Охота на электроовец. Большая книга искусственного интеллекта

Марков Сергей Николаевич

Ньюэлл и Саймон также предсказывали в 1957 г., что в течение десяти лет цифровой компьютер сможет открыть и доказать важную новую математическую теорему. Их оптимизм был основан на первых успехах в этом направлении, достигнутых ещё в 1956 г., когда программа «Логический теоретик» (Logical Theorist) смогла доказать 38 из 52 теорем, приведённых в «Принципах математики» Рассела и Уайтхеда, а для теоремы о равнобедренном треугольнике (что углы, противолежащие боковым сторонам равнобедренного треугольника, равны), известной также под названием pons asinorum («мост осла»), обнаружила более короткое и изящное доказательство, чем приведённое в книге Рассела. Однако Journal of Symbolic Logic (Журнал символьной логики) отказался публиковать статью, в качестве одного из авторов которой была указана компьютерная программа. Позже, впрочем, выяснилось, что найденное «Логическим теоретиком» доказательство было известно Паппу Александрийскому ещё в IV в. н. э. [1285] ^, [1286] ^, [1287]

1285

MacKenzie D. (1995). The Automation of Proof: A Historical and Sociological Exploration / IEEE Annals of the History of Computing, Vol. 17, No. 3, 1995 // http://www.cs.cornell.edu/courses/cs4860/2012fa/MacKenzie-TheAutomationOfProof.pdf

1286

Dreyfus H. L. (1965). Alchemy and artificial intelligence / P-3244, December 1965 // https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/papers/2006/P3244.pdf

1287

Dreyfus H. L. (1979). What Computers Can't Do: The Limits of Artificial Intelligence. Colophon books. Harper & Row // https://books.google.ru/books?id=9SGdAQAACAAJ

В

момент, когда представители того или иного направления, окрылённые первыми успехами, заняты расширением и развитием пионерских работ, они оказываются чрезвычайно уязвимы для критики, выдержанной в стиле «это невозможно в принципе!». Любой несбывшийся в срок оптимистичный прогноз будет использован противниками как доказательство своей правоты. Именно поэтому критически важным навыком эксперта в области прорывных инноваций является умение отличить это самое «невозможно в принципе» от «пока не достигнуто». Первые поезда создавались для перевозки грузов и развивали скорость, уступающую скорости пешехода. Когда на смену зубчатым рельсам, предназначенным для увеличения тяги паровоза, пришли гладкие, скорость составов выросла, что неизбежно вызвало к жизни идею пассажирских составов. Газеты немедленно начали писать о том, что в результате запуска таких поездов куры перестанут нестись, коровы — давать молоко, а сами пассажиры сойдут с ума от сумасшедшей скорости в… 30 км/ч! [1288] В декабре 1902 г. американский юмористический журнал Puck писал: «В настоящее время всё происходит так быстро, что люди, говорящие: „Это сделать невозможно“, каждый раз прерываются теми, кто это делает» [1289] . Судя по всему, именно из этой фразы родилась пословица, приписываемая ныне безответственными журналистами и ушлыми бизнес-тренерами то Конфуцию, то китайской народной мудрости: «Человек, который говорит, что что-то невозможно сделать, не должен мешать делать это другим» [1290] . Несмотря на неясный источник этой мудрости, трудно не согласиться с её автором.

1288

Славин С. (1994). Лететь или катиться? / Юный техник. № 2 // http://www.nehudlit.ru/journals/detail1184287.html

1289

Puck, Vol. 52, No. 1347, p. 2, Published at the Puck Building, New York, Copyright Keppler and Schwarzmann, New York // https://hdl.handle.net/2027/umn.31951002801288o?urlappend=%3Bseq=358

1290

People Who Say It Cannot Be Done Should Not Interrupt Those Who Are Doing It: George Bernard Shaw? Puck? Saxby’s Magazine? Elbert Hubbard? Confucius? Anonymous? / Quote Investigator, Posted onJanuary 26, 2015 // https://quoteinvestigator.com/2015/01/26/doing/

Дрейфус, фиксируя чрезмерный оптимизм энтузиастов первой весны искусственного интеллекта, не утруждал себя доказательствами принципиальной невозможности воплощения в жизнь их надежд, неспециалисту же было трудно понять, действительно ли те или иные обещания учёных, работавших над созданием систем искусственного интеллекта, были подобны обещаниям создать вечный двигатель или же, напротив, заявления их критиков были подобны суждению о том, что поездка со скоростью 30 км/ч неизбежно окончится в сумасшедшем доме. Однако самая неприятная для прогресса особенность этой проблемы заключается в том, что заявить о невозможности чего-либо многократно проще, чем на деле продемонстрировать несостоятельность такого заявления.

