Информация и человек

Разумеется, простым является лишь сам принцип работы компьютера, но это вовсе не означает, что компьютер является простым устройством. Ведь никто не говорит, например, что ракета для полётов на Луну является простым устройством, хотя принцип работы ракетного двигателя очень прост.

***

Развитие вычислительной техники сдерживалось, в основном, элементной базой: лампы слишком громоздки и ненадёжны, транзисторы были ещё не очень распространены (впрочем, они тоже не слишком миниатюрны), а микросхемы (самые примитивные) только начали появляться. Но перспективы развития микроэлектроники уже тогда были хорошо ясны и просто поражали воображение. То есть было ясно, что миниатюризация и резкое повышение надёжности элементной базы ЭВМ – это вопрос времени. И, кстати, в этом смысле сбылись все самые смелые прогнозы.

Второй причиной для предположения о скором создании искусственного интеллекта являлось то, что в области знаний о нервной системе человека тоже были значительные достижения. По крайней мере, было известно, что наша нервная система состоит из громадного количества (порядка 100 миллиардов) нервных клеток. И что именно нервная клетка (эти клетки называют нейронами или нейроцитами) является структурно-функциональной единицей нервной системы. Была изучена структура нервной клетки, многие её функции. В частности, было известно, что нейрон может находиться в одном из двух состояний – возбуждённом и невозбуждённом, то есть как бы во «включенном» и «выключенном». И что возбуждение может передаваться от одной клетки к другой. То есть получается, что функционирование нашей нервной системы представляет собой определённым образом организованную систему многочисленных переключений нервных клеток из «включенного» состояния в «выключенное» и наоборот. Но ведь и ЭВМ, по сути, работает точно так же! Элементарная составляющая любой ЭВМ – триггер – может находиться только в одном из двух состояний: «0» или «1», то есть, опять-таки, во «включенном» или «выключенном». Триггеров в ЭВМ пусть пока меньше, чем нейронов в мозгу, но тоже огромное количество – сотни тысяч и даже миллионы (в современных микропроцессорах – до нескольких миллиардов). И любой вычислительный процесс происходит посредством громадного количества включений и выключений триггеров (разумеется, не хаотично, а в определённой закономерности).

Аналогия напрашивалась сама собой. Казалось, что разгадан принцип работы человеческого мозга. Вроде бы, всего-то и осталось – память у ЭВМ сделать побольше, да программное обеспечение усовершенствовать, и искусственный интеллект готов!

К тому же, от некоторых фактов вообще захватывало дух. Так, например, было известно, что скорость распространения сигнала по нервным волокнам (то есть передача возбуждённого состояния от одной нервной клетки к другой) составляет всего порядка ста-двухсот метров в секунду. А в ЭВМ сигнал распространяется с быстротой, соизмеримой со скоростью света! То есть казалось, что уже имеющиеся ЭВМ во многом «умнее» человека. И это вроде бы подтверждалось фактами: за несколько часов ЭВМ проделывала такой объём «умственной» работы, какой человек «вручную» мог проделать лишь за много месяцев или даже лет. Да и вообще, попробуйте просто перемножить в уме два семизначных числа. Не получится. Даже если умножать на бумажке столбиком, и то повозиться придётся. А ЭВМ делает это за ничтожные доли секунды. Фантастика! А ведь эти умные машины ещё и музыку писали, и стихи. Пусть пока ещё нелепые, но лиха беда начало! Опять же, стихи и музыка выдавались машиной с такой бешеной производительностью, что реальные поэты и композиторы выглядели каким-то неуклюжим пережитком некомпьютеризированного прошлого.

Более того, была разработана программа «Элиза», которая «общалась» с человеком так ловко, что создавалась полная иллюзия общения с существом разумным. А за много лет до этого один из мировых авторитетов в области вычислительной техники – английский математик Алан Тьюринг сформулировал главный, с его точки зрения, признак наличия интеллекта машины: она должна уметь общаться с человеком так, чтобы он не мог определить, с кем общается, – с машиной или человеком. Разумеется, «Элиза» не обладала абсолютно никаким интеллектом, она просто «цеплялась» за последнее слово фразы и по заранее разработанному алгоритму составляла вариант ответа, который мог подойти к этому слову (вернее, сочетанию слов). Иначе говоря, «Элиза» всего лишь создавала иллюзию общения с существом разумным. Но ведь если верить Тьюрингу, такое положение дел всё равно свидетельствует о наличии интеллекта у машины.

Всё это казалось настолько убедительным доказательством уже свершившегося факта возникновения и стремительного развития искусственного разума, что некоторые учёные даже забили тревогу. По их утверждениям, ЭВМ, окончательно поумнев, начнут сами себя обслуживать, перестанут нуждаться в человеке и выйдут из-под контроля. Первое, что они захотят сделать – это, конечно, переделать весь мир в соответствии с их абсолютно рациональными понятиями. А человека, как существо тупое и ни к чему не пригодное, они попросту уничтожат. В общем, «страшно, аж жуть», как пел Владимир Высоцкий (правда, не по этому поводу).

Но, к счастью, подобные опасения не оправдались ни в малейшей степени. Вычислительная техника за прошедшие десятилетия сделала гигантский рывок вперёд, современные компьютеры по всем показателям стали резко превосходить своих далёких предков, но угрозы целенаправленного физического уничтожения человечества с их стороны пока не замечено.

2

Возникает естественный вопрос: а насколько далеко шагнул прогресс в области создания искусственного разума? Ответ простой, однозначный и удручающий: абсолютно никакого прогресса в этой области не наблюдается. Да, именно так. Хотя, если судить по некоторым публикациям в различных изданиях, может создаться впечатление, что искусственный разум уже как бы есть, только пока несовершенный, но вот-вот, в совсем уже обозримом будущем он предстанет перед нами во всей своей красе и мощи. На самом же деле всё это нисколько не соответствует истине. Пока ещё нет (да и в перспективе не предвидится) искусственного именно «разума», то есть устройства, хоть как-то осознающего себя, имеющего собственное «Я». Нет даже в зачаточном виде или хотя бы в проекте. И дело здесь вовсе не в том, что современные компьютеры несовершенны, а в том, что пока ещё никому не удалось вразумительно сформулировать, что же такое разум. То есть, при попытке моделирования разума главной проблемой является тот банальный факт, что попросту непонятно, что же именно надо моделировать. И даже если бы современные компьютеры вдруг сделались в тысячу раз совершеннее, это не помогло бы сдвинуть дело с мёртвой точки: сам принцип работы компьютера не позволяет ему иметь даже зачатки интеллекта. Он может делать миллиарды вычислительных операций в секунду, обыгрывать в шахматы чемпиона мира, но с точки зрения наличия разума он ничуть не отличается от такого «устройства», как (если кто ещё помнит) бухгалтерские счёты с их костяшками.

