Текст книги "Искусственный интеллект. Иллюстрированная история. От автоматов до нейросетей"

«Заимствованный разум» Теслы. 1898

В 1898 г. сербско-американский изобретатель Никола Тесла (1856–1943) представил публике радиоуправляемую лодку, которая совершала маневры на глазах у изумленных зрителей. Некоторые даже думали, что в дело замешана магия, телепатия или дрессированная обезьяна. Когда репортер New York Times узнал о первом в мире радиоуправляемом судне, он предположил, что изобретение Теслы могло бы служить боевым орудием, если дополнить его динамитом. Тесла посоветовал репортеру взглянуть на вопрос более широко и осознать, что перед ним первый представитель расы автоматов (слово «робот» еще не появилось) – механических людей, которые будут выполнять утомительную работу за человека.

В своем эссе 1900 г. «Проблема увеличения энергии человечества» Тесла писал о своих плавучих автоматах: «Знания, опыт, способность принимать решения – иными словами, разум – находящегося на расстоянии оператора воплотились в машине, наделив ее способностью двигаться и разумно выполнять все свои операции… Можно сказать, что автоматы „заимствуют разум“, поскольку каждый из них, по сути, представляет собой некое продолжение находящегося на расстоянии оператора».

Тесла пошел еще дальше и предположил, что «можно создать автомат, который будет обладать „собственным разумом“ и сможет без всякого оператора полностью самостоятельно выполнять самые разные действия и операции в ответ на внешние раздражители, воздействующие на его органы чувств, как если бы он обладал интеллектом».

Теслу часто называют великим пророком нынешнего века технологий, когда реалистичные андроиды (человекоподобные роботы), такие как Надин и София, сбивают людей с толку своим умением вести беседу. На самом же деле Тесла считал, что люди – это те же автоматы, которые реагируют на внешние раздражители и именно поэтому думают и действуют. Одной из великих идей Теслы было создание «автомата, который был бы моей механической копией и реагировал бы на внешние воздействия так же, как я, но, конечно, гораздо более примитивным образом. Такой автомат, очевидно, должен обладать источником энергии, органами передвижения, управляющими органами и одним или несколькими органами чувств, способными воспринимать внешние стимулы… Не столь важно, будет ли этот автомат состоять из плоти и костей или же из дерева и стали: главное, чтобы он выполнял все функции, которые от него требуются как от разумного существа».

СМ. ТАКЖЕ Смертоносные боевые роботы (1942), «Человеческое использование человеческих существ» (1950), Беспилотные автомобили (1984)

Полученный в 1898 г. патент Николы Теслы на роботизированную лодку с беспроводным управлением, оснащенную аккумулятором, моторным винтом, рулем и фонарями. Тесла верил, что в будущем появятся разумные «телеавтоматы», которые произведут революцию в обществе.

Тик-ток. 1907

Приступая к изучению ИИ, «мы сразу же сталкиваемся с фундаментальными вопросами о природе жизни, о смерти, межполовых отношениях, работе и механизмах разума, – пишут исследователи Пол Абрам и Стюарт Кентер. – Это трудное дело требует глубокого погружения в литературу, философию и множество других областей науки и техники». Одной из первых думающих машин, описанных в художественной литературе и поднявших вопрос о тонкой грани между машинами и людьми, стал Тик-Ток – разумный медный робот, впервые появившийся в романе 1907 г. «Озма из страны Оз» американского писателя Фрэнка Баума (1856–1919). Чтобы привести в действие этого робота, требуется периодически подзаводить три его пружины, которые по отдельности отвечают за его мысли, действия и речь. Например, можно запустить мысли робота, но не действия или речь, тем самым создав изолированный «ИИ в коробке». Или же можно включить его речь, не запуская мысли: так он сможет выдавать примитивную голосовую реакцию, но будет лишен средств обработки естественного языка. Но даже когда робот полностью заведен, его модули обработки языка не вполне естественны, о чем свидетельствуют его монотонно звучащий голос и буквальная интерпретация многих вопросов и команд. По словам Баума, Тик-Ток «делает все, но не живет» и не испытывает никаких эмоций. Он не чувствовал боли от наказаний колотушками, поскольку они лишь «полировали» его медное тело.

