2Х250,000,000 единиц информации - т.Е. Сред-

няя ванная комната, заполненная перфокар-

тами. Обновляя стимульную зрительную сце-

ну 100 раз в секунду на протяжении ста лет

жизни, мы бы оказались затопленными в та-

ком количестве зрительной информации, ка-

кого хватило бы, чтобы заполнить перфокар-

тами куб с ребром в 34 километра. Компью-

терная память такого объема оказалась бы без-

надежной, как это случилось в 1968 году, но

тусклый свет надежды идет к нам из 1926 года,

когда Эмануэль Голдберг смог записать на мик-

рофильме буквы величиной в один микрон;

такая плотность означает, что на большой по-

чтовой марке можно расположить 50 Библий.

При такой записи информацию наш столет-

ний опыт зрительного восприятия уместился

бы в кубе из марок с ребром в 20 метров.

Объемные голограммы имеют более легкий до-

ступ и гораздо большую плотность. Но если

бы мы могли хранить информацию так, как

это делает природа, "ваш зрительный опыт за

100 Лет смог бы уместиться в кубике с ребром

в 1мм - с булавочную головку. Генетическая

информация, необходимая для воссоздания лю-

бого человека, живущего в Соединенных Шта-

тах, и хранимая в виде 4-битового РНК-кода

уместилась бы в слое над одним ногтем.

В таком случае хранение информации, пре-

вышающей по объему все, что когда-либо мог

собрать мозг, кажется легким, но как быть с

обработкой, воспроизведением и передачей?

Такие компоненты, как макромолекулярные

транзисторы и оптические компьютеры на

трансфазерах и технология производства оп-

тики с сопряжением фазы скоро превзойдут

все, что имеется сегодня. Компьютеры будут

более плотными, и в них, возможно, не будет

проводов, а только световые лучи, которые

могут проходить друг сквозь друга. И они бу-

дут способны обрабатывать целые поля опти-

ческой информации и мгновенно формировать

с ней ассоциации, избегая в некотором смыс-

ле необходимости в интерактивных соедини-

телях, имеющихся в мозге. Такие компьютеры

легко" превзойдут мозг.

Как насчет передачи информации? Новые

оптические зеркала с сопряжением фазы по-

зволят нам посылать трехмерные набитые ин-

формацией голограммы по отдельным стеклян-

ным волокнам. Физики говорят, что по одно-

му стеклянному волокну теоретически возмож-

но транслировать продолжительный зрительный

входной сигнал от примерно 10000 абонентов.

Видимо, в неполноценности мозга нет со-

мнений. Даже по сравнению с существующи-

ми машинами он по многим параметрам выг-

лядит, как игрушка. Нам только нужно поболь-

ше людей (и компьютеров), чтобы писать гиб-

кие и тщательно разработанные программы,

или сделать специальные компьютеры, кото-

рые сами были бы своей программой.

Поэтому спросим, а хорошо ли умеет мозг

думать? Если мы нарисуем длинную ось, от-

меряющую сложность мышления, то похоже,

что мы все-таки сможем поместить себя на

ней хоть на бит повыше абака. Может ли абак

мыслить? Наверно, нам лучше думать, что да.

Этот спор далек от завершения, и некоторые, видимо, находят опреде-

ленную ценность в его философской глубине. Однако, для меня этот спор

не разрешен (на самом деле, он, вероятно, неразрешим!). Кроме того, оба

лагеря ужесточили свои позиции и выдвигают скорее аргументы веры,

чем разума. Для такой книги, как эта, его важность двояка: во-первых, он

заставляет читателя глубоко задуматься о том "человеческом", что зак-

лючено в человеческом познании. Во-вторых, в связи с этим спором вста-

ет вопрос, до какого предела ИИ может имитировать человеческий интел-

лект. Страсти, разгоревшиеся вокруг "теста Тюринга" и "китайской ком-

наты" у обеих сторон, отражают сильную заинтересованность современ-

ных философов и специалистов по ИИ в отношении электронного джина,

выпущенного из бутылки.

Какого рода компьютером является человек?

Более функциональный подход, помещающий ИИ на когнитивную почву,

предложил Ирл Хант (Earl Hunt, 1971); он поставил вопрос: "Какого рода

компьютером является человек?" Исходя из того, что между обработкой

информации человеком и компьютерной системой действительно суще-

ствует аналогия, Хант предпринял грандиозную задачу описать компью-

терную систему, которая "мыслит как человек". Фундаментальное поло-

жение его системы, названной им моделью распределенной памяти, гла-

сит, что мозг имеет несколько зон памяти, назначение которых - регули-

ровать поток информации из окружения так, чтобы информация могла

кодироваться в терминах прошлого опыта. В основной структуре этой

модели, изображенной (в модифицированном виде) на Рис. 15.1, информа-

ция из окружения проходит через ряд буферных памятей и поступает в

КП, или сознательную память.

Как показано на рисунке, одновременно может обрабатываться более,

чем один сенсорный канал. Буфферная обработка служит для преобразо-

вания сообщений в постепенно более значимые единицы. Это можно про-

иллюстрировать на примере чтения, где сначала различаются признаки (в

ранних буферах), затем буквы и, наконец, слова; единственный сознатель-

ный процесс (у опытного читателя) - это собственно чтение слов. Цент-

ральная роль в этом процессе принадлежит ДП, в которой информация

хранится постоянно. Кодирование сырой информации и ее перекодирова-

ние на более высоких уровнях происходит под управлением КП. Вербаль-

ная информация, достигающая КП, интерпретируется в значимый семан-

тический код, хранимый в промежуточной памяти (ПП). Этот семантичес-

кий код сохраняет непосредственный опыт, так что мы можем изучать его

дальше, извлекая из него информацию и интерпретируя ее. Общая архи-

тектура этой системы, как отмечает сам Хант, носит поразительное сход-

ство с некоторыми из моделей памяти, с которыми мы встречались в Гла-

ве 5 - особенно с моделью Аткинсона и Шифрина.

