2014-03-27

Мозок vs штучний інтелект

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 1.00 (1 голос)

Мозок

Стародавні ідеї про створення штучної людини відрізняла від сучасних одна важлива риса - у них обов'язково присутній елемент непізнаваного, що допускає можливість «вселення душі». Цим елементом могла бути любов, як у міфі про Галатею, чарівні заклинання, жива вода, навіть виключно механічні істоти або були запущені якоюсь непізнаною стихією, або створені самим божеством. З настанням же часів механістичного матеріалізму, коли багато пристроїв перестали бути простими знаряддями праці і отримали деякі елементи логіки та алгоритмів: годинник, музичні шкатулки, заводні іграшки, винахідники вперше задумалися про реальну можливість створення вже не стільки тіла штучної людини, скільки його мислення і навіть душі. І з цього часу в людство вселився глибинний страх перед усім супутнім таких ідей, джерелом якого був древній міф про замах на божественні прерогативи і бажання стати рівними Богові. У різних формах подібний міф існував не тільки в Біблійних писаннях, а практично у всіх релігіях. Звернувшись до художньої літератури, що стосуються створення штучної людини, можна простежити чітку закономірність: чим менше подій допускали можливість «вселення душі» в рукотворну істоту при його створенні, тим більш трагічно, автор прагнув закінчити свій твір. Казка про Піноккіо закінчувалася добре, тільки тому, що папа Карло зробив його з вже одушевленого поліна, чого не можна сказати про творіння Франкенштейна, Гомункула з поеми Гете «Фауст», стародавнього Голема.

У наш час думки про штучний інтелект приходять вже не до окремих письменників-фантастів, а напрошуються самі собою практично кожному мешканцю комп'ютеризованої цивілізації. Розробка приладів здатних «мислити» тепер стала професією і проблема конфлікту штучного інтелекту і Біблії отримала нове життя. З'явилася концепція, яка їх примиряє. Вона базується на таких словах священного писання: «І створив Господь людину за образом і подобою своєю ...». Виходячи з них, ми можемо зробити висновок, що 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. Не дивлячись на логічність цього вислову напруження, пов'язане з цією проблемою, зростає. Тема «бунту машин» стала просто таки нав'язливою ідеєю сучасного кінематографа. Фільми «Термінатор», «Матриця», «Я робот» і безліч інших, менш відомих, абсолютно чітко висловлюють страхи сучасного суспільства.

Проте навряд чи цей процес можливо зупинити і, безумовно будуть продовжуватися, як пошуки нових технологій, так і пошуки рішень пов'язаних з ними етичних проблем, правил, принципів, законів безпеки. Подібні закони були запропоновані письменником-фантастом і вченим Айзеком Азімовим: 1. Робот не може заподіяти шкоду людині або своєю бездіяльністю допустити, щоб людині була заподіяна шкода. 2. Робот повинен коритися командам, які йому дає людина, крім тих випадків, коли ці команди суперечать першому закону. 3. Робот повинен піклуватися про свою безпеку, наскільки це не суперечить першому і другому закону.

Ми поки не знаємо на скільки обґрунтований цей страх і на скільки реальна небезпека бунту машин, але можна згадати, що свого часу з геліоцентризмом, кулястістю землі, числом ребер у чоловіка виникали не менші проблеми і всі вони в даний час вирішилися, а питання розтину мертвих і пересадки органів вже не викликають бурхливих протестів, як раніше навіть у церкві.

