Ум – как компьютер? Можно подумать, что это идея принадлежит промышляющему технологиями 21 веку? Серьёзно? Сомнительно? И можно ли вообще поднимать «дамоклов меч» на столь знатное и широко известное заявление?
Эта статья о том, как лишний раз убедиться, что всё новое — просто хорошо забытое старое. Неплохой повод вспомнить фамилии (или может даже узнать) неких деятелей науки, которые, внедряя компьютер как инструмент обработки множественных данных и вообще облегчения жизни, и не подозревали, что через каких-то лет «….цать» саму идею организации компьютера припишут…человеческому УМУ.
Уму, что этот же компьютер и создал.
«Инструменты ученых не нейтральны. В данном случае ум был воссоздан по их подобию».
Герд Гигеренцер, «Adaptive thinking»
Кстати, кто-нибудь знает, как устроен ум? Вот именно…
Так что пристегнули ремни интеллекта – и помчали в историю науки!
Ум как компьютер
Социальное происхождение метафоры
Возможно, иные философы науки проводят слишком мало времени в лабораториях, раз они столь лестно и бесхребетно поддаются очарованию технологий? Инструменты, в конце концов, очаровывают ученых. Новые инструменты, а не новые данные, могут непосредственно вдохновлять на создание новых теорий. Например, о теории «устройства ума, подобного компьютеру». А почему, собственно, и нет? И сегодня предлагается затронуть идею инструментов, наталкивающих учёных на теории, и мы, ведомые живым любопытством, потянемся к компьютерным. Для начала коротко отметим, что вокруг да около темы «научное открытие» вращается двойной тезис:
- Открытие. Новые научные инструменты, однажды укоренившиеся в ежедневной практике учёного, предлагают новые теоретические метафоры и понятия.
- Принятие этого открытия. Предложенные одним ученым (или группой учёных) новые теоретические метафоры и понятия, с большой долей вероятности, будут приняты научным сообществом, если их представители также будут являться пользователями новых инструментов.
Другими словами, МАЛО сделать открытие (мало иметь семи пядей во лбу), так его ещё и ПРИНЯТЬ должны.
МАЛО обосновать открытие…его ещё так обосновать надо, чтоб господам-учёным по ту сторону «критических баррикад» это:
- а) понравилось, потому что
- б) обоснование понятное
- в) инструменты обоснования знакомы.
Откуда корни такого отношения? Придётся обратиться к истории методологии. Концептуальное разделение на интеллект и вычисления, которое имело место быть около 1800 года, было мотивировано новой общественной формой организации работы пост-буржуазного типа. В дальнейшем это разделение на «знаю и умею» и «вычисляю, чтобы доказать, что я – ас, и мои суждения верны» привело к осмыслению механического вычисления (в конечном счете, и к компьютеру). Эвристические инструменты, ведущие к открытиям, которые так любят в когнитивистике, обрели роль уже во втором акте. Когда компьютеры в 20м столетии наконец стали стандартными лабораторными инструментами, было предложено рассматривать компьютер как модель ума, причём приняли эту модель с некоторой задержкой. Таким образом научная мысль совершила путешествие, описывая круг, начиная с ума и двигаясь к компьютеру, а затем обратно.
От ума – к компьютеру
«Итак, Беббидж, о чём Вы мечтаете?» — на что я ответил, «Я думаю, что все эти таблицы (указывая на логарифмы) могли бы быть вычислены с применением оборудования». («Воспоминания о Чарльзе Беббидже», 1994).
Ещё в далёком 1825 году Президент Астрономического Общества Лондона, Генри Колебрук подвел итог значения работы Беббиджа: «Изобретение господина Беббиджа (…) помещает двигатель [счёта] внутри компьютера». Сегодня заявление о человеке, которого почему-то не хвалят за то, что он изобрел компьютер, кажется странным. Как минимум потому, что о Чарльзе Беббидже просто забыли. Но во время Беббиджа компьютер был… «человеческим существом» – да, да, поначалу он приравнивался к ЧЕЛОВЕКУ, нанятому для проведения исчерпывающего перечня вычислений астрономических и навигационных таблиц.
*Шаг в сторону. Сейчас, как говорится, сложно представить себе жизнь без гаджета. Планшеты, айфоны, смартфоны… А РАНЬШЕ считали ЛЮДИ. И некоторых специально нанимали, чтобы они посчитали показатели быстро и качественно и свели в некие общие таблицы. Такую практику ещё в начале 19 века положили в научных кругах Франции, до этого каждый учёный с подсчётами и вычислениями справлялся самостоятельно.
А теперь вернёмся к размышлениям.