Компьютер способен лишь тупо выполнять последовательность конкретных, запрограммированных (в самом прямом смысле) действий, без малейшего намёка на какое бы то ни было творчество. Нервные клетки человека нельзя уподобить триггерам в компьютере, они вовсе не организованы в регистры, мультиплексоры, дешифраторы и т.д. И вообще взаимодействуют не по правилам булевой алгебры и двоичной арифметики, как это делает компьютер, а по каким-то своим, непонятным человеку правилам. Другими словами, принцип работы человеческого мозга не имеет ни малейших аналогий с принципом работы компьютера. И хотя компьютер в некоторых случаях может создавать впечатление умной машины, это в любом случае всего лишь иллюзия. Все его действия строго задаются последовательностью заранее составленных команд, и любая его реакция на что бы то ни было продумана и задана программистом, написавшим выполняемую в данный момент программу.

Вообще-то, если быть точным, это не совсем так. Не всегда программист заранее продумывает, по какому именно алгоритму будет выполняться обработка входных данных в тот или иной момент времени. Сейчас одним из направлений в области создания искусственного интеллекта является разработка и использование нейронных сетей, которые в последние годы бурно развиваются и вселяют новые надежды на создание в скором времени «машинного разума».

Нейронные сети – это действительно очень интересный и нужный функционал, они гораздо лучше, чем «обычные» компьютеры решают некоторые сложные задачи, требующие аналитических вычислений (распознавание изображений, речи, управление сложными роботами, прогнозирование колебаний курса валют, погоды и т.п.). И здесь, как и при появлении первых мощных компьютеров, нашлось немало энтузиастов, предрекающих, что уже в обозримом будущем на основе нейронных сетей будет создан искусственный разум. Но это, к сожалению, не так. Хотя нейронные сети по своей структуре отличаются от «стандартной» структуры компьютера (так называемой архитектуры Фон Неймана), умеют обучаться (это их главная особенность), и даже в чем-то напоминают машинную интерпретацию мозга, их функциональность обеспечивают те же компьютерные технологии. Работают они, в своей основе, тоже по алгоритму, только составляемому несколько своеобразно (с помощью тех же нейронных сетей посредством самообучения, то есть, по сути, накопления определённых данных, используемых в дальнейшем для выполнения алгоритма). Как и «обычные» компьютеры, они не способны к творческому мышлению в принципе. Совершенно не имеют собственного «Я». И говорить о каком-то прорыве в области создания искусственного разума пока не приходится. Нейронные сети – это лишь отличный дополнительный функционал для решения определённого круга задач, но никак не зачатки машинного интеллекта.

Проще говоря, суть в том, что в самом принципе действия компьютера нет места разуму. Любой компьютер, даже самый совершенный, ничуть не умнее мясорубки, скалки или молотка.

3

Но, похоже, самолюбие человека не позволяет ему смириться с мыслью, что компьютер не оправдал столь радужных надежд на создание искусственного разума. И различного рода упоминания об искусственном интеллекте в той или иной форме можно встретить довольно часто. Так, например, в «компьютерной» литературе нередко встречаются такие выражения, как «интеллектуальная шина», «интеллектуальный интерфейс», «интеллектуальная обработка данных», или даже «устройства с зачатками интеллекта». Причём, зачастую всё это преподносится в таком контексте, что возникает ощущение, как будто речь идёт именно об искусственном разуме, то есть о техническом устройстве, которое может самостоятельно мыслить. Но на самом деле ни о каких «зачатках интеллекта» здесь не может быть и речи. Само слово «интеллектуальный» в данном случае лишь подчёркивает тот факт, что данное устройство обладает большим множеством различных функций, повышающих его отказоустойчивость и способность обходиться без дополнительных настроек. Но действует оно, всё-таки, только по алгоритму.

Как это ни странно, но количество людей, рассматривающих компьютер как какое-то разумное существо, похоже, не уменьшается. Именно сейчас, во времена «всеобщей компьютеризации», когда компьютеры не встречаются, разве что, в общественных туалетах, иногда (и не так уж редко) можно встретить в периодических изданиях такое, например, «откровение»: «Современные компьютеры достигли уровня интеллекта (!) равного интеллекту 3—4 летнего ребёнка. Но они бурно развиваются, и чего ждать от них в недалёком будущем, никто предсказать не может».

Не так уж редко можно услышать мнение, что компьютер уже сейчас во многом превосходит «интеллектуальную мощь» человека и вскоре может превзойти его по всем «параметрам». После этого, как правило, следует успокаивающие человеческое самолюбие фразы типа «Но никогда компьютер не сможет любить, страдать, переживать… Это по силам только нашему пусть и несовершенному (!) мозгу».

Можно даже встретить предположения, что компьютер нам (человечеству) «подкинули» какие-то неземные существа, чтобы с его помощью проделать над нами какой-то жутко страшный опыт. Правда, следуя этой версии, логично было бы признать инопланетянами сотрудников фирм, разрабатывающих вычислительную технику, но на этом интересном нюансе обычно внимание не заостряется.

4

И ещё необходимо отметить, что времена энтузиастов, пытающихся на основе компьютера создать искусственный интеллект, вовсе не канули в Лету. Конечно же, в самом факте попытки создать искусственный разум, ничего плохого нет. Но упорное стремление делать это на основе принципов функционирования компьютера – просто абсурдно. Сколько ни совершенствуй воздушный шар, долететь на нём до Луны невозможно в принципе.

Вообще, у изобретателей искусственного интеллекта просматривается одна интересная особенность. Известно, что когда человек задумает сделать какое-то устройство, то он сначала разрабатывает принцип его действия, а уж потом пытается сделать реальное устройство, работающее по этому принципу. Даже когда пытаются создать что-то заведомо невозможное, например, вечный двигатель, то и в этом случае сначала разрабатывают принцип работы такого двигателя (и иногда в чертежах всё выглядит весьма убедительно). Но вот с изобретателями искусственного разума всё обстоит иначе. Время от времени можно встретить сообщения, что такой-то человек (или группа людей) работает над созданием искусственного разума, но никто нигде не опубликовал, а как он представляет себе принцип действия этого разума.

