Мир Политики

После полной потери слуха в 2001 году доктору философии Майклу Хоросту хирургическим путем был вживлен в голову кохлеарный имплант, проще говоря, компьютер. Благодаря чему ученый смог продолжить работу в университете, его мозг научился переводить шумы в сигналы, расшифровывать речь, музыку. В своей новой автобиографической книге "Всемирный разум", выходящей в марте в издательстве "ЭКСМО", Майкл Хорост исследует проблему соединения человеческого разума и технологии. Наука шагнула далеко вперед, научившись вживлять в голову человека компьютер. Но не исчезнем ли мы благодаря такому развитию технологии во Всемирной сети разума, утратив личное общение с себе подобными? "Неделя" приводит главу из книги.

Многое из того, что связано с сознанием, хранится в закодированном виде в мозге и, следовательно, может быть легко расшифровано и приведено в активное состояние. Мы узнаем мелодии независимо от тональности или инструментальной обработки. Для нас при этом важны не абсолютная высота звука или тембр, а музыкальная схема, которой соответствуют проигрываемые звуки. Мы узнаем лица людей независимо от уровня освещенности, расстояния или угла зрения. Узнаем речь, несмотря на акцент, ритм или громкость. Многие нейроученые полагают, что мозг человека хранит инвариантные репрезентации каждого подобного явления, позволяющие нам улавливать суть - какими бы ни были ее поверхностные разновидности. Для активирования этих репрезентаций требуется совсем немного. Например, когда вы видите вспышку молнии, мозгу, чтобы идентифицировать последнюю, не нужно много времени для анализа ее размера, формы, цвета, положения в пространстве и так далее. Ему достаточно ухватить ее часть - общую форму, которая и служит ключом к восприятию. Зрительный сигнал, относящийся к частичному образу объекта, возбуждает несколько нейронов, с которыми связана вся группа, отвечающая за инвариантную репрезентацию, - и вся цепь нейронов активируется полностью.

Это явление называется автоассоциацией: возбуждение части блока памяти активирует весь блок. Разобраться в этом механизме помогает теория Дональда Хебба. Совместно возбуждающиеся нейроны тесно связаны между собой и расположены в непосредственной близости друг от друга. Далее каждый