И. Артоболевский - Знакомьтесь - роботы!
Изучением механизмов интеллекта занимается психология — наука о функциях мозга, связанных с психической деятельностью человека, с ощущениями и восприятиями им явлений внешнего мира, с формированием представлений, с процессами мышления.
Это как раз тот самый круг вопросов, который нас сейчас интересует. Так вот, если вы спросите у психолога: как удавалось молодой девушке и юному джентльмену решать задачи распознавания, планирования, принятия решения? какими приемами и методами они при этом пользовались? — он, не задумываясь, ответит: эвристическими.
"Эврика!" — воскликнули: Архимед, открыв свой закон; "Молодая гвардия", придумав название для серии книг о науке в пестрых обложках, и многие другие открыватели и изобретатели.
Эвристика — красивое греческое слово, в переводе означающее "нахождение". Как видите, если это слово использовать в его точном значении, то ответ психолога нам может показаться несколько странным. Получается, что девушка и джентльмен решали все эти задачи, находя их решения? Но, наверное, вы уже догадываетесь, что это слово может иметь другое, не такое точное значение, может характеризовать другое понятие смутно очерченное, но понятное человеку, который натренирован в непрерывном жонглировании такими понятиями.
С четверть века тому назад, в самый разгар "кибернетической горячки", складывалось мнение о том, что создание мыслящих машин — дело близкого будущего. Именно тогда были сформулированы задачи программирования перевода с одного языка на другой, распознавания образов, доказательств теорем, игр в шашки и шахматы и др. Другими словами, были сформулированы задачи программирования таких процессов, которые ранее относили к категории чисто человеческих, интеллектуальных, творческих. Дело не ограничилось только формулированием подобных задач; были предложены новые подходы и идеи решения этих задач, получены первые интересные результаты.
Однако затем темп продвижения вперед резко замедлился. Машинный перевод с языка на язык возможен, но он пока груб и неточен, требует человеческого редактирования. Стихи, сочиненные машиной, не представляют художественной ценности. А что касается, например, того, чтобы создать программу, которая могла бы отличить Азу Лихитченко от Евгения Суслова — дикторов телевидения, обычно ведущих программу "Время", то об этом не было речи 25 лет назад, не заикаются об этом сегодня, и вряд ли это будет возможно в обозримом будущем.
Почему так затормозилось создание "настоящего" искусственного разума? Совсем не потому, что человек принципиально не может проникнуть в тайны собственного мозга, а проникнув в них, никогда не сумеет описать эти разгаданные тайны, достаточно глубоко изучить тот или иной механизм интеллекта, построить его модель, воспроизвести его действие! Ведь мы точно знаем, что границ человеческому познанию нет!
Вы, наверное, пробовали заглядывать внутрь телевизора, туда, где расположены все его коммуникации. Сотни проводов и проволочек в самых различных сочетаниях и переплетениях соединяют десятки электронных ламп и сотни других элементов, образуя сложнейшую перепутаницу, в которой неопытный взгляд не может обнаружить никакой закономерности, никакого смысла.
А теперь представьте себе, что размеры ящика, в котором помещается прибор, в десятки раз уменьшены, число его элементов вместо нескольких сотен штук достигает десятков миллиардов, количество проводов, проволочек и паек исчисляется тысячами миллиардов; причем все они окрашены в одинаковый цвет и разглядеть их можно только через микроскоп. Добавьте к этому, что никто вам не может точно сказать, с чем вы имеете дело: с телевизором, с вычислительным автоматом, с генератором идей и изобретений или с прибором для сочинения стихов или заявлений.
Учтите также, что ни в одной книжке (даже из числа тех, в которых, как дважды два — четыре, ясно доказано, что машина умнее человека) вы не найдете самого слабого намека на монтажную схему этого устройства (не говоря уже о том, что ни один владелец, как бы хорошо он к вам ни относился, ни за что не позволит вам его вскрыть из чистого любопытства).
Вот, примерно, те трудности, что возникают перед учеными, изучающими мозг человека, его нервную систему.
Не тонкий череп, а глухая стена противостоит каждой попытке продвинуться вперед. А если удается с превеликими трудами попытка на каком-то участке пробиться сквозь нее, то за этой стеной оказывается совсем небольшое свободное пространство, а за ним еще более глухая стена. Вот почему дело так медленно движется вперед!