А в чём, собственно, состоит принципиальное отличие «мышления» ЭВМ от человеческого мышления? Таких отличий, как минимум, два. Во-первых, как мы уже отметили, ЭВМ работает только по алгоритму и никак иначе. Человеческий же мозг функционирует именно как-то иначе (хотя в некоторых случаях наблюдается нечто похожее на выполнение алгоритма), но вот как – совершенно непонятно. А во-вторых, у человеческого мозга и ЭВМ совершенно разные формы представления обрабатываемой информации. ЭВМ обрабатывает информацию, представленную формализованными единицами – битами. Человеческий мозг – смысловыми. Что такое бит – это понятно. А что такое «смысл»? Это понятие, как и понятие «информация» является неопределяемым. На интуитивном уровне примерно понятно, что это такое – выделение смысла из получаемой информации. Но точного определения дать нельзя. Некоторые аспекты этого понятия будут рассмотрены ниже.

В любом случае, при рассмотрении работы как компьютера, так и человеческого мозга никак не обойтись без определения понятия «алгоритм». Что же это такое?

Что такое алгоритм

1

Любую работу, выполняемую человеком, можно условно разделить на рутинную и творческую. Словосочетание «рутинная работа» в русском языке приобрело отрицательный оттенок. Этим термином обычно называют работу однообразную, скучную. А иногда даже и ненужную. Но вообще-то, слово «рутинный» означает «упорядоченный». То есть рутинной надо называть такую работу, которая состоит из выполнения последовательности заранее определённых действий, когда процесс достижения результата не вызывает никаких неясностей.

Если рассмотреть работу слесаря-сборщика, то она выглядит примерно так: он берёт какую-то деталь, прикручивает к ней другую деталь, затем прикрепляет всё это к какому-то каркасу и т.д. Вся последовательность его действий заранее определена, и ему для достижения цели не надо ничего придумывать. Надо просто последовательно выполнить все операции, предписанные заранее разработанной технологией, – и получится нужное изделие.

С этой точки зрения точно так же выглядит работа, например, бухгалтера. Разница лишь в том, что здесь в последовательности действий есть условные переходы. То есть последовательность действий может меняться в зависимости от возникновения определённых событий. Например, при расчёте зарплаты может оказаться, что работник проработал не все дни в данном месяце (скажем, некоторое время был болен) или, наоборот, работал в выходной день. Или находился в командировке. Или имеется приказ о лишении его премии. В каждом конкретном случае расчёт зарплаты для этого работника будет разным, но всё равно заранее определённым для каждой ситуации. То есть, опять-таки, при выполнении такой работы все действия заранее определены, и ничего нового придумывать не надо. Но вот если какой-нибудь инженер в конструкторском бюро ломает голову над созданием, например, нового двигателя для автомобиля, то это работа чисто творческая. Здесь заранее ничего не определено, иногда даже не известно, можно ли вообще создать двигатель с заданными параметрами. Всё зависит от творческих способностей инженера, его опыта, знаний, интуиции, и т.д. Точно такая же ситуация у поэтов, композиторов, художников, писателей. Люди таких профессий (их иногда прямо так и называют – «люди творческих профессий») делают своё дело, руководствуясь каким-то особым чувством, которое пока никто не смог описать или хоть как-то определить.

Главная особенность творческой работы – это её почти полная непредсказуемость. Учёный может много дней (и даже месяцев или лет) подряд ломать голову над какой-то проблемой, но ничего толкового не придумать. А потом, в какой-то совсем, вроде бы, неподходящий момент найти решение проблемы. Эйнштейн, например, говорил, что большинство дельных мыслей приходили ему в голову во время бритья. А Сергей Есенин, на вопрос, когда же он пишет стихи, ответил просто: «Всегда». То есть творческий процесс настолько непредсказуем, что нельзя даже достоверно установить, когда именно он имеет место, а когда нет.

***

Кстати, тот факт, что при творческом процессе дельная мысль может возникнуть в самый непредсказуемый момент, вовсе не является удивительным. Ниже, когда будем рассматривать суть такого свойства сознания как «ассоциации», мы ещё вернёмся к этому вопросу.

***

Только не надо думать, что творчество присуще лишь особой категории людей. Каждому, без исключения, человеку ежедневно приходится сталкиваться с ситуацией, когда требуется решать как поступить, что предпринять, за какое дело взяться немедленно, а какое отложить «на потом». И в это время в сознании человека происходит то, что словами характеризуют как «творческий процесс». Никто толком не знает что это такое. Просто известно, что если каким-то образом напрячь мозги, попытаться как-то (непонятно как) думать о решении поставленной задачи, и находиться в таком состоянии достаточно долго, то в голове может появиться решение этой задачи. А может и не появиться, сколько ни думай.

Правда, понятие «творчество» обычно применяют к таким деяниям человека, как сочинение стихов, музыки, создание художественных произведений, научных трудов и т.п. А различные решения бытовых проблем, которые зачастую тоже не имеют заранее разработанной технологии, к числу творческих не относят. Это, строго говоря, неверно в принципе. Конечно, «мощности» и характер таких творческих процессов, как, например, выбор платья для «выхода в свет» и разработка новой научной теории, сильно отличаются, но в обоих случаях имеет место именно творческий процесс. То есть, действия человека в обоих случаях не подчинены никакой инструкции.

В общем случае, если для решения какой-либо задачи существуют заранее разработанные правила (инструкция, технология, методика), то решение такой задачи это процесс рутинный (упорядоченный). Если же никаких правил не существует и результат достигается благодаря интуиции, «наитию», «озарению» и т.п., – то такой процесс решения задачи является творческим.

А теперь мы вплотную подошли к определению понятия «алгоритм». Что же это такое?

2

Алгоритм это конечное, упорядоченное множество конкретных предписаний (правил, команд, инструкций), последовательное выполнение которых приводит к решению задачи без необходимости понимания её сути.

В этом коротком определении целых четыре ключевых момента. Рассмотрим их.