Как Беббидж (1791-1871) вообще в какой-то момент времени пришёл к мысли воссоздать механический компьютер вместо человеческого? «Разделение на интеллект и вычисление», — как об этом говорила Лорейн Дастон («О вопросах объективности в науке», 1994), позволило Беббиджу прийти к этой идее.
В эпоху Просвещения вычисление не считалось зазубренным, механическим мыслительным процессом. Напротив, философы того времени применительно к сути форм вычисления придерживались позиции интеллектуальной деятельности, и даже испытывали некие высокие моральные чувства. Вычисление выступало далёкой противоположностью сфере обыденного и механического черного труда. Для Кондиллака, Д’Аламбера, Кондорсе и других философов Просвещения, здоровый ум работал за счёт постоянного дробления идей и чувств на минимальные составные элементы, затем, выдерживая сравнение и перестраивая эти элементы в новые комбинации и варианты перестановки. Мысль являлась комбинаторным исчислением, и великие мыслители были опытными калькуляторами. В хвалебных речах великих математиков, например, потрясающий восточный счет стал любимой темой Госсе: его блестящая арифметика была, возможно, последней из сохранившихся легенд.
«Вычисление также воспринималось как суть морального чувства. Даже личный интерес и жадность (в противоположность опасным страстям), по их характеру произошедшие из вычислений, были, по крайней мере, предсказуемыми и таким образом мысль укрепляла порядок в обществе (Л.Дастон, 1988, 1994).
Компьютер как фабрика рабочих
В связи с переворотом в 19 веке вычисление смещалось, переходя от компании мудрейших лиц и ученых, к трудовым ресурсам низкой квалификации. Экстраординарный счёт в уме стали связывать с образом талантливого идиота, столь привлекательного в интермедии. Вычисление стали рассматривать как унылую, однообразную работу, лучше всего выполненную терпеливыми умами, которые испытали недостаток в воображении. Женщины в конечном счете населили «бюро вычислений» в главных астрономических и статистических проектах (несмотря на более ранние существовавшие обвинения женщин в их ярком воображении и умственной неугомонности; см. Л. Дастон, 1992). Талант и гений прекратили быть виртуозной комбинаторикой и вариативностью и превратились в романтичные, неподдающиеся анализу создания. Так сформировалась некая стадия, послужившая трамплином для неоромантизма в философии науки 20 века, которая объявила креативность — мистикой, а контекст открытия как «не подходящий логическому анализу научных знаний» (Поппер, «Логос», 1959).
Дастон (1994) и Шаффер (1994) утверждали, что одна сила в этом преобразовании послужила введением в крупномасштабное разделение труда в производстве, о чём свидетельствует наличие автоматической системы английской машиностроительной промышленности и крупномасштабное производство французским правительством логарифмических и тригонометрических таблиц для новой десятичной системы счисления в 1790-х.
Французский инженер Гаспар Риш де Прони организовал колоссальный проект от имени французского правительства для вычисления 10,000 значений синуса с беспрецедентной точностью до 25 десятичных разрядов и приблизительно 200,000 логарифмов вывел до 14 или 15 десятичным разрядов во время Французской революции. Вдохновленный похвалой Адама Смита о разделении труда, Прони организовал проект в духе иерархии задач.
На вершине иерархии пребывала горсть превосходных математиков, включая Адриена Лежандра и Лазара Карно, который создавали формулы; в середине иерархии было 7 или 8 человек, обученных анализу, в основании находилось 70 или 80 людей низкой квалификации, которые знали только рудименты арифметики, и кто выполнял миллионы сложений и вычитаний. Эти «производственные» методы, как Прони их назвал, отодвинули вычисление от интеллектуальной деятельности — к работе. Понятия «работа» и «механический» была тесно переплетены и в Англии, и во Франции с середины девятнадцатого века. Работа коснулась тела, но не ума; в крупномасштабном производстве каждый рабочий занимался только чем-то одним на протяжении целой жизни.
После того, как было продемонстрировано, что тщательно выполненные вычисления под силу сборищу чернорабочих, каждый из которых знал о вычислениях более сложного порядка крайне мало, для Беббиджа эта демонстрация послужила толчком к осознанию…. замены рабочих на оборудование (!!!).
Точка зрения Беббиджа относительно понятия «компьютер» имела немалое сходство с фабрикой, где трудилось множество рабочих низкой квалификации. Когда Беббидж говорил о составных частях его «Аналитической машины», а именно — об арифметическом вычислении и хранении чисел, он назвал их «заводом» и «складом«, соответственно (Беббидж, 1812 / 1994). Метафора пришла из текстильной промышленности, в контексте которой пряжу переносили от хранилища на завод, далее превращали её в ткань и затем обратно передали на склад.
