Автоматы и жизнь 2/2
Мы продолжаем публиковать выступление академика А. Н. Колмогорова, подготовленное для печати научным сотрудником кафедры теории вероятностей Московского государственного университета И. Рычновой. Первая часть выступления было посвящена тем вопросам современной кибернетики, которые касаются моделирования жизни с помощью автоматов, возможности искусственного создания подлинной жизни и т. д., и содержала положительную программу их изучения. Во второй части, как мы увидим ниже, даётся оценка существующим ныне направлений и концепций в кибернетике, а также наброски некоторых новых возможных исследований.
ОСТОРОЖНО, УВЛЕКАЕМСЯ!
В настоящее время для кибернетики, пожалуй, больше, чем для всякой другой науки, важно, что о ней пишут. Своё отношение к кибернетической литературе А. Н. Колмогоров определил словами: «Я не принадлежу к большим энтузиастам всей той литературы по кибернетике, которая сейчас так пышно издаётся, и вижу в ней большое количество, с одной стороны, преувеличений и, с другой стороны, упрощенчества».
Нельзя, конечно, сказать, что в этой литературе утверждается то, что на самом деле недостижимо, но в ней часто встречаются восторженные статьи, сами заглавия которых уже кричат об успехах в моделировании различных сложных видов человеческой деятельности, которые в действительности моделируются пока совсем плохо.
Например, в американской кибернетической литературе и у нас порой даже в совсем серьёзных научных журналах можно встретить работы о так называемом машинном сочинении музыки. (Это не относится к работам P. X. Зарипова.) Под этим обычно подразумевается следующее: в память машины «закладывается» нотная запись большего числа (скажем, 70) ковбойских песен или, например, церковных гимнов, затем машина по первым четырём нотам одной из этих песен отыскивает все те песни, где эти четыре ноты встречаются в том же порядке, и, случайным образом выбрав одну из них, берет из неё следующую, пятую ноту.
Теперь перед машиной вновь четыре ноты (2, 3, 4 и 5-я), и она снова таким же способом осуществляет поиски и выбор. Так машина как бы на ощупь «создаёт» некую новую мелодию. При этом если в памяти машины были ковбойские песни, то утверждается, что в её творении слышится нечто ковбойское, а если это были церковные гимны – нечто «божественное». Спрашивается, а что произойдёт, если машина будет производить поиск не по четырём, а по 7 идущим подряд нотам? Поскольку в действительности двух произведений, содержащих 7 одинаковых нот подряд, почти не встретишь, то, очевидно, «запев» семь нот из какой-нибудь песни, машина вынуждена будет пропеть её до конца. Если же, наоборот, машине для собственного творчества достаточно знать только две ноты (а произведений с двумя одинаковыми нотами много), то здесь ей представился бы такой выбор, что вместо мелодии послышалась бы какофония звуков.
Вся эта несложная схема преподносится в литературе как «машинное сочинение музыки», причём всерьёз заявляется, что с увеличением числа нот, нужных ей «для заправки», машина начинает создавать музыку более серьёзного, классического характера, а с уменьшением этого числа переходит на какую-то современную, джазовую.
На сегодня мы ещё очень далеки от осуществления анализа и описания высших форм человеческой деятельности, мы ещё не научились даже в объективных терминах давать определения многих встречающихся здесь категорий и понятий, а не только моделировать такие сложные виды этой деятельности, к каким относится создание музыки. Если мы не умеем понять, чем отличаются живые существа, нуждающиеся в музыке, от существ, в ней не нуждающихся, то, приступая сразу к машинному сочинению музыки, мы окажемся в состоянии моделировать лишь чисто внешние факторы.
«Машинное сочинение музыки» – это только пример упрощённого подхода к проблемам кибернетики. Другой распространённый недостаток заключается в том, что сторонники кибернетики настолько увлеклись возможностями кибернетического подхода к решению любых, сколь угодно сложных задач, что позволяют себе пренебрегать опытом, накопленным другими науками за долгие века их существования. Часто забывают о том, что анализ высших форм человеческой деятельности был начат давно и продвинулся довольно далеко. И хотя он и ведётся в других, некибернетических терминах, но, по существу, объективен, и его необходимо изучать и использовать. А то, что сумели сделать кибернетики «голыми руками» и вокруг чего поднимают такую шумиху, зачастую не выходит за рамки исследования самых примитивных явлений. Не так давно на вечере в Московском доме литераторов один из участников вёл с трибуны разговор о том, что наше время должно было создать и уже создало новую медицину. Эта новая медицина есть достояние и предмет изучения не медиков, а специалистов по теории автоматического регулирования.
