The Programmers' Stone (Программистский камень)
Шрифт:
В качестве последнего примера, прислушайтесь к Ньютону, который описывал явления, которые он мог наблюдать, но которые не находили места в его собственной картине физики, и механизм которых он не мог объяснить (и которым был посвящен целый раздел в этой работе)...
Конечно, это хорошо известный факт, что Ньютон проводил значительную часть своей жизни "путаясь с теологией"!
Вернор Винж (Vernor Vinge) -- профессор математики в Университете Сан Диего и один из лучших писателей-фантастов. В своей знаменитой работе "О сингулярности" ('Singularity Paper') (воспользуйтесь WWW [ www-rohan.sdsu.edu/faculty/vinge/misc/singularity.html ] и научно-фантастическими книгами "Сквозь время" (Across Realtime) и "Пламя над бездной" (A Fire Upon the Deep)) он предположил, что разум обитателей этой планеты будет возрастать как путем генетического усовершенствования человеческого мозга, так и расширения его возможностей с помощью "железа" и построения новых компьютерных архитектур, включающих человека. После этого сети и новые
Схожесть идей Тейяра де Шардена и Винжа поразительна, только мы, помещая эволюцию в быстрый реактор программного обеспечения, сжимаем миллионы лет органической эволюции, которые нужны (по Тейяру де Шардену) для создания ноосферы, в тридцатилетие (о чем говорит Винж).
Но не принимайте эти наши слова на веру -- проверьте (изучите), посмотрите, дает ли это новую перспективу тому, что происходит с миром, когда вы программируете, и, главное, думайте об этом лишь для упражнения!
Марвин Мински (Marvin Minsky) в "Обществе разума" (The Society of Mind) предположил, что феномен человеческого разума возникает из взаимодействия множества неразумных обрабатывающих агентов, которые действуют в мозгу как со-процессы, каждый со своими собственными триггерами и программами действий. Агенты затем соединяются и подвергаются арбитражу посредством "сетикета" ('nettiquette'), что позволяет им определять направление деятельности организма как целого. Когда мы чувствуем себя проявляющими свободу воли в потакании нашим прихотям, мы на самом деле просто следуем решению, которое уже возникло в коллективе агентов. Эта модель определенно имеет свои привлекательные стороны и дает основу для стимулов, для удовлетворения которых мы применяем творчество и интеллект, но, как кажется, не дает полезного описания самих творчества и интеллекта. С этими обобщенными средствами познания, мозг, как кажется, должен использоваться как управляемый прибор распознавания образов общего назначения, внутренние представления которого подсоединяются к сенсорным компонентам опосредованно (косвенно), по крайней мере так, чтобы абстрактное и конкретное можно было рассматривать с одинаковых позиций.
Соотношения между моделью общества разума (для познания и мотивации) и средствами общего назначения отражают отношения между тем, что мы называли стратегиями паковки и картостроения, и существует дальнейшая параллель с двумя простыми подходами к управлению данными при проектировании компьютерных систем.
Хэширование действует путем абстрагирования (извлечения) некоего ключа из данных -- возможно, беря 20 символьное имя из поля и складывая численные значения всех символов. Это число затем может использоваться для индексирования таблицы и нахождения полной записи. Реальные хэширующие алгоритмы разрабатываются так, чтобы максимизировать разброс получающихся из типичных входных данных чисел, и должны учитывать ситуации, когда хэш уже переполнен, сохраняя ссылки на несколько записей, так что извлечение включает проверку полного ключа для каждой записи. В простых ситуациях хэш часто очень эффективен, и напоминает паковку, где некоторая абстракция ситуации используется для извлечения "подходящего действия". Как представляется, при паковке плохо обрабатываются переполнения хэша. Они даже не будут замечены, пока один или несколько участников не обнаружат явные, быстро проявляющиеся (short term) потери от "подходящего действия". За этим последует "спор", в котором паковщик укажет на один путь абстрагирования ключа из ситуации и утверждать, что это "именно тот случай", в то время как другой укажет на другой алгоритм хэширования и будет утверждать, что нет, это "тот случай". Это не продуктивно и показывает изъян описанной стратегии при превышении некоторого уровня сложности проблемы, где мы пытаемся буквально впихнуть слишком много вариаций в слишком маленький хэш и не развиваем навыки выполнения при необходимости большого числа проверок полного ключа.
Объектные модели позволяют хранящимся в компьютере структурам данных усложняться и изменяться, подчиняясь семантике моделируемых объектов. Вид всей структуры данных в процессе обработки может полностью измениться, а извлечение данных всегда остается "естественным" в том, что данные всегда там, где они "должны" быть -- они все непосредственно связаны с соответствующими другими данными. Следовательно, там нет сложности, внесенной чужеродным алгоритмом типа хэширования, которую требуется устранить с помощью чего-то еще, типа дополнительного сравнения ключей. Выше определенного уровня сложности объектные модели более удобны чем хэш, но, несомненно, их труднее реализовать. Причина, по которой мы можем использовать их сегодня за малую цену, в том, что мы получаем большую поддержку от языков для описания объектов, и у нас есть операционные системы, управляющие свободной памятью. Объектные модели представляются настолько похожими на стратегию картостроения, что мы описываем картостроение как попытку сконструировать жизнеспособную объектную модель проблемной области.