В Аналитической машине числа отправлялись со склада на арифметический завод для обработки, и результаты затем возвращали на склад. Комментируя это подобие, леди Лавлейс сказала: «Мы можем сказать максимально точно, что Аналитическая машина ткет алгебраические образцы так же, как Жакард вырисовывая, ткет цветы и листья» (Беббидж, 1812/1994). В главе о «Разделении умственного труда», Беббидж явно упомянул программу французского правительства для вычисления новых десятичных таблиц как источник вдохновения создания основания общей науки о машинном интеллекте.
Давайте суммировать аргументы. В эпоху Просвещения вычисление было отличительной деятельностью ученого, гением и самой сущности умственной жизни. Новые идеи и понимание, как считалось, были продуктом новых комбинаций и перестановками идей и чувств. В первые десятилетия девятнадцатого века числовое вычисление отделилось от остальной части умственной деятельности и его понизили до ранга одной из самых низких операций человеческого разума. После того, как вычисление стало часто повторяющейся задачей армии чернорабочих, Беббидж смог предположить будущие механические компьютеры, которые заменят человеческие компьютеры. Объединение человеческих компьютеров и механического компьютера Беббиджа производили числа таким же образом, как фабрики того времени производили свои товары.
Компьютер как Мозг
Мечта Беббиджа о том, что все таблицы логарифмов могли быть вычислены машиной, однако, не воплотилась в действительность в течение его жизни. Он так и не смог завершить создание ни одной из трех машин, которые он начал строить. Современные компьютеры, такие как ENIAC и EDVAC в Университете Пенсильвании, появились после Второй мировой войны.
Вопрос: отцы информатики рассматривали ум как компьютер? Большинство учёных полагает, что современная аналогия, утверждающая, «ум = это компьютер», ещё не оформилась до пика «когнитивной революции» 1960-х. Насколько можно судить, две группы были готовы провести параллель между человеком и компьютером, но ни одна из групп не использовала компьютер в качестве теории ума. Одна группа, которая предварительно провела сравнение нервной системы и компьютера, представлена венгерским математиком Джоном фон Нейманом (1903-1957). Другая группа исследовала идею того, что машины возможно способны мыслить, эта группа представлена английским математиком и логиком Аланом Тьюрингом (1912-1954).
Фон Нейман, известный как «отец современного компьютера», писал о возможности проведения аналогии между компьютером и человеческой нервной системой. Кажется, что чтение фон Нейманом работы Уоррена Маккалока и Уолтер Питтс (1943) под названием «Логическое Исчисление Идей, Постоянных в Нервной Деятельности«, побудило его интерес к обработке информации в человеческом мозге вскоре после издания самой работы (Эспрей, 1990). Маккалок и статья Питтса начинаются с заявления, что из-за характера нервной системы «всё или ничего», нейронные события могут быть представлены посредством пропозициональной логики».
Модель Маккалока-Питтса не имела дел со структурой нейронов, которые рассматривались как «черные ящики». Модель в основном касалась математических правил, управляющих входом и выходом сигналов. В отчете 1945 года о EDVAC (Электронный Дискретный Переменный Компьютер), фон Нейман описал компьютер, как создание, чьё конструирование пошло от Маккалока и идеализированных нейронов Питтса, а не от электронных ламп, электромеханических реле или механических выключателей. Рассмотрение компьютера с точки зрения человеческой нервной системы для многих казалось странным, включая главных инженеров проекта ENIAC, Эккерта и Мочли (Эспрей, 1990, p. 173). Но фон Нейман надеялся, что его теория естественных и искусственных автоматов улучшит понимание конструкции и компьютеров, и человеческой нервной системы. Его последняя работа (для лекций Силлимена), так и не была завершена или показана по причине болезни; сама работа в основном указывала на общие черты между нервной системой и компьютером — между нейроном и электронной лампой — но содержала также дополнительные предостережения относительно их различий (фон Нейман, 1958).
Как восприняли предварительную аналогии фон Неймана между нервной системой и компьютером? Его биограф, Эспрей (1990. p. 181), пришел к заключению, что психологи и физиологи были менее, чем восторженны: о модели Маккалока-Питтса Сеймор Пэперт говорил, как о «враждебном или равнодушном мире» (Маккалок, 1965), да и сам Маккалок допустил начальное отсутствие интереса к совместной работе.
Компьютер как ум
«Я полагаю, что в конце века применение слов и общий уровень образованности изменится так, что каждый будет в состоянии говорить о машинах думающих, не ожидая встретить противоречий».
Алан Тьюринг, 1950, p. 442
Фон Нейман и другие искали параллель между машиной и человеком на уровне аппаратных средств. Тьюринг, (1950), напротив, оценивал наблюдение о том, что и современный компьютер, и человеческая нервная система — электрические, как суждение, основанное на «очень поверхностном подобии» (p. 439). Он указал что первый компьютер — Аналитическая машина Беббиджа — был чисто механическим (в противоположность электрическому) и что важные общие черты, схожие с умственными, находятся в функции, а не в аппаратных средствах.
