Антология машинного обучения. Важнейшие исследования в области ИИ за последние 60 лет - Терренс Дж. Сейновски

поддерживала бы жизнь, какой мы ее знаем: суровые условия, мало кислорода в атмосфере. Бактериям предшествовали археи, но что было до них? Сегодня ДНК содержится во всех клетках, но что было до ДНК? В 1968 году Лесли Орджел и Фрэнсис Крик предположили, что РНК, которая сейчас является производной от ДНК в клетках, может оказаться ее предшественником, что требовало от РНК способности самореплицироваться. Доказательства того, что это возможно, были найдены в виде рибозимов – ферментов на основе РНК, которые могут катализировать реакции РНК[441], и сегодня большинство исследователей в данной области считают вполне вероятным, что вся жизнь произошла от более раннего «мира РНК»[442]. Но откуда взялась РНК? К сожалению, у нас мало сведений об этом.

Второй закон Орджела

Второй закон Орджела гласит, что природа умнее нас. Общепризнанные истины раз за разом разрушаются удивительными открытиями. Люди подняли глаза и увидели Солнце, вращающееся вокруг Земли, но на самом деле мы вращаемся вокруг Солнца. Теория эволюции поставила людей на их место, что многим до сих пор непросто принять. Через много лет потомки оглянутся на нашу эпоху и скажут, что наши представления об интеллекте были слишком примитивными и сдерживали прогресс ИИ в течение 50 лет.

Наше сознательное восприятие – верхушка айсберга, большая часть которого недоступна для самоанализа. У нас есть такие слова, как внимание и намерения, которые мы используем для описания нашего поведения, но это нечеткие понятия, которые скрывают сложности процессов в мозге, лежащих в их основе. Как следствие, ИИ, основанный на интуитивной житейской психологии, нас разочаровал бы. Мы видим, но не знаем как. Мы думаем, но не знаем как. С точки зрения природы, знания, как мозг действительно работает, не помогут нам выжить. Никуда не деться от второго закона Орджела.

Как мы увидели в главе 2, у нас высокоразвитая зрительная система, но она не делает нас специалистами по зрению[443]. Многие даже не подозревают, что у них в глазу есть центральная ямка, или фовеа, позволяющая видеть очень четко. Но она обеспечивает угол зрения всего в один градус – примерно на ширину большого пальца, если смотреть с расстояния вытянутой руки, так что формально за пределами фовеа мы почти слепы. Однажды я указал на это матери, но она сказала, что не верит мне, потому что куда бы она ни посмотрела, она видит все ясно. Мы получаем иллюзию повсеместного высокого разрешения, потому что мы можем быстро менять положение наших глаз. Знаете ли вы, что в то время, как вы смотрите на объект, ваш взгляд пробегает по нему три раза за секунду? Когда основоположники компьютерного зрения приступили к разработке, их целью было создать из изображений полную модель мира. Цель, которая оказалась труднодостижимой. Но полная и точная модель не нужна для большинства практических задач или даже невозможна, учитывая низкую частоту дискретизации современных видеокамер.

Основываясь на данных психофизики, физиологии и анатомии, мы с Патрицией Черчленд и нейропсихологом Вилейануром Рамачандраном в нашем эссе «Критика чистого зрения» пришли к выводу, что мозг представляет лишь ограниченную часть мира – только то, что необходимо в отдельно взятый момент для выполнения поставленной задачи[444]. Это облегчает и обучение с подкреплением, сужая число возможных сенсорных входов. Кажущаяся модульная организация зрения (его относительная отделенность от других потоков сенсорной обработки) также иллюзия. Визуальная система объединяет информацию из других потоков, включая сигналы от системы вознаграждения, определяющей ценность окружающих объектов, а моторная система активно ищет информацию, перемещая датчики, двигая глазами – а у некоторых и ушами, – чтобы собрать информацию, которая может помочь заработать вознаграждение.

Мозг эволюционировал в ходе длительной адаптации к окружающей среде. Процесс был прогрессивным: природа не могла себе позволить начать с чистого листа, а должна была обходиться модификацией частей, сохраняя жизнеспособность существующих видов. В книге «Эволюционирующий мозг»[445] Джон Оллман иллюстрирует это, рассказывая о посещении котельной старой электростанции в Сан-Диего, где мудреный набор небольших пневматических трубок соседствовал с рядом вакуумных трубок и несколькими поколениями компьютерных систем управления. Поскольку установка была необходима для непрерывной выработки электроэнергии, ее нельзя было отключать и модернизировать с появление новой технологии, поэтому старые системы управления оставались на месте, а новые интегрировали в имеющуюся систему. Так же и с эволюционирующим мозгом: природа не может позволить себе выбросить старую мозговую систему – она функционирует с существующими планами развития, иногда добавляя новый уровень контроля. Дупликация генов – излюбленный способ создавать копии гена, готовые мутировать, чтобы обрести новую функцию. Полная дупликация генов может привести к рождению нового вида.

Дело против А. Н. Хомского

Психологи, изучавшие обучение в 1930-х годах, принадлежали к школе бихевиоризма и рассматривали поведение как взаимосвязь между сенсорными входами и моторными выходами. В центре внимания бихевиоризма стояло ассоциативное обучение, и многие законы обучения смогли открыть при дрессировке животных по различным графикам вознаграждения. Беррес Фредерик Скиннер из Гарвардского университета был ведущим специалистом в данной области и написал ряд популярных книг и статей, объясняющих последствия его открытий для общества[446]. В те годы интерес к массовой прессе был высок.

Рис. 17.2. Ноам Хомский в то время, когда он опубликовал эссе «Дело против Б. Ф. Скиннера» в журнале New York Review of Books. Оно оказало сильное влияние на целое поколение психологов, которые воспринимали обработку символов как концептуальную основу познания и не считали развитие мозга и обучение важными для понимания интеллекта

В 1971 году в журнале New York Review of Books блестящий лингвист Ноам Хомский (рис. 17.2) опубликовал разгромную статью о бихевиоризме в целом и Б. Ф. Скиннере в частности (рис. 17.3)[447]. Вот что он писал о языке: «Но что значит утверждение, будто некоторые фразы на английском языке, которые я никогда не слышал и не произносил, принадлежат моему «репертуару», но ни одно выражение на китайском языке в мой словарный запас не входит (только потому, что у первого выше шансы)? На данном этапе сторонники Б. Ф. Скиннера апеллируют к «подобию» или «обобщению», но всегда без точного определения того, чем именно новое предложение «похоже» на знакомые примеры или «обобщено» из них. Причина их неудачи проста. Насколько известно, соответствующие свойства могут быть выражены только с помощью абстрактных теорий (например грамматики), описывающих предполагаемое внутреннее состояние организма, и такие теории заведомо исключены из «науки» Скиннера. Непосредственным результатом этого является то, что его последователи вынуждены впадать в мистицизм (необъяснимое «сходство» и «обобщение» такого рода,