Эдуард Ромо (Абдуллин Эдуард Юрисович), главы из книги «Теория Разума».
Глава 6 - Карта Разума (2015-2017 годы)
Начиная с первых живых существ (у которых уже есть нервные клетки) их Разум накапливает информацию о мире вокруг в виде нейронных связей. Это шифр, с помощью которого мир внутри нашей головы и закодирован. Считывание информации с одних участков происходит по запросу из других участков, все это в виде прокатывающихся волн между нейронами. За годы эволюции определенные участки коры мозга (то есть, определенные связи – конкретные мысли) закрепились в более-менее жесткие схемы. То есть, конкретные нейроны из поколения в поколение имеют одни и те же связи, и передаются по наследству. Передача такой информации по наследству называется вертикальным переносом генов.
Этот приобретенный опыт в виде схемы соединений нейронов начал нарабатываться уже у первых живых существ с нервной системой. Когда рождается человеческий ребенок, его Разум это не «чистый лист», а почти готовый слепок мира, который эволюция копила со времени первых червей. Я называю эту готовую схему соединения нейронов «картой Разума».
Разумеется, эта «карта» действительна только в наших условиях на нашей планете. Остается место в этой «карте» и для накопления еще огромного числа информации о мире, в том числе есть возможность и разрушения какой-то части связей в случае, если выясняется, что мир устроен не так, или если мир действительно изменяется в период жизни индивида. Но в основе все-таки «карта» уже готова.
Что важного в этом факте? Почему я его выделяю? Как и любой, кто думает о Разуме, я также думаю о создании искусственного интеллекта. Предположим, у нас есть возможность прямо сейчас создать 100 млрд. элементов с функциями нейронов (такая возможность действительно есть, тем более что как было показано выше, число реально необходимых элементов на порядки ниже). Почему этого недостаточно для создания искусственного интеллекта? Потому что надо знать, как соединить все эти элементы между собой. Сейчас ни у одного человека на земле нет даже приблизительного понимания о том, как вообще к этой задаче подступаться.
За миллионы лет эволюции мозг живых существ накопил много данных о реальной картине мира. В нашем мозге хранится слепок мира, который гораздо богаче, чем доступно нашему «Я». Можно подумать, что мы не можем получить доступ к этим знаниям в нашей собственной голове, но это не так. Наш мозг пользуется этим опытом не только в случае опасности и экстренной ситуации, мозг может обращаться к этим знаниям и обращается постоянно, на основе этих скрытых от нашего «Я» данных он и выдает нужное поведение или другие результаты. То, что мы не осознаем, как это происходит, говорит только об особенностях нашего «Я», но не о работе всего Разума в целом, и уж тем более не о том, что нам не доступно все содержимое накопленного опыта эволюции. Как раз наоборот, весь опыт людской говорит, что люди постоянно получают «озарения» и «просветления», приходят к открытиям и изобретениям по их собственным ощущения не благодаря их собственным логическим построениям или рассуждениям на человеческом языке. Это подтверждает тот факт, что наш Разум имеет доступ к гораздо большему объему знаний, чем доступно нашему «Я».
Возможно, что в мозге человека накоплены не только данные нашего вида, но и накопленные другими видами животных. Это могут быть данные, полученные, к примеру, рыбами под водой, птицами в небе (у птиц есть сенсоры магнитных полей, у подводных животных ультразвук и т.д.). Как в этом случае накопленный опыт разных видов может быть объединен? Ведь тогда бы эволюция предусмотрела возможность скрещивания разных видов. Скрещивания между видами действительно нет, но есть горизонтальный перенос генов (вирусы или другие микроорганизмы переносят ДНК от одного живого существа к другому – так недавно были обнаружены в ДНК существа вида тихоходка участки ДНК других видов).
Для простого человека не самым простым является вопрос о том, как происходит (и происходит ли вообще) передача по наследству накопленного опыта индивида. То есть, не того опыта, который был изначально зашит в генах и был получен от родителей, а того опыта, который был приобретен в процессе жизни. Речь идет об опыте, который в мозгу выражен конкретными связями нейронов, которые изменились в процессе жизни. Кажется разумным, что если «карта» постоянно накапливается и меняется, то как-то новые связи должны передаваться и по наследству. Ведь если такое накопление не будет передаваться дальше, то, вроде как, и развития вида не может быть. Вот этот момент и кажется довольно скользким для понимания. Поэтому надо остановиться на этом моменте подробнее.
