Текст книги "Самая большая тайна разума. Что такое сознание, и как это работает"

Василий Терехов
Самая большая тайна разума. Что такое сознание, и как это работает

«Меня больше всего интересует как раз эта задача – моделирование человека.»

Николай Амосов «Алгоритмы разума»

Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения правообладателя.

© Василий Терехов, 2015

© ООО «Написано пером», 2015

О чём эта книга

Как работают таинственные механизмы интеллекта? Какова природа сознания? Как вдохнуть самосознание в компьютерный разум? Какой должна быть модель сознания в практических психотехнологиях, креативных технологиях, бизнесе, оптимизации личной жизни?

Эта книга о разуме и сознании. Эта книга для тех, кого интересуют тайны бытия, сознания и творчества, вопросы самопознания и саморазвития, а также для философов, психологов и программистов. Просто о сложном!

Понимание природы интеллекта, природы сознания и эмоций открывает новые возможности во многих областях:

● создание искусственного компьютерного интеллекта, обладающего эмоциями и самосознанием, тождественным сознанию человека;

● развитие мышления, аналитических способностей, риторики;

● новые креативных технологий в разных творческих областях, включая инжиниринг, бизнес, рекламу и беллетристику;

● новые теории в искусствоведении, литературоведении и киноведении;

● новые методы решения творческих и изобретательских задач, которые могут дополнить известные методы, такие как мозговой штурм и ТРИЗ;

● новые методы и технологии лингвистического программирования человека, суггестии, управления, воспитания, защиты от манипуляций, стратегий успешной деятельности и достижения целей, самоконтроля, самопомощи и саморазвития.

Ещё в эпоху античности мыслители пытались разгадать величайшую загадку природы, они пытались ответить на вопрос:

Что такое сознание?

Парадоксальным образом, чем больше мыслителей пыталось объяснить феномен сознания, тем всё больше появлялось новых проблем и вопросов.

Но в наши дни многое меняется.

Давайте рассмотрим тему в новом свете, без сочинения новых философских парадоксов и забавных интеллектуальных головоломок. Давайте попробуем посмотреть на вещи с практической позиции инженера и программиста, пытающегося создать компьютерный разум, имеющий сознание подобное человеческому. И тогда изящные литературные парадоксы потеряют свою парадоксальность и харизму, а таинственные и загадочные явления предстанут в виде понятных научных моделей.

В начале XXI века, в отличие от периода античности, мы можем ответить не на один, а сразу на два вопроса:

Что такое сознание?

Как это работает?

Ответ на второй вопрос является ответом также и на первый. Ответ на второй вопрос – это квазиалгоритмическое описание природы сознания, а ответ в такой форме, в сущности, является первым этапом разработки практических психотехнологий и компьютерных кодов искусственного разума.

Моделирование разума философски связано с тайной бытия. Раскроем ли мы когда-нибудь эту тайну? Люди никогда не раскроют тайну бытия, но смогут воспроизвести человеческое сознание в компьютерном разуме!

Здесь не просто пересказываются известные научные факты. Я предлагаю собственное понимание темы. Возможно, читателю покажется что-то недостаточно убедительным или обоснованным. Где-то для краткости пропущены подробности. Надеюсь, что прочесть эту книгу будет интересно. Выводы делайте сами.

В книге «Алгоритмы разума» Николай Михайлович Амосов использовал метод имитационного моделирования. Это гипотетическое моделирование, которое может быть дополнено, исправлено и экспериментально подтверждено (либо же не подтверждено) только в будущем, на определённом этапе технологического развития.

В этой книге я тоже использую метод имитационного моделирования. Но в этой книге нет математических формул и диаграмм. Вместо них читатель найдёт в книге много как бы философских отступлений. Это не математическое моделирование, но при этом это и не философия, оно основано на определённой системологической концепции. Эта концепция является дополнительной моделью к известным концептам Общей теории систем и к Эволюции технических систем Генриха Альтшуллера.

Почему только сейчас?