Самое главное в медицине, по мнению выступавшего, – это циклические процессы, происходящие в человеческом организме. А такие процессы как раз и описываются дифференциальными уравнениями, изучаемыми в теории автоматического регулирования. Так что изучать медицину в медицинских институтах теперь вроде как устарело – её надо передать в ведение втузов и математических факультетов. Может быть, и верно, что специалисты по теории автоматического регулирования могут сказать своё слово в разрешении отдельных проблем, стоящих перед медициной. Но если они захотят принять участие в этой работе, то прежде всего им потребуется колоссальная деквалификация, ибо опыт, накопленный медициной, этой старейшей из наук, огромен и, для того чтобы сделать в ней что-то серьёзное, надо сначала овладеть им.
ПОЧЕМУ ТОЛЬКО КРАЙНОСТИ?
Вообще анализ высшей нервной деятельности в кибернетике сосредоточен пока на двух крайних полюсах. С одной стороны, кибернетики активно занимаются изучением условных рефлексов, то есть простейшего типа высшей нервной деятельности. Всем, вероятно, известно, что такое условный рефлекс. Если два каких-нибудь раздражителя многократно осуществляются одновременно друг с другом (например, одновременно с подачей пищи включается звонок), то через некоторое время уже один из этих раздражителей (звонок) вызывает ответную реакцию организма (слюноотделение) без другого раздражителя (подачи пищи). Это сцепление является временным и, если его не подкреплять, постепенно исчезает.
Значительная часть кибернетических проблем, известных сейчас под названием математической теории обучения, схватывает такие простые схемы, которые не исчерпывают малой доли всей сложной высшей нервной деятельности человека и в анализе самой условно-рефлекторной деятельности представляют собой лишь начальную её ступень.
Другой полюс – это теория формально-логических решений. Эта сторона высшей нервной деятельности человека хорошо поддаётся изучению математическими методами, и с созданием вычислительной техники и вычислительной математики исследования такого рода быстро двинулись вперёд. И здесь кибернетики во многом преуспели. А всё огромное пространство между этими двумя полюсами – самыми примитивными и самыми сложными психическими актами, даже такие простые формы синтетической деятельности, как, скажем, механизм точно рассчитанного геометрического движения, о котором говорится в первой части статьи, пока плохо поддаются кибернетическому анализу и изучаются крайне мало, чтобы не сказать: вовсе не изучаются.
КИБЕРНЕТИКА И ЯЗЫК
Особое положение сейчас занимает математическая лингвистика. Эта наука только ещё создаётся и развивается по мере накопления кибернетических проблем, связанных с языком. Она имеет дело с анализом высших форм человеческой деятельности скорее интуитивного, нежели формально-логического характера, ибо эта деятельность плохо поддаётся точному описанию. Каждый знает, что такое грамотно построенная фраза, правильное согласование слов и т. п., но никто пока не может адекватно передать это знание машине. Точный, логически и грамматически безукоризненный машинный перевод сейчас возможен был бы, пожалуй, только с латинского и на латинский язык, грамматические правила которого достаточно полны и однозначны. Грамматические же правила новых, живых языков, по-видимому, ещё недостаточны для осуществления с их помощью машинного перевода. Необходимым здесь анализом занимаются уже давно, и в настоящее время машинный перевод стал предметом широко и серьёзно поставленной деятельности. Можно, пожалуй, сказать, что именно на нем сосредоточено сейчас главное внимание математических лингвистов. Однако в теоретических работах по математической лингвистике мало учитывается одно обстоятельство, а именно – тот факт, что язык возник значительно раньше формально-логического мышления. Быть может, для теоретической науки одно из самых интересных исследований (в котором могут естественно сочетаться идеи кибернетики, новый математический аппарат и современная логика) есть исследование процесса образования слов как второй сигнальной системы. Первоначально, при полном ещё отсутствии понятий, слова выступают в роли сигналов, вызывающих определённую реакцию. Возникновение науки логики обычно относят к сравнительно недавнему времени – по-видимому, только в древней Греции было ясно понято и сформулировано, что слова не просто являются обозначениями неких непосредственных представлений и образов, но что от слова можно отделить понятие. До настоящего, формально-логического мышления мысли возникали, не формализованные в понятия, а как комбинирование слов, которые ведут за собой другие слова, как попытки непосредственно зафиксировать проходящий перед нашим сознанием поток образов и т. д. Проследить этот механизм выкристаллизования слов (сигналов, несущих в себе комплекс образов) и создания на этой базе ранней логики – крайне благодарная область исследования, как неоднократно отмечалось в кибернетической литературе.