Тик-Ток осознает свое место в мире. Например, когда его благодарят за доброту, он отвечает: «Я-машина. Я-не-добр-и-не-зол. Я-не-радуюсь-и-не-огорчаюсь»[8]8
  Пер. С. Б. Белова.


[Закрыть]. Хотя роман адресован юным читателям, Баум заставляет нас задуматься о будущем ИИ. Являются ли эмоции главным свойством, отличающим человека от машины? В какой степени литература и кино влияют на подходы к созданию ИИ и задают те ограничения, которые мы налагаем на думающие машины?

«Киборги, роботы и другие механические существа – ключевые образы для понимания технофильских и технофобских мечтаний того или иного столетия, – пишет профессор Алекс Гуди. – Они воплощают страх перед вторжением технологий, открывают перспективы технологической трансцендентальности и бросают вызов идее уникальности человека как самостоятельного субъекта».

СМ. ТАКЖЕ Медные рыцари из легенды о Ланселоте (ок. 1220), «Паровой человек в прериях» (1868), Три закона робототехники Азимова (1942), Обработка естественного языка (1954), Герметичный ящик для искусственного интеллекта (1993)

Обложка книги «Тик-Ток из страны Оз» (1914) с иллюстрациями Джона Нила (1877–1943).

Поиски души. 1907

В своей работе 1950 г. «Вычислительная техника и интеллект» информатик Алан Тьюринг (1912–1954) писал, что, пытаясь создать машину с ИИ, мы «узурпируем» божественную «способность создавать души» не более, чем при деторождении: «Скорее мы становимся инструментами Его воли, предоставляя вместилища для душ, которые Он создает». Некоторые футурологи полагают, что, все больше узнавая о структуре мозга, человечество все ближе подходит к созданию мыслящего ИИ, который возникнет путем моделирования сознания или загрузки компонентов нашего сознания в компьютер. Эти предположения основаны на материалистической точке зрения, согласно которой сознание возникает из мозговой деятельности. С другой стороны, французский философ XVII в. Рене Декарт (1596–1650) полагал, что разум, или душа, существует отдельно от мозга. По его мнению, душа соединяется с мозгом через особый орган – шишковидное тело, которое служит воротами между мозгом и разумом.

Различные суждения о раздельном существовании души и материи отражают философию картезианского дуализма. В 1907 г., пытаясь доказать справедливость этой концепции, американский врач Дункан Макдугалл (1866–1920) помещал умирающих от туберкулеза пациентов на весы. Макдугалл рассудил, что в момент смерти, когда душа покидает тело, весы должны показывать снижение массы. По итогам экспериментов врач оценил массу души в 21 грамм. Увы, ни самому Макдугаллу, ни другим исследователям так и не удалось воспроизвести этот результат.

Более материалистический взгляд на разум и тело подкрепляется экспериментами, которые показали, что наши мысли, память и личные качества могут меняться при повреждении отдельных областей мозга. Методы мозгового картирования позволяют соотнести наши чувства и мысли с конкретными участками мозга. Вот лишь один любопытный пример: повреждение правой лобной доли мозга может вызвать внезапную страсть к изысканным ресторанам и деликатесам – так называемый синдром гурмана. Конечно, дуалист Декарт мог бы возразить, что повреждение мозга влияет на поведение лишь потому, что именно через мозг действует сознание. Скажем, если мы уберем руль из автомобиля, то автомобиль начнет вести себя иначе, но это не будет означать, что в нем нет водителя.

СМ. ТАКЖЕ Мельница Лейбница (1714), Трансгуманизм (1957), Жизнь в симуляции (1967), «Искусственный разум» Спилберга (2001)

Алан Тьюринг писал, что, когда люди создадут совершенные мыслящие машины, они тем самым вовсе не посягнут на божественную способность творить души – как не посягают и сейчас, когда производят на свет детей.