Итак, множество предписаний должно быть:

1. Конечным. Даже если все предписания алгоритма будут безукоризненно правильно составлены, но их количество окажется бесконечно велико, то, естественно, задача никогда не будет выполнена. Такую последовательность предписаний алгоритмом назвать нельзя.

2. Упорядоченным. Должна быть строго определена последовательность выполнения предписаний. А если на каком-то этапе выполнения алгоритма требуется изменить эту последовательность, то все возможные варианты должны быть заранее определены, а конкретный вариант дальнейших действий должен однозначно определяться полученными к этому моменту результатами.

3. Состоящим из конкретных предписаний. Все предписания обязательно должны быть такими, чтобы объект (человек, компьютер или другое устройство), выполняющий этот алгоритм, мог однозначно определить и выполнить это предписание. В алгоритме не должно встречаться предписаний типа «действовать по обстановке» или «сделать как можно лучше». Никакая неоднозначность здесь не допустима.

4. Состоящим из таких предписаний, последовательное выполнение которых само по себе приводит к решению задачи. То есть, чтобы в процессе выполнения алгоритма не было никакой необходимости понимать, что это за задача, какие результаты должны получиться, и хороши ли эти результаты.

В четвёртом пункте умышленно допущена одна неточность. Дело в том, что решение задачи это и есть разработка алгоритма решения задачи. Если, например, вы решили задачу про два поезда, следующих навстречу друг другу из пунктов А и Б, то это и означает, что вы составили алгоритм решения этой задачи. Ведь если вам потребуется снова решить точно такую же задачу, но с другими исходными данными, то вы просто подставите эти данные в уже разработанные вами уравнения и выполните последовательность заранее определённых действий. То есть, в этом случае вам надо будет не решать, а выполнять что-то определённое, не требующее творческой работы. Но указанная неточность в определении алгоритма допущена сознательно, чтобы это определение не получилось слишком громоздким и замысловатым.

Если хотя бы одно из перечисленных условий не выполняется, то данное множество правил алгоритмом не является. Иначе говоря, все инструкции алгоритма должны быть составлены таким образом, чтобы в них полностью отсутствовала творческая составляющая. Иначе это будет не алгоритм.

3

Как уже было отмечено, компьютер может работать только по алгоритму (абсолютно любая компьютерная программа представляет собой не что иное, как конечную последовательность конкретных инструкций), а следовательно, никаких задач он не может решить в принципе. Ведь решить задачу – это значит разработать алгоритм её решения, и только потом выполнить его. Но разработать алгоритм по какому-то заранее разработанному алгоритму невозможно. (Даже формулировка этой проблемы получается какой-то замысловатой.) Ведь сама по себе разработка алгоритма является процессом творческим. А процесс творчества и процесс выполнения алгоритма это совершенно разные действия.

Рассмотрим пример. Допустим, начальник какого-то предприятия дал приказ своему бухгалтеру составить годовой финансовый отчёт в стандартной форме. В этом случае бухгалтер будет действовать по заранее разработанному алгоритму. То есть, будет выполнять заранее определённые, упорядоченные действия, а когда он все эти действия выполнит, то получится годовой отчёт. И бухгалтеру при такой работе, строго говоря, нет необходимости понимать смысл своих действий (хотя в действительности он, конечно, всё понимает), надо просто последовательно выполнить то, что заранее определено.

Но вот ситуация изменилась. Начальник, просмотрев составленный отчёт, снова вызывает бухгалтера и даёт ему несколько другой приказ: составить тот же отчёт заново, но при этом такие-то показатели занизить, такие-то завысить, а такие-то вообще не показывать. Но при этом чтобы обязательно всё выглядело правдоподобно, и чтоб дебет с кредитом сошлись тютелька в тютельку.

Вот тут-то бухгалтеру без понимания сути поставленной задачи никак не обойтись. Ему придётся мобилизовать все свои творческие способности и действовать, руководствуясь чем угодно, но только не конечной последовательностью конкретных правил. То есть действовать совсем не по алгоритму. Иначе говоря, ему придётся придумать последовательность действий, которая приведёт к желаемому результату, то есть разработать алгоритм.

Разумеется, приведённый пример творческой деятельности бухгалтера нельзя брать за основу для понимания такого сложного и малопонятного явления как творчество. Это слишком упрощённая ситуация. Но, к сожалению, дать чёткое объяснение этому явлению нет никакой возможности. Слишком много самых разных проявлений оно имеет, в том числе и полностью непонятных, не поддающихся никакой логике. Просто надо обратить внимание, что большинство решаемых человеком проблем имеет в своей основе творческую составляющую, и если бы человек умел действовать только по алгоритму, то он не мог бы делать практически вообще ничего.

Хотя слово «алгоритм» является, в принципе, математическим понятием и в повседневной жизни практически не употребляется, любой человек очень часто делает не что иное, как выполняет какой-то алгоритм. Любой кулинарный рецепт или инструкция для пользования каким-либо бытовым прибором представляют собой самый настоящий алгоритм. Любая математическая формула или закон физики тоже является алгоритмом. Но формулу обычно называют формулой, а рецепт рецептом. Так проще: само название указывает на специфику рассматриваемого алгоритма. К тому же, в этих случаях нет острой необходимости уделять особо пристальное внимание соблюдению четырёх обязательных принципов, которым должен удовлетворять алгоритм. В формуле эти принципы соблюдаются сами собой (попробуйте хоть в какой-нибудь математической формуле найти несоблюдение этих принципов), а любая инструкция составляется для человека, который всегда обладает хоть каким-то интеллектом и суть задачи всегда понимает. В случае чего, и сам додуматься может.

Но вот в вычислительной технике слово «алгоритм» употребляется в самом «чистом» значении и является в этой области одним из основных понятий. Разработка самых разных алгоритмов занимает центральное место в деятельности разработчиков программной и аппаратной составляющих вычислительной техники. И при этом, конечно же, совершенно недопустимо какое бы то ни было нарушение принципов построения алгоритма. Компьютер, выполняя последовательность составленных для него команд, абсолютно не способен «догадаться» до чего-нибудь сам. Принцип работы такой. А попытка устранения этого «дефекта» без изменения принципа работы компьютера равнозначна попытке сделать авторучку, которая пишет без ошибок.

