Искусственный интеллект – надежды и опасения

Замечательное прозрение Винера – что не только сложные инженерные системы, но какие угодно сложные системы опираются в работе на циклы сигналов и вычислений – обеспечило несомненный прорыв в области разработки комплексных систем, создаваемых человеком. Например, те методы, которые Винер и его соратники разрабатывали для управления ракетами, впоследствии получили применение при конструировании лунного корабля «Сатурн-V» [22] , одного из главных технических достижений XX столетия. А кибернетические выкладки Винера относительно человеческого мозга и компьютеризированного восприятия можно по праву посчитать «прародителями» современных систем глубинного обучения на основе нейронных сетей, а также искусственного интеллекта как такового. Однако текущее развитие ситуации в этих областях не совпадает с нарисованной им картиной, и не исключено, что в дальнейшем это скажется на человеческом использовании как человеческих существ, так и машин.

22

¹ Американская сверхтяжелая ракета-носитель, использовалась для вывода в космос кораблей проекта «Аполлон» и космической станции «Скайлэб».

В чем Винер ошибался

Именно применительно к людям кибернетические идеи Винера оказались ошибочными. Оставляя в стороне его достаточно дилетантские размышления о языке [23] , законодательстве и человеческом обществе, рассмотрим более скромную, но потенциально полезную инновацию, внедрение которой он считал неизбежным в 1950 году. Винер отмечал, что протезы станут намного эффективнее, если их владельцы обретут способность напрямую общаться с этими устройствами посредством нервных сигналов, получать информацию о давлении и местоположении от протезированных конечностей и направлять их последующие движения. Как выяснилось, на самом деле все куда сложнее, чем предполагал Винер: семьдесят лет спустя протезы с «нервической» обратной связью не продвинулись дальше грубых, по сути, прототипов. Сама концепция Винера превосходна, но дело в том, что крайне непросто сопрячь нейронные сигналы с механико-электрическими устройствами.

23

Вероятно, имеется в виду стремление Н. Винера обнаружить «язык» у животных и насекомых и приписывание человеку «врожденной» способности к шифрованию/дешифрованию сигналов.

Что еще важнее, Винер (как и практически всё поколение 1950-х) сильно недооценивал потенциал цифровых вычислений. Как уже отмечалось, в области математики Винер занимался анализом сигналов и шума, его аналитические методы применимы к постоянно меняющимся – аналоговым – сигналам. Да, он участвовал в разработке методов цифровых вычислений в годы войны, но не предвидел (и вряд ли мог предвидеть) экспоненциальный рост вычислительных мощностей в результате внедрения и устойчивой миниатюризации полупроводниковых схем. Не будем винить Винера: транзистор тогда еще не изобрели, электронные лампы в знакомых ему цифровых компьютерах не отличались надежностью, а сама технология их использования не масштабировалась для более крупных устройств. В дополнении к изданию «Кибернетики» 1948 года он предполагал появление шахматных компьютеров и предсказывал, что они смогут мыслить на два-три (всего) хода вперед. Наверняка он несказанно удивился бы, доведись ему узнать, что за полстолетия компьютер сумеет одолеть чемпиона мира по шахматам среди людей.

Технологическая переоценка и экзистенциальные риски сингулярности

Когда Винер писал свои книги, рождался показательный пример переоценки технологических возможностей. В 1950-х годах предпринимались первые попытки разработать искусственный интеллект; речь о таких исследователях, как Герберт Саймон, Джон Маккарти и Марвин Минский, которые начали программировать компьютеры на выполнение простых задач и конструировать примитивных роботов. Успех первоначальных усилий побудил Саймона заявить, что «машины в ближайшие двадцать лет смогут выполнять любую работу, которую способен выполнить человек». Подобные прогнозы с треском провалились. Последовательно наращивая свою мощность, компьютеры все лучше и лучше играли в шахматы, поскольку могли систематически генерировать и оценивать широкий выбор потенциальных будущих ходов. Но большинство предсказаний в сфере ИИ, будь то горничные-роботы или что-то еще, оказались пустыми фантазиями. Когда суперкомпьютер DeepBlue победил Гарри Каспарова в шахматном матче 1997 года, наиболее «продвинутым» роботом-уборщиком считалась «Румба», которая беспорядочно металась по помещению с пылесосом и пищала, застревая под диваном.

Технологические прогнозы весьма проблематичны, учитывая, что технологии развиваются через усовершенствования, сталкиваются с препятствиями и форсируются инновациями. Многие препятствия и отдельные инновации выглядят ожидаемыми, но к большинству тех и других это не относится. В моей собственной области экспериментов по созданию квантовых компьютеров я обычно наблюдаю, как отдельные технологические этапы, казалось бы вполне реализуемые, оказываются невозможными, тогда как другие задачи, нерешаемые, как мне думается, легко осуществляются на практике. В общем, не узнаешь, пока не попробуешь.

