Сергей Толкачев - Активные данные. Философское программирование

В результате долгой эволюции человечество научилось учить и учиться. Обучение детей, строительная архитектура, управление производственными процессами и рецепты, которыми обмениваются поколения кулинаров и фармацевтов – это примеры передачи знаний, но с точки зрения программиста, их также можно отнести и к неформальному программированию. Но что значит неформальное? Почему научить ребенка, построить дом или приготовить обед менее формально, чем написать операционную систему или программу статистического анализа?

Этот риторический вопрос относится к давнему диалогу между той частью человечества, которая представляет формальные науки, и остальными людьми, которые занимается креативной деятельностью в повседневной жизни, не задумываясь о формализации и доказательстве корректности, иногда тривиальных, а иногда очень сложных, как бытовых, так и производственных решений и процессов. С этим парадоксом постоянно сталкиваются программисты, которые, с одной стороны, используют инструменты и знания, основанные на формальных теориях, а с другой – применяют их при написании программ, в которых ошибки всегда были, есть и будут. Попытки построить теорию верификации программ, наверняка ещё где-то продолжаются, но иллюзии шестидесятых годов о том, что можно создать универсальный формальный доказатель корректности, у многих теоретиков программирования уже давно рассеялись. Этот спор не может выиграть ни одна из сторон, но можно надеяться, что, когда компьютер «поумнеет» до уровня понимания обычных вещей и способности задавать вопросы, чтобы перейти от простого к сложному, он сам сумеет добавить аргументы, как одной, так и другой стороне этого спора.

В основе классического программирования лежат алгоритмы, которые хорошо подходят для вычислительных и логических методов, и компьютер решает такие задачи значительно эффективней чем человек. Но при этом, алгоритмические методы плохо применимы для задач, связанных с самообучением, ассоциативным восприятием, глубоким пониманием и принятием сложных решений, которые человек решает сравнительно легко и естественно. Мозг человека или приблизительно девяносто миллиардов взаимосвязанных нейронов – это неалгоритмическая система, в которой нет центрального процессора и нет управляющей программы. Способность человека создавать новое – сочинять музыку, поэтические произведения или программировать, пока не в состоянии повторить ни один компьютер, работающий под управлением алгоритма. Возможно, что это связано с тем, что обучаясь, мозг человека сам изменяет не только свое состояние, но также и свою структуру. Добавление же к вычислительной машине программ способных решать новые задачи – это безусловно новое , но это новое, созданное извне.

Компьютер и мозг хорошо взаимодополняют друг друга, хотя при этом они концептуально различны. В основе компьютера лежит централизованный процессор, исполняющий внешнюю программу, а мозг – децентрализованная система из множества динамических элементов, у которой нет конечной цели, a поведение является реакцией на внешние возбуждения. Различия между компьютером и человеком наглядны, но совсем не ясно, как может помочь программисту знание основ симфонической музыки, или наоборот, какая польза от теории информации, автору при работе над книгой? На первый взгляд, между этими понятиями нет прямых связей. Впрочем, если допустить, что знание, которое автор или программист создают и публикуют, является объектом с определенными свойствами, которые можно измерить, и этот объект воспринимает и интерпретирует некая система (компьютер или человек), то такую модель уже можно анализировать.

С точки зрения программиста, способного написать и загрузить программу в компьютер, знание – это динамическое понятие, которое обладает важным свойством аддитивности . Если к тому, что находилось в компьютере (аппаратное и программное обеспечение), добавилась новая программа, то можно сказать, что знание компьютера увеличилось на некоторую величину соразмерную этой программе. Программист может также предположить, что по аналогии с компьютером, знание человека – это нервная система (нейроны и нервы) плюс приобретенное, тем или иным образом, нечто, которое изменило её состояние. Знания человека могут увеличиваться вследствие полученной информации, которая, как и в случае с компьютером, также может быть измерена. Эта аналогия, в дальнейшем будет служить отправной точкой для более глубокого уточнения этого понятия.

Программисты из будущего, будут также отличаться от современных, как прикладной математик из 70-х, отличается от веб-разработчика из 20-х. Пятьдесят лет, не такой уж и большой срок для художественной литературы, науки или музыки. Однако как у самих программ, так и у многих книг по программированию, время жизни очень быстротечно и напрямую зависит от популярности того или иного формального языка, поколения компьютеров или операционных систем. О программировании написано немало книг, и хотя лексиконы в них могут быть совсем непохожи, неизменным остаётся одно – они адресованы программистам. Такое узкое и конкретное определение целевого читателя, по сравнению с широкой аудиторией, приводит к заключению – чем шире аудитория, тем дольше живет произведение. Написанных же пятьдесят лет назад и до сих пор работающих программ или книг по программированию, которые продолжают читать, можно пересчитать по пальцам, в отличие от музыкальных произведений, живущих столетиями, и которые без проблем поймет и исполнит любой грамотный музыкант, не говоря уже о работах греческих философов.

Все программисты – писатели уже в силу самой своей профессии. Но всё то, что они напишут, будет читать компьютер и только компьютер может «понять», что они хотели сказать своими программами. Но бывает, что у программиста возникает желание написать так, чтобы его текст прочитал другой человек. Написать без компилятора, пусть и с ошибками, нарушая логику, не очень оптимально и минимально, но зато от души. Постараться рассказать о своей профессии, о проблемах, а иногда и пофантазировать, живым человеческим языком. Вот такую цель и поставил перед собой автор, прекрасно понимая какой риск несёт в себе смешение аудиторий, языков и стилей. Но так же, как в компилируемую программу на языке Swift, можно вставить динамически интерпретируемые фрагменты на языке JavaScript, и это может быть одновременно и красиво и эффективно, так и здесь, мы будем смешивать естественный язык с формальными текстами вовсе не для того, чтобы добавить комментарии к программе и объяснить, как она работает, а скорее наоборот.