Даглас Хофштадтер - Глаз разума

Основной принцип этого явления — отрицательная обратная связь. Имеются несколько типов такой связи. При этом в общих чертах происходит следующее: “целенаправленная машина”, механизм или предмет, ведущий себя так, словно он сознательно стремится к какой-либо цели, снабжен неким измерительным устройством, замеряющим разницу между настоящим положением дел и “желаемым” состоянием. Чем больше эта разница, тем напряженнее работает механизм. Таким образом, машина автоматически уменьшает разницу — отсюда и название отрицательная обратная связь — и может остановиться, когда “желаемое” состояние будет достигнуто. Регулятор Уатта состоит из пары шаров, которые вращает паровой двигатель. Шары находятся на концах снабженного шарниром рычага. Чем быстрее вращаются шары, тем сильнее центробежная сила, борясь против гравитации, стремится привести рычаг в горизонтальное состояние. Рычаг присоединен к паровому клапану, питающему двигатель, таким образом, что подача пара прекращается, когда рычаг приходит в горизонтальное положение. Таким образом, если двигатель работает слишком быстро, подача пара уменьшается и двигатель замедляется. Если он замедляется слишком сильно, подача пара автоматически увеличивается и двигатель снова ускоряется. Подобные целенаправленные машины часто сбиваются с ритма, и часть инженерного искусства состоит в том, чтобы встроить в них дополнительные приспособления, уменьшающие возможность сбоев.

“Желаемое” состояние регулятора Уатта состоит в определенной скорости вращения. Очевидно, что регулятор не желает этого сознательно. “Цель” механизма определяется всего-навсего как состояние, в которое тот обычно возвращается. Современные целенаправленные машины используют такие же основные принципы, как отрицательная обратная связь, но достигают при этом гораздо более сложного “жизнеподобного” поведения. Управляемые ракеты выглядят так, словно активно ищут свою цель, а когда цель попадает в пределы досягаемости, то ракеты начинают ее “преследовать” учитывая все ее обманные маневры, броски и повороты, а иногда даже “предсказывая” или “предваряя” их. Мы не будем здесь вдаваться в детали насчет того как это делается. Для этого используется отрицательная обратная связь нескольких типов, прямая связь и некоторые другие принципы, хорошо известные инженерам и широко задействованные также в функционировании живых существ. Здесь не обязательно предполагать что-то похожее на сознание, хотя неспециалист, наблюдающий целенаправленное и разумное на вид поведение ракеты, с трудом может поверить, что она не находится под прямым дистанционным управлением пилота.

Обычным заблуждением является то, что поскольку такой механизм, как управляемые ракеты, изначально изобретен и построен разумным человеком, он должен находиться под непосредственным контролем разумного человека. Другим вариантом этого заблуждения является следующее утверждение: “Компьютеры не играют в шахматы по-настоящему, поскольку делают только то, что им приказывает человек-оператор”. Нам необходимо разобраться, в чем здесь ошибка, поскольку это поможет нам понять, в каком смысле можно сказать, что гены “контролируют” поведение. Компьютерные шахматы — хороший пример, и я остановлюсь на них немного подробнее.

Компьютеры пока не играют в шахматы как гроссмейстеры, но уже достигли уровня крепкого любителя. Строго говоря, правильнее будет сказать, что уровня крепкого любителя достигли программы, поскольку программам все равно, в какой компьютер их заложат. Какова при этом роль человеческого программиста? Разумеется, он не управляет компьютером постоянно, как дергающий за ниточки кукловод. Это было бы ловким трюком, обманом. Программист пишет программу, закладывает ее в компьютер, и дальше тот предоставлен самому себе: единственным человеком, взаимодействующим с компьютером, остается его противник, печатающий на клавиатуре свои ходы. Может быть, программист предвидит все возможные шахматные позиции и снабжает компьютер списком хороших ходов на любой случай? Наверняка нет, поскольку количество возможных шахматных позиций настолько велико, что прежде, чем программист закончит свой список, наступит конец света. По этой же причине невозможно запрограммировать компьютер на то, чтобы он анализировал “в уме” все возможные ходы с их возможными продолжениями, пока не найдет выигрышной стратегии. Возможных ходов в шахматах больше, чем атомов в галактике. Таким образом, предыдущие возражения не многого стоят. Проблема шахматного программирования чрезвычайно сложна, и не следует удивляться, что программам еще далеко до высочайшего шахматного мастерства.

В действительности, роль программиста больше походит на роль отца, учащего своего сына игре в шахматы. Он объясняет компьютеру ходы и правила, причем делает это не для каждой определенной позиции, а в виде наиболее экономично изложенных правил. Правда, он не говорит по-русски: “Слоны ходят по диагонали”, но заменяет это высказывание его математическим эквивалентом, что-то вроде: “Новые координаты слона получаются из старых путем прибавления той же константы, не обязательно с тем же знаком, одновременно к координатам x и y ”, только короче. После этого он может запрограммировать какой-нибудь совет, написанный на таком же математическом или логическом языке, который в переводе на обычный язык означал бы что-нибудь вроде: “не оставляй короля без защиты”, или какой-нибудь ловкий прием, вроде “вилки” конем. Детали этого очень интересны, но рассмотрение их увело бы нас слишком далеко в сторону. Важно здесь следующее: во время игры компьютер предоставлен самому себе и не может ожидать помощи от своего “хозяина”. Все, что тот может сделать, это заранее запрограммировать компьютер наилучшим образом, гармонично совместив списки конкретных знаний с информацией по общей стратегии и тактике.

Так же гены контролируют поведение механизмов для выживания: не прямо, с помощью зажатых в пальцах ниточек кукловода, а косвенно, как программист влияет на поведение программы. Все, что они могут сделать, это запрограммировать поведение заранее, после чего механизм для выживания должен бороться самостоятельно, пока гены пассивно сидят у него внутри. Почему они так пассивны? Почему бы им не взять бразды управления в свои руки и не установить постоянный контроль? Ответ состоит в том, что они этого сделать не могут по причине отставания по времени. Научно-фантастический рассказ “На Андромеду” Фреда Хойля и Джона Эллиота, как и вся хорошая научная фантастика, базируется на интересных научных фактах. Странно, что книга, как кажется, вообще не упоминает открыто об основном из этих фактов. Надеюсь, что авторы не будут против, если я сделаю это здесь.