– человеческий разум возникает из физических процессов, которые мы понимаем и можем воспроизводить искусственно;
– естественный интеллект представляет собой частный случай искусственного интеллекта.
Конечно, наше «удивительное следствие» может оказаться ошибкой; ведь первые два вывода сугубо гипотетичны. Но даже ошибка должна привести к потрясающему открытию – перед нами великолепный новый феномен с крупномасштабными физическими последствиями, разворачивающийся в обыденных, ничем не примечательных и хорошо изученных физических обстоятельствах (в материальной среде человеческого мозга, при конкретных температуре и давлении). При этом каким-то образом данному феномену удавалось на протяжении многих десятилетий ускользать от внимания решительных следователей, вооруженных передовым инструментарием. Разве это не поразительное открытие?
В нашей природе заложено стремление к улучшению человеческих тел и разума. Если обратиться к истории, одежда, очки и часы являются примерами все более сложного «дополнения реальности», они повышают нашу выносливость, усиливают восприятие и осведомленность. Это значимые улучшения естественных человеческих способностей, и их современная обыденность не должна затмевать эту значимость. Сегодня смартфоны и интернет переносят стремление человека к «расширению себя» в области, более важные для нашего осознания себя разумными существами. По сути, они предоставляют нам быстрый доступ к обширному коллективному знанию и обширной коллективной памяти.
При этом автономный искусственный интеллект первенствует в различных «думательных» играх, будь то шахматы или го, и принимает на себя решение множества сложных задач по распознаванию образов, скажем, реконструкции событий и реакций внутри Большого андронного коллайдера (по «метели» следов возникающих частиц), чтобы обнаружить новые частицы, или собирает по нечетким рентгеновским снимкам, результатам МРТ и прочим типам изображений свидетельства для диагностики проблем со здоровьем.
Куда ведет нас стремление к самосовершенствованию и инновациям? Пусть точную последовательность событий и временны́е рамки, в которых они будут развиваться, предсказать невозможно (по крайней мере, для меня), некоторые базовые соображения позволяют предположить, что в конечном счете наиболее «могучие» воплощения разума будут принципиально отличаться от знакомого нам человеческого мозга.
Рассмотрим шесть факторов, по которым технологии обработки информации превосходят человеческие возможности – в значительной степени, качественно или в том и другом отношении.
Скорость: Организованное движение электронов, основа современной искусственной обработки информации, может намного опережать процессы диффузии и химических изменений, посредством которых действует наш мозг. Современные компьютерные тактовые частоты приближаются к 10 гигагерцам, что соответствует 10 миллиардам операций в секунду. Ни одна единица измерения скорости не применима к поразительному разнообразию процессов человеческого мозга, но фундаментальным ограничением выступает латентность потенциалов действия, которые ограничивают показатель несколькими десятками в секунду. Вероятно, не случайно «частота кадров», при которой мы способны определить, что фильмы на самом деле являются последовательностями кадров, составляет около «кадров» 40 в секунду. Следовательно, электронная обработка данных выполняется почти в миллиард раз быстрее.
Размер: Линейные размеры типичного нейрона составляют около 10 микрон. Молекулярные размеры, наш практический предел, приблизительно в 10 000 раз меньше, а модули искусственной обработки данных тяготеют к этим масштабам. Их размеры повышают эффективность коммуникации.
Стабильность: Тогда как человеческая память является, по существу, непрерывной (аналоговой), искусственная память может использовать дискретные (цифровые) функции. Тогда как аналоговые значения склонны разрушаться, цифровые значения могут храниться, обновляться и воспроизводиться максимально точно.
Рабочий цикл: Человеческий мозг устает от усилий. Нужно время на питание и сон. Вдобавок он стареет и дряхлеет. В конце концов мозг умирает.
Модульность (открытая архитектура): Поскольку искусственные устройства обработки информации способны использовать точно спроектированные цифровые интерфейсы, они без труда «ассимилируют» новые модули. Так, если мы хотим, чтобы компьютер «видел» ультрафиолетовое или инфракрасное излучение или «слышал» ультразвук, достаточно подать сигнал соответствующего датчика непосредственно в его «нервную систему». Архитектура мозга гораздо более закрыта и непрозрачна, а иммунная система человека активно сопротивляется внедрению имплантатов.
Квантовая готовность: Один пример модульности заслуживает особого упоминания в связи с его потенциальными перспективами. В последнее время физики и информатики пришли к выводу, что принципы квантовой механики позволяют внедрять новые вычислительные принципы, которые могут обеспечить качественно новые формы обработки информации и (возможно) новые уровни интеллекта. Но эти возможности опираются на особенности квантового поведения, весьма, скажем так, деликатные и совершенно не подходящие, как кажется, для взаимодействия с теплой, влажной и грязной «средой обитания» человеческого мозга.