Читатель может задать вопрос: а почему прошли тысячелетия, но только сейчас приоткрывается тайна сознания? Что изменилось?

Дело в том, что принципиально изменилась ситуация. Человечество находится на пороге грандиозной метаморфозы, которую ожидают футурологи. Реймонд Курцвейл (Raymond Kurzweil) назвал состояние, в которое перейдёт наша цивилизация – сингулярность, а момент перехода цивилизации в новое состояние – точка сингулярности. Предположительно точка сингулярности – это примерно 2045 год, то есть самое ближайшее будущее человечества. Ожидается, что точке сингулярности будет предшествовать период фантастического ускорения технологического развития в период с 2015 по 2045 год.

Конечно, сейчас может быть трудно поверить в многочисленные фантастические технологические и социальные изменения, которые произойдут, во всё то, о чём пишет Рей Курцвейл. Появятся пикотехнологии вслед за нанотехнологиями, и 3D принтеры, которые по заданной программе из элементарных частиц будут воспроизводить любые вещества, материалы, объекты и конструкции (неужели мечта алхимиков и писателей-фантастов скоро станет реальностью?). Человеческие органы будут клонировать и пересаживать взамен утраченных. В мозг человека будут имплантировать микрочипы, чтобы усилить его возможности, а в тело – нанороботы, которые будут сканировать и модифицировать его тело. Практически будет достигнуто бессмертие человека.

Появится компьютерный интеллект (искусственный интеллект, artificial intelligence, AI), который превзойдёт по своим возможностям мозг человека. Раньше писатели-фантасты, которые писали о компьютерном разуме, представляли его в оболочке робота-андроида, то есть механической куклы с головой, руками и ногами, внешне похожей на человека. Но теперь ясно, что компьютерный разум может существовать в самых невообразимых и разнообразных устройствах и формах, совершенно не похожих на муляж человеческого тела или человеческого разума.

Тело компьютерного разума может быть совсем не похожим на тело человека, и сам разум может существовать во многих не существующих в настоящее время видах. Не только в виде разума в конструктивной оболочке типа робота-паука или человекоподобного робота-андроида, но и в виде гибридов человеческого разума и микросхем, а также в виде бестелесного разума, сосредоточенного в компьютерном устройстве или, напротив, распределённого в компьютерных сетях. Эти многочисленные разумные существа, кроме того, смогут образовать сообщество искусственных интеллектов.

Люди будут жить совместно с конроботами и конботами (соnscious robots – сознательные роботы), а также с эмороботами и эмоботами. Кроме всего прочего, они могут получать юридические и гражданские права.

В США в 2001 года начал работу Институт Сингулярности (Singularity Institute for Artificial Intelligence, SIAI). В 2013 году организация сменила название. Теперь это Mashine Intelligence Research Institute (MIRI). Одним из директоров организации был Рэй Курцвейл. В этой организации ставят и решают вопросы будущего сосуществования человечества и искусственного разума.

Это важная проблема. Ведь не хотелось бы, чтобы искусственный интеллект проявлял враждебность по отношению к гомо сапиенс, или начались бы войны роботов против людей, или людей против роботов.

Если компьютерный разум может превзойти по своим параметрам разум человека, может ли он обладать сознанием? Несомненно, такой разум появится в ближайшем будущем, мы находимся в одном шаге от технической реализации этой задачи. Компьютерный разум должен быть определённым образом структурирован. Но без ясного понимания, что такое сознание и как это работает в алгоритмическом аспекте, невозможно создать его компьютерный аналог.

Также понимание, что такое сознание, станет крайне необходимым в то время, когда в ряде стран начнёт появляться юридическое законодательство, относящееся к объектам и субъектам, имеющим технологический интеллект (примерно с 2024 года по прогнозу Р. Курцвейля). Необходимо предотвратить потенциальный расизм в отношении искусственного разума.