***

Когда мы говорили об энтузиастах-изобретателях искусственного разума, то не упомянули ещё об одном в высшей степени странном сообщении, которое можно изредка встретить в прессе. Это сообщение типа: «Он работает над созданием алгоритма искусственного разума». Прямо скажем, формулировка оригинальна до невозможности. Ведь алгоритм решения какой-либо проблемы создаётся именно для исключения необходимости применения разума для данного случая. То есть, как говорилось выше, чтобы для определённой ситуации была заранее чётко определена вся последовательность необходимых действий, которые надо просто выполнять, а не думать, что же именно надо сделать. И намерение создать «алгоритм искусственного разума» можно уподобить намерению создать воду, не содержащую влагу. (Почему-то именно этот простой нюанс не все понимают. Н.М. Амосов даже выпустил книгу, которая так и называется – «Алгоритмы разума». Звучит внушительно, но все имеющиеся в этой книге пространные рассуждения и предположения назвать алгоритмами никак нельзя.)

***

А теперь, когда рассмотрен один из самых важных нюансов работы компьютера, попробуем рассмотреть некоторые особенности реакции человеческого сознания на различные воздействия окружающего мира.

Главная особенность восприятия информации человеческим мозгом

1

Утверждение, что человеческий мозг, в отличие от компьютера, работает не по алгоритму, а как-то ещё, может вызвать сомнения: ведь далеко не всегда нужное решение приходит спонтанно, непонятно как. Человек логически мыслит, сравнивает какие-то варианты, делает определённые выводы. Иначе говоря, делает то, что очень похоже на выполнение алгоритма. Можно сказать больше: в компьютерных программах очень часто используются конструкции, являющиеся (по крайней мере, на первый взгляд) полным аналогом процесса человеческого мышления. Это, например, конструкции типа: «ЕСЛИ полученный результат такой-то, ТО сделать то-то, В ПРОТИВНОМ СЛУЧАЕ сделать так-то». Чем не аналог логическим рассуждениям человека? То есть, вроде бы получается, что мозг, как и компьютер, работает по алгоритму. А если какое-то решение и приходится принимать без всяких рассуждений (руководствуясь при этом интуицией, «озарением», а иногда попросту «наобум»), то это объясняется лишь определёнными условиями – нехваткой времени, недостатком информации к размышлению, эмоциональным состоянием и т.д. Иначе говоря, это не процесс мышления как таковой, а какие-то вынужденные действия. Но даже в этом случае имеют место какие-то рассуждения, хотя, конечно, обрывочные и невнятные. Короче говоря, нельзя вот так категорично отметать предположение, что мышление это тоже своего рода выполнение алгоритма, пусть и происходящее как-то убого в сравнении с чётко организованными и быстрыми процессами в компьютере. То есть снова напрашивается мысль, что компьютер в самом принципе своего функционирования как бы более совершенен, чем мозг, просто пока ещё не все его возможности реализованы.

Следует заметить, что подобное мнение является довольно распространённым. В периодических изданиях нередко можно встретить массу восторгов по поводу возможностей компьютера; мозг же человека, напротив, постоянно обвиняется в несовершенстве, нелогичности, противоречивости и т.п. И при этом, как правило, приводится масса убедительных примеров различного рода несовершенств. А ведь это именно наш «несовершенный» мозг создал такой «совершенный» инструмент как компьютер, и он же продолжает его совершенствовать. И уже один этот факт даёт основание предположить, что человек, возможно, не такое уж безнадёжно тупое создание как иногда кажется. Может быть, «неповоротливость» нашего мышления является всего лишь иллюзией, возникающей при поверхностном взгляде на внешние проявления работы как компьютера, так и мозга? Давайте попробуем разобраться. Рассмотрим человека как некий объект и проанализируем его реакцию на некоторые конкретные воздействия внешней среды. Но сначала надо заострить внимание ещё на одном вопросе, который непосредственно связан с восприятием информации человеком.

2

Название этой главы обязывает нас рассмотреть, что же является основной особенностью реакции нашего сознания на различные воздействия. И здесь нельзя не задаться вопросом: а что такое сознание? И как правильно говорить – «реакция сознания» или «реакция мозга»? К сожалению, здесь мы снова сталкиваемся с неопределённостью. Вообще-то ясно, что в любом случае реакция человека на любое воздействие определяется физическими процессами, происходящими в мозгу. Но выражение «реакция мозга» как-то слишком уж явно акцентирует внимание на физиологической стороне дела. А ведь когда мы говорим о том, что человек сознательно принимает такие-то решения, то здесь на первый план выступает не мозг как физиологический орган, а что-то другое, что-то порождённое его состоянием. Последовательное изменение состояния клавиш на рояле (нажаты/не нажаты) – это не музыка. Музыка это то, что порождается изменением состояния клавиш в определённой последовательности. Если даже представить себе, что нам известно состояние всех нервных клеток мозга на данный момент и на все последующие моменты, то это вовсе не означает, что мы тем самым поймём что такое сознание. Таким способом мы сможем лишь анализировать именно состояние мозга, а не сознание. Точно так же, глухой от рождения человек, анализируя изменение состояния клавиш на рояле, не сможет понять, что такое музыка.

Так что же такое «сознание»? Что есть «Я» для каждого отдельно взятого человека? Каким образом человек осознаёт окружающий мир? Вопросы, вроде бы, и не сложные, но, тем не менее, на них невозможно дать сколько-нибудь вразумительный ответ. И чтобы не слишком сильно углубляться в дебри различных неопределённостей, будем для упрощения понимать всё так, как подсказывает интуиция: сознание – это способность человека осознавать окружающий мир и принимать сознательные решения. Такое определение никак нельзя назвать удовлетворительным, но придумать что-нибудь более чёткое весьма трудно. И в дальнейшем будем в ряде случаев употреблять выражение «реакция сознания», а не «реакция мозга», хотя это, очевидно, не совсем точно.

***

Для знатоков компьютера можно привести такую аналогию. В процессе работы с какой-либо программой на экране часто возникают заставки с различными кнопочками типа «ОК», «Yes», «Install», «Отмена» и т.д. Если не знать сути работы компьютера, то легко можно предположить, что в его конструкции предусмотрены какие-то узлы, отвечающие за реакцию на нажатие этих кнопочек. Но на самом деле ничего подобного в конструкции компьютера (или, выражаясь сленгом компьютерщиков, в его «железе») не предусмотрено. Компьютер последовательно выполняет инструкции программы, и именно в программе заложены все возможные реакции на внешние воздействия.

