ГЕДЕЛЬ, ЭШЕР, БАХ: эта бесконечная гирлянда

Нет нужды говорить, что в нашем мозгу существуют интуитивные законы, описывающие поведение не только неодушевленных предметов, но и растений, животных, людей и государств — иными словами, блочные законы биологии, психологии, социологии и так далее. Все внутренние представления подобных понятий с необходимостью включают черты блочных, обобщенных моделей: детерминизм здесь приносится в жертву ради простоты Наша модель реального мира способна предсказать только вероятность того или иного гипотетического события — но она не предсказывает ничего с точностью физики.

Знание процедурное и знание декларативное

В науке об искусственном интеллекте различаются два типа знания: процедурное и декларативное. Знание называется декларативным, если оно хранится в памяти явно, так что к нему имеют доступ не только программист, но и сама программа его можно «прочитать», словно энциклопедию или альманах. Обычно это значит, что такое знание локализовано, а не распространено по всей памяти. С другой стороны, процедурное знание закодировано не в форме фактов, а в форме программ. Программист может взглянуть на них, и сказать: «Я знаю, что благодаря этим процедурам, программа „умеет“ писать русские предложения,» — но сама программа может понятия не иметь, как именно она это делает. Например, ее словарь может вообще не включать слова «русский», «предложение», и «писать»! Такое процедурное знание обычно разбросано по памяти в виде кусков, и на него невозможно указать пальцем. Это не отдельная деталь, но общее следствие работы программы. Иными словами, кусок процедурного знания — это эпифеномен.

У большинства людей, наряду с глубоким процедурным знанием грамматики их родного языка, существует более слабое декларативное представление о ней. Эти два типа знания могут легко вступать в конфликт; например, носитель языка может пытаться научить иностранца выражениям, которые он сам не стал бы употреблять, но которые находятся в согласии с декларативным «книжным представлением», которому его когда-то научили в школе. Интуитивные, блочные законы физики и других дисциплин, о которых мы упомянули выше, представляют собой в основном процедурное знание; тот факт, что у паука восемь ног — это в основном знание декларативное.

Между процедурным и декларативным существует множество переходных типов знания. Представьте себе, что вы пытаетесь вспомнить какую-то мелодию. Записана ли она у вас в мозгу нота за нотой? Сможет ли нейрохируг вынуть нервное волокно из вашего мозга и указать на нем, словно на магнитной ленте, каждую из последовательно записанных нот? Это означало бы, что мелодии хранятся в виде декларативного знания. Или же при попытке вспомнить мелодию в мозгу активируется множество символов, представляющих тональные соотношения, эмоциональные характеристики, ритмические особенности и так далее? Это означало бы, что мелодии хранятся в виде процедурного знания. На самом деле, возможно, что в записи мелодий в нашем мозгу участвуют оба эти типа знания.

Интересно то, что вспоминая мелодию, большинство людей не различают между возможными тональностями; им все равно, пропеть ли «В лесу родилась елочка» в до или в ми мажоре. Это означает, что в мозгу записаны не сами абсолютные тональности, а их соотношение. Однако у нас нет причин полагать, что это соотношение тональностей не может быть закодировано в декларативной форме. С другой стороны, некоторые мелодии запоминаются очень легко, в то время как другие никак не удается запомнить. Если бы все мелодии были закодированы в виде последовательности нот, сохранение в памяти любой мелодии должно было бы быть одинаково легким делом. Тот факт, что одни мелодии запоминаются легко, а другие — нет, указывает, по-видимому, на существование в мозгу неких хорошо знакомых нам схем, которые активируются, когда мы слышим ту или иную мелодию. Чтобы воспроизвести данную мелодию, эти схемы должны быть активированы в том же порядке. Это возвращает нас к символам, активирующим один другого, вместо простой линейной последовательности закодированных декларативным образом нот или тональностей.