Распознавание текста. 1913

Президенту Джону Адамсу приписывают высказывание: «Единственное, что большинство людей делает лучше, чем кто-либо другой, – это разбирает собственный почерк». Попытки создания автоматизированных систем, способных читать печатный текст, имеют долгую историю. Методология оптического распознавания символов включает в себя целый ряд областей исследований: компьютерное зрение, искусственный интеллект, распознавание образов и т. д. Технологии позволяют преобразовывать изображения текстов (рукописных, печатных, набранных на компьютере) в машинно-кодированный текст. Машины умеют сканировать и распознавать тексты на почтовых конвертах, номерных знаках автомобилей, книжных страницах, уличных указателях и в паспортах. Эти же технологии используются для преобразования текста в речь для удобства слепых.

Один из первых изобретателей в области распознавания текста – ученый российского происхождения Эмануэль Гольдберг (1881–1970). В 1931 г. он запатентовал устройство, в котором использовались фотоэлементы, позволявшие найти нужную информацию на микрофильмированных документах. Еще раньше, примерно в 1913 г., ирландский физик Эдмунд Фурнье д’Альба (1868–1933) изобрел оптофон для слепых читателей: устройство сканировало текст с помощью фотодатчиков и генерировало звуки, соответствующие буквам. В 1974 г. американский изобретатель Рэй Курцвейл (р. 1948) создал читающую машину для слепых, которая сканировала тексты, напечатанные разными шрифтами, и производила речевой вывод.

Обработка распознаваемого текста включает ряд этапов: его поворот по мере необходимости, удаление шума (случайных пятен) и сглаживание краев. Система может сравнивать символы с сохраненными образцами и/или анализировать отдельные графические элементы (например, петли и линии).

Другая близкая область – распознавание рукописного текста. Оно может включать в себя мониторинг и анализ движений ручки для «узнавания» слова в процессе его написания. При этом обычно используется оптическое распознавание символов, но для большей точности его дополняют технологией определения наиболее вероятных слов в конкретном контексте. Для совершенствования систем распознавания печатных и рукописных текстов применяются также искусственные нейросети.

СМ. ТАКЖЕ Искусственные нейронные сети (1943), Распознавание речи (1952), Машинное обучение (1959)

На иллюстрации изображена читающая машина австрийского инженера Густава Таушека (1899–1945), на которую был выдан патент США № 2026329. На сравнивающем устройстве (диск 6) имелись прорези в виде букв и цифр. Когда изображение символа совпадало с прорезью, печатался соответствующий символ.

R.U.R. 1920

Слово «робот» вошло в английский и другие языки благодаря пьесе R.U.R. («Универсальные роботы Россума»), написанной в 1920 г. чешским искусствоведом и драматургом Карелом Чапеком (1890–1938).

В этой пьесе роботы изготавливаются из плоти и крови, которые, однако, замешиваются в чанах. Роботы служат человечеству как фабричные рабочие – по сути, как недорогая бытовая техника. Благодаря этому у людей появляется огромное количество свободного времени. Однако вскоре возникают дебаты о гуманности и правах подчиненных существ. Одна из главных героинь, Елена, мечтает освободить роботов. Увы, роботы, распространившись по всему миру, в конце концов уничтожают человеческую расу. Но поскольку они не обладают секретной формулой для самовоспроизводства, роботов тоже рано или поздно ждет вымирание. В конце пьесы два робота, представляющие собой своеобразных Адама и Еву для будущего планеты, влюбляются друг в друга.

Слово «робот» происходит от чешского robota – «каторжный труд». Пьеса стала важной вехой: она заставила людей задуматься о возможных последствиях эволюции ИИ – касающихся не только угроз для сферы труда и риска дегуманизации общества, но и безопасности человечества в целом. Где будет проведена граница между людьми и мыслящими машинами? Когда эти машины станут настолько совершенными, что потребуют для себя прав или начнут представлять угрозу? По словам Ребекки Стефофф, R.U.R. наводит на мысль, что «неуловимая искра человечности таится в том, как существа чувствуют и действуют, а не в том, как они были созданы».

