Возможен ли "электронный мозг"?

Мы выяснили уже значение кибернетики для изучения 'нервной системы в целом и ее периферических частей. Но наибольший интерес представляет, несомненно, центральная часть нервной системы - в особенности головной мозг.

Под влиянием успехов кибернетики некоторые спешат поставить знак равенства между мозгом человека и современной электронной вычислительной машиной. Но "это, разумеется, неправильно.

Ошибка кроется прежде всего в самой постановке вопроса. Сопоставляя техническое устройство с органом человеческого тела, можно поднимать вопрос только об аналогиях между ними с той или иной специальной точки зрения, но отнюдь не об их тождественносги. Излишне повторять, что в мозгу нет электронных ламп, а в вычислительных машинах свойства белковых молекул и коллоидных систем не играют никакой роли... Сама проблематика наук, занимающихся изучением нервной деятельности, коренным обр-дзом отличается от проблематики учения о вычислительных машинах. Вычислительная машина - произведение человеческих рук и человеческого разума, тогда как мозг человека - продукт природы и орган мышления. Поэтому, изучая мозг человека, естественно интересоваться происхождением его в процессе эволюции, его биологическим значением для организма, субъективной стороной и социальной обусловленностью его деятельности (эмоции, переживания, радости, надежды, огорчения и т. д.), соотношением между первой и второй сигнальными системами... В отношении же кибернетических устройств такие проблемы даже и не возникают.

Поэтому мы будем выяснять аналогии между мозгом и вычислительной машиной, рассматривая их только с одной, вполне определенной - а именно кибернетической - точки зрения, интересуясь прежде всего происходящими в них процессами передачи, хранения и преобразования информации.

Некоторым биологам кибернетический подход к мозгу кажется грубо поверхностным, не затрагивающим существа дела. Однако такое мнение слишком односторонне. Преобразование, хранение и передача информации, несомненно, является важнейшей функцией мозга, и познавать эти процессы не менее важно, чем лежащие в их основе биохимические и физиологические явления. Нелепо ведь было бы отказаться от изучения общей схемы и принципа действия телевизора, как целого, и сосредоточить все свое внимание на изучении одних только электронных ламп и происходящих в них физических явлений!

Исходя из этого, полезно и интересно сравнить кибернетические схемы мозга и современной вычислительной машины. Найдем ли мы между ними ту глубокую аналогию, о которой сейчас многие говорят, особенно в зарубежной популярной литературе? Ответ может быть только один: по своей кибернетической схеме современная вычислительная машина отличается от мозга весьма существенно. В мозгу нет таких обособленных частей, которые соответствовали бы запоминающему, арифметическому и управляющему устройствам вычислительной машины.

Кибернетическая схема мозга совсем иная. Каждая его клетка осуществляет в одно и то же время и функцию запоминания, и функцию передачи, и функцию преобразования информации. В каждый момент времени дальнейшая работа мозга определяется не очередной командой "программы", которая хранится в каком-то специально для этого отведенном участке "запоминающего устройства", а общей структурой мозга и состоянием всей совокупности его клеток. Кибернетикам эти различия между мозгом и современной вычислительной машиной хорошо известны. Более того: уже предприняты первые попытки создать новые электронные машины, кибернетические схемы которых были бы ближе к мозгу. Попытки эти дали весьма обнадеживающие результаты как с точки зрения возможности промоделировать работу мозга, так и с точки зрения перспектив дальнейшего совершенствования вычислительных машин. Удалось, в частности, добиться бесперебойной и безошибочной работы машины, несмотря на полное разрушение значительного числа ее элементов ("обязанности" которых автоматически передаются соседним). А ведь это справедливо считается одной из самых удивительных особенностей живого мозга (известно, например, что при осторожном удалении зрительного центра роль его переходит к другим участкам коры мозга).

