Рождение машин. Неизвестная история кибернетики
Шрифт:
Первые два кибернетических понятия, управление и обратная связь, были абстрактными, техническими и трудными для понимания. Но третья идея – слияние человека и машины – будоражила воображение.
Винер проиллюстрировал свой кибернетический подход, рассматривая способ, которым искусственный протез взаимодействует с человеческим телом. «Деревянная нога, – писал профессор МТИ, – это просто механическая замена утраченной ноги из плоти и крови, а человек с деревянной ногой представляет собой систему, состоящую из механических и биологических элементов» [83] . Наиболее примитивный вид протезирования, деревянная нога в пиратском стиле не могла вызвать интереса ученого. Но в СССР инженеры работали над искусственными конечностями, в которых использовались кибернетические идеи, и это его воодушевило. Винер приступил к увлекательному мысленному эксперименту.
83
Винер
Предположим, что человек потерял кисть руки. Сама рука обрезана вместе с кожей, костями, сухожилиями и мускулатурой. Однако в культе остаются сильные мышцы, которые все еще могут сокращаться. Сокращаясь, мышечные нервы производят электрические сигналы, так называемые потенциалы действия. Электроды могут принимать эти сигналы, усиливать и передавать их к электрическим двигателям в искусственной руке. И инвалид может двигать новой рукой на аккумуляторах.
Такие протезы уже были созданы к тому времени, но в них отсутствовал контур обратной связи. Искусственные руки не могли чувствовать, не могли осязать. Теоретически сигнал от протеза мог передаваться из механической конечности обратно в мозг инвалида. Датчики давления в искусственных пальцах, по мнению Винера, могли передавать обратно вибрационные ощущения на кожу культи, так что инвалид мог научиться замещать недостающее естественное тактильное ощущение искусственным. Эта история о кибернетических конечностях всего лишь подготавливала почву для мысленного эксперимента Винера.
Технически было несложно сделать протез с передачей движения и ощущений, скорее вызывала замешательство уникальность системы смешанной природы, включающей как человеческие, так и механические части. Но почему нужно ограничиваться только заменой потерянных частей тела? Почему не добавить принципиально новые искусственные конечности? «Существуют протезы и для таких органов, которых человек не имеет и никогда не имел», – рассуждал Винер [84] . Он считал такой поворот событий делом не слишком далекого будущего.
84
Там же.
В некотором смысле это будущее уже существовало. «Что такое винт корабля, как не пара искусственных плавников? А не является ли эхолот, измеряющий глубину моря под кораблем, заменителем биологических механизмов, излучающих и обнаруживающих звук, подобных тем, которые есть у дельфина? Крылья и реактивные двигатели самолета заменяют крылья орла, а радиолокатор заменяет его глаза, в то время как „нервная система”, которая объединяет и координирует эти органы, – это автопилот и другие навигационные устройства» [85] . Человеко-механические системы были полезны, а в некоторых ситуациях совершенно необходимы.
85
Там же.
Основатель кибернетики трактовал свою концепцию так широко, что даже автомобили и телефоны относил к кибернетическим устройствам. Кибернетика, разумеется, не ограничивалась системой человек-машина, она изучала как однородную систему различные сообщества – отдельные фирмы или целые народы. Общественные науки изучали управление, взаимодействие, обратную связь, адаптационное поведение и организационное обучение. Винер признавал важность этих дисциплин еще в конце 1940-х годов: «Собственно говоря, сообщество расширяется постольку, поскольку существует эффективная передача информации», – написал он в «Кибернетике». В этом непрестанном обмене информацией он видел «основу для политического мышления» [86] .
86
Harry Davis, «An Interview with Norbert Wiener», New York Times, April 10, 1949, BR 23.
«Кибернетика, – цитировала Винера газета The New York Times, представляя широкому кругу читателей новую науку, – сочетает в себе исследование того, что в человеческом контексте иногда описывается как мышление, а в технике известно как контроль и коммуникация» [87] . Кибернетика была посвящена поиску общих для автоматических машин и человеческой нервной системы особенностей. Мозг и машина рассматриваются как сходные системы, и зачастую мозг ведет себя как машина. Создавая и используя все более и более сложные машины, ученые лучше понимали, как работает мозг. Теорию Винера можно было применить к абсолютно любым сложным системам.