«Философски насыщенная и противоречивая пьеса R.U.R. с момента своего появления была единодушно признана шедевром и стала классикой в жанре технологической антиутопии», – пишет Лучано Флориди (р. 1964), профессор философии и информационной этики Оксфордского университета. Идеи пьесы оказались настолько сильны, что к 1923 г. она была переведена более чем на тридцать языков. В 1922 г. в Нью-Йорке состоялась американская премьера постановки, после чего спектакль был сыгран там еще более сотни раз.

СМ. ТАКЖЕ «Метрополис» (1927), «Человеческое использование человеческих существ» (1950), Интеллектуальный взрыв (1965), Герметичный ящик для искусственного интеллекта (1993)

Афиша спектакля R.U.R., поставленного кукольником Ремо Буфано в Нью-Йорке в 1939 г. Спектакль был профинансирован Федеральным театральным проектом (1935–1939), направленным на поддержку искусства в США в период Великой депрессии, в рамках «Нового курса» президента Франклина Рузвельта.

«Метрополис». 1927

В «Метрополисе» – немом фильме 1927 г., снятом режиссером Фрицем Лангом (1890–1976) по сценарию Теи фон Харбоу (1888–1954), – один из персонажей, изобретатель Ротванг, утверждает, что его роботы никогда не устают и не ошибаются и что эти рабочие будущего вскоре не будут отличаться от людей. Действие происходит в футуристическом городе, чьи жители делятся на праздный класс, правящий городом, и низший класс, который обслуживает гигантскую подземную машину.

Героиня фильма Мария – молодая женщина, которой небезразлична судьба рабочих и трудности их жизни. По мере развития сюжета Ротванг создает робота, похожего на Марию, который по замыслу должен разрушить ее репутацию среди рабочих и отбить у них желание бунтовать. Лже-Мария, напротив, побуждает рабочих к восстанию, но позднее ее ловят и сжигают на костре. Пока она горит, человеческая оболочка тает, обнажая металлические конструкции.

Девиз этого великолепно снятого фильма – «Посредником между головой и руками должно быть сердце», а потому в нем поднимается вопрос о ключевых различиях между человеком и искусственным интеллектом. Анализируя сюжетные хитросплетения «Метрополиса», футуролог Томас Ломбардо отмечает: «По сути, робот появился в научной фантастике как условный синтез человека и машины: насколько человек становится подобен машине, будучи поглощен созданием технологии, настолько же машина уподобляется человеку, воплощая наши худшие качества и проявления… Роботы олицетворяют наш страх перед наукой и техникой, а также перед тем, кем мы можем стать».

Идеи «Метрополиса» эхом отдаются в современных научно-фантастических фильмах, таких как культовая картина об искусственных людях «Бегущий по лезвию» (1982). Конечно, чрезмерная зависимость от технологий и будущее труда в эпоху ИИ сегодня стали особенно горячими темами для дискуссий. Но «Метрополис» не утратит актуальности и в будущем, поскольку мы все чаще ошибочно принимаем ИИ-объекты за живых людей. Когда машины научатся выдавать себя за тех, кому мы доверяем и кого уважаем, или станут «смоделированными существами», в которых мы будем влюбляться, последствия могут зайти очень далеко.

СМ. ТАКЖЕ R.U.R. (1920), Тест Тьюринга (1950), Этика искусственного интеллекта (1976), «Бегущий по лезвию» (1982)

Робот Мария из фильма «Метрополис» в Зале славы роботов Научного центра Карнеги в Питтсбурге, штат Пенсильвания.

Подвижный робот Электро. 1939

Электро заслуживает отдельной главы в этой книге, поскольку он был провозглашен одним из первых в мире «роботов-знаменитостей» и «старейшим сохранившимся роботом Америки».

Электро был сконструирован корпорацией Westinghouse Electric и экспонировался на Всемирной выставке 1939–1940 гг. в Нью-Йорке, где сразу же привлек всеобщее внимание. Этот гуманоид ростом 2,1 м двигался в ответ на голосовые команды, произносил сотни слов и даже курил сигареты. Его фотоэлектрические глаза различали красный и зеленый свет. В 1940 г. у него появился компаньон – робот-собака Спарко, который мог лаять и двигаться. Посетители Всемирной выставки выстраивались в огромные очереди, чтобы посмотреть на их двадцатиминутные выступления.