Эти параллели между функциональной (общество разума и распознавание шаблонов), субъективной описательной (паковка и картостроение) и вычислительной (хэширование и объектное моделирование) моделями сознания предполагают, что вполне может существовать нейрологическая корреляция с описанными нами стратегиями картостроения и паковки. Мы определенно знаем, что ранняя стимуляция детей приводит в увеличению роста нейронов и их переплетению в мозгу ребенка, и это коррелирует
Вероятный вопрос в начале информационной эры -- это: "Какая часть вашего мозга предназначена для использования на работе?"
В самом начале, мы посмотрели на два разных пути решения проблем. Паковка характеризовалась как социально обусловленная привычка обрастать "пакетами знаний", которые определяют "подходящее действие", а не исследовать или переконфигурировать соотношения между пакетами знаний. Эта стратегия деградирует в практику подгонки реальности под известные пакеты и возложение ответственности на фортуну, когда что-то происходит не так. Картостроение, наоборот, включает в себя инвестирование в построение внутренней объектной модели мира по мере его восприятия и получение рычагов путем обнаружения глубокой структуры. Картостроение можно совершенствовать изучением методик, которые помогают исследованию концептуальных пространств и помогают действительно увидеть происходящее перед глазами, распознавая в происходящем глубокие структурные паттерны. Картостроители могут гибко реагировать, и они -- единственные люди, которые в состоянии предложить новые подходы. Они могут учиться гораздо быстрее паковщиков, и пока они ищут глубокую структуру, они смотрят на нее как на еще неразгаданную тайну. Опыт картостроителей и паковщиков в совершенно одинаковых обстоятельствах может оказаться совершенно различным.
Картостроение -- естественное состояние человека, и каждый в душе картостроитель. К сожалению, сообщества людей по всему миру развили альтернативу, которую мы называем паковкой, примерно в то же время, когда появилось земледелие, т.е. около 6000 лет назад. Она не могла возникнуть раньше -- доаграрный паковщик, борющийся с диким животным на охоте, мог тяжело поплатиться, если бы обращался к небу и кричал, что животное плохо следует процедуре!
Альтернатива включает людей, убежденных, что хорошая жизнь заключается в следовании предварительно заданным процедурам и подавлении любых альтернатив. Она должна была принести преимущества построенным вокруг выращивания урожая новым сообществам, когда на полях должна быть проделана значительная скучная работа, и если дела идут тяжело, то единственное что можно делать -- это трудиться, трудиться, трудиться до сбора урожая. Таким образом, паковка включает социализацию (приобщение) молодежи к мировоззрению паковки и построению общества, где реальность состоит в подходе паковщика и наборе пакетов знаний, и ничего больше. Любой человек, предполагающий, что могут быть другие способы взглянуть на вещи, окажется в оппозиции с каждым членом общества, в котором он оказался, в оппозиции к неэффективности общества паковщиков и ритуализированному образу жизни, даже когда социальные обстоятельства дают сбой. Этому раскольнику могут быть приписаны загадочные свойства, вроде магической силы, если ему повезет реализовать некоторые идеи здравого смысла, либо безумность, если окружающие паковщики вовремя задумают саботировать его отклонения. Большинство людей не смогут поверить, что может существовать какой-то другой, отличный от паковки, подход к мирозданию.
Сегодня в развитом мире спрос на работу в три погибели невелик, но есть огромная потребность в сознательных людях для создания новых программ автоматизации. Только естественные картостроители обладают способностями распознавания образов (структур), существенных для написания компьютерных программ.
В течение большей части времени своего существования стратегия паковщика, вероятно, хорошо послужила своим пользователям, поддерживая порядок на полях и на первых фабриках, обеспечивая условия для выполнения простого ручного труда, который был необходим для выживания. В тех условиях это было важнее, и хотя литературе можно было бы уделить побольше внимания, со времен изобретения печатного пресса всегда было гораздо больше поэтов, чем печатных прессов, поэтому, вероятно, эта способность стоила немного. Но в начале 20 века эра индустриализации сделала паковку опасно неэффективной стратегией. Просто мы были слишком богаты. Наши машины позволяли нам делать вещи, о которых не могли мечтать предыдущие поколения, и нам нужно было понимание, чтобы их использовать. Попав в сети мировоззрения паковщиков и обладая неприменимыми в индустриальном обществе пакетами знаний, Европа была разорвана на части, поскольку миллионы пошли воевать, вооружившись двигателями внутреннего сгорания, гусеничными машинами, колючей проволокой, пулеметами, горчичным газом, аэропланами и другим оружием, что извращало доиндустриальный пакет знаний "Война -- это продолжение дипломатии другими средствами" в любом разумном дипломатическом определении целей на основе одной лишь цены.
Теперь все начало трещать по швам. Мы достигли мечты веков, исчезла потребность работы миллионов, освободив их время на то, чтобы делать то, что они пожелают. Пока мы называем это безработицей, и по-прежнему занимаем миллионы не требующей большого напряжения ума работой, просто манипулирующей предметами аграрной экономической системы. Существует так много такой непродуктивной работы, что ее трудно увидеть сразу, но каждый кассир в супермаркете, кассир в банке, билетный контролер, сборщик налогов, бухгалтер и многие, многие другие на самом деле заняты непродуктивной работой. Лишь небольшая прослойка населения выполняет работу, действительно необходимую для поддержания нашего материального благосостояния, и мы до сих пор убеждены, что живем в нужде!