В 1950-х годах Джон фон Нейман, отчасти вдохновляясь беседами с Винером, ввел понятие «технологической сингулярности». Технологии имеют тенденцию улучшаться в геометрической прогрессии, скажем удваивать мощность или чувствительность приборов за некоторый интервал времени. (Например, с 1950 года компьютеры удваивали мощность примерно каждые два года – это наблюдение известно как закон Мура.) Фон Нейман экстраполировал наблюдаемый экспоненциальный технический прогресс и допустил, что «технический прогресс станет непостижимо быстрым и сложным», опережая человеческие возможности в уже не слишком отдаленном будущем. Действительно, если отталкиваться исключительно от наращивания вычислительных мощностей, выраженных в битах и битовых переходах, и прогнозировать будущее на основании текущих темпов, мы вправе утверждать, что компьютеры сравняются по возможностям с человеческим мозгом в ближайшие два-три-четыре десятилетия (в зависимости от того, как оценивать сложность процессов обработки информации в человеческом мозге).

Провал первоначальных, чрезмерно оптимистичных прогнозов относительно создания полноценного ИИ на несколько десятилетий заглушил разговоры о технологической сингулярности, но после публикации работы Рэя Курцвейла «Сингулярность рядом» (2005) идея технического развития, ведущего к появлению суперинтеллекта, снова обрела силу. Кое-кто, включая самого Курцвейла, стал рассматривать эту сингулярность как возможность прорыва: мол, люди смогут объединить свои сознания со сверхразумом и тем самым обрести вечную жизнь. Стивен Хокинг и Илон Маск высказали опасения, что этот суперинтеллект окажется злонамеренным, и расценивали его как величайшую из нынешних угроз существованию человеческой цивилизации. Третьи, в том числе некоторые из авторов настоящей книги, полагают, что подобные опасения преувеличенны.

Труды Винера и то обстоятельство, что он не сумел предугадать последствия развития кибернетики, неразрывно связаны с представлением о приближении технологической сингулярности. Его деятельность в сфере нейробиологии и первоначальная поддержка, которую он оказывал Маккаллоку и Питтсу, позволили разработать современные, поразительно эффективные методы глубинного обучения. За последнее десятилетие, особенно в последние пять лет, такие методы глубинного обучения наконец-то привели к возникновению, если воспользоваться одним из терминов Винера, гештальта: машина, например, способна распознавать в круге круг, даже если он наклонен и выглядит как эллипс. Винеровские концепции управления вкупе с изучением нейромышечной обратной связи имели большое значение для развития робототехники и послужили основой для разработки нейронных интерфейсов «человек/машина». Однако однобокость его технологических прогнозов побуждает воспринимать идею технологической сингулярности с немалой осторожностью. Общие затруднения технологического прогнозирования как такового и проблемы, свойственные разработке суперинтеллекта, удерживают меня от избыточного энтузиазма в отношении как вычислительной мощности, так и эффективности обработки информации.

Аргументы в пользу скептиков

Никакое экспоненциальное развитие не длится бесконечно. Атомный взрыв распространяется по экспоненте, но только пока не кончится его «топливо». Точно так же экспоненциальный прогресс по закону Мура начинает сталкиваться с пределами, налагаемыми физикой. Тактовая частота компьютеров достигла максимума в несколько гигагерц полтора десятилетия назад, далее чипы начали плавиться от нагрева. Миниатюризация транзисторов столкнулась с квантово-механическими проблемами вследствие туннелирования [24] и утечек тока. Рано или поздно различные экспоненциальные улучшения памяти и обработки информации по закону Мура достигнут предела. Впрочем, возможно, что нескольких десятилетий окажется достаточно для того, чтобы вычислительные мощности машин сравнялись с мощностью человеческого мозга – по крайней мере, по грубым показателям количества битов и битовых переходов в секунду.

24

В данном случае речь идет о т. н. туннельном эффекте в квантовой механике, когда частицы преодолевают энергетический барьер, величина которого превышает энергию этих частиц.

Человеческий мозг чрезвычайно сложен и представляет собой плод миллионов лет естественного отбора. В эпоху Винера понимание архитектуры мозга было элементарным и упрощенным. С тех пор все более чувствительные инструменты и методы визуализации показали, что мозг гораздо разнообразнее по структуре и сложнее по функциям, чем мог вообразить Винер. Недавно я спросил Томазо Поджо [25] , одного из пионеров современной нейробиологии, способны ли, по его мнению, компьютеры с их быстрорастущей вычислительной мощностью вскоре имитировать функционирование человеческого мозга. «Ни в коем случае», – ответил он.

25

Американский когнитивист и кибернетик, директор центра биологического и компьютерного обучения МТИ.

Последние достижения в области глубинного обучения и нейроморфных вычислений очень точно воспроизводят некоторые особенности человеческого интеллекта, деятельность коры головного мозга, где обрабатываются и распознаются образы. Эти достижения позволили компьютеру победить чемпионов мира по шахматам и по игре в го, что нельзя не признать выдающимся результатом, но мы по-прежнему далеки от того, чтобы компьютеризированный робот мог полноценно убираться в помещении. (Вообще-то, роботы, обладающие хотя бы подобием широкого диапазона гибких человеческих движений, еще далеки от совершенства; рекомендую почитать материалы по запросу «ошибки роботов». Роботы успешно справляются с прецизионной сваркой на сборочных линиях, но до сих пор не в состоянии завязать шнурки.)