Алексей Редозубов - Мозг напрокат. Как работает человеческое мышление и как создать душу для компьютера

Техническая эволюция человечества идет путем, очень похожим на природную эволюцию. Накопление умений и знаний приводит к появлению новых технических решений, однако до сих пор работают механизмы и идеи, которым сотни лет и которые за эти годы доведены до совершенства. Внутри самых современных компьютерных программ используются алгоритмы и библиотеки, верой и правдой служащие уже десятки лет.

Следующий прорыв в области высоких технологий может быть связан с повсеместным внедрением устройств, работающих на нейронных сетях. Однако создание электронных устройств, моделирующих нейронную сеть,— это необходимая, но малая толика требуемых действий. Как компьютер бесполезен без программного обеспечения, так и подобное устройство неприменимо без тщательно обученной нейронной сети.

На сегодняшний день загвоздка — не в элементной базе, а именно в отсутствии хорошо обученных нейронных сетей. Генетический эволюционный алгоритм позволил природе добиться фантастических результатов. Нейронные сети из нескольких сотен нейронов реализуют сложнейшие алгоритмы поведения.

Десятки тысяч нейронов позволяют творить чудеса насекомым. Восемьсот тысяч нейронов у пчелы превращают ее в совершеннейший механизм, который действует лучше любого автопилота и справляется со своими задачами лучше любого из созданных человеком роботов. Все это стало возможно благодаря тому, что «нащупанные» эволюцией за сотни миллионов лет связи нейронных сетей эксплуатируются по сей день, оттачиваясь и совершенствуясь. Те нейронные сети, что создает человек, создаются для решения узких задач и, как правило, не имеют продолжения, то есть возникает новая задача — и все начинается с нуля.

Видимо, прогресс в техническом использовании нейронных сетей начнется, когда будет накоплена некая «критическая масса» хорошо работающих конструкций наподобие древнего мозга человека. Основная сложность — в том, что алгоритмы обучения нейронной сети, позволяющие обучить сеть «быстро», обучают ее достаточно «плохо» и не позволяют улучшать обучение многократным применением. Генетические алгоритмы, построенные на случайных мутациях, теоретически позволяют добиться идеального результата, но требуют непредсказуемо много времени и не гарантируют результата вообще. Природе удалось добиться столь выдающихся результатов благодаря тому, что процесс эволюции вышел за рамки просто создания и усложнения нейронных сетей и перешел к эволюции системы эмоций и проистекающего из них инстинктивного поведения. Существующий уровень развития науки и техники позволяет, в принципе, ожидать в ближайшем будущем появления устройств, использующих эмоции и сопоставимых по своим возможностям с живыми существами.

Сейчас я позволю себе пофантазировать и описать некую технологию. Эта технология может быть создана уже сейчас, на существующей элементной базе. Думается, в недалеком будущем она будет реализована неизбежно, а, будучи внедренной, она, по моему мнению, перевернет все существующие информационные системы.

Итак, представьте, что с вами всегда находится компактное устройство, например совмещенное с мобильным телефоном. Это устройство имеет доступ в Интернет и некий удобный интерфейс. А еще оно постоянно записывает все, что происходит с вами. В принципе, можно записывать только звук, но если вам будет интереснее, представьте, что также — и изображение того, что вы видите. Это будет такой своеобразный диктофон, работающий круглые сутки. Пусть информация с него время от времени отправляется в некое хранилище, которое находится на специальных серверах в Интернете. Сам по себе такой «постоянный» диктофон уже забавен, но пока еще слабо полезен.

Теперь пойдем дальше. Представьте себе, что это устройство параллельно с записью постоянно проставляет некие метки. Ну, во-первых, фиксирует время, это понятно. Во-вторых,— собеседников. Если у людей, которые находятся рядом с вами, есть такие же устройства, то очень несложно определить, с кем вы в компании (так, включив bluetooth мобильного телефона, вы видите список всех телефонов с bluetooth вокруг вас). В-третьих, определяется место, где все происходит,— в век GPS и Google maps это совсем элементарно. И вот система стала уже значительно полезнее.

А теперь этому устройству можно задать, например, такой вопрос: «Что говорил на прошлой неделе мой начальник, когда проводил совещание в переговорной главного офиса?» Через Интернет ваш девайс свяжется с основным местом хранения, найдет подходящие события и предоставит их вам.

Теперь представьте себе, что все разговоры «дешифруются», то есть выделяются отдельные законченные фрагменты и формируются «воспоминания», похожие, по сути, на воспоминания, свойственные нашему мозгу. Речь распознается, выделяются слова и конкретные понятия, имеющие самостоятельный смысл. Проставляются ассоциативные связи. По ряду признаков система определяет временные границы целостных воспоминаний. Тогда устройство можно спрашивать: «Что мы говорили в прошлом году с друзьями о творчестве Стругацких».

Какое полезное получается устройство, как оно может помочь в вечных спорах «кто кому что сказал и кто кого как понял»! А как замечательно фиксируются таким аппаратом знакомства! Вся информация о том, как человек представился,— уже намертво в памяти устройства. Более того, вот он уже сразу готов — аналог сети «Одноклассники.ру» и тому подобных. Кроме того, устройство должно позволять помечать ваше отношение к тому, что происходит. Вы сможете выбрать «слова», подходящие для описания сохраненных на устройстве событий.

Создадим словарь слов естественного языка, на котором мы разговариваем. Этот словарь позволит индексировать любые речевые воспоминания, но такая индексация пока еще не будет связывать нас со смыслом фразы. Создадим тезаурус — «словарь», который будет содержать отображение конкретных явлений нашего мира. Так же как любое явление, с которым мы сталкиваемся, запоминается нами, образуя понятие внутреннего языка, так и тут, в тезаурусе, должны быть «образы» всех явлений, с которыми сталкиваются люди. Так же как человеческие воспоминания связаны с сенсорной информацией, которая их породила, так и «образы» в тезаурусе будут иметь привязку к объектам реального мира. Эта привязка будет зависеть от типа объекта. Фотография будет увязана со специальным сервисом, где она будет храниться, фирма с органом, зарегистрировавшим ее, и т. д. Заставим систему проставлять ассоциации «воспоминаний» со словами из словаря и понятиями из тезауруса.

Вы, наверное, уже догадались, к чему все это описание.

Конечно же, подобная система — это дублирование нашей памяти. Точно так же, как и в человеческой памяти, все воспоминания увязываются ассоциативными связями с понятиями, образующими воспоминание. Эти ассоциации делают сохраненную информацию не просто набором данных, а замечательным инструментом, с которым очень удобно работать. Чем глубже распознано явление, тем больше ассоциаций будет проставлено, тем более ценна и удобна для нас эта информация.