Очевидно, что в качестве носителя интеллекта человеческий мозг далеко не оптимален. Тем не менее, пусть универсальные домашние роботы или механические солдаты без труда покорят прибыльные рынки, в настоящее время не существует машины, которая хотя бы отдаленно напоминала общий человеческий интеллект, необходимый для полноценной реализации задач уборки или войны. Несмотря на свою относительную слабость во многих отношениях, человеческий мозг имеет некоторые важные преимущества перед своими искусственными конкурентами. Позвольте перечислить пять из них.
Трехмерность: Хотя, как уже отмечалось, линейные размеры нынешних искусственных процессоров значительно меньше, чем размеры мозга, процедура их изготовления (чаще всего литография, травление) является, по существу, двумерной. Это наглядно проявляется в геометрии компьютерных плат и микросхем. Конечно, можно накладывать платы друг на друга, но расстояние между слоями будет намного больше, а связь – заметно хуже, чем внутри слоев. Мозг куда лучше используют все три измерения.
Самовосстановление: Человеческий мозг способен восстанавливаться после многих травм или ошибок или даже их избегать. Компьютеры часто приходится чинить или перезагружать извне.
Связь: Человеческие нейроны обычно поддерживают несколько сотен соединений (синапсов). Более того, сложная структура этих связей очень значима. (См. следующий пункт.) Компьютерные блоки обычно поддерживают всего несколько соединений в регулярных фиксированных схемах.
Развитие (самосборка с интерактивным «ваянием»): Человеческий мозг наращивает свои единицы путем деления клеток и объединяет их в последовательные структуры посредством перемещения и наложения. Также он размножает обильные связи между клетками. Важную часть «ваяния» обеспечивают активные процессы в младенчестве и детстве, когда человек взаимодействует со своим окружением. Многие связи со временем исчезают, а другие укрепляются в зависимости от эффективности их использования. То есть тонкая структура мозга настраивается посредством взаимодействия с внешним миром – богатейшим источником информации и обратной связи!
Интеграция (датчики и исполнительные механизмы): Человеческий мозг оснащен различными сенсорными органами, в частности выведенными вовне глазами, и универсальными исполнительными механизмами, в том числе руками, которые строят, ногами, которые ходят, и ртом, который говорит. Эти датчики и исполнительные механизмы легко интегрируются в центры обработки информации в мозгу благодаря миллионам лет естественного отбора. Мы интерпретируем «сырые» сигналы и контролируем действия, уделяя им минимальное сознательное внимание. Обратная сторона в том, что мы не знаем, как это происходит, а реализация всего перечисленного непрозрачна. Выяснилось, что удивительно трудно достичь человеческого подобия в отношении этих «рутинных» функций ввода-вывода.
Эти преимущества человеческого мозга перед разрабатываемыми в настоящее время искусственными системами убедительно велики. Человеческий мозг является великолепным доказательством того, что существует как минимум несколько способов добиться большего от материи. Когда же наша инженерия сможет его воспроизвести – если вообще сможет?
Точный ответ мне неведом, но позвольте высказать несколько обоснованных предположений. Проблемы трехмерности и, в меньшей степени, самовосстановления не выглядят непреодолимыми. Это довольно сложные инженерные задачи, но постепенные улучшения здесь достаточно легко вообразить, а общее направление развития вполне понятно. Пусть человеческое зрение, руки и другие органы чувств и исполнительные механизмы удивительно эффективны, их способности далеко не исчерпывают физические возможности. Оптические системы могут делать снимки более высокого разрешения с большим охватом, глубиной и насыщенностью, а также в большем количестве областей электромагнитного спектра; роботы могут двигаться быстрее и становиться сильнее, и т. д. В ряде сфер деятельности уже доступны компоненты, необходимые для «сверхчеловеческой» производительности. «Узкие места» быстро и надежно ликвидируются устройствами обработки информации.
Тем самым мы переходим к оставшимся, полагаю, наиболее важным преимуществам человеческого мозга по сравнению с искусственными системами, то есть к связности и интерактивному развитию. Эти два преимущества являются синергетическими, поскольку именно интерактивное развитие формирует обширную, но способную растягиваться структуру детского мозга благодаря экспоненциальному росту нейронов и синапсов, для настройки того экстраординарного инструмента, которым она становится. Компьютерные ученые постепенно начинают открывать для себя всю мощь архитектуры мозга: как отмечалось, нейронные сети, чей базовый дизайн, как следует из их названия, отталкивался именно от мозга, добились ряда поразительных успехов в играх и распознавании образов. Но современная инженерия не создала ничего похожего – в эзотерической (на сегодняшний день) области самовоспроизводящихся машин – на силу и универсальность нейронов и синапсов. Это, не исключено, новый великий рубеж научных исследований. Здесь может указать путь биология, поскольку мы в целом неплохо понимаем суть биологического развития и можем его воспроизвести.