Тьюринг дискутировал о том, могут ли машины думать, а не о том, похож ли ум на компьютер.
Таким образом он смотрел в направлении противоположном, куда всматривались и психологи уже после когнитивной революции, и, следовательно, Тьюринг не предложил теорий ума. Например, известный тест Тьюринга был направлен на проверку того, может ли машина подражать человеческому разуму, но не наоборот. Тьюринг утверждал, что человеку невозможно подражать компьютеру, тому свидетельство — неспособность человека выполнить сложные числовые расчёты быстро. Тьюринг также выносил на обсуждение вопрос того, правомерно ли говорить, что компьютер мог бы обладать свободной волей, как у людей. Много лет спустя когнитивные психологи, предполагая, что «ум — это компьютер и что компьютеры испытывают недостаток в доброй воле», обдумывали вопрос того, можно ли утверждать… что люди (?!) обладают свободной волей. Подобная история такова, что Тьюринг (1947 / 1969) рассматривал обучающие машины, чтобы интеллектуально использовать те же самые принципы, что применяются и при обучении детей.
Аналогия компьютера уму повторно полностью изменилась после когнитивной революции; на что указывал Маккордак (1979), описывая, как психологи Массачусетского технологического института (MIT) пытались учить детей теми же самыми методами, которые срабатывали для компьютеров.
Тьюринг ожидал большего от нового концептуального языка и даже тех самых проблем, которые Аллен Ньюэлл и Герберт Саймон позже попытались решить. С удивительным пророчеством Тьюринг предположил, что множество интеллектуальных задач будут переведены в форму, «Найдите число номер n такое, что…»; то есть, он предположил, что поиск — это ключевое понятие для решения задач и что «Принципиальная Математика» Уайтхеда и Рассела (1935) могла бы стать хорошим началом для демонстрации мощности машины (Маккордак, 1979, p. 57). Мало того, что жизнь Тьюринга завершилась рано и при трагических обстоятельствах, но и его работа не возымела практически никакого влияния на искусственный интеллект в Великобритании вплоть до середины 1960-х (Маккордак, 1979, p. 68). Ни фон Нейман, ни его друзья не питали тяги на время забыть общие черты между клетками и диодами и перейти к функциональным общим чертам между людьми и компьютерами.
Подводя итоги, мы посмотрели на две группы, которые сравнили людей и компьютеры до момента свершения когнитивной революции. Одна из этих групп, представленная фон Нейманом, предварительно заявляла о компьютере как о мозге, но предупреждала не заходить в ключе данной аналогии слишком далеко. Другая группа, представленная Тьюрингом, задавалась вопросом, обладает ли компьютер особенностями человеческого разума, но не наоборот; эта группа не попыталась спроектировать теории ума по аналогии с инструментом.
До второй половиной века ум всё ещё не являлся компьютером. Однако новое воплощение взглядов эпохи Просвещения на интеллект как на комбинаторное исчисление уже было на горизонте.
От компьютера – к уму
«Компьютер — член важной семьи экспонатов, названных символьными системами, или более явно, физическими символьными системами … Гипотеза заключается в том, что у физической символьной системы … есть в наличии необходимые и достаточные средства для общего интеллектуального действия».
Герберт Саймон. 1969
То, как ретроспективно называли когнитивную революция в американской психологии 1960-х, является большим, чем просто свержение бихевиоризма умственными или экстрасенсорными понятиями. Когнитивная революция действительно породила больше, чем восстановление умственного; она изменило значение этой категории. Один из источников этого изменения — проецирование новых инструментов (т.е., статистика и компьютеры) в ум. В науке крепко оформилась тенденция обращения к этой эвристике открытия, поскольку практика показывала: эвристические инструменты ведут и к теориям, и к открытиям. Так, образовались два новых класса теорий, частично наложившие на изображение ума новые категории, такие как «интуитивный статистик» или «компьютерная программа».
Что же дальше произошло с этими теориями? Они жили крепко, долго, хорошо и не умерли в один день, как это бывает в сказках.
Сегодня теории так и остались теориями, словно мхом, обросшими множественными рассуждениями, породившими… новую пищу для ума.
Но о том, как же УМ устроен, особенно в исследовании не продвинулись.
Наш УМ – по-прежнему огромная загадка для нас самих же. И заявление «Ум = компьютер» — это некая известная аналогия, которой от роду уже почти как 200 лет.
…Порой научная аналогия – словно вино: чем больше ему лет, тем лучшим это вино по качеству считается. А на деле? Нужно пробовать!