***

Нельзя не обратить внимания и ещё на один нюанс. Всё, что человек познаёт, он делает это с помощью сознания. А может ли сознание познать самое себя? Вряд ли. Можно ли познать алфавит, пользуясь средствами только самого алфавита? Нет, нельзя. Чтобы объяснить значение алфавитного символа, надо использовать какие-то «неалфавитные» средства. Например, голос или картинку. То же самое и с сознанием. Чтобы его понять, надо бы использовать какие-то другие средства. Но у человека для понимания абсолютно любого явления нет ничего кроме сознания. Поневоле приходится пытаться понять сознание с помощью самого же сознания. При этом надо обязательно помнить, что подобное понимание никак не может обойтись без искажений, но, повторим, никакими другими средствами для этой цели мы воспользоваться не можем.

3

Рассматривая работу мозга как объекта, реагирующего на различные воздействия, прежде всего надо обратить внимание на один факт, который далеко не всегда бросается в глаза и поэтому зачастую попросту игнорируется. Речь идёт о том, что окружающий нас мир представляет собой безмерно огромный океан самой разнообразной информации. Обычно человек не задумывается о том, какое же бесконечно большое количество самых различных воздействий приходится постоянно обрабатывать его мозгу. И эти воздействия в большинстве случаев анализируются нашим мозгом незаметно для сознания, всё происходит как бы само собой. Но объём обработанной информации зачастую бывает таким, что никакому компьютеру «не по зубам» проделать что-нибудь аналогичное. А чтобы лучше осмыслить это, рассмотрим несколько простых примеров.

Пример первый. Допустим, перед вами два существа – кошка и собака. Вы, конечно, без малейших умственных усилий мгновенно определите, кто из них кошка, а кто собака. А каким образом вы это делаете? Кажется, глупый вопрос: у этих созданий просто масса отличий. Например, собака больше, а кошка меньше. Да, это так. Но не всегда. Если вам показать маленькую собачку и большую кошку, то вы и в этом случае мгновенно определите, кто из них кошка, а кто собака. Вы можете возразить, что существует масса других признаков, по которым легко определить, кто есть кто. Например, у собаки нос длиннее. Действительно, длиннее. Но и этот признак не универсальный. Существуют породы собак, у которых длина носа практически нулевая. И породы кошек, у которых этот параметр имеет весьма заметные размеры. Однако и в этом случае каждый человек легко определит, кто собака, а кто кошка. Можно перечислить и другие конкретные признаки отличия: цвет шерсти, форма и длина туловища, хвоста и т.д. Но никакой отдельно взятый признак (или конечное число конкретных признаков) не может однозначно идентифицировать принадлежность данного существа к собачьему или кошачьему «племени». И даже если специально постараться подобрать собаку с заранее определёнными «кошачьими» признаками, а кошку, соответственно, с признаками «собачьими», то и в этом случае любой человек без малейших усилий распознает и кошку, и собаку. Человеческому сознанию доступны такие неопределимые понятия, как «кошачьи повадки», «по-собачьи», «суровый (строгий, ласковый, добрый, внимательный) взгляд» и т.д. Такие явно неконкретные понятия совершенно не пригодны для составления алгоритма отличия кошки от собаки. Даже если представить себе, что кому-то удастся сделать это, то количество инструкций в этом алгоритме будет очень велико, ведь надо проанализировать громадное количество признаков. Последовательное выполнение всех инструкций алгоритма займёт очень много времени. Но человек решает эту задачу мгновенно и без всяких усилий. Его мозг действует явно не по алгоритму, а как-то ещё. Каким-то непостижимым образом в сознании происходит мгновенная обработка огромного количества непонятно каких признаков (именно не конкретных, а непонятно каких) и выдаётся однозначный результат.

Пример второй. Допустим, перед нами большое количество фотографий для паспорта, на которых изображены самые разные люди. Каждый человек, рассматривая эти фотографии, мгновенно и без усилий отличит фотографии мужчин от фотографий женщин. Хотя в лицах отдельных женщин может быть больше мужских признаков, чем в лицах некоторых мужчин и наоборот. (А вообще, что это такое – «женские» или «мужские» черты лица?) Составление алгоритма для решения такой задачи – дело безнадёжное. Но наш мозг и в этом случае мгновенно и без усилий объединяет огромное количество непонятно каких признаков во что-то одно целое. Никакому компьютеру это не под силу. А точнее – никакому программисту не по силам составить такой алгоритм решения вышеописанной задачи, выполнение которого приводило бы к таким же точным результатам, каких достигает человеческий мозг. Но надо ещё учесть, что мозг решает такие задачи мгновенно.

Пример третий. Допустим, на листе бумаги написан какой-то символ алфавита. Причём, написан каким-нибудь причудливым образом. Символ может быть большим, маленьким, с наклоном, без наклона, изображён толстой линией, тонкой, пунктирной, с завитушками, без завитушек и т.д. Каждый человек легко определит что это за символ. Но вот если попробовать составить алгоритм распознавания произвольно написанного символа, то это будет неразрешимой задачей. Компьютер может распознавать лишь стилизованный шрифт, где каждый символ может иметь строго определённый вид. (Именно поэтому на WEB-страницах распространён приём, когда для входа надо ввести так называемую «капчу», то есть символы, которые надо распознать в причудливо изображённой надписи, рассчитанной именно на то, что такое «художество» может понять только человек, но не программа-«злоумышленник».)

Пример четвёртый. Человек, даже попадая в незнакомую местность, мгновенно и без усилий определит такие объекты, как «дорога», «лес», «дерево», «дом», «грязь», «лужа», «мусор», «палка», «трава» и т.д. Хотя конкретного и чёткого определения для таких понятий нет. Если человек попадёт в ту же местность повторно, то он мгновенно определит, что это та же самая местность, хотя всё может выглядеть по-другому (вместо лета зима, вместо дождя солнце и т.д.; и некоторых домов и деревьев может не быть, или, наоборот, появится что-то новое). Если попытаться составить алгоритм распознавания конкретной местности, то получится что-то очень громоздкое, трудно и долго обрабатываемое, а самое главное – не решающее задачу «до конца».

