10 ЗАПОВЕДЕЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ. ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫЕ ИДЕИ XX ВЕКА
Шрифт:
Джей Форрестер
В начале сороковых годов, когда США «перековывали орала на мечи», выпускник знаменитого МТИ (Массачусетского технологического института) Джей Форрестер начал заниматься проблемой создания нового типа тренажеров для пилотов морской авиации. Это устройство должно было экономить массу времени для подготовки молодых летчиков и сберегать дорогостоящую авиационную технику, позволяя максимально близко имитировать условия реальных полетов и осуществлять тренировку курсантов на земле. За годы Второй мировой войны было создано целое поколение подобных моделирующих устройств (имитаторов, тренажеров и т. п.), для работы которых необходимо было научиться очень быстро решать системы
Форрестер не стал заниматься усовершенствованием уже существующих тренажеров, а создал для военных целей совершенно новую электронную систему, а именно компьютер под кодовым названием Whirlwind (Вихрь), характерной особенностью которого был полный отказ от привычной десятичной системы счисления. Использованная Форрестером двоичная система содержала лишь два числа (0 и 1), и этот прием, кстати, не представляет собой ничего таинственного или сложного для математиков. Строго говоря, единственное преимущество десятичной системы счисления заключается в привычном нам числе пальцев на собственных руках, но даже это обстоятельство не является существенным. Например, математики древнего Вавилона весьма успешно пользовались системой счисления, основанной на базовом числе 12, которую мы до сих пор без особых сложностей продолжаем применять для измерения времени и углов в геометрических построениях (читатель может вспомнить градусы в тригонометрии и т. п.).
Двоичная система оказалась исключительно удобной для применения в компьютерах. Собственно говоря, сама идея использования последовательности ответов типа да/нет для выражения любой человеческой мысли принадлежит английскому математику Джорджу Булю, который еще в середине XIX века сформулировал свои так называемые «законы мышления». Очень упрощенно идеи Буля сводились к тому, что любая мысль (независимо от ее сложности или глубины) может быть выражена наборами всего лишь двух категорий, а именно: «истинно» или «всё» (эту категорию можно обозначить через 1) и «ложно» или «ничто» (обозначаемое через 0).
Известный философ Людвиг Виттгенштейн, глубоко понимавший идеи Гёделя и других великих ученых XX века, в своем знаменитом «Логико-философском трактате», опубликованном в 1921 году, писал: «…то, что нельзя описать словами, должно быть преодолено молчанием», подразумевая под этим, что очень многое в мире не может быть выражено средствами человеческого языка, а может быть представлено лишь в виде некоторых картин или образов. Степень осознания или «понимания» в этом случае обусловлена совпадением создаваемых нашим мозгом картин с «отражаемыми» образами внешнего мира.
Идеи такого рода в значительной степени повлияли на знаменитого математика Джона фон Неймана, который в начале 40-х годов предложил концепцию вычислительной машины с хранимой программой {stored program computer), что стало выдающимся достижением в истории кибернетики и позволило компьютерам «отражать действительность». Фон Нейман также показал, что упомянутая выше бинарная логика может быть объединена с обычной арифметической и использована для создания так называемой оперативной памяти компьютера {internal memory), т. е. устройства, обеспечивающего хранение данных и выполнение инструкций по их обработке. Описанным выше значениям 1 и 0 бинарной логики в таких компьютерах соответствуют состояния «включено» и «выключено» простых устройств (типа электронных ламп), в результате чего система может не только сохранять информацию, но и обрабатывать ее с высокой скоростью, выдавая по требованию результаты расчета. В принципе, подход фон Неймана позволяет записать в формальном математическом виде почти любую, даже очень сложную человеческую мысль.
Переход от десятичной системы счисления к двоичной может показаться чем-то таинственным для малоподготовленного читателя, но это является, в сущности, очень простой операцией. В такой записи используются всего две цифры (0 и 1), а при переходе к следующему разряду (справа налево) необходимо умножить цифру на соответствующую степень
Разработанный Форрестером тренажер сначала не получил широкого признания, но начатое им усложнение аппаратуры и оборудования со временем развилось в серьезное направление техники, позволившее позднее автоматизировать системы противовоздушной обороны, организовать управление посадкой космических кораблей на Луну и Марс и т. п., не говоря уже об автоматизации обработки банковской информации, оплаты телефонных счетов и даже организации увеселительных мероприятий и вечеринок. Основные принципы управления этими разнообразными системи и процессами остались прежними, а изменилось только техническое оснащение. В наши дни производство микроэлектронных устройств стало настолько важной и неотъемлемой частью национальной экономики, что многие американцы вкладывают в акции высокотехнологических компаний свои сбережения и пенсии. Однако не стоит забывать, что все эти сверхминиатюрные чипы и устройства, в сущности, всего лишь быстрее и эффективнее перерабатывают информацию по очень старым принципам, разработанным еще в 40-х годах для первых вычислительных машин с их громоздкими, хрупкими и постоянно перегревающимися электронными лампами.
Однако технический прогресс и практическое применение вычислительных машин в различных областях не давали ответа на основополагающие вопросы, продолжавшие мучить разработчиков. Стали компьютеры действительно «умными» (как постоянно уверяют нас рекламные клипы) или мы просто сделали их более удобными, разносторонними и перестраиваемыми? Можем ли мы четко различить эти понятия? Каковы критерии разумности?
Огромное значение для развития компьютеров имели работы английского математика Алана Тьюринга. Во время Второй мировой войны он стал национальным героем и внес существенный вклад в победу над фашизмом, сумев создать дешифратор и «взломать» коды знаменитой немецкой шифровальной машины Энигма, что давало союзникам стратегическое преимущество в разработке военных операций. Однако не менее важным достижением Тьюринга следует считать предложенный им еще в 1936 г. проект вычислительного устройства (так называемой универсальной машины Тьюринга), на концептуальной основе которого до сих пор работают все современные цифровые компьютеры (к сожалению, он умер в 1954 г., так и не увидев свое детище воплощенным в реально действующее электронное устройство).
Среди прочих идей Тьюринга необходимо выделить знаменитую «задачу остановки», невольно заставляющую вспомнить о теоремах Гёделя. Тьюринг сумел строго доказать, что существуют вычислительные процедуры, когда невозможно предсказать момент «остановки» машины, соответствующий завершению работы заложенной в нее программы. В некоторых случаях машина в поисках решения будет продолжать вычисления бесконечно долго, но невозможно также создать контрольную программу, позволяющую проверить все остальные программы и выяснить, какая из них должна «остановиться».
Тьюринг был совершенно уверен, что проектируемые им устройства быстро станут «сообразительными», и в 1950 г. предложил мысленный эксперимент для определения «разумности» ЭВМ, получивший широкую известность и название «теста Тьюринга». В процедуре испытания (которое может быть названо «игрой в имитацию») используется компьютер, но читатель легко может представить и даже провести его, пользуясь уже привычной многим электронной почтой (e-mail). Подумайте над тем, каким образом вы, собственно, можете определить, что ваш собеседник на чате является человеком? Почему вы считаете, что полученное по электронной почте сообщение прислано человеком, а не автоматическим устройством? В сущности, мы решаем этот вопрос для себя в процессе диалога, полагая, что разумность и уместность ответных писем являются прямым свидетельством разумности собеседника и доказательством его человеческой природы. Именно такое, чисто человеческое испытание и предложил Тьюринг – машину следует считать «мыслящей», если она может адекватно отвечать на вопросы и вести заочную беседу, обманывая собеседника-человека. Иными словами, чтобы машина могла общаться с человеком, она должна научиться «думать» на уровне человека.