях Знания задач.

Например, современная физика нашла математические средства, позволившие создать близкие к истине модели термодинамических процессов и явлений весьма общего характера, представляющие интерес не только для физиков, но и для химиков, биологов. Эти модели описаны языками представления знаний, переведены в программы. И теперь ими могли бы пользоваться исследователи, инженеры, студенты! Но с помощью обычных ЭВМ, которые, конечно, назвать "электронными мозгами" можно только метафорически.

Да вот беда - до недавнего времени ЭВМ работали автономно, каждая "сама по себе", обслуживая определенный круг пользователей. Нечего было и думать "пообщаться" с машиной, когда этого хочется, требует обстановка. Стой в очереди! Жди результатов!..

Ситуация резко изменилась с появлением вычислительных сетей. Теперь загрузка ЭВМ - особенно больших и супер - стала более равномерной за счет подключения пользователей, распределения времени работы "на всех". Все же и вычислительные сети не решили проблемы свободного доступа пользователя к ЭВМ - в нужное время и в нужном объеме.

Но мысль человеческая всегда находит выход из трудных положений. И вот созданы персональные ЭВМ. Их можно использовать лично (если такой режим вас устраивает, позволяет решать нужные задачи) или подсоединять к более мощным операционным системам (программно совместимым). Это можно сделать либо прямым подключением к вычислительной сети, либо "добавлением" к операционным средствам самой персональной ЭВМ новых "блоков" (скажем, с помощью гибких дисковых носителей).

Вот, пожалуй, и все, что можно сказать об электронных мозгах. Однако технические ухищрения интересуют нас не сами по себе, а как средство материализации Познания. Поэтому в следующей главе мы вновь обратим свои взоры на Человека. Открывателя. Изобретателя. Исследователя.

Асфальтовая лента тротуара кончилась неожиданно, словно оборвалась. Ее сменила широкая песчаная дорожка чахлого садика - маленького оазиса в каменной пустыне города. Оставляя новыми полуботинками четкие следы, Квази пересек оазис и, миновав изящную, чугунного литья калитку, столкнулся с мальчишкой лет восьми-девяти, выскочившим из подъезда четырехэтажного дома из красного кирпича. Мальчишка был без пальто, в растрепанной школьной форме и очень взволнован. Во всяком случае, Квази оценил его состояние именно так. С ходу своей взъерошенной головой он влетел прямо в Квазин живот. Раздался странный звук, похожий на тот, что издает потревоженная мембрана. Мальчишка слегка оторопел, заученно извинился, метнулся было в сторону, но, видимо, передумал и вернулся обратно.

Увидев Квази, малыш нахмурился, наклонил голову и, резко отвернувшись, пошел было в другую сторону, но Квази в два прыжка догнал его и встал на пути...