Можно рассмотреть ещё множество самых разных ситуаций, при которых анализ воспринимаемой сознанием информации происходит явно не по алгоритму. Но уже из рассмотренных примеров видно, что наш мозг обладает очень удивительной особенностью. А именно: среди бесконечно большого множества каких-то (для сознания непонятно каких конкретно) признаков мгновенно выделять что-то одно общее (то, что «порождает» эти признаки) и выдавать нашему сознанию определённое ощущение.

***

В данных примерах мы для упрощения ограничились рассмотрением восприятия лишь визуальных воздействий, но это сделано только из-за их наглядности. А вообще, рассматриваемое свойство мозга воспринимать множество непонятно каких признаков как что-то одно целое, проявляется при восприятии и обработке буквально любой информации. И оно является как бы основой, принципиальной особенностью работы нашего мозга. Ниже мы ещё рассмотрим множество примеров данной особенности. Сейчас пока этого не делаем, потому что надо предварительно рассмотреть некоторые другие вопросы. А ещё следует признать, что рассмотренные примеры с визуальным распознаванием не очень удачны по той причине, что, как мы уже упоминали в одной из глав, в настоящее время бурно развивается такой функционал, как нейронные сети, посредством которых визуальные образы различаются очень даже хорошо, хотя и здесь есть свои нюансы. Но не будем вдаваться в излишние подробности, чтобы не усложнять рассмотрение данной темы.

***

Разумеется, способность одномоментно объединять различные признаки в одно целое присуща не только человеческому мозгу, но и мозгу животных. Мозг собаки, например, тоже может мгновенно обрабатывать громадное количество каких-то признаков и выделять среди них что-то общее. И благодаря этой особенности она может прекрасно распознавать самые разные образы. Например, своего хозяина. Или миску с едой. И другие животные тоже могут. Пусть они умеют распознать много меньше человека, но суть-то та же. Но сознание человека всё же принципиально отличается от сознания животных. И это отличие в том, что животным не доступны такие виды обработки информации как абстрактное мышление и речь. Именно эти два фактора и определяют всю сложность реакции человека на самые разные воздействия. Именно они позволяют нашему сознанию вырабатывать принципиально новую информацию, которую невозможно получить непосредственно извне, то есть позволяют познавать суть вещей и явлений, которые не доступны для непосредственного наблюдения. Правда, может показаться, что речь здесь не играет принципиальной роли, что она нужна лишь для общения. Ну, и ещё чтоб передавать информацию из прошлого в будущее. Но это не так. Дело в том, что речь непосредственно связана с мышлением, а мышление – с речью. Этот вопрос мы в дальнейшем подробно рассмотрим в отдельной главе.

4

Итак, самой отличительной особенностью понятия «информация» применительно к человеку является то, что человек, в отличие от неодушевлённых объектов, реагирует не на одно конкретное воздействие или группу конкретных воздействий, а на огромное множество неопределённых воздействий, выделяя из них что-то общее, смысловое. Но с точки зрения особенностей проявления различных свойств информации это отличие, по сути, не является принципиальным. Ведь в данном случае всё равно речь идёт о реакции на воздействие или группу воздействий, даже если их огромное количество и все они не имеют чёткого определения. И именно из-за сложности определения всех информационных воздействий, воспринимаемых сознанием в той или иной ситуации, при анализе поведения человека очень часто часть таких воздействий попросту игнорируется, и тогда его поведение выглядит нелогичным. Впрочем, с этим вопросом мы будем разбираться в последующих главах. Сейчас пока рассмотрим, как конкретно проявляются уже знакомые нам свойства информации, – динамизм, субъективность, нематериальность, количество, – когда объектом информационного воздействия является не самолёт, как мы разбирали выше, а человек.

Ещё немного о свойствах информации

1

Рассмотрим предельно простую ситуацию: человек идёт по знакомой с детства улице. Всё вокруг он знает до мелочей, не видит абсолютно ничего нового, идёт и думает о чём-то своём, совершенно не замечая окружающей обстановки. Можно сказать, что все воздействия внешней среды (ветерок, лучи солнца, вид зданий и т.п.) не являются для него информацией: ведь он не обращает на них внимания, то есть никак на них не реагирует. Но с другой стороны, вся окружающая обстановка своим воздействием на его органы чувств позволяет ему ориентироваться в окружающем мире, то есть вызывает определённую реакцию. Действительно, восприятие расположения зданий, деревьев, потоков машин и пешеходов, бесчисленное множество различных шумов и т.д. дают человеку информацию о его местонахождении и возможность принятия решений о своих дальнейших действиях (вовремя повернуть на нужную улицу, переходить дорогу на зелёный свет и т.д.). То есть, по крайней мере, часть внешних воздействий является для него информацией (он на них реагирует), но чётко определить какие именно воздействия в данном случае информационны для человека, а какие нет, вряд ли возможно. К тому же, могут быть и более сложные ситуации. Реакция объекта (в данном случае человека) на внешнее воздействие зависит не только от характера этого воздействия, но и от внутреннего состояния объекта в данный момент. Если человек, идущий по улице, обдумывает важную для него проблему или анализирует какую-то ситуацию, то вид какого-нибудь здания, машины, вывески и т.п. – может вызвать в его воображении определённые ассоциации и явиться причиной принятия соответствующего решения. В принципе, это решение может быть сколь угодно важным, может даже повлиять на всю его жизнь, а также на жизнь других людей. Согласно легенде, Ньютон, увидев падающее яблоко, открыл закон всемирного тяготения. То есть, в принципе, любое незначительное воздействие при определённых условиях может вызвать очень даже значительную реакцию. И подобные ситуации бывают не только у великих людей, каждый, при желании, может вспомнить массу примеров, когда он, увидев или услышав что-то постороннее, вдруг «нападает» на важную мысль.

Итак, в любом случае наше сознание постоянно воспринимает и обрабатывает множество самых разных внешних воздействий, многие из которых на сознательном уровне просто не замечаются, хотя могут вызывать очень даже заметную реакцию. Об этом мы поговорим ниже, а сейчас наша цель – выяснить, как конкретно проявляются рассмотренные выше свойства информации (динамизм, субъективность и т.д.), когда объектом воздействия является человек. Поэтому для упрощения будем рассматривать не всю совокупность воздействий, воспринимаемых мозгом и определяющих реакцию человека, а какое-то конкретное воздействие. Суть рассматриваемого вопроса от этого не изменится.