Большая часть накопленного каждым из нас жизненного опыта нашим детям по наследству не передается, это мы хорошо знаем из опыта. Иначе любой ребенок, выросший в лесу с волками, автоматически становился бы похожим на большинство людей не только по внешнему виду, но и по своему поведению, типу мышления, использованию речи и т.д., но практика показывает совсем другое. С другой стороны, эволюция нашего вида все-таки происходит. Попробуем ответить на вопрос о том, могут ли передаваться все-таки хоть какие-то накопленные изменения в мозге по наследству.
Как вообще работает эволюция? Предположим, существует какой-то вид живых существ. У всего вида есть какой-то признак. Происходит мутация у одного из членов вида в одном из кусочков хромосом (допустим, что происходит это даже посредством горизонтального переноса генов). Если это ведет к тому, что потомков именно этого индивида будет больше, чем у других членов этого вида (или они будут жить дольше, или они будут реже случайно умирать и т.д.), то через миллионы лет весь вид сменится на потомков только этого члена с этой мутацией. Все просто и четко.
Но мы ведь говорим в нашем случае не о мутации в хромосомах как о первоисточнике изменения, а о том, как накопленный опыт конкретного индивида может изменить саму хромосому. То есть, накопились какие-то изменения в связях нейронов за 30 лет жизни у конкретного человека и вопрос в том, может ли это изменить что-то в самих хромосомах. Давайте проведем параллель с другим примером. Допустим, у какого-то вида живых существ появляется признак окраски кожи под цвет окружающей среды. В результате через миллионы лет весь вид станет иметь такой признак. Но изначально у первой особи с таким приспособленным цветом кожи, каким образом это произошло? Тут есть несколько вариантов.
Первый вариант. У этой первой особи просто произошла случайная мутация, какие-то хромосомы случайно сбились, и родилась такая особь. Ничего необычного в этом варианте нет, хотя кому-то этот вариант и может казаться невероятным. Вспомните, что иногда рождаются двухголовые телята или животные без шерсти. Просто данные мутации обычно приводят к обратному эффекту и такие особи, наоборот, гибнут еще быстрее. Поэтому на большом отрезке времени в несколько миллионов лет, разумеется, и появление случайной мутации с нужным цветом кожи вполне такое же вероятное, как и появление двухголового теленка. Только последствия будут обратные.
Второй вариант. Горизонтальный перенос генов. Изменения в генах могут диктоваться не только случайными мутациями самой хромосомы при ее воспроизводстве, но и внедрением в код хромосом чужеродных кусочков других видов, которые могут, допустим, нести с собой вирусы. Вирус вообще может использовать этот механизм как способ своего размножения. Представьте, что какой-то ген, допустим, зеленого цвета кожи у одного вида животных отличается от гена коричневого цвета кожи у другого вида лишь маленькой перестановкой молекул в коде хромосомы. Вирус может просто использовать эту схожесть, пристегивая к комбинации своих молекул подобный участок хромосомы. Попадая из организма одного вида (допустим, зеленой ящерицы) в организм другого вида (допустим, коричневой лягушки), он может пытаться заменить внутри кода хромосомы лягушки кусочек ответственный за цвет кожи на свой, схожий, принесенный из ящерицы, но имеющий коричневый цвет как результат. Сам вирус при этом может использовать данный механизм лишь для своего воспроизводства и только. Я простыми словами попытался обрисовать возможную картину, чтобы у вас могла сложиться хоть какая-то визуальная картинка того, как это могло бы быть. Разумеется, в реальной жизни у этого процесса (если он действительно имеет место быть), скорее всего, масса вариантов и куча деталей. А может быть, все происходит совсем и не так, я здесь просто хотел показать возможный из вариантов.
