Об ИИ без мифов. Путеводитель по истории Искусственного Интеллекта - Черняк Леонид

Вундеркинд из трущоб, ставший лучшим учеником Винера

Уолтер Питтс, верный соратник Мак-Каллока со временем стал ближайшим учеником Норберта Винера, написавшего книгу мемуаров «Бывший вундеркинд». Вундеркиндом, как и Винер, был Питтс, он тоже в раннем возрасте проявил выдающиеся умственные способности, но их происхождение и судьбы имеют мало общего. Благополучная семья Винера, прежде всего отец, приложила максимум усилий для раскрытия дарования сына-самородка, а нищенская семья Питтса, и в данном случае тоже прежде всего отец, стремились к обратному.

Питтс выходец из детройтского дна, неблагополучие среды, где он родился и провел детство и раннюю юность, усилилось последствиями Великой депрессии. Ребенок-интроверт с задатками математического гения, подвергался буллингу и в своей полубандитской семье, и на улице. Спасаясь, он нашел себе убежище от окружающего в стенах на редкость богатой местной библиотеки, где он самостоятельно осваивал греческий, латынь и математику. Невозможно поверить, но в 1935 году юный Питтс самостоятельно добрался до трехтомника Бертрана Рассела и Альфреда Уайтхеда «Основания математики» (Principia Mathematica), уникального издания объемом почти 2000 страниц, увидевшего свет в 1910–1913 гг., и это определило всю его последующую жизнь.

«Основания математики» считаются одним из самых важных сочинений по математике и выдающимся вкладом в интеллектуальный багаж минувшего столетия. Как осознать тот факт, что этот фундаментальный труд 12-летний мальчик освоил за 3 (три!) дня, мало того, он обнаружил в нем несколько существенных авторских ошибок? Не усомнившись в себе, юный Уолтер счел необходимым уведомить о найденных ошибка самого Рассела и, бывает же, он получил ответ великого ученого, содержавший помимо благодарности за проявленное внимание еще и персональное приглашение на учебу в магистратуре Кембриджского университета под его руководством. Предложение, рассчитанное, как минимум, на бакалавра было сделано подростку, не имевшему математического образования. Мог ли Рассел предположить возраст, уровень образования автора письма и его материальные возможности? По понятным причинам поехать в Англию Питтс не смог, однако очная встреча с великим ученым все же состоялась, причем всего через три года, во время визита Рассела в Чикагский университет, куда он был приглашен для чтения курса лекций. Юный Питтс, узнав о лекциях, не мог не воспользоваться выпавшей ему удачей, он сбежал из дома, как оказалось, навсегда.

В Чикаго он поселился в ночлежке, обеспечивая свое существование случайными заработками, его внешний вид удивил и заинтересовал Рассела. Войдя в обстоятельства беглеца и осознав сложность его ситуации, Рассел познакомил Питтса с философом и логиком Рудольфом Карнапом, незадолго до этого эмигрировавшим из Австрии. Такое участие Рассела в его судьбе позволило пятнадцатилетнему Питтсу получить работу и открыло возможность для посещения занятия в Чикагском университете, но, главное, он попал в нужную ему среду, где обрел необходимый круг знакомств. Сначала он подружился с одним из первых специалистов в области математической биологии Алстоном Хаусхолдером, входившим в группу Николая Рашевского, а далее развернулась цепочка контактов, в конечном итоге приведшая Питтса к Мак-Каллоку. Можно представить себе эту необычную встречу, это готовый сюжет для кино – состоявшийся респектабельный 42-летний ученый и бомжеватого вида пятнадцатилетний подросток со странной челкой и в толстых очках. Их свел Джером Литтвин, давний знакомый Мак-Каллока, в последующем он станет верным спутником обоих.

