Новый Мир (№ 4 2006)
Шрифт:
Вычислительная мануфактура барона де Прони. Ссылка на шахматный автомат прозрачно намекает на некоторую экзотичность предложенного сервиса, но название кажется несколько неточным: это сравнение уводит в сторону от сущности того, что предложили разработчики “Amazon”. Задача, которую решал шахматист, спрятанный в ящике, украшенном тюрбаном (потому и “турок”), сложна, и справиться с ней любой человек с улицы не мог: здесь нужен был мастер игры в шахматы, к тому же человек маленького роста — иначе он не мог бы спрятаться в “машине”. И как раз с задачей игры в шахматы сегодня компьютер справляется очень хорошо — едва ли не лучше человека.
Гораздо интереснее сравнить проект, предлагаемый “Amazon”, с идеей “вычислительной мануфактуры”, которую предложил барон Гаспар де Прони, вычислитель при французском правительстве с 1791 и до начала XIX века. Он перенес на вычислительный процесс
Правительство Франции решило существенно улучшить логарифмические и тригонометрические таблицы. Эту работу и поручили барону де Прони. Он распределил исполнителей по трем уровням: высшую ступень занимали выдающиеся математики, среди них были Адриен Лежандр и Лазарь Карно. Они готовили математическое обеспечение — по существу, писали “программы”. На втором уровне стояли образованные “технологи”, которые организовывали рутинный процесс вычислительных работ. Последними в этой структуре были вычислители. От них требовалось только умение аккуратно складывать и вычитать.
И. С. Дмитриев в своей статье “„Союз ума и фурий”: ученые в эпоху Французской революции” <http://magazines.russ.ru/nlo/2005/73/dmi1.html> так описывает работу де Прони: “…два десятка „калькуляторов” заполняли семнадцать томов elephant folio логарифмических и тригонометрических таблиц, кои, как было сказано в правительственной инструкции — работа велась по заказу правительства кадастровым управлением (Bureau du Cadastre), созданным в 1791 г. и возглавлявшимся упомянутым де Прони, — „не только не оставляли желать ничего лучшего в отношении точности, но также представляли собой самый грандиозный и величественный памятник искусству вычисления, который когда-либо сооружался или задумывался”. Создание этих невиданных таблиц задумывалось как часть мероприятий по составлению земельного кадастра Франции. Но по разным причинам (незавершенность исследований по разработке метрической системы мер, недостаточное финансирование) дело затягивалось. Кроме того, хваленая беспрецедентная точность была, как признавал сам Прони, в то время никому не нужна (уж во всяком случае, в кадастровых и многих иных практических работах). Наконец, таблицы были неудобны в пользовании, поскольку предполагали деление прямого угла не на привычные 90, а на „революционные 100 градусов”, а каждый градус — на 100 столь же революционных минут, поскольку по первоначальному замыслу введение метрической системы предусматривало децимализацию всех величин, в том числе угловых градусов и единиц времени”.
Главная заслуга де Прони заключается в том, что он сумел организовать вычислительный процесс. Ему удалось свести сложные задачи к набору рутинных операций благодаря четкой системе контроля и хорошо отлаженным “межпроцессорным интерфейсам”. Этот подход к вычислениям использовался очень долго — именно так рассчитывали первые ядерные бомбы. Идеи де Прони и подтолкнули Чарльза Беббиджа к созданию первой в истории вычислительной машины.
Торжество закона. То, что первые вычислительные мануфактуры возникли именно во Франции времен революции, совершенно не случайно. Ученым — математикам, физикам, астрономам — казалось, что процессы мышления полностью предопределены и принципиально сводимы к законам природы (по существу, к единственному закону — всемирного тяготения) и очень скоро удастся исчерпывающе объяснить природу разума и чувств. Мир кажется сложным, но на самом деле он представляет собой движение атомов в поле тяготения. Проблема только в том, что этих атомов достаточно много (почему-то никого не пугало, что частиц может оказаться бесконечно много). А значит, нужно научиться разделять мир на атомы (а процессы мышления — на элементарные операции), считать эти атомы (и исчислять операции) и прояснять отношения отдельных объектов друг с другом.