2

Одним из свойств информации, как мы уже знаем, является её динамизм. Постоянное воздействие не может являться информацией для объекта. Относится ли это к человеку? Да, относится, причём в полной мере. Простой пример: когда вы застёгиваете браслет своих часов на руке, то сначала вы чётко ощущаете воздействие этого браслета на руку, но через очень короткое время не только полностью перестаёте ощущать его, но не сможете сделать это даже если специально постараетесь.

Точно так же обстоят дела и с другими видами воспринимаемой сознанием информации. Например, визуальной. Видеть постоянную картину человек не может. Мы видим только благодаря тому, что глазное яблоко постоянно совершает множество движений в самых разных направлениях. Даже когда мы специально пытаемся зафиксировать взгляд на одной точке, глазное яблоко помимо нашей воли делает множество микродвижений. С помощью различных ухищрений проводился, в частности, такой опыт: изображение источника света фиксировалось на определённом участке сетчатки глаза и оставалось неизменным. Через очень короткое время человек переставал воспринимать этот раздражитель, и не мог сделать это даже при вполне осознанной попытке.

Здесь следует обратить внимание на одну деталь. В рассмотренном выше примере про самолёт, на который действует поток воздуха постоянной величины, мы отмечали, что в самом начале самолёт на это реагирует: его система управления начинает перестраивать свою работу так, чтобы он следовал нужным курсом с учётом действия этого потока. И только после того как система управления самолёта режим своей работы, он больше никак не реагирует на это воздействие. Оно перестаёт быть для него информацией. Образно говоря, воздействие теряет свою новизну. Этот же нюанс имеет место и в отношении человека. Только здесь выражение «воздействие теряет свою новизну» надо понимать в самом буквальном смысле. Снова вспомним пример, когда браслет на руке перестаёт ощущаться. В самом начале, в момент, когда вы застегнули этот браслет на руке, вы его прекрасно ощущаете, хотя воздействие в данном случае статическое. Просто ваши органы чувств ещё не успели перестроить свой «режим работы». И только через некоторое время, когда воздействие теряет свою новизну, вы перестаёте ощущать его. То есть, свойство динамичности информации применительно к человеку можно сформулировать так: воздействие, потерявшее свою новизну, не является информацией. Это правило применимо не только к чувственным ощущениям (осязанию, обонянию и т.д.), но и, если можно так выразиться, к «познавательной» информации.

Рассмотрим такой пример. Допустим, вы собрались куда-то поехать. Вы звоните в справочную службу и узнаёте, что нужный вам автобус (поезд, самолёт) отъезжает в такое-то время. Это будет для вас информацией, так как с вашей стороны последует какая-то реакция. Вы, например, начнёте срочно собирать вещи, или делать что-то ещё, связанное с поездкой. А если вы позвоните в справочную службу ещё раз и зададите тот же вопрос, то какую информацию вы получите? Никакой. Просто вам сообщат то, что вы уже и так знаете. Ничего не изменилось. До звонка вы знали то же самое, что и после звонка. И никакой реакции это воздействие (повторное сообщение) не вызовет. В данном случае мы снова сталкиваемся с динамической природой информации. Постоянное воздействие (в данном случае повтор одного и того же сообщения) не может вызвать реакцию. Информация, как уже отмечалось, перестаёт быть информацией, как только она теряет свою новизну (или, применительно к неодушевлённым объектам, как только она обработана).

А можно ли сказать, что вы получили «устаревшую информацию»? Вообще-то, можно, но чисто условно. На самом же деле никакой «устаревшей» информации не может быть в принципе. Устаревшая информация это уже не информация. Это просто какое-то воздействие (набор звуков, печатных символов или еще что-то), которое не может вызвать никакой реакции. И хотя сам термин «устаревшая информация» встречается довольно часто, с формальной точки зрения это понятие гораздо более абсурдно, чем общеизвестное «осетрина не первой свежести». Ведь даже несвежая осетрина остаётся, всё-таки, осетриной (и даже до определённой степени свежей), а устаревшая информация информацией не является.

Итак, динамизм информации проявляется и тогда, когда объектом информационного воздействия является человек. И это проявление по своей сути ничем не отличается от ситуации, когда понятие «информация» применяется к неодушевлённому объекту.

***

Правда, здесь может возникнуть курьёзный вопрос. Если человек способен воспринимать только динамические воздействия, а статические не способен, то, наверное, можно утверждать следующее: если вы защемили палец дверью и, естественно, испытываете сильную боль, но не отпускаете дверь, а продолжаете держать палец в «зажатом» состоянии (статическое воздействие в чистом виде), то через очень короткое время боль не будет ощущаться. Но так ли это на самом деле? Разумеется, нет. Получается, что в некоторых случаях статическое воздействие тоже является информацией? Нет, это не так. Всё дело в том, что такое воздействие вовсе не является информационным. Мы уже отмечали, что воздействие нельзя считать информационным, если оно приводит к разрушению объекта. (В частности, рассматривая пример про самолёт, мы отметили, что если в него попадёт ракета и разрушит его, то такое воздействие никак нельзя считать информацией. Да и при описании понятия «информация» отметили этот нюанс под номером семь.) В пальце, защемлённом дверью, происходят необратимые изменения, то есть, налицо разрушение «объекта». Сам объект при разрушении изменяется, и его при этом нельзя рассматривать как что-то, обладающее постоянными свойствами.

***

3

А как проявляется применительно к человеку такое свойство информации, как «количество»? Частично этот вопрос мы уже затронули: ведь мы уже выяснили, что чем выше степень новизны какой-либо информации, тем лучше человек ощущает её, то есть тем больше информации он получает. Но само понятие «степень новизны» надо понимать в широком смысле. Рассматривая, например, ощущения, получаемые от застёгнутого на руке браслета, мы за точку отсчёта приняли момент как бы первого застёгивания, не учитывая, что человек проделывает эту процедуру ежедневно. И ощущения от неё будут «совсем новыми» только в момент первого застёгивания. А, скажем, на сотый раз эти ощущения делаются настолько привычными, настолько ожидаемыми, что человек попросту не обращает на них внимания. То есть, если воздействие новое, но ожидаемое, то оно как бы «не совсем новое», и информации будет получено меньше.