Наконец, третий вариант, невозможный на мой взгляд. Можно предположить, что коричневый цвет кожи лягушки мог бы поменяться под действием окружающей среды (допустим, палящее солнце, какие-то химикаты в воде, где плавает лягушка). Так, например, меняется цвет нашей человеческой кожи, мы это называем загаром. Вопрос здесь в том, могут ли такие изменения этого признака каким-то образом перейти на уровень хромосом? Наш с вами опыт говорит, что нет. Загар – это лишь временное явление. Цвет кожи может измениться лишь на короткое время, и связано это не с изменениями в генах, а в работе других механизмов нашего тела, ответственных, в том числе и за нашу окраску. Получается, что этот третий вариант не возможен. Почему же я его привел как возможный? Потому что этот третий вариант и есть аналог тех изменений, которые происходят в нашем мозге, когда мы накапливаем новый опыт и когда у нас формируются в процессе жизни новые нейронные связи. Они не могут передаться по наследству никаким образом.
Но тогда каким же образом карта Разума в процессе эволюции расширялась?
Это происходило с помощью первых двух вариантов, описанных выше – случайные мутации в хромосомах или мутации, привнесенные извне от других видов. Примеры выше должны пояснить, что на большом отрезке времени у какого-либо вида может случиться любая необыкновенная мутация в хромосомах, в том числе и такая, которая ведет к другой комбинации, в том числе и связей нейронов в мозге, которые и меняют «карту Разума» более радикально, чем у предшественников.
Нам очень трудно поверить, что случайная перестановка в молекулах хромосом может приводить к появлению таких наших качеств, как «обида» или «любопытство», но, тем не менее, это так. Просто надо помнить, что происходит это на очень длинном отрезке времени (миллионы лет эволюции). Мы же привыкли оценивать изменения нашего вида в части развития нашего Разума не с биологической точки зрения (хромосомы, мутации и т.д.), а с точки зрения социальной или цивилизационной (язык общения, уровень накопленных знаний и т.д.). Между тем, вы не можете отрицать, что такие качества Разума как «любопытство» или «обидчивость» есть и у собак, и у обезьян и т.д. То есть, это явно эволюционные достижения развития нейронной сети мозга, а не наши человеческие изобретения. Аналогично этим указанным как примеры качествам (любопытство, обидчивость) сформировались в «карте Разума» и другие найденные эволюцией комбинации связей нейронов.
В итоге всего этого случайного и долговременного развития нейронной сети у разных видов животных оставались потомки только тех существ, у которых слепок мира внутри головы был более правильным и более полезным для выживания. Быть более правильным значит, что он имеет больше соответствия с внешним миром, что помогает ему принимать более правильные решения для выживания. Быть более полезным значит, что такие качества как «обидчивость» или «любопытство» могли давать преимущества опять же для выживания.
То, что мы приобретаем с помощью нашего «Я» от нашего общества в виде опыта, знаний, идей, все это не может передаться по наследству. А вот то, что появилось в результате долгих лет эволюции, как раз передается по наследству. Это, например, наши эмоции или типы характера. Наши дети рождаются «обидчивыми», «агрессивными» или «хитрыми» как и их родители. И то же самое мы видим у животных. Одни собаки бывают умными, вторые добрыми, третьи обидчивыми (мы даже породы с конкретными качествами характера выводим). И чем древнее вид, тем меньше этих особенностей, по которым они сходны с людьми. Это помогает нам понять, что в «карте Разума» накоплена именно эта эволюционная составляющая. Она дает большую часть всего шифра об устройстве мира в любом мозге: пустота, точки, линии, цвета, формы – те представления, которые нужны и муравью, и человеку. Именно они и копились эволюцией. Именно они и нужны нам для расшифровки «карты», чтобы создать искусственный интеллект. А вот накопленные нами знания в процессе нашей жизни передаются нами потомкам совсем другим способом: с помощью общества, нашего «Я» и нашего языкового интерфейса для связи «Я» с обществом. Эти инструменты тоже относятся к Разуму, но уже только к человеческому. Они позволяют нам строить нашу цивилизацию гораздо быстрее эволюции. Но в широком смысле, этот путь - тоже изобретение этой самой эволюции.