Пейперт выступил в роли одного из адвокатов Ньюэлла, Шоу и Саймона, подготовив для RAND собственный отчёт, посвящённый разбору критики Дрейфуса. Не ограничившись одной лишь письменной критикой, Пейперт организовал матч, в котором Дрейфус должен был сразиться с шахматной программой MacHack VI, созданной другом-хакером Пейперта из MIT Ричардом Гринблаттом совместно с двумя студентами — Дональдом Истлейком и Стивеном Крокером [1291] . В партии против программы Гринблатта философ потерпел сокрушительное поражение. Саймон так прокомментировал игру: «Он [Дрейфус] писал <…> что шахматная программа будет играть <…> в механические, нечеловеческие шахматы… Но это была замечательная игра <…> — захватывающая схватка двух дровосеков (to hack, напомним, означает «врубаться». — С. М.) со всплесками прозрений и дьявольских планов <…> великими моментами драмы и катастрофы, которые происходят в подобных играх» [1292] .

1291

Newborn M., Standish T. A. (2014). Computer Chess. ACM monograph series. Elsevier Science // https://books.google.ru/books?id=KKGjBQAAQBAJ

1292

McCorduck P. (2004). Machines who think: a personal inquiry into the history and prospects of artificial intelligence. A. K. Peters // https://books.google.ru/books?id=aH9QAAAAMAAJ

В 1976 г. с помощью компьютера была доказана знаменитая теорема о четырёх красках, и хотя это не было ещё полностью автоматизированным доказательством, однако стало важным математическим результатом [1293] . В наши дни автоматизированное доказательство теорем стало привычным, как и доминирование компьютеров в шахматах. Большая часть прогнозов, раскритикованных Дрейфусом, сбылась, хотя и не в пределах тех оптимистичных сроков, на которые рассчитывали пионеры искусственного интеллекта. При этом открытым остаётся вопрос о том, насколько деятельность Дрейфуса и других критиков ИИ повлияла на прогресс в этой области. Могли бы надежды и чаяния Ньюэлла, Саймона и других энтузиастов отрасли воплотиться в жизнь раньше, если бы не активная проповедь недостижимости их целей?

1293

MacKenzie D. (1995). The Automation of Proof: A Historical and Sociological Exploration / IEEE Annals of the History of Computing, Vol. 17, No. 3, 1995 // http://www.cs.cornell.edu/courses/cs4860/2012fa/MacKenzie-TheAutomationOfProof.pdf

Жизнь,

безусловно, куда сложнее плохой драмы про борьбу бобра с ослом, однако чтение некоторых работ по истории искусственного интеллекта оставляет во рту неповторимое послевкусие мыльного сериала. Если в истории с Дрейфусом и успехами учёных из MIT мы видим «солярных» Пейперта и Минского, то в многочисленных рассказах об утрате на многие годы интереса к нейронным сетям и коннекционистским моделям вообще мы встречаем уже «лунарных» Минского и Пейперта, которым вменяется разгром целого научного направления на границе 1960-х и 1970-х гг. и чуть ли не смерть отчаявшегося и потерявшего всё Фрэнка Розенблатта. Спустя полвека не так уж просто разобраться, действительно ли учёные из MIT развалили ту самую часовню, на развалинах которой сегодня расцвёл буйным цветом город-сад глубокого обучения. В самом ли деле SNARC оказался Буджумом [1294] или в древних книгах возникла какая-то путаница?

1294

^* «Охота на Снарка» (The Hunting of the Snark) — поэма Льюиса Кэрролла, написанная в 1876 г., образец литературы нонсенса. Основа сюжета: команда из девяти человек и бобра охотится за таинственным Снарком. Буджум (Boojum) — особо опасная разновидность Снарка, встреча с которым может привести к исчезновению охотника.