Но движется! Одним из действенных инструментов этого продвижения являются эвристические методы. В их основе — глубокое изучение внешних проявлений интеллектуальной деятельности человека, наблюдение за тем, как он решает те или иные задачи, какие общие закономерности при этом действуют, попытки описать, пусть приблизительно, грубо, эти закономерности, применить их для решения самых простых задач, включающих самые элементарные интеллектуальные процедуры.
До понимания и тем более моделирования более сложных механизмов дело пока не дошло. Современная эвристика не говорит ни слова о постановке разумных целей и задач, о мотивах и движущих силах тех или иных действий и движений. Считается, что на одном из высших уровней смутные намерения, нечетко очерченные пожелания, вроде такого: "Что бы такое нужное мне сейчас сделать?" — превращаются (непонятно как!) в четко сформулированную задачу: "Надо взять заготовку, установить ее на станок, включить станок и т. д. и т. п.". А кроме того, считаются заданными все необходимые условия ее решения. Этих условий много, они все разные и определяются тем, насколько хорошо или плохо организована среда, в пределах которой задача должна быть решена, какие дополнительные действия и движения надо совершить, прежде чем перейти к ее непосредственному решению, и как их совершить наилучшим, как говорят, оптимальным образом.
Оптимизация
Некогда жареные пирожки продавались в булочных. Там они горячими хранились в большом металлическом оцинкованном ящике. Пять копеек пара пирожков — такова была цена невыразимого наслаждения. Но, как известно, счастье никогда не бывает полным, даже если вам ужасно повезло и вы стали обладателем пятака.
Целый пятак! Вот повезло так повезло! Зажав его в кулак, вы галопом мчитесь в булочную. Однако по мере приближения к цели возникает и начинает разрастаться проблема выбора. Внутрь вы входите медленным шагом и не спеша становитесь в короткую очередь, которая движется слишком быстро, не оставляя времени для размышлений.
Все дело в том, что в те времена пирожки имелись в широком ассортименте: с мясом и с повидлом, с капустой и с яблоками, с рисом и с творогом. Они были горячие и очень красивые, а главное, у кого бы из друзей ни спросили: "Какой пирожок вкуснее?" — ответ был всегда один и тот же: "Все вкуснее!" А за пять копеек можно получить лишь одну пару.
Конечно, если бы пятаки выдавались по желанию, то все было бы просто; а так, по внешнему виду, по запаху, по тому удовольствию, с каким их едят многочисленные счастливцы, или, наконец, по собственным отрывочным воспоминаниям, сохранившимся с давних пор (неделя, или месяц, или год прошел — не вспомнить!), этого вопроса не решить.
"Какой жадный мальчик! Никак не может расстаться с монетой", раздается сзади брюзжащий голос.
Если бы сзади стоял кто-нибудь из тех, кто любит при каждом случае подавать советы, то он бы сказал: "Что ты задумался, мальчик? Купи шесть пирожков, по одному пирожку каждого сорта, попробуй их, и все будет ясно!" Откуда ему было знать, что за монетка была зажата в кулаке и при каких обстоятельствах она мальчику досталась. Он ничего этого не знал, и ему очень просто было советовать.
Вот если бы в очереди нашелся кибернетик, то он сразу бы понял, в чем дело. Он бы всем объяснил, что мальчик решает очень сложную задачу задачу оптимизации, выбора наилучшего набора пирожков из множества возможных вариантов, или, как он сказал бы, альтернатив.
Он бы растолковал очереди, что число альтернатив в данном случае зависит от ассортимента пирожков и от того, сколько штук собирается купить мальчик. И, пошевелив губами и прикрыв на минуту глаза, быстро и точно подсчитал бы, что если мальчик собирается купить шесть пирожков, а пирожки продаются шести сортов, то получается больше четырехсот альтернатив. И даже если мальчик собирается купить всего лишь пару пирожков, то и тогда ему предстоит рассмотреть двадцать один вариант такой покупки.
Отсюда ясно, он бы сказал, что предложение предыдущего оратора — купить сразу шесть пирожков — вроде бы формально является надежным способом нахождения оптимального решения, но поскольку требует полного перебора, то оказывается практически неприемлемым в силу большого числа альтернатив.