То есть ответ на вопрос про то, что первично для связей в Разуме – мутации или сами связи, будет таким. С точки зрения глобальных изменений в строении мозга и механизме его принципиальных архитектурных принципов – это все происходит на уровне мутаций в хромосомах и на протяжении очень больших периодов времени. К таким элементам нашего Разума могут относиться, например, эмоции или черты характера. То есть, это все то, что передается по наследству (включая и возможный горизонтальный перенос генов от других видов). Можно представить это как очень долгую и нудную лабораторную работу природы. В ней на протяжении очень долгих периодов времени эволюция постоянно путем случайных придумок (мутаций или своих или полученных от других видов) ищет новые или меняет существующие принципы работы Разума. Приобретенные нами в процессе жизни в обществе изменения в «карте Разума» по наследству не передаются совсем. И это соотноситься с нашим жизненным опытом.
Очевидно, что любая наследственная информация, как и сама «карта Разума» может храниться и передаваться только посредством половых клеток, хранящих хромосомы (внутри которых отдельные участки и называются генами). В хромосомах есть «не кодирующие последовательности». Это те участки, которые пока ученые не расшифровали. Расшифровали пока только порядка 2% всех хромосом. Но под термином «расшифровали», конечно, подразумевается не совсем то, что понимает обычный человек. Под этим «расшифровали» подразумевается, что ученые имеют веские подозрения считать эти конкретные участки ответственными за тот или иной признак нашего вида (цвет волос, рост, склонность к заболеванию и т.д.). Всего во всех наших 46 хромосомах есть порядка 3 миллиардов элементов – нуклеотидов (если пояснять простыми словами что это такое, то это куски или цепочки повторяющихся гигантских органических молекул, из которых и состоит наша хромосома). Мы на данный момент не знаем и даже не подозреваем, за что отвечают 98% из этих 3 миллиардов элементов в носителе наследственной информации. Другого места, где можно хранить «карту Разума» для передачи по наследству просто нет.
Очень сложный вопрос - как нам найти способ в пределах жизни нашей цивилизации научиться расшифровывать «карту» связей в человеческом мозге и на основе этого знания создать такую «карту» для искусственного интеллекта. Потому что все попытки создать искусственный Разум без решения этой задачи – это, как если бы плотник строил лестницу на Луну, - идея красивая, но бесполезная. Когда я слышу заявления современных ученых или инженеров всяческих компаний, о том, что они вот-вот, к 2050 году сделают искусственный интеллект, то ничего кроме улыбки это не может вызывать у людей, кто хоть немного думал об этой проблеме. Так мы улыбаемся, когда наши дети в 5 лет заявляют нам, что будут космонавтами. К сожалению, шансы сразу всех наших детей стать космонавтами более реальны, чем у этих «плотников» от искусственного интеллекта действительно создать искусственный Разум.
Для непосвященного читателя я поясню. Все современные знания и идеи об искусственном интеллекте в современных научных и инженерных сообществах основаны на алгоритмическом принципе «если - то» (на английском языке «if – else»). Это краеугольный камень современного, да и вообще любого программирования. Любой программист с молоком своего преподавателя усваивает эту парадигму: если случается то-то, то пропиши программе, что нужно в ответ делать. Придуманы куча идеологий и сверхновых идей в программировании (и вообще в области информационных технологий), которые пытаются обмануть всех (и прежде всего своих создателей), что им удалось вырваться за пределы этого представления о компьютерных программах. Они называют свои изобретения «нейронными сетями», «метаданными», «базами знаний» и еще кучей разных красивых слов, чтобы уже в заголовке победить свои комплексы, но все тщетно – при ближайшем рассмотрении все сводится в любом случае к «если - то». Все эти придуманные ими инструменты, безусловно, принесут огромную пользу человечеству и постепенно приведут нас, конечно, к результату, но это будет совсем не скоро. Еще раз поясню свою мысль. Инструменты современных программистов по сравнению с уровнем задачи искусственного интеллекта – это, все равно, что пила и рубанок для плотника, который собрался строить лестницу на Луну. Сначала нам надо понять, как можно разобрать по косточкам все триллионы связей в мозге, как соотносить конкретные из них с такими вещами как «любовь», «небо», «точка» и т.д. Тогда же мы научимся и составлять свои карты, шифровать свои миры и лечить поломанные болезнями мозги реальных людей.