Прохладная история о первой зиме искусственного интеллекта начинается вполне в духе лучших болливудских блокбастеров. Дело в том, что Фрэнк Розенблатт и Марвин Минский были одноклассниками в Высшей научной школе Бронкса [1295] (впрочем, они хотя бы не были братом и сестрой, разлучёнными в детстве). Минский, как и Розенблатт, интересовался нейронными сетями — вспомним его опыты с «крысами», учившимися искать выход из лабиринта при помощи хеббовского обучения. Именно нейросетевым моделям была посвящена диссертация Минского, однако позже Минский разочаровался в них, сконцентрировавшись на символьных моделях. Именно поэтому громкое обсуждение работ Розенблатта в прессе вызвало в лагере Минского и Пейперта плохо скрываемый скептицизм. Дэвид Вальц, бывший в те годы аспирантом в MIT, вспоминал позже: «Марвин и Сеймур действительно интересовались перцептронами. Я с группой других студентов посещал их семинар, целью которого было узнать как можно больше о перцептронах. Мы должны были просто методично изучить, на что они были способны, а на что не способны, и попытаться охарактеризовать их каким-то образом» [1296] .

1295

McCorduck P. (2004). Machines who think: a personal inquiry into the history and prospects of artificial intelligence. A. K. Peters // https://books.google.ru/books?id=aH9QAAAAMAAJ

1296

Crevier D. (1993). AI: the tumultuous history of the search for artificial intelligence // https://archive.org/details/aitumultuoushist00crev

В 1969 г. по итогам работы над семинаром и в ходе него Минский и Пейперт опубликовали книгу «Перцептроны» (Perceptrons: An Introduction to Computational Geometry), которая среди прочего указывала на ряд ограничений, свойственных подобным моделям.

Вот как описывает один из современных авторов дальнейшие события:

Последствия выхода книги были немедленными и драматичными. Розенблатт и его сотрудники оказались совершенно не способны опровергнуть выдвинутые аргументы. Исследования нейронных сетей были потоплены [dead in the water] из-за обвинений в преднамеренном саботаже ради того, чтобы перенаправить федеральное финансирование от сетей на программы, основанные на символьных манипуляциях. Ни один уважающий себя исследователь не осмеливался коснуться исследований нейронных сетей в течение десятилетия, пока коннекционистское движение восьмидесятых не продемонстрировало больший потенциал в получении плодотворных результатов. Коннекционистские исследователи в области ИИ до сих пор обвиняют Минского и Пейперта за десятилетие забвения!

В издании «Перцептронов» 1972 года присутствует рукописное посвящение памяти Фрэнка Розенблатта, погибшего в результате несчастного случая на лодке, человека, по всей видимости окончательно разбитого в результате «дела Перцептрона» [1297] .

Честно говоря, мой личный драмометр сломался ещё на неловком каламбуре про потопленные коннекционистские исследования.

Вот что писал Пейперт спустя почти два десятилетия после вышеописанных событий: «Пытались ли мы с Минским убить коннекционизм и как мы относимся к его воскрешению? Здесь требуется нечто более сложное, чем оправдания. Да, был некоторый налёт враждебности, стоящий за исследованиями, о которых сообщалось в „Перцептронах“, и было некоторое раздражение тем, как развивается новое движение; частично наша мотивация была связана, как мы прямо признали в нашей книге, с тем фактом, что финансирование и силы исследователей растрачиваются, как мне представляется и сейчас (поскольку история о новых мощных нейросетевых механизмах серьёзно преувеличена), на вводящие в заблуждение попытки использовать коннекционистские методы в практических приложениях. Но большая часть мотивации для написания „Перцептронов“ возникла из более фундаментальных проблем, многие из которых явно затрагивают разделение между сетевиками и программистами» [1298] .

1297

Boyle M. (1997). The History of Mr. Papert. 20 - 31. Logo in Australia: 21 Years On., Melbourne Vic Australia // http://www.stager.org/omaet2004/papertbio.html

1298

Papert S. (1992). One AI or Many? / Beakley B., Ludlow P. (1992). The philosophy of mind: Classical problems/contemporary issues. Cambridge, MA, US: The MIT Press // https://books.google.ru/books/about/The_Philosophy_of_Mind.html?id=pBV526wnJigC

Важно понимать, что ограничения, о которых писали в своей книге Минский и Пейперт, относятся к отдельным архитектурам нейронных сетей в применении к некоторым классам задач. Многих заявлений, приписываемых Минскому и Пейперту, они попросту никогда не делали. Например, Минский и Пейперт никогда не утверждали, что нейронные сети неспособны выполнять операцию XOR (исключающее или). Хотя единичный искусственный нейрон может вычислять только небольшое число логических предикатов, было общеизвестно, что сети, составленные из таких элементов, могут вычислять любую возможную логическую функцию. Об этом писали ещё Мак-Каллок и Питтс, которые даже показали, что при помощи предложенных ими нейронов можно создать машину Тьюринга. Это упоминается как в «Принципах нейродинамики» Розенблатта, так и в «Перцептронах».