Понимая, что многие могут ошибочно решить, будто робота приводит в движение сидящий внутри человек, создатели Электро намеренно вырезали в его корпусе отверстие. На самом деле механизм состоял из распределительных валов, шестерен и моторов, которые приводили в движение голову, рот и руки. Изобретатель робота, инженер Джозеф Барнетт, также использовал 78-оборотные проигрыватели, соединенные с релейными переключателями, чтобы сгенерировать словарный запас из 700 слов. Электро мог произносить фразы вроде «Мой мозг больше твоего» и реагировать на чужую речь с учетом количества услышанных слов или слогов. Например, любые три произнесенных слова активировали реле, которое останавливало движение робота. Увы, Электро и Спарко не могли уйти далеко, поскольку их контролировали операторы через специальные электрические кабели, подсоединенные к ногам.

В последующие годы Электро вдохновил множество детей на выбор инженерной профессии. Он также появился в комедийном фильме 1960 г. «Сексапильные кошечки идут в колледж». Вскоре после этого он был разобран, а его голову подарили уходящему на пенсию сотруднику Westinghouse. Однако в 2004 г. были обнаружены различные части робота, и Электро собрали заново.

СМ. ТАКЖЕ Робот-рыцарь Леонардо да Винчи (ок. 1495), «Паровой человек в прериях» (1868), Робот Шейки (1966), ASIMO и друзья (2000)

Подвижный робот Электро, представленный корпорацией Westinghouse Electric на Всемирной выставке 1939–1940 гг. в Нью-Йорке.

Синтез речи. 1939

Вам, вероятно, доводилось слышать синтезированный голос астрофизика Стивена Хокинга (1942–2018), который в течение многих лет использовал для общения речевой синтезатор, поскольку мышечная атрофия лишила его возможности говорить естественным образом. На самом деле технологии преобразования текста в речь служат многим полезным целям, включая чтение вслух для слабовидящих, маленьких детей и тех, кому по разным причинам трудно читать самим. Синтезированная речь также помогает разнообразным голосовым помощникам создавать впечатление человеческого интеллекта и живого общения. Новые технологии с использованием нейросетей уже позволяют имитировать естественную речь конкретных людей – а значит, в дальнейшем будет все труднее определить, действительно ли голос того, кому мы доверяем (например, делового партнера, родителя, ребенка), принадлежит самому этому человеку. Что произойдет, если кто-то «похитит» чужой голос и заставит его произносить что-либо по своему желанию?

В системах синтеза речи задействуются разные технологии. Например, система может хранить оцифрованные речевые единицы и соединять их (то есть последовательно выстраивать) во время воспроизведения. В других случаях используются акустические характеристики звуков речи (то есть форманты) – этот метод называется формантным синтезом. А с помощью метода артикуляторного синтеза можно смоделировать речевой тракт, подобный человеческому. Разумеется, простые устройства вроде говорящих часов, автомобилей, игрушек и калькуляторов хранят для воспроизведения лишь несколько предварительно записанных слов.

Существует немало сложностей, связанных с преобразованием текста в естественную и понятную речь. Например, произношение английских слов tear, bass, read, project, desert и многих других зависит от контекста.

Первые заметные успехи в синтезе речи связаны с именем инженера Гомера Дадли (1896–1980): он изобрел вокодер (кодировщик голоса), который с помощью различных электронных фильтров мог производить речь, и голосовой синтезатор VODER (демонстратор голосовых операций) с консолью, с помощью которой оператор создавал речь. VODER, имитирующий работу человеческого речевого тракта, экспонировался на Всемирной выставке в Нью-Йорке в 1939 г.

СМ. ТАКЖЕ Распознавание речи (1952), Обработка естественного языка (1954), Этика искусственного интеллекта (1976)

Голосовой синтезатор VODER, имитирующий работу человеческого речевого тракта, восхищал посетителей Всемирной выставки 1939 г. в Нью-Йорке. Для работы с устройством использовалась консоль, с помощью которой оператор создавал речь.