Судя по тому, что мы до сих пор не видим во Вселенной ни одного следа сверхцивилизации, то, вероятно, путь до создания искусственного интеллекта измеряется даже не миллионами лет (ну или мы действительно единственные в нашей Вселенной представители Разума). Поэтому нам надо набраться терпения и понять, что «вот-вот», «к 2050 году» мы ничего не сделаем. Как не сделаем и к 2550 году. Набраться терпения и делать, делать, делать. По крупицам.
Но есть и плюсы: никакого восстания машин не будет. Потому что любая машина без Разума есть не более чем обычная кухонная кастрюля (уровень сложности другой, но суть та же).
Наверное, большинство людей, которые представляли себе искусственный разум как повсеместную замену человеческого труда роботами, сейчас разочарованы такими моими выводами. Для большинства людей искусственный интеллект – это миллионы роботов по всей планете, которые сеют, пашут, решают, считают, делают еду, раздают ее, воюют и так далее – этакий машинный рай, где машины - наши безмолвные слуги. Но это-то как раз и сбудется в ближайшие годы – никакого искусственного интеллекта для этого не нужно – достаточно все того же «если - то». И так как все, что сделано людьми, имеет свойство содержать ошибки и ломаться, то такого развития событий как раз стоит бояться больше всего. Уничтожить планету и нашу цивилизацию может не искусственный Разум (он-то как раз единственный, кто в этом не будет заинтересован, я опишу это дальше), до которого еще очень долго, а ошибка какого-нибудь программиста в очередной программе в какой-нибудь ядерной боеголовке. Вот этот сценарий на несколько сотен порядков более вероятен и более того, он обязательно случится, если не принять меры уже сейчас.
Но как ответить на вопрос про то, как нам расшифровать карту Разума? Не нужно бояться больших цифр, которыми нас пугают. Есть 100 миллиардов нейронов в мозге, у каждого из которых есть возможность соединения с 10 000 соседей. Это должно означать, что существует просто триллионы триллионов возможных комбинаций, а, значит, и не меньшее число различных мыслей, каждая из которых что-то шифрует из окружающего мира. Но в прежних главах я уже показал, что реально в работе Разума участвуют не все из этих 100 миллиардов, а на порядки меньше. Остальные выполняют сугубо специфические функции. Это первое.
Теперь второе. Мы также знаем цифру в 3 миллиарда элементов (нуклеотиды в хромосомах), в которых может храниться сама «карта Разума» при передаче по наследству. Очевидно, что из этих 3 миллиардов элементов опять же не все отвечают только за чистую работу Разума, какая-то часть кодирует как раз эти специфические функции мозга (мозжечок, ствол мозга и т.д.). Можно предположить, что опять же нужно взять число на порядок меньшее, чем 3 миллиарда. Только надо помнить, что молекулы в ДНК шифруют в этом случае не мысли (как сам мозг), а только указывают какой нейрон с каким соединить при строительстве мозга. Поэтому уменьшать цифру на порядок, может быть, и неверный ход. Но предположить это можно.
Важнее здесь другое. У нас есть модель из 7-8 миллиардов нейронов (в коре одной половины головного мозга). Есть вторая модель из 3 миллиардов нуклеотидов, в некоторой части которых (не большей миллиарда, как мне кажется), и записано - как надо соединять нейроны в мозге. То есть, мне кажется, что искать расшифровку «карты Разума» надо именно таким путем, сравнивая эти модели. Конечно, такой метод не даст понимания о том, что каждая конкретная мысль будет значить – «точку» или «любовь», но этот способ позволит получить на практике действующий шифр. Ведь фактически в хромосомах зашифровано - как соединять нейроны.
При этом надо еще учесть тот факт, что какие-то связи нейронов в мозге кодируют вещи из реального внешнего мира и являются, так сказать, базовыми для искусственного интеллекта. А какие-то вещи являются лишь приспособлениями биологического Разума. Они нужны лишь для более эффективной работы всего механизма в целом. Это такие вещи как «эмоции», «черты характера», наше «Я», «любопытство» и т.д.
Прочтя хромосомы, мы соединим наши искусственные элементы (имитирующие в искусственном Разуме элемент нейрон) и прямо на практике будем выявлять, что значит в шифре Разума именно эта связка нейронов. Не думаю, что это получиться сделать быстро, однако, мне кажется, что это хоть какой-то конкретный метод.