Первая 1/8-я часть.
Введение
Несмотря на большие успехи, достигнутые на сегодняшний день в фундаментальных и прикладных исследованиях по искусственному интеллекту, до сих пор остается открытым принципиальный и, возможно, самый животрепещущий вопрос: поддается ли человеческое сознание моделированию?
Этот вопрос имеет достаточно широкий спектр интерпретаций:
- Не может ли наш мозг выполнять какие-то действия, которые невозможно описать через вычисление?
- Смогут ли компьютеры будущего действительно быть разумными?
- Обладает ли наука достаточной компетентностью для того, чтобы решать задачи, относящиеся к сознанию человека?
На протяжении последних десятилетий многие ученые – психологи, физиологи, математики, кибернетики, – специалисты в области ИИ – активно занимались этой проблемой, приводя множество аргументов в пользу как положительных, так и отрицательных ответов на поставленные вопросы [Поспелов, 1998], [Серл, 1990]. В [Чайлахян, 2001] приводится обзор состояния дел в этой области, в котором преимущественно упоминаются и цитируются работы, подтверждающие ту точку зрения, что управление в мозге и управление в искусственных системах имеют принципиальные неустранимые различия – и, говоря словами Г. Дрейфуса, «мышление без тела невозможно». Основные аргументы в пользу этого утверждения состоят в том, что в естественном разуме физические и информационные процессы протекают в теснейшей взаимосвязи, – в отличие от любого робота, в котором информационные процессы никак не связаны с «физиологией».
С другой стороны – вычислениями можно было бы моделировать достаточно большой спектр умственной деятельности человека, но не всё, что является принципиально возможным, – осуществимо на техническом уровне. При формализации интеллектуальных процессов, и особенно при их компьютерной реализации, приходится постоянно сталкиваться с проблемой вычислительной сложности. «Вычислительная сложность грозит нам полным тупиком, если не призвать на помощь всё тот же первоисточник – мозг, которым еще недавно пренебрегли ввиду его медленности и якобы ненадежности» [Кузнецов, 1998].
Там, где человеческий интеллект прибегает к образному мышлению, когда человек постигает задачу «в целом», – без разделения на компоненты, – в искусственной модели необходимо прибегать к символьно-логическому представлению. Приходится производить декомпозицию целого на компоненты (что всегда или почти всегда происходит с потерей части смысла), обрабатывать каждый компонент в отдельности, – за счет этого количество вычислений нарастает лавинообразно, и вычислительная работа становится настолько громоздкой, что ее нельзя выполнить в режиме реального времени.
В настоящей статье рассматривается еще один взгляд на указанную проблему – предпринимается попытка наметить подходы к созданию математического аппарата, который мог бы имитировать некоторые виды интеллектуальной деятельности мозга. Попытка эта в какой-то степени пробует свести вместе две метафоры «человек – это машина» и «человек – это животное» [Арбиб] – охватывая с одной стороны, физиологические особенности строения мозга, и с другой – ряд «кибернетических» свойств сознания и памяти человека.
Предложенный подход комбинирует в себе ряд различных, казалось бы, ничем не связанных направлений, – таких как нанобиология, квантовая механика, оптическая голография, фрактальная теория и самоподобные структуры.