Тайна сознания намного проще, чем может показаться. Она даже скорее элементарна, чем сложна. Почему же тысячи мыслителей не смогли раскрыть её? По очень простой причине: прежде мыслители не пытались создать модель сознания, а соревновались между собой как авторы литературных парадоксов. Философия и значительная часть естественнонаучных трудов – это литературная деятельность. Так же как и беллетристика философские и научные трактаты в значительной степени являются творчеством по созданию парадоксов.

Глава 1. Архитектура разума

1.1. Особенности человеческого разума

Уважаемый читатель! Мы с вами являемся представителями вида Homo sapiens, что в переводе с латыни означает человек разумный. Природа подарила человеку разум, и он сам знает это с древнейших времён. Но что такое разум?

Что такое разум и сознание? На этот вопрос пытались ответить тысячи философов со времён античности. Древние греки считали, что разум находится в печени. Нам теперь это кажется очень странным.

Часто философские концепции получались слишком сложными и вопрос не проясняли, скорее даже наоборот. А многие умозрительные эксперименты и логические умозаключения оказывались непродуктивными. Позднее мыслители обратились к данным практических наук: физиологии, экспериментальной психологии, а во второй половине 20-го века к кибернетическим моделям и исследованиям.

Человеческий разум располагается, – если только уместно это слово, – в мозге, который встроен в черепную коробку. Он не доступен для прямого исследования. Человек может смотреть, например, на красный квадрат. Он может его видеть и рассказать о нём своими словами. Но рядом стоящий с ним исследователь не может воспринять то, что воспринимает испытуемый. Он не может посмотреть на мир его глазами. В любом случае он смотрит на мир только своими собственными глазами. Он не может ответить на вопрос: все ли люди видят красный цвет так, как он, или другой человек воспринимает красный цвет так, как он воспринимает жёлтый или зелёный? А как видят мир другие? Как объяснить человеку, который никогда не видел красного цвета, что это такое? Для исследователя это тупиковые вопросы.

Столкнувшись с философскими ограничениями, люди пытались обойти их, настойчиво накапливая философские трактаты на полках многочисленных библиотек. Разум стал изучаться косвенно, по его проявлениям в ходе различных физиологических и психологических опытов. Такими опытами являются не только лабораторные эксперименты и заранее спланированные ситуации. Разум человека проявляет себя всегда и везде в обыденной жизни. И все его проявления и особенности доступны для наблюдения даже, так сказать, невооружённым глазом в простых бытовых и производственных ситуациях, на страницах беллетристики и в эпизодах театральных спектаклей и кинофильмов.

Именно с простого наблюдения начался психоанализ Зигмунда Фрейда. Знаменитый «эпизод с зонтиком» оказался тем толчком, который вызвал цепную реакцию его мысли. Размышления над этим эпизодом привели к созданию самой популярной психологической теории.

Выяснилось, что человек не осознаёт всех своих мотивов, поступков и не может полностью осознавать ситуацию. Если это так, то может ли он полностью владеть ситуацией? Нет, хотя ему почему-то всегда этого хочется. А почему? Задумывались ли Вы когда-нибудь над этим? Он почему-то всегда к этому стремится, и придерживается предпосылки, что это возможно.

Фрейд предложил психологическую модель разума, состоящую из трёх частей: сознание, бессознательное и предсознательное. Позднее Эрик Бёрн разработал свою трёхкомпонентную модель: ребёнок – взрослый – родитель. Всё же, в наши дни самой распространённой является двухкомпонентная модель: сознание и подсознание. Но любая подобная модель – это только очень обобщённая схема интеллекта и лишь только в одном аспекте и только в самом первом приближении.

Что касается механизмов работы разума, то З.Фрейд в числе прочего описал акустический колпак. Вот с этого мы и начнём краткий обзор феноменов и особенностей нашего разума, устройство которого имеет особую архитектуру, отличающуюся от архитектуры наших персональных компьютеров.