Таким образом, модель Ханта может служить руководством по конст-

руированию моделей переработки информации у человека, причем для

имитации конкретных когнитивных функций проектируются конкретные

компьютерные программы. Возможно, что основным результатом процес-

са моделирования является возможность испытать наши знания о когни-

тивной природе человека. Компьютерные программы, которым не удается

точно смоделировать человеческое познание (и часто это так и есть) мо-

Мышление и интеллект - естественный и искусственный

502

Рис. 15.1. Мо-

дель распреде-

ленной памяти.

Адаптировано из:

Hunt (1973;.

гут иметь большее значение для определения единственно человеческих

свойств человеческого познания, чем некоторые преуспевающие программы.

До сих пор мы в общем наметили сферу ИИ и познакомились с посту-

латом человеческого познания, на основе которого можно осуществлять

компьютерное моделирование. В следующем разделе мы разберем некото-

рые конкретные возможности компьютера. Развитие этих конкретных

функций в модели на основе информационного подхода примерно соответ-

ствует потоку информации от восприятия к распознаванию паттернов и

высшим формам познания.

Восприятие и искусственный интеллект

Человек обладает обширными способностями к восприятию мира. Когда я

разглядываю свой кабинет и выглядываю в окно, мой взгляд захватывает

сотни объектов: книги на полке, телефон, пара стульев, картотека, скуль-

птура совы, набор фотографий, самовар, стопка бумаг, псевдоготическая

конструкция, анемометр наверху соседнего здания, заснеженные верши-

ны гор, настойчиво приглашающие автора забросить на день-другой напи-

сание книги и отправиться покататься на лыжах, -каждый из них я могу

немедленно распознать и классифицировать. Не менее интересна челове-

ческая способность видеть, слышать, обонять и чувствовать на вкус мири-

ады вещей. И все же этот перцептивный этап обработки информации,

получаемый нами как дар, для компьютера составляет потрясающе слож-

ную проблему.

Наоми Вайсштейн (Naomi Weisstein, 1973) описал трудность, с кото-

рой встречается гипотетический компьютер при выполнении элементар-

ной задачи на восприятие: найти часы, считать время и сказать его нам-

детская забава, но для компьютера она оказывается чрезвычайно сложной:

"Предположим, компьютер имеет сетчатку из 104 х 104

фотоэлементов. Сразу становится очевидным, что если мы дадим

компьютеру список состояний, соответствующих часам, то список

поиска для компьютера окажется бесконечным. По мере

приближения компьютера к часам, их. размер будет меняться;

Искусственный интеллект

503

следовательно, каждый шаг к часам будет... {приводить} к новому

распределению {стимулов}... Но даже если бы эту проблему удалось

решить, часы были бы любой величины и формы: современные часы

"солнечные вспышки", цифровые часы, красные полоски, бегущие

вокруг шестнадцатиугольного блока и т.д. Перечислить все

возможные формы и величины часов или даже все возможные

стандартные их формы и величины просто невозможно. И все же,

большинство людей как правило справляется с задачей на

опознание в пределах, скажем, 15 минут безо всяких трудностей".

Какие перцептивные способности используют люди при решении этой

простой задачи, вызывающей такие трудности у компьютера? Здравый смысл

подсказывает, что человек поступает разумно и организует поиск часов с

применением своих знаний об окружении. Возможно, наш поиск органи-

зован неким иерархическом способом, когда сначала осматриваются мес-

та, где часы были замечены в прошлом, а если бы их там не оказалось, мы

бы искали их в более скрытых местах. Обычно часы находятся на стене, а

не под столом, и наше знание окружения направляет поиск.

Кроме стратегии поиска у человека есть система описания свойств

часов: их движения, цифровых характеристик и т.д. Кроме того, для под-

ражания человеческому познанию необходимо понимание назначения ча-

сов и абстрактной природы времени. Кто-то может подумать, что после

того, как паттерн опознан, считывание времени - это уже простейшая

часть задачи. Все, что требуется от компьютера,- это просканировать и

интерпретировать цифровые характеристики, определить положение этих

паттернов в памяти и доложить: "2:12". А может, это было "14:12"? Боль-

шинство людей на это отвечают немедленно, но для такого ответа требу-

ется дополнительная информация о мире - день или ночь на дворе? Это

нетривиальная задача, но нельзя ли ее свести к нескольким более про-

стым и затем сконструировать робота по этим наметкам? Возможно, так,

и в следующем разделе мы обратимся к некоторым конкретным перцеп-

тивным вопросам, поднятым в связи с задачей Вайсштейна.

Восприятие человека инициируется внешними сигналами, состоящими

из света, звука, молекулярных соединений и давления. Эти сигналы обна-

руживаются органами чувств и преобразуются (конвертируются в нервную

энергию) в сообщения, понимаемые мозгом. Количество информации, дос-

тупной органам чувств, огромно; одна только зрительная система может

передавать в мозг 4.3х106 бит информации в секунду. Фейгенбаум (Fe-