87
William Laurence,
Многие передовые умы в инженерии, математике, биологии и психологии, социологии, философии, антропологии и политических науках были очарованы новой теорией приспосабливающихся систем. Наиболее известными ранними кибернетиками были: выдающийся математик, полиглот, первопроходец в компьютерной области и профессор Института перспективных исследований в Принстоне Джон фон Нейман; американский нейрофизиолог и один из первых ученых в области нейронных сетей Уоррен Мак-Каллок; американский физик австрийского происхождения Хейнц фон Ферстер и мексиканский физик Артуро Розенблют, один из ближайших друзей и коллег Винера. Среди наиболее известных мыслителей, которые впоследствии находились под влиянием кибернетической мысли и внесли в нее свой вклад, были: британский нейрофизиолог Уильям Грей Уолтер и теоретик управления Стаффорд Бир; биолог австрийского происхождения Карл Людвиг фон Берталанфи; чилийский философ Умберто Матурана; германоязычный политолог Карл Дойч и американский социолог Толкотт Парсонс. Наиболее дальновидными кибернетиками оказались английский исследователь и изобретатель Уильям Росс Эшби и британский антрополог и социальный критик Грегори Бейтсон.
Границы новой дисциплины были весьма расплывчаты. Но все ее сторонники были едины в убеждении, что теория кибернетических систем совершит революцию в понимании человеческого разума и поведения, «одновременно нормального и ненормального». В представлении амбициозного отца-основателя, размах этой предстоящей концептуальной революции будет сопоставим с научными революциями, которые произвели теория относительности или квантовая механика.
Освещая подающую большие надежды науку, пресса часто повторяла историю о том, как во время войны Винер построил наводящую систему орудия. «Поведение каждого конкретного летчика предсказать невозможно, – объясняла газета The New York Times своим читателям, – но можно было проанализировать маневры по противодействию ПВО многих тысяч пилотов, чтобы вычислить наиболее вероятные тактики уклонения. Эти маневры уклонения помогли настроить систему наведения зенитного орудия» [88] . Но на самом деле теория Винера так и осталась теорией. У него не было информации о тысячах пилотов, и его работа осталась сугубо академической.
88
John Pfeiffer, «The Stuff That Dreams Are Made on: Cybernetics», New York Times, January 23, 1949, BR 27.
II
В зимнее воскресенье 23 января 1949 года в одном из восторженных обзоров «Кибернетики» газета The New York Times рассказала о смелых предсказаниях Винера – по-настоящему думающих машинах будущего. Никто не ожидал, что это случится так скоро. В тот же вечер журнал Time возвестил, что будущее уже наступило и первая в мире «думающая машина» построена [89] . И не в МТИ или в лаборатории Bell, а в психиатрической больнице в Барнвуде, английской деревеньке неподалеку от Глостера.
89
«The Thinking Machine», Time, January 24, 1949, 66.
В 1948 году воспоминания о войне были еще свежи в Англии. Многие офицеры с травмами и контузиями ехали лечиться в «Барнвуд Хаус», санаторий, раскинувшийся в живописной сельской местности, окруженный умиротворяющими пологими холмами. Майор медицинской службы королевской армии Росс Эшби руководил в «Барнвуд Хаус» исследованиями человеческой психики [90] . Именно в этой провинциальной больнице, вдохновленный работой с психическими больными, Эшби изобрел причудливую машину «гомеостат». Необычное приспособление в скором времени заинтересовало ученых и стало всемирной сенсацией. В январе 1949 года английский джентльмен уверенно заявил журналу Time, что его машина была «вещью, наиболее близкой к искусственному мозгу, чем все когда-либо созданное человеком» [91] .
90
Andrew Pickering, The Cybernetic Brain (Chicago: Chicago University Press, 2010), 92.
91
«Thinking Machine», Time, 66.