У розробок штучного інтелекту є і позитивна етична риса - вони мимоволі сприяють пізнанню людиною самої себе, принципів за якими вона живе, алгоритмів її мислення. В першу чергу вони допоможуть людині самій перестати «бути роботом». Психологія і соціологія, вивчаючи людину, знаходять в її поведінці часто настільки прості закони поведінки, що може здатися що мова йде не про людей, а про автомати. К. Маркс, Ф. Енгельс, З. Фрейд, Ч. Дарвін і багато інших вчених кінця XIX початку XX ст. представили найглибші явища людської природи як метаморфози найпростіших фундаментальних алгоритмів. У їх теоріях психіка, культура, інтелект розглядаються лише як інструменти для реалізації цих алгоритмів. Таким чином, людина, з цієї точки зору, ні чим не відрізняється від «машини», тільки та вирішує завдання, поставлені людиною, а чоловічок вирішує першозадачі, поставлені природою. Так Ч. Дарвін такою першозадачею вважав виживання і еволюцію, а з цього випливало що і інтелект, і любов, і всі почуття людини є результат природного відбору, тобто найбільш практичний спосіб вижити. З. Фрейд вивів основний механізм реалізації першозадачі - «принцип насолоди». Він представляє з себе алгоритм «потягу», згідно з ним все живе співвідносить сприймання події з первинними завданнями (виживанням особини і виживанням виду), у разі якщо ця подія підвищує ймовірність здійснення цих завдань особина відчуває задоволення, якщо навпаки, страждання. Чим більше об'єкт або подія сприяє задоволенню цих потягів, тим сильніше особина прагне його досягти і тим більше задоволення відчуває його «отримавши». Цей принцип широко використовується в проектуванні штучного інтелекту. У програмі створюється певний показник «щастя» і для всіх можливих варіантів дій прораховується його значення. Програма вибирає той варіант у якому значення «щастя» вище. Для шашок, наприклад, такою метою є знищення фігур противника, тому можна висловитися, що штучний інтелект «відчуває більше задоволення» від ходу, який забирає фігуру, і ще більше від ходу де шашка стає «дамкою», так як це дозволить їй 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 в змозі придумати нічого випадкового, ні числа, ні слова, ні образу, всі вони обов'язково виявляються пов'язані і навіть найбільш яскраво виражають думки людини в даний момент. Коли людина намагається придумати щось випадкове вона називає елемент, який найбільш точно сумує всі процеси, що відбуваються в психіці. Ця концепція Фрейда побічно ще сильніше підкреслювала уявлення про людину, як про машину (створену Богом або, яка виникла в результаті еволюції). З неї випливало, що оскільки людина не може придумати нічого випадкового, вона виконує тільки те, що закладено в неї природою і не володіє свободою. Для сучасних комп'ютерів також неможливий витяг випадкового числа, в них використовується послідовність псевдовипадкових чисел і в результаті мова йде не про випадковість, а про непередбачуваність.

Порівняння сучасного комп'ютера (штучний інтелект) і людини

Складність порівняння полягає в тому, що із самого початку вони влаштовані за принципово різною схемою. (Слід також враховувати що 99,9 (9)% операцій у психіці людини відбувається несвідомо.) У комп'ютері всі імпульси синхронізуються центральним процесором, тому в один момент часу він може виконати тільки одну операцію. Це, так звана, послідовна модель роботи, тобто всі операції виконуються по черзі одна за одною. Мозок же представляє собою паралельну структуру і його скоріше можна порівняти не з комп'ютером, а із збіркою з мільйонів комп'ютерів - клітин нейронів, кожна з яких може незалежно робити власні операції. Мільйони процесів - це все ще зовсім не аналог мозку, точніше, це аналог, але мозку не головного, а спинного. У головного мозку структура «центрів», тобто він складений з кількох сотень мереж, причому кожну з цих мереж координує кілька дублюючих «нейронів-процесорів». Взагалі мозок відрізняється багаторазовим дублюванням і резервуванням інформації, це дає йому величезну стабільність роботи. На відміну від сучасного комп'ютера ураження окремих нейронів ні на розумі в цілому, ні на блоці розуму майже не позначається, ураження керуючих нейронів позначається на роботі одного з блоків розуму, повне ураження нейронів центру тягне повне відключення відповідного блоку. Частина центрів і частина відповідних блоків для функціонування розуму принципово не важливі (сліпа, глуха і німа людина здатна мислити не гірше від нормальної), частина центрів - важливі принципово (пам'ять, абстрактне мислення). З блоковою структурою мозку можна провести певну аналогію з функціональними платами в комп'ютері. Наприклад для прорахунку зображення на екрані використовується так званий відеоадаптер, в якому вже закладені деякі алгоритми обчислення геометричних фігур, багатогранних поверхонь і т.д. Методи прорахунку в комп'ютері можна розділити на програмний та апаратний. Перший використовує виключно 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 і т.д. (відеоадаптер, звукова карта, плата відеомонтажу). Апаратний метод, оскільки він вузьконаправлений і оптимізований для прорахунку саме даного завдання по потужності і швидкості в багато разів перевершує універсальний програмний. Методи обчислення мозку більше схожі на апаратний метод. Так нейрони центру, відповідального за спілкування людини, формуються в дитячому віці. Можна сказати що для кожної мови у дитини виростають спеціальні мікросхеми, саме тому дітям так легко дається її вивчення. Дорослій людині доводиться застосовувати програмний метод і пропускати через свідомість (у деякому роді аналог центрального процесора комп'ютера) всю інформацію про мову. З тієї ж причини люди, які пишуть виключно грамотно, зазвичай не пам'ятають правил мови і багато в чому випереджають тих, хто намагається застосувати «логічний» метод. Прикладів де використання «прошитих» в мозку алгоритмів перевершує раціональні підходи безліч: художники-портретисти, художники-аніматори, поети несвідомо здійснюють величезні за потужністю і глибиною обчислення, не підвладні логікам. Аніматори використовують тривимірне комп'ютерне моделювання, фізико-математичні розрахунки поки ще не в змозі передати ті нюанси руху героїв, які вдавалися аніматорам минулих років, що спиралися лише на власні відчуття, і нам з перших кадрів «ріжуть око» рубані рухи в комп'ютерних мультфільмах.