Это специфический феномен человеческого разума. Человек, как существо владеющее речью, воспринимает объекты и явления мира по именам (собственным или нарицательным, существительным, глаголам и т. д.). Самое удивительное в этом то, что если вещь или явление не имеет названия (имени), то человек может как бы не видеть даже очевидного. Он становится странным образом как будто бы слепым, как будто его глаза что-то закрывает. Это акустический колпак, надетый набекрень, сползает на глаза (метафора Фрейда). Другими словами, человеческий разум воспринимает мир через фильтр второй сигнальной системы. (Второй сигнальной системой академик Павлов назвал речь).

Существенным является то, что имена – это не только вербальные словоформы или их графическое обозначение (письменная речь). В широком смысле «имя» – это символ. Символ может быть не вербальным, например, пиктограммой или сложным фото– или видеоизображением (такие символы широко распространены в различной рекламе). Символ может быть запахом, жестом или тактильным воздействием, и даже разрушающим агрессивным действием.

Обычно человек считает, что он живёт в каком-то мире, который он может называть реальностью или окружающим миром. В действительности человек живёт в мире имён. Имена – конструктивная, первичная реальность мыслящего интеллекта, и поэтому действительный мир человека, его настоящая реальность – это реализм имён.

Этот феномен связан с другой особенностью: с особой организацией памяти, которая является основой мышления человека.

Современные персональные компьютеры имеют адресную организацию памяти. Каждый бит информации имеет свой адрес, и компьютер может хранить или получить эту информацию по указанному адресу.

Однако в языках программирования высокого уровня и прикладных программах используются обращения по имени, а не по адресу. С компьютером работает человек, а для него это привычный и естественный способ. В процессе исполнения компьютерной программы имена, по которых происходит обращение к информации, преобразуются в машинные коды адресов. Физически компьютер извлекает данные по машинному адресу, а не по имени, но это происходит без участия пользователя.

В голове человека, в отличие от персонального компьютера нет адресов, так же как и нет строго упорядоченных электропроводящих шин (каналов) для передачи информации. Мозг устроен по сетевому принципу. Нейросеть, состоит из многочисленных нейронов, соединённых между собой аксонами. Они передают сигналы через синапсы, но не имеет такой строгой упорядоченности и такой точной повторяемости параметров элементов, как элементы технических устройств.

Клетки головного мозга упорядочены как бы только приблизительно. То есть у разных людей может быть разное количество нейронов, нейроны могут отличаться по размерам и иметь различное количество аксонов. Соединение между нейронами не имеет строгой регулярности. Упорядоченность можно наблюдать только на более высоком уровне структуры (области мозга, органы и т. д.) При этом из-за низкой упорядоченности на уровне клеток у разных людей органы могут очень сильно различаться по размерам, пропорциям и количеству элементов (клеток).

Кроме отличий в структуре мозг человека принципиально отличается от компьютера по способу хранения информации и обращения к информации в памяти. В человеческой памяти нет адресов, обращение может происходить только по имени, и на первый взгляд, с привычной инженерам компьютерно-технологической точки зрения, это кажется просто невозможным. И всё-таки это возможно, раз мы, – люди, – живём и мыслим. Ведь это факт.

В компьютерных программах многие имена входят в цепочки, часто довольно длинные. В таких цепочках одно имя ссылается на второе, второе на третье и т. д. Но в конце цепочки где-то в любом случае должен быть подставлен машинный адрес.

Так как в голове человека нет адресов, а есть только имена, то цепочки имён (и не только словесных, но и любых образных, то есть различных символов) бесконечны. Мышление и память человека организованы по ассоциативному принципу. Человек обладает ассоциативной памятью и воображением. И это тоже удивительный феномен.

В компьютере есть так называемая файловая система. Она не существует физически, это всего лишь правила организации хранения информации в памяти компьютера. Файл – это программно целостный поименованный массив информации, то есть массив информации, имеющей имя, которое называют именем файла. Максимальная длина имени строго регламентирована. Файл имеет также скрытую часть: заголовок, который недоступен пользователю, но в нём содержится важнейшая машинная информация о том, по каким машинным адресам памяти находятся сегменты, из которых состоит файл. Структура заголовка строго регламентирована. Весь файл имеет строго определённый с точностью до бита размер и положение в адресном пространстве.