И. С. Дмитриев приводит многочисленные примеры такого предельно рационалистического мировоззрения: “Для Кондильяка, Д’Аламбера, Кондорсе и многих других философов XVIII столетия мышление представляло собой своего рода комбинаторное исчисление <…> подобно тому как арифметика была „искусством комбинирования [численных] отношений”. Сила ума — искусного калькулятора — выражалась прежде всего в его способности расчленять, сопоставлять и рекомбинировать идеи согласно определенным правилам. „Мы, в сущности, не создаем идей, — убеждал читателей Кондильяк, — а лишь комбинируем путем сочетания и расчленения те идеи, которые мы получаем через органы чувств. Изобретательность состоит в умении делать новые сочетания”. И поскольку „здравый смысл, ум, разум и их противоположности происходят одинаково из одного и того же начала, коим является связь
Если все законы природы редукционизм последовательно сводит к движению атомов по законам всемирного тяготения, то все мыслительные процессы должны быть сводимы к арифметическим простейшим вычислениям. Эти операции элементарны, но их много, а значит, необходимо научиться управляться с огромными количествами элементарных операций. На самом деле это в точности философское обоснование информационного мира, того мира вычислительных машин, в котором мы живем сегодня. Другое дело, насколько это обоснование корректно.
Но Дмитриев обращает внимание на очень важный момент в состоянии науки и философии рубежа XVIII и XIX веков: “Калькуляция не стала еще монотонной, утомительной подсобной работой, обыденной и автоматической <…> Гигантская вычислительная работа служила предметом восхваления и вызывала почтительное изумление”.
Предметом такого “восхваления и изумления” была и работа де Прони.
“Глобальный разум” — шаг за шагом. “ Amazon” предлагает схему, очень похожую на вычислительный процесс, реализованный де Прони. В этом процессе человек, имеющий доступ к Интернету, используется как вычислительный ресурс для выполнения простых операций. Использовать для распределенных вычислений компьютеры, подключенные к Сети, получается сегодня уже достаточно хорошо. Эта технология называется “метакомпьютинг”, и присоединиться к распределенным вычислениям может любой пользователь Интернета. На компьютер пользователя устанавливается вычислительный модуль, который работает в то время, когда процессор свободен (а он у нормальной офисной машины всегда свободен процентов на 95). Этот модуль, произведя свою долю вычислений, потом сбрасывает результаты по Интернету на центральную машину и получает от нее новое задание. Роль такого модуля и выполняет в схеме, предложенной “Amazon”, сам пользователь. “Amazon” фактически исходит из того, что вычислительный ресурс человека, выходящего в Сеть, тоже занят не более чем на 90 процентов, так почему бы не использовать его для общего блага?
Разработчики пока сами не очень хорошо представляют, к чему приведет их обращение к “глобальному разуму”. Но не исключено, что по мере развития сервиса “Amazon Mechanical Turk” (или других аналогичных начинаний) удастся на реальных, решаемых сегодня задачах выделить “рутинные”, то есть очень простые операции, подобные тем, которые удалось выделить в процессе вычисления Чарльзу Беббиджу. Если будут определены “рутинные” операции, используемые в решении новых классов задач (распознавание, первичная классификация, ранжирование, реферирование, описание товара), на этих “рутинных” операциях можно будет сосредоточить усилия и, возможно, часть из них удастся автоматизировать. Тогда выделится класс еще более трудноразрешимых задач, которые опять придется передоверить человеку. И так — шаг за шагом. Этот путь вполне может привести к успеху, тем более первый шаг уже сделан — считают компьютеры гораздо лучше людей-вычислителей. Может быть, на следующем шаге они научатся столь же хорошо распознавать самых красивых девушек?
А может быть, все закончится ничем, как у де Прони или у Беббиджа. Таблицы де Прони пылятся в музее, а аналитическая машина Чарльза Беббиджа была построена только в 1991 году. К двухсотлетию со дня рождения ученого сотрудники лондонского Музея науки воссоздали машину по его чертежам. Она весит более двух с половиной тонн. В 2000 году был построен еще и принтер Беббиджа. Он весит три с половиной тонны. Оба устройства превосходно работают — в расчетах Беббиджа было найдено всего две ошибки.
Но даже если “Amazon Mechanical Turk” и не приведет к революционным прорывам и открытиям, кто-то заработает себе на пиво, что тоже неплохо.
Книги
Владимир Алейников. Довлатов и другие. М., “София”, 2006, 192 стр., 3000 экз.
Владимир Алейников. Добрый пастырь. Воспоминания. М., “Аграф”, 2005, 496 стр., 2000 экз.