На сайте Мозг.ру мне кажется очень уместным порассуждать о нашем человеческом мозге. Хочу поделиться впечатлениями о неординарной книге, которую я недавно читал: "The age of spiritual machines", автор Ray Kurzweil, ее подзаголовок "When computers exceed human intelligence" и стал названием этой заметки. Она сопоставляет характеристики и способности человеческого мозга и компьютерных систем, рассказывает о зарождении и эволюции интеллекта, о том, как наша жизнь будет радикально изменена в ближайшие десятилетия. Книга напичкана фактами и различной интересной информацией о компьютерных и прочих продвинутых технологиях и их практическом применении. Попробую поделиться некоторыми из тезисов книги. Вы знаете, что современные компьютеры очень быстро считают. Вы, наверное, также знаете, что, несмотря на всю шумиху о т.н. искусственном интеллекте (artificial intelligence), все, чего добились (пока) разработчики таких систем - это решения узкоспециализированных задач типа распознавания символов, игры в шахматы, управления системами наведения ракет, сочинения музыки и т.п. Никакую из этих систем никак нельзя назвать одушевленной - она мыслит согласно алгоритмам, определенным ее создателями и неспособна порождать "самостоятельные" мысли и решения. И, следовательно, никогда не будет способна это делать. Так ли это? Курцвэйл считает, что в ближайшие несколько десятков лет компьютерные системы достигнут уровня человеческого интеллекта и превзойдут его, в результате чего наша цивилизация претерпит ряд головокружительных измнений.
Аргументация его очень сильна и состоит из множества объективных фактов и ссылок, да и поверить ему легко, т.к. он не просто писатель-футурист, а успешный изобретатель, ученый и бизнесмен, который создал несколько компаний, связанных с искусственным интеллектом (распознавание речи, синтез речи, генерация музыки и многое другое ) - и заработал на этом немало денег. (Сходите на его сайт www.kurzweiltech.com. Промимо всего прочего, там можно загрузить программку, которая генерирует очень даже сильные стихи - очевидно, на английском языке). В 1988 году он написал книгу "Век умных машин", и очень многие из его прогнозов в этой книге сбылись, в том числе прогноз, что компьютер превзойдет человека в игре в шахматы к 1998 году (это на самом деле и произошло - в 1997 году)
Итак, информация к размышлению:
- Процесс эволюции постоянно экспоненциально ускоряется. Жизнь зародилась на земле порядка 3.5 биллионов лет назад. Многоклеточные организмы появились 700 миллионов лет назад. Млекопитающие унаследовали землю от динозавров 65 миллинов лет назад. Человекообразные существа появились на свет порядка 15 миллионов лет назад. Гомо сапиенс возник около 300 тысяч лет назад. Наш собственный вид (гомо сапиенс) возник всего 40 тысяч лет назад. Что дальше? Машинный интеллект?
- Сейчас группы ученых по всему миру заняты проектом декодирования генетического кода (текущий прогноз завершения - 2005 год). Молекула ДНК содержит до нескольких миллионов звеньев, каждое звено - это один из четырех нуклеотидов. Специальные механизмы в организме (т.н. энзимы) могут реплицировать молекулы ДНК и транслировать закодированную информацию в построение определенных протеинов и формирование структуры и поведения каждой клетки организма. Согласно расчетам, генетический код человека содержит примерно 6 биллионов битов информации. Причем, похоже, что 97% этого кода не содержит полезной информации и содержит некий "отходы" программного кода эволюции. (эти 97% кода даже "не обсчитываются" - т.е. не влияют на формирование протеинов при зарождении и росте организма). Таким образом, активная часть генетического кода человека составляет порядка 23 мегабайт - меньше объема кода Микрософт Ворд! Причем и это код наполнен очевидными повторениями: например, в нем есть такая последовательность Alu, которая состоит из 300 звеньев и повторяется в ДНК более 300 тысяч раз, составляя 3% генетического кода человека.
- На данный момент ученые не знают точного предназначения и алгоритмов работы большинства участков мозга, однако достаточно уверенно сходятся на том, что математическая модель т.н. нейронных сетей чрезвычайно близко отражает сущность работы человеческого мозга. Программы, использующие многоуровневые нейронные сети, уже давно успешно используются, например, глобальными инвестиционными компаниями для принятия автоматических решений в ходе торговли на финансовых рынках.
- Человеческий мозг содержит 100 биллионов нейронов. Каждый нейрон имеет порядка 1000 соединений с соседними нейронами, давая нам 100 триллионов соединений. Мощь человеческого мозга в том, что все нейроны могут работать параллельно. Его слабость в том, что каждый нейрон может обрабатывать не более 200 операций в секунду. Таким образом, мощность человеческого мозга может быть оценена в 20 миллионов биллионов операций в секунду. Современный компьютер стоимостью 2000 долларов со слабенькими возможностями параллельной обработки может дать порядка 2 биллионов операций в секунду, то есть в 10 миллионов раз меньше.
- Все, наверное, слышали о законе Мура (Moore's law), это некое эмпирическое статистическое наблюдение о том, что вычислительная мощность компьютеров удваивается примерно каждые два года. Что интересно, эта статистика неплохо отражает прогресс вычислительной техники с 1900 года, когда еще никакого и Мура то не было, по сей день. Экстраполируя закон Мура, мы получаем что к 2020 году вычислительная мощность персонального компьютера достигнет уровня человеческого мозга. А суперкомпьютеры должны достигнуть этой мощности уже к 2010 году. Один из известных аргументов против такой эсктраполяции - это то, что современные технологии скоро дойдут до предела своих возможностей, и дальнейший рост вычислительной мощности комьпютеров остановится. Однако автор приводит подробную информацию о ряде новых технологий, которые сейчас находятся в стадии прикладных исследований и находятся на этапе практической реализации - фотонные вычислительные системы, квантовые компьютеры, нанотрубки (nanotubes). Вот вывод-прогноз автора, который поразил меня больше всего: Те из нас, кто доживет примерно до 2029 года, смогут существовать в виде "программного обеспечения". Ваш мозг можно будет отсканировать, его нейронные схемы можно будет загрузить в компьютер, и таким образом обеспечить себе виртуальное бессмертие. Я только коснулся поверхности, описывая книгу. В ней самой вы найдете и информацию об алгоритмах построения систем искусственного интеллекта, и непосредственные прогнозы автора о том, как мы будем жить и взаимодействовать с окружающим миром через 10, 20, 50 и 100 лет. Для тех из вас, кто заинтересовался этой книгой: сходите на сайт издателя, там есть целая глава из книги и множество линков на темы, обсуждаемые автором : www.penguinputnam.com/kurzweil/