Алексей Чачко - Искусственный разум
В попытках понять одну из самых таинственных способностей человеческого мышления, способность к предсказанию, физиологи пошли другими путями. Способность к предсказанию тесно связана с тем, как человек накапливает опыт, как запоминает факты, как обобщает и преобразует их в своей памяти.
Герберт фон Ферстер, современный специалист в области биологического моделирования, придумал два небольших автомата - АЛЬФУ и ОМЕГУ; его воображаемые автоматы имели музыкальный слух. То, что случилось дальше, ярко описал сам изобретатель, которому я передаю слово. "Как-то вечером я беру их с собой в концертный зал, где все мы слушаем в великолепном исполнении несколько "больших концертов" Торелли. Вернувшись домой, я прошу АЛЬФУ - нажимая соответствующие кнопки - сказать мне, что мы слушали. К моему удивлению, она отвечает на мой вопрос, проигрывая для меня концерты Торелли от начала до конца в том виде, как мы их слышали, не пропустив даже неприятного кашля того, кто сидел на два ряда сзади меня.
Я обращаюсь с тем же вопросом к ОМЕГЕ. Помолчав немного, она отвечает мне с сильным немецким акцентом: "Это были большие концерты итальянского композитора добаховского периода, возможно Корелли или Скарлатти".
Для не посвященного в тонкости создания автоматов ясно, что ОМЕГА не попала в точку. Она не только не угадала композитора - им был, как мы знаем, Торелли, - но и не могла воспроизвести ни звука.
Несмотря на эти недостатки, я уверен, что мы будем гораздо более поражены ответом ОМЕГИ, чем ответом прозаической АЛЬФЫ. И вот возникает вопрос: чем можно объяснить предпочтение, оказываемое нами ОМЕГЕ, учитывая очевидное ее несовершенство?"
Вопрос Г. Ферстера адресован и к вам, читатель: почему мы предпочитаем ОМЕГУ?
Видимо, потому, что она способна к глубокому обобщению. Она не механически запоминает музыку, а выделяет ее особенности, сопоставляет эти особенности со свойствами других известных ей музыкальных произведений, нащупывает черты музыкального стиля, а следовательно, имя композитора.
ОМЕГА производит свои преобразования быстро, успевает за музыкантами даже в неистовом скерцо. Обобщение совершается от прошлого к будущему; "прошлым" здесь является отзвучавшая часть мелодии, а "будущим" - имя композитора.
ОМЕГА занята индуктивным выводом. Она - ив этом изюминка ОМЕГИ - хранит в своей памяти не только прогноз, но и схему пути, по которому шла к обобщению (словами Г. Ферстера, она "удерживает вычислительные операторы").
Сохраняя схемы обобщений, ОМЕГА способна в любой момент восстановить по ним частности, вернуться к деталям, и это резко увеличивает ее индуктивную силу; ошибочный прогноз не остается в памяти монументом самому себе, а может быть исправлен: не Скарлатти и не Корелли, тогда Торелли.
Что до АЛЬФЫ, то ее безошибочность никак не связана с мышлением, а только с качеством изготовления магнитофона.
Г. Ферстер выдумал АЛЬФУ и ОМЕГУ просто как забавные аллегории, чтобы намекнуть на смутные пока особенности индуктивного вывода. От этих буколических аллегорий до компьютерных программ - пропасть, и нам предстоит одолеть эту пропасть.
За прошедшие двадцать лет многого добились лингвисты. Может, они, давно полюбившие вычислительные машины и нашедшие с ними общий язык, решат дело?
Опять навряд ли. Лингвисты, к сожалению, часто заменяют то, что происходит в мозгу человека, тем, что происходит у него во рту.
Тогда, может, инженеры? Они идут в страну Искинта по двум дорогам - верхней и нижней. По верхней дороге двигаются создатели ЛЮБОЗАРа и их последователи. В наши дни конструируется около десятка "решателей любых задач". Подобно Ф. Достоевскому, сказавшему о русских писателях "Все мы вышли из гоголевской "Шинели", путники с верхней дороги должны по справедливости объявить, что все они вышли из ЛЮБОЗАРа.
Трудна и опасна верхняя дорога. Чем более общим является метод решения, тем чаще он спотыкается на особенных, присущих только данной задаче, камнях и колдобинах. И все же многие мастерят универсала, полиглота, всезнайку. Ладят его и в Швеции, и в нашей стране, и в Англии.
Спустимся теперь на нижнюю дорогу. У инженеров, идущих по ней, меньше претензий. Они изобретают не вообще, а в частности, они делают узкий, практический, отраслевой Искинт.