Откуда мозгу известно, когда кусок знания закодирован декларативным образом? Вообразите, например, что вас спрашивают. «Сколько человек живет в Санкт-Петербурге?» Каким-то образом вам сразу приходит на ум число пять миллионов; при этом вам нет нужды спрашивать себя: «Батюшки, как же я их всех смогу подсчитать?» Теперь представьте себе, что я вас спрашиваю: «Сколько стульев стоит у вас в столовой?» Здесь происходит обратное: вместо того, чтобы пытаться вытащить ответ из вашей мысленной картотеки, вы либо идете в столовую и считаете там стулья, либо мысленно представляете себе столовую и считаете стулья в воображаемой столовой. Вопросы были одного типа — «сколько?..» — но один из них заставил вас вытащить «кусок» декларативного знания, в то время как другой привел в действие процедурный метод нахождения ответа. Этот пример показывает, что у нас есть знания о том, как мы классифицируем наши собственные знания; более того, некоторые из этих метазнаний в свою очередь могут быть закодированны процедурно, так что вы используете их автоматически, не отдавая себе отчета в том, как именно вы это делаете.

Зрительные образы

Одним из самых замечательных и трудно описуемых свойств сознания является его способность создавать зрительные образы. Как мы создаем мысленный образ нашей гостиной? Или бурного горного ручья? Или апельсина? Как нам удается создавать эти образы бессознательно — образы, которые дают нашим мыслям выразительность, цвет и глубину? С какого мысленного склада они достаются? С помощью какого волшебства нам удается смешивать два или три образа в один, даже не думая о том, как мы это делаем? Знания о том, как это делается, — один из самых ярких примеров процедурных знаний, поскольку мы почти ничего не знаем о том, что такое зрительные образы.

Возможно, что мысленные образы основаны на нашей способности подавлять моторную деятельность. Я имею в виду следующее: когда вы воображаете себе апельсин, в коре вашего мозга могут возникнуть команды взять его, понюхать, осмотреть, и так далее. Ясно, что эти команды не могут быть исполнены, поскольку апельсин находится только у вас в воображении. Но они могут быть направлены по обычным каналам в мозжечок или другие подсистемы мозга, пока в некий критический момент «мысленный кран» не закрывается, предотвращая действительное исполнение команд. В зависимости от того, насколько далеко расположен этот «кран», образы могут казаться более или менее жизненными и натуральными. В гневе мы легко можем вообразить, что хватаем какой-то предмет и швыряем его, или пинаем что-то, хотя на самом деле мы этого не делаем, но чувствуем, что были весьма близки к этому. Возможно, «кран» перекрыл нервные импульсы в самый последний момент.

Вот еще один способ различить между доступным и недоступным видами знания при помощи образов. Вспомните, как вы представляли себе машину, скользящую на мокрой горной дороге. Без сомнения, в вашем воображении гора рисовалась намного большей, чем машина. Почему это происходит? Потому ли, что когда-то вы заметили, что машины обычно бывают меньше, чем горы, запомнили это наблюдение, и воспользовались им, при восстановлении в вашем воображении данной истории? Маловероятное предположение. Или же это случилось благодаря невидимым нам взаимодействиям неких символов, активированных в вашем мозгу? Ясно, что последнее кажется гораздо более вероятным. Знание о том, что машины меньше гор — это не кусок запомненного материала; оно может быть получено дедуктивным путем. Следовательно, оно, скорее всего, закодировано не в одном единственном символе, а является результатом активации и последующего взаимодействия многих символов, таких, например, как «сравнивать», «размер», «гора», «машина» и других. Это означает, что знания хранятся в мозгу не явно, не в каких-либо определенных местах — скорее, они распространены по большим участкам коры. Такие простые факты, как размер предметов, должны быть «собраны по частям», а не просто вынуты из памяти. Итак, даже в знании, которое может быть выражено словами, есть некие сложные, недоступные нашему взгляду процессы, которые подготавливают это знание к тому моменту, когда оно сможет быть выражено словесно.

Мы продолжим исследование объектов под названием «символы» еще в нескольких главах. В главах XVIII и XIX, посвященных искусственному интеллекту, мы будем говорить о возможных способах включения активных символов в программы. В следующей главе мы рассмотрим объяснения, которые модель мозговой деятельности, основанная на символах, предлагает сравнению мозгов разных людей.

Англо-франко-германо-русская сюита

By Lewis Carroll [34] …

34

Lewis Carroll, «The Annotated Alice» («Alice's Adventures in Wonderland» and «Through the Looking-Glass»). Введение и комментарии Мартина Гарднера (New York: Meridian Press, New American Library, 1960). Эта книга содержит все три версии. Оригинальные источники французского и немецкого текстов приводятся ниже. Русский перевод Д. Орловской.

… et Frank L. Warrin [35] …

… und Robert Scott [36] …

… и Д. Г. Орловской.