Таким образом, существенное отличие современных вычислительных машин от мозга по их кибернетическим схемам следует считать временным. По мере прогресса математического машиностроения это различие может уменьшиться (конечно, совсем необязательно, чтобы все вычислительные машины будущего непременно копировали мозг, но его "электронные модели" будут создаваться хотя бы в исследовательских целях).

Заслуживает внимания еще и другая сторона дела. Каждая из существующих в настоящее время вычисли-тельных машин всегда работает по заранее составленной программе. Она с педантической точностью осуществляет на практике применительно к данной ей задаче тот замысел решения, который был предварительно в общем виде разработан человеком для бесчисленного множества разнообразных задач того же типа.

По мере развития математики удается находить такие общие планы решения (их называют "алгоритмами") для все более и более широких классов задач. Известен, например, не только общий способ решения квадратного уравнения, но и уравнения любой степени, не только алгебраического, но также и дифференциального... Нельзя ли надеяться - хотя бы в далеком будущем -- отыскать общий план решения любой математической проблемы? Это дало бы возможность составить некую "универсальную" программу, на основе которой электронная машина могла бы решить любую предложенную ей задачу без всякого вмешательства человека. Дальнейшее развитие математики людьми, а значит, и математическое образование стали бы тогда ненужными.

Но это, разумеется, нереально. Как показали исследования советского математика А. А. Маркова, американца Э. Л. Поста и лауреата Ленинской премии П. С. Новикова, "изобретение" такого универсального способа решения всех задач столь же немыслимо, как и создание "вечного двигателя". Разработка методов решения каждого нового класса математических или иных задач всегда останется процессом творческим, тогда как на вычислительные машины существующего типа может быть возложено только применение уже разработанного общего метода к различным конкретным случаям. В этом именно и состоит одно из самых существенных отличий современной вычислительной машины, действующей по определенной программе¹, от человеческого мозга.

¹ (Конечно, работа по заранее установленной программе, реализующей тот или иной алгоритм решения определенного класса задач, не является единственно возможным принципом действия всякого кибернетического устройства. Однако она характерна для всех существующих электронных вычислительных млпшч, о которых здесь только и идет речь. Вообще же возможности кибернетического моделирования процессов, происходящих в человеческом мозгу, гораздо шире.)

Нельзя, наконец, игнорировать и количественные различия между мозгом и современной электронной вычислительной машиной. Самая сложная из существующих машин не насчитывает и ста тысяч электронных ламп, тогда как в мозгу человека по крайней мере 10-20 миллиардов нервных клеток. А это во много раз превосходит общее число электронных ламп, изготовленных во всем мире.

Такое грандиозное количественное различие не может не перерасти в качественное. Более того, можно с полной уверенностью сказать, что современную вычислительную машину отделяет от мозга не один, а множество качественных скачков. При этом каждый из них в отдельности значительно превосходит тот, преодоленный уже техникой, качественный скачок, который соответствует переходу от простого ручного арифмометра к машине, осуществляющей автоматический перевод.

Вот почему, отдавая должное поразительным возможностям современных вычислительных машин, мы ни в коем случае не должны приписывать им всемогущества. Только исключительная быстрота электронных процессов по сравнению с биохимическими позволяет вычислительной машине при решении некоторых задач успешно состязаться с мозгом, организация которого гораздо выше. По сравнению с человеком так называемые "разумные" машины действуют крайне примитивно, но в отдельных случаях эта примитивность с лихвой компенсируется быстродействием. Вычислительные машины наших дней облегчают умственный труд человека, неизмеримо повышают его производительность, но самостоятельно мыслить за человека они не могут.

Что же касается несуществующих пока машин, по своей сложности приближающихся к мозпу, то они уже, по всей видимости, едва ли могут создаваться обычными инженерными методами; их схемы и программы должны вырабатываться по принципу длительного и многократного "самосовершенствования", "самоорганизации" и "обучения". Указать совершенно четко границы возможностей таких машин сейчас так же трудно, как во времена Ломоносова - пределы практических применений электричества и магнетизма.