Двух людей, разделенных двадцатипятилетней возрастной и колоссальной социальной дистанцией, потянуло друг другу как магниты. С первых минут знакомства и на годы вперед их объединило стремление найти логические закономерности работы сознания. Мак-Каллок рассказал, что его к этому подвигло изучение алгебры логики, которое он нашел в «Основаниях математики». Он изложил свое представление о том, как можно построить искусственную нейронную сеть и реализовать на ней логические операции. Этой короткой вводной и общей любви к «Основаниям математики» оказалось достаточно, для того, чтобы в тот же вечер новообретенные друзья-коллеги смогли приступить к проблеме моделирования мозга на основе нейронных сетей. Дуэт нейрофизиолога и математика сложился мгновенно. К сожалению, единению душ немало способствовала общая для обоих слабость – пристрастие к виски, сопровождавшее их всю жизнь и сыгравшее особенно роковую роль в судьбе Питтса.

Стоило Мак-Каллоку единожды изложить суть своих взглядов, как Питтс осознал, какой именно математический аппарат следует использовать для поддержки этих идей, в последующем сделанный мгновенно выбор стал фундаментом совместной работы. Мак-Каллок немедленно предложил ему переехать в семейный дом в пригороде Чикаго, существовавший по традициям, заложенным на ранчо в Олд-Лайме. Здесь собиралось пестрое общество поэтов, психологов, политиков с радикальными убеждениями, стоявших на позициях испанских республиканцев (в это время шла Гражданская война в Испании). Питтс попал в нужное место, здесь он получил все, о чем он мог только мечтать. А когда гости расходились, двое уединялись с бутылкой виски и предавались размышлениям о нейронной модели мозга.

Питтс обрел в Мак-Каллоке то, чего ему не хватало – личное приятие, дружбу и даже в каком-то смысле отца, которого у него, по сути, никогда не было, а Мак-Каллок нашел в юноше родственную ему душу. Пораженный случившимся, Мак-Каллок писал: «Я бы хотел, чтобы он остался со мной навсегда». Питтс прожил в доме Мак-Каллока около двух лет, ставших периодом плодотворной совместной работы, их знания удачно взаимно дополняли друг друга. Мак-Каллок еще до встречи с Питтсом имел возможность ознакомиться с описанием универсальной машины Тьюринга, которое укрепило его в мысли о возможности создания нейронной математической модели мозгла, но не будучи математиком, он не знал, каким математическими аппаратом следует воспользоваться. Пришедший ему на помощь Питтс нашел решение, он создал аппарат для математической модели мозга. Совместно им удалось показать, что нейронная сеть может выполнять те же действия, что и гипотетическая машина Тьюринга.

Как и остальным первопроходцам AI, в амбициях дуэту MCP не откажешь, Мак-Каллок вскоре заявил в своем выступлении: «Впервые в истории науки мы можем сказать, что знаем, как устроено наше знание», ни мало ни много!. Созданную ими теорию Мак-Каллок и Питтс опубликовали в работе «Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности» (A Logical Calculus of Ideas Immanent in Nervous Activity, 1943). В статье показано то, как нейроны могут быть связаны друг с другом, следуя законам формальной логики, и то, как посредством этих связей выстраиваются сложнейшие мыслительные цепочки.

Итогом этого периода деятельности MCP стала формальная модель нейронных сетей, ими было установлено, что нейронные сети способны выполнять логические и другие операции, реализуемые дискретными устройствами, прежде всего компьютерами. Этот вывод связал нейронные сети с компьютерами и стал нейронным фундаментом для искусственных нейронных сетей (ANN, Artificial Neural Netwock) и направления в AI, получившего название коннекционизм.

Удачливый в налаживании научных контактов Литтвин повторил свой успех в деле знакомств, представив Питтса Норберту Винеру, а тот немедленно пригласил талантливого юношу к себе на работу. Благожелательное отношение со стороны нового патрона позволило Питтсу обрести соответствующий социальный статус – он занял позицию магистра в МТИ и получил систематическую занятость под руководством великого математика. Винер пребывал от него восторге, он писал: «Без сомнений, это самый сильный молодой ученый из встреченных мной. Я не буду удивлен, если он покажет себя как один из двух-трех наиболее значительных ученых своего поколения, причем не только в Америке, но и во всем мире». Осенью 1943 года Питтс поселился в Кембридже, районе Бостона, непосредственно примыкающем к МТИ.