Интересным может показаться и следующий вопрос: исследовать, как формируется логическая мысль у человека. Попробуем проследить этапы этого процесса на примере работы математика над какой-нибудь проблемой. Сначала, по-видимому, возникает желание исследовать тот или иной вопрос, затем какое-то приблизительное, неведомо откуда возникшее представление о том, что мы надеемся получить в результате наших поисков и какими путями нам, может быть, удастся этого достичь; и уже на следующем этапе мы пускаем в ход свой внутренний «арифмометр» формально-логического рассуждения. Таков, по-видимому, путь формирования логической мысли, схема процесса творчества. Может, вероятно, представиться интересным не только исследовать первую, интуитивную стадию этого процесса, но и задаться целью создать машину, способную помочь человеку в процессе творчества на стадии оформления мысли (математику, например, на стадии оформления вычислений). Поручить, скажем, такой машине понимать и фиксировать в полном виде какие-то неясные, вспомогательные наброски чертежей и формул, которые всякий математик рисует на бумаге в процессе творческих поисков, или, например, воссоздавать по наброскам изображения фигур в многомерных пространствах и т. п. То есть, иными словами, интересно подумать о создании машин, которые, не подменяя человека, уже сейчас помогали бы ему в сложных процессах творчества, Пока ещё трудно даже представить себе, каким образом и на каких путях такую машину можно было бы осуществить. Но хотя пока ещё эта задача и далека от своего разрешения, разговор обо всех таких вопросах уже возник в кибернетической литературе, что, по-видимому, можно только приветствовать.
Как можно уже увидеть из нескольких приведённых здесь примеров, различных проблем, связанных с пониманием объективного устройства самых тонких разделов высшей нервной деятельности человека, очень много. И все они заслуживают должного внимания кибернетиков.
МАТЕРИАЛИЗМ – ЭТО ПРЕКРАСНО!
В заключение следует остановиться на вопросах, касающихся, если можно так сказать, этической стороны идей кибернетики. Встречающееся часто отрицание и неприятие этих идей проистекает из нежелания признать, что человек является действительно сложной материальной системой, но системой конечной сложности и весьма ограниченного совершенства, а поэтому доступной имитации. Это обстоятельство многим кажется унизительным и страшным. Даже воспринимая эту идею, люди не хотят мириться с ней. Такая картина всеобъемлющего проникновения в тайны человека вплоть до возможности, так сказать, «закодировать» его и «передать по телеграфу» в другое место, кажется им отталкивающей и пугающей. Встречаются опасения и другого рода: а допускает ли вообще наше внутреннее устройство исчерпывающее объективное описание? Выше, например, предлагалось поставить перед кибернетикой задачу научиться отличать по объективным признакам существа, нуждающиеся в сюжетной музыке, от существ, в ней не нуждающихся. А вдруг поанализируем, поанализируем – и окажется, что и в самом деле никакого разумного основания выделять такую музыку как благородную по сравнению с другими созвучиями нет.
– Мне представляется, – сказал А. Н. Колмогоров, – важным понимание того, что ничего унизительного и страшного нет в этом стремлении постичь себя до конца. Такие настроения могут возникать лишь из полузнания; реальное понимание всей грандиозности наших возможностей, ощущение присутствия вековой человеческой культуры, которая придёт нам на помощь, должно производить огромное впечатление, должно вызывать восхищение! Всё наше устройство в самих себе понятно, но, с другой стороны, понятно и что это устройство содержит в себе колоссальные, ничем не ограниченные возможности.
На самом деле нужно стремиться этот глупый и бессмысленный страх перед имитирующими нас автоматами заменить огромным удовлетворением тем фактом, что такие сложные и прекрасные вещи могут быть созданы человеком, который ещё совсем недавно чем-то непонятным и возвышенным находил простую арифметику.