Мы уже встречались со многими путниками с нижней дороги - ДУНЯ их типичная представительница. У нее, заметим, кстати, есть итальянский брат ЛУИДЖИ - мастер омлетов и спагетти, и американская сестра ИРА - очень деловая молодая женщина, у которой всегда туго со временем и которая составляет поэтому расписания личных встреч, занятий, прогулок, свиданий. Позвольте добавить в пеструю дорожную компанию одного солидного мужчину. Его зовут Эвристический Дендрал.
Серьезные обстоятельства заставляют автора вывести эту скучную личность на страницы книги. Начнем с имени. Он - Дендрал, значит, тесно связан с деревьями, а автор явно неравнодушен к деревьям. Эвристический Дендрал сделан группой американских специалистов во главе с Э. Фейгенбаумом и занят очень существенной работой - молекулярной химией.
Короче говоря, Дендрал обнаруживает подлинный вид (пространственную структуру) молекул. Химики испытывают органическое вещество с помощью масс-спектрометра и сообщают Дендралу данные испытаний, добавляя к ним химическую формулу вещества. Дендрал в ответ рисует молекулу в пространстве (иногда 2-3 варианта молекулы).
Если вы, читатель, подобно автору, далеки от органической химии, то естественной вашей реакцией будут слова: "Только и всего?" Если же вы химик, то - автор проверял это на нескольких химиках - вы удивитесь: "Не может быть!"
Дело в том, что Эвристический Дендрал выполняет очень квалифицированную научную работу и справляется с ней часто лучше опытных людей.
Ядро Дендрала - это умелец, способный построить самые разнообразные структуры, он больше архитектор, чем химик; из химии он черпает только валентности; в остальном он воздвигает симметричные, уравновешенные, прихотливые воздушные замки.
Эвристический Дендрал обладает всеми чертами, которые свойственны подлинным строителям воздушных замков. Он владеет богатым, я бы сказал, исчерпывающим, воображением - способен воспроизвести все конфигурации молекул. Он бесспорный энтузиаст - неустанно порождает все новые и новые "замки". Он бескорыстен, вся его корысть в хорошем результате. И, конечно, он простодушен: на химические закорючки - никакого внимания, знай себе ищет и находит красоту.
Воображение, энтузиазм, бескорыстие и простодушие отдали Дендралу его разработчики - люди. Сказав так, я сказал и правду и неправду. Ибо отдать можно только то, что имеешь, а в начале изобретения программы участники работы - химики - слабо разбирались в том, как они сами выявляют "внешность" молекул. В начале работы им нечего было отдавать. Они смутно ориентировались в молекулярном мире и, естественно, часто ошибались; ошибки, однако, проходили незамеченными, так как лучше их в этом деле никто не разбирался. Под прессом требований вычислительной машины химики усовершенствовали свой способ рассуждений, попросили помощи у топологов-математиков, и в итоге изобрели новый способ отыскания формы молекул.
Этот только что изобретенный способ был отдан Эвристическому Дендралу и стал стимулятором быстрого роста дерева гипотез.
После выращивания дерева настает время отсечения лишних ветвей; Дендрал исправно рубит ветки, используя эвристики масс-спектроскопии (эвристики тоже отданы Дендралу людьми-химиками, но здесь люди отдавали то, что имели изначала).
Вот как изобрели Эвристический Дендрал, и вот отчего он такой крупный специалист. Козьма Прутков давно заметил, что "специалист подобен флюсу - полнота его односторонняя".
В компании, путешествующей по нижней дороге, все специалисты. Низовики справедливо гордятся пользой, которую они приносят, работая по специальности, но, кроме того, надеются втайне, что их подход пригодится не только в частности, но и вообще, что они дадут еще сто очков форы надменным вояжерам с верхней дороги. "В практических делах, - рассуждают они, - накопится мало-помалу опыт, обозначатся лучшие приемы, соберется комплект инструментов, в деловом горне приемы и инструменты сплавятся воедино - и возникнет Практический Интеллект, не Логик-Теоретик, а Работник-Практик, толковый такой мужик, даром что железный". Инженеры Искинта - очень своеобразные инженеры. Нет у них ни цилиндров, пи швеллеров, ни тяг, ни валов, ни подшипников, ни смазки. Одни абстракции; бумажные полоски с дырочками - перфокарты - единственно реальная вещь.
Тем не менее инженеры Искинта - подлинные инженеры, и делают они обычную инженерную работу: строят интеллектуальные машины.
Внешне компьютер несколько лет остается неизменным - это БЭСМ-6 или ЕС-40. Но внутренне машина неузнаваемо меняется всякий раз, когда инженер интеллекта вводит в него свою колоду перфокарт. Американцы употребляют в вычислительном деле два коренных словечка: hardware и software; первое можно перевести как "скобяные товары", а второе - как "ветошь".