'Twas brillig, and the slithy tovesDid gyre and gimble in the wabe:All mimsy were the borogoves,And the momeraths outgrabe.Il brilgue: les t^oves lubricilleuxSe gyrent en vrillant dans le guave.Enmim'es sont les gougebosqueuxEt le momerade horsgrave.Es brillig war. Die schlichten TovenWirrten und wimmelten in Waben;Und aller mumsige BurggovenDie mohmen Rath' ausgraben.Воркалось. Хливкие шорькиПырялись по наве,И хрюкотали зелюки,Как мюмзики в мове.«Beware the Jabberwock, my son!The jaws that bite, the claws that catch!Beware the Jubjub bird, and shunThe frumious Bandersnatch!»«Garde-toi du Jaseroque, mon fils!La gueule qui mord; la griffe qui prend!Garde-toi de l'oiseau Jube, 'eviteLe frumieux Band-`a-prend!»»Bewahre doch vor Jammerwoch!Die Zahne knirschen, Krallen kratzen!Bewahr' vor Jubjub-Vogel, vorFrumiosen Banderschn"atzchen!««О бойся Бармаглота, сын!Он так свирлеп и дик,А в глуще рымит исполин —Злопастный Брандашмыг.»He took his vorpal sword in hand:Long time the manxome foe he sought —So rested he by the Tumtum tree,And stood awhile in thought.Son glaive vorpal en main, il va-T-`a la recherche du fauve manscant;Pius arriv'e `a l'arbre T'e-t'e,Il у reste, r'efl'echissant.Er griff sein vorpals Schwertchen zu,Er suchte lang das manchsam' Ding;Dann, stehend unterm Tumtum Baum,Er an-zu-denken-fing.Но взял он меч, и взял он щит,Высоких полон дум,В глущобу путь его лежит,Под дерево Тумтум.And, as in uffish thought he stood,The jabberwock, with eyes of flame,Came whiffling through the tulgey wood,And burbled as it came!Pendant qu'il pense, tout uffus'e,Le Jaseroque, `a l'oeil flambant,Vient siblant par le bois tullegeais,Et burbule en venant.Als stand er tief in Andacht auf,Die Jammerwochen's Augen-feuerDurch turgen Wald mit Wiffek kam Ein burbelnd Ungeheuer!Он встал под дерево и ждет,И вдруг граахнул гром —Летит ужасный БармаглотИ пылкает огнем!One, two! One, two! And through and throughThe vorpal blade went snicker-snack!He left it dead, and with its headHe went galumphing back.Un deux, un deux, par le milieu,Le glaive vorpal fait pat-`a-pan!Le b^ete d'efaite, avec sa t^ete,Il rentre gallomphant.Eins, Zwei! Eins, Zwei! Und durch und durchSein vorpals Schwert zerschnifer-schnuck,Da blieb es todt! Er, Kopf in Hand,Gelaumfig zog zuruck.Раз-два! Раз-два! Горит трава,Взы-взы — стрижает меч.Ува! Ува! И головаБарабардает с плеч.«And hast thou slain the Jabberwock?Come to my arms, my beamish boy!О frabjous day! Callooh! Callay!»He chortled in his joy.«As-tu tu'e le Jaseroque? Viens `a mon coeur, fils rayonnais!^O jour frabbejais! Calleau! Callai!»Il cortule dans sa joie.»Und schlugst Du ja den Jammerwoch?Umarme mich, mein Bohm'sches Kind!О Freuden-Tag! О Halloo-Schlag!«Er schortelt froh-gesinnt.О, светозарный мальчик мой,Ты победил в бою!О, храброславленный герой,Хвалу тебе пою!'Twas brilhg, and the slithy tovesDid gyre and gimble in the wabe:All mimsy were the borogoves,And the momeraths outgrabe.Il brilgue: les t^oves lubncilleuxSe gyrent en vrillant dans le guave.Enmim'es sont les gougebosqueuxEt le momerade horsgrave.Es brillig war. Die schlichten TovenWirrten und wimmelten in Waben;Und aller mumsige BurggovenDie mohmen Rath' ausgraben.Воркалось. Хливкие шорькиПырялись по наве,И хрюкотали зелюки,Как мюмзики в мове.

35

Frank L. Warrin, «The New Yorker». 10 января 1931.

36

Robert Scott, «The Jabberwock Traced to Its True Source», Macmillan's Magazine, февраль 1872.