Ототожнювати розум людини з мозком, чи вірити в участь в процесі мислення тонких матерій питання окреме і для кожного суто індивідуальне, але не залежно від переконань можна констатувати, що мозок є обчислювальним інструментом мислення. При ураженні окремих його ділянок людина втрачає пов'язані з цією ділянкою здібності: розпізнавання осіб, читання, аналіз і т.д. Відповідність розумової діяльності різних ділянок можна спостерігати на спеціальних приладах за рахунок електрохімічної природи нейронних сигналів.

Спробуємо оцінити потужність людського мозку в комп'ютерних мірках. Він складається з приблизно 100 млрд. нейронів. Кожен нейрон представляє з себе мініатюрний «процесор» і пов'язаний з іншими нейронами за допомогою 5000 синапсів. У зв'язку з хімічною природою передачі інформації нейрону 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 - 1017 оп/с. На сьогоднішній день середній домашній комп'ютер має продуктивність 109 оп/с, найпотужніші у світі комп'ютери - приблизно 1013 оп/с, що поки ще в 10 тисяч разів менше потужності людського мозку. Слід враховувати, що просте порівняння потужності вироблених обчислень не може охарактеризувати ефективність інтелекту. Людський мозок має найвище оптимізовану організацію, здатність використовувати досвід минулих поколінь, самореструктуризацію, може сам навчатися. Щоб оцінити продуктивність одного тільки зорового апарату людини досить згадати, що кожну 16 частку секунди він аналізує зображення, яке в тисячі разів перевищує роздільну здатність найсучасніших фотокамер. За цей час мозок встигає виділити окремі об'єкти, співвіднести їх з минулим досвідом, зарахувати до певних груп, зіставити інформацію лівого і правого ока, на підставі чого прорахувати відстань до кожного з об'єктів, направити зіницю в найбільш ефективну точку в контексті досліджуваного образу.

Висновок

Ще в зовсім недалекі часи фраза «Учені на комп'ютері розрахували, що ...» звучала як магічне заклинання безперечною вірності затвердження. Люди вірили, що якщо до обчислень доклала «руку» ЕОМ, то за результатами, виданими нею, стоїть щось надлюдське, щось таке, що не піддається розумінню простим смертним. Здавалося, що ЕОМ-сваха може знайти ідеального чоловіка або дружину, а ЕОМ-оракул достовірно передбачити майбутнє. Потім, звичайно, коли комп'ютер став входити в повсякденне життя, і в кожного школяра в кишені на додаток до телефону з'явився комп'ютер, який перевершує по потужності цілі обчислювальні цехи 70-х, всім стало зрозуміло, що він не видасть нічого такого більше, ніж у нього було закладено. Наведене вище буквальне порівняння продуктивності комп'ютера і мозку не має якогось істотного сенсу, крім того, що комп'ютер все ще поки значно поступається мозку навіть в потужності. До того ж не варто ставити знак тотожності між розумом і мисленням. Та от де їх порівняння виявляється дійсно дуже корисним і зручним, так це в описі динамічних процесів мислення людини. Вся справа в тому, що багато абстрактних явищ і пов'язаних з ними понять, не мали словесного представлення у мові до появи комп'ютерів. Наприклад, термін «кешування даних». Цей процес, звичайно можна описати групою пропозицій, але наскільки ясно можна висловити думку використовуючи термін з комп'ютерної техніки. Для опису процесів мислення використовуються часто просторово-часові категорії, аналогії з коробочками, колбочками і ниточками, яких недостатньо в повній мірі для вираження поняття коли мова заходить не про статичні, а про динамічні явища, властиві розумовій діяльності. Порівняння розумової діяльності з кібернетичною зовсім не зобов'язує нас робити висновок про те, що ми або наш розум - це обчислювальна машина, просто комп'ютер зараз один з найскладніших і, до того ж дуже поширених пристроїв, який ми маємо і на його прикладі можна краще описати поняття, ніж на прикладі скриньок і коробочок.

 

За матеріалами: ushan.org.

Читайте також:

 

Коментарі:

blog comments powered by Disqus