Такая организация файловой системы возможна и вытекает из принципа обращения к компьютерной памяти по адресам. В человеческой памяти нет адресов, как же устроена его, так сказать, файловая система? Человеческая память заполнена не файлами, а символьно-образными моделями без чётких границ, без чёткого размера, с размытыми метасистемными границами. В моделях нельзя провести чёткую грань между именем, заголовком и прочими сегментами модели. Более того, модель может быть одновременно или последовательно и содержательной моделью и именем (символом) другой модели, и эти её функции трансформируются в процессе мышления. Модели (образы) бесконечно ассоциируют друг с другом, образуя нечто вроде мозаичной матрицы-универсума с подвижными внутренними границами.

В разуме человека происходит бесконечное рекурсивное копирование образов. Разум создаёт модели, затем модели этих моделей, потом модели моделей моделей и т. д. При этом разум сравнивает «всё со всем», он ищет сходство и различия. Разум создаёт аналогии и метафоры, цепочки моделей и развешивает «ярлыки».

Хотя человеческий разум и компьютер сильно различаются, метод вспоминания у человека сходен с поиском в компьютерной базе данных по индексу. Например, если вы не можете вспомнить чью-то фамилию, попробуйте сначала вспомнить первую букву фамилии, называя подряд все буквы алфавита. Затем попробуйте вспомнить вторую и третью буквы. После этого фамилия всплывает из памяти. Буквы фамилии хранятся в памяти как цепочка ассоциированных образов. Такие цепочки Марвин Мински описывает как Knowledge-lines или кратко K-lines в книге «The Society of Mind».

И память, и всё мышление человека организовано по ассоциативному принципу, и при этом в архитектуре разума важное значение имеет восприятие и образование ассоциаций, которые основаны на принципе перцепции.

Перцепция – это распознавание образов. Первым кибернетическим устройством, которое могло запоминать и распознавать образы, был перцептрон Розенбладта. Это устройство основано на революционной идее.

До этого научные и технические попытки создать устройство распознавания были основаны на предположении, что распознавание – это сравнение и поиск совпадений с некоторым шаблоном по принципу подобия. Но такие устройства не работали. Все попытки были безуспешны. Незначительные искажения или изменения образа делают его неузнаваемым для такого устройства.

А вот глаз может распознавать образы не только разного масштаба и ориентации, но и с очень большой степенью искажений и различной степенью сходства, иногда очень отдалённого. Как он это делает? Идея перцепции, практически реализованная в устройстве Розенбладта, состоит в том, что образ распознаётся не по принципу подобия, а по принципу соответствия. И не по шаблону, а по виртуальной матрице, не имеющей буквального, фотографического сходства с образом.

В перцептроне рецепторы (например, фотоэлементы) соединены шинами с запоминающими элементами, которые расположены в виде математической матрицы. Поэтому, информация, которую запоминает массив элементов – это не фотография визуального образа, а видоизменённый, математически модифицированный (как бы закодированный в матрицу) массив информации, нечто вроде голограммы: она не является фотоснимком, не является визуальным подобием первоначального образа, но при этом определённым образом соответствует ему.

* * *

Попробуем понять, что такое сходство (или подобие) и что такое соответствие. Сходство и соответствие здесь, в контексте этой книги, являются важными дополняющими друг друга категориями.

Фотопортрет подобен лицу сфотографированного человека, он похож на оригинал. Снимки двух похожих людей могут быть сходны. Если взять два снимка одного и того же человека, то можно сказать о сходстве до степени полного подобия. Это пример сходства и подобия. Сходны и многие другие вещи: например, изобретения, научные теории и произведения искусства (русский Буратино похож на итальянского Пиноккио). Они всегда имеют преемственность в той или иной степени. Но, конечно, в творчестве сходство не должно быть до степени полного подобия, так как это расценивается как плагиат.

Соответствующие друг другу вещи или элементы могут быть не похожи друг на друга, и при этом являться элементами некоторой структуры. Например, электролампочка и патрон, в который вкручивается эта лампочка – это совершенно разные вещи, но при этом одна соответствует другой. Чтобы соответствовать друг другу, эти непохожие вещи должны иметь какие-то сходные элементы или параметры на более низком системном уровне. В примере с электролампочкой и патроном, такими элементами являются геометрия присоединительной резьбы и электропроводность контактирующих металлических деталей. Значит, соответствующие вещи в чём-то всегда сходны, хотя и различны. Папа всегда чем-то похож на маму, хотя они очень разные.

Таким образом, между сходством и соответствием есть глубокая системологическая связь.

Рассмотрим ещё две философские категории, очень важные для понимания изложенного здесь материала. Это взаимодополняющие категории ретрансляции и репродукции (репликации). Эти категории относятся к процессам копирования и к природе копий.

Ксерокопия или фотоснимок являются ретрансляцией оригинала: документа или окружающей фотокамеру оптической картины. Телепередача – это ретрансляция видео и звуковых потоков через эфир. Копии в таких случая являются «отражениями», рефлексиями. Они имеют сходство или подобие с оригиналом.

А вот, например, воспроизводство потомства через геном (репликатор), напротив, является репродукцией. Об этом можно прочесть в книге Ричарда Докинза «Эгоистичный ген» (Richard Dawkins. The Selfish Gene).

Репликация не является фотографической копией. Можно сказать, что она является не «ксерокопией», а «построением», «созданием», то есть она не копируется по каким-либо фрагментам (по пикселям, например, как в случае фотоизображения), а «создаётся», «строится», «производится» по некоей схеме, математической модели. Эта модель – репликатор. Модель-репликатор не похожа ни на оригинал, ни на копию.

Такую модель можно представить как некое математическое преобразование: «голограмму», матрицу или инвариант. Репликатор не имеет сходства с оригиналом, но соответствует ему. А вот созданная с его помощью репродукция (лат. – «воспроизводство», «воспроизведённое») имеет сходство с оригиналом, но не фотографическое, а в определённых аспектах.

Далее, репликаторами и репродукциями являются виртуальные модели, которые мозг создаёт, познавая этот мир. Р. Докинз предложил понятие «мем» (или «мим», англ. вариант написания в оригинале «meme»), которое хорошо объясняет многие социальные явления, связанные с распространением различных идей и традиций. Мем – это репликатор мысли.

Рассмотрим ещё один пример, из области программирования. Используются два различных метода построения компьютерных изображений: растровый и векторный. В первом случае изображение строится по точкам, во втором с помощью векторов (линий), пространство между которыми закрашивается различными цветами.

Растровая графика – это что-то вроде мозаики. Векторная графика – это что-то вроде контурных рисунков, которые рисуют дети и художники-мультипликаторы.

Первый способ построения изображения – это ретрансляция. Второй способ – репродукция посредством репликации (с помощью репликаторов). Они различны. В первом случае копия подобна оригиналу как слепок, во-втором – в определённых абстрактных аспектах восприятия.

При низком качестве мозаика или фотография выглядят как мутное отражение в зеркале, или как испорченная, «разбитая» кусочная или лоскутная картинка. В противоположность этому контурные рисунки воспринимаются иначе: как в той или иной степени схематичные, мультяшные. Они выглядят как грубые и примитивные, но не «лоскутные».

При высоком качестве оба способа могут давать одинаковые изображения. При достаточно высоком качестве изображения обычный пользователь не различает визуально, каким техническим способом было получено видео или фотоизображение.

Но деление копирования на ретрансляцию и репродукцию достаточно условно. Между ними на самом деле нет чёткой грани. Более того, ретрансляцию можно представить как простой случай репродукции, а репродукцию – как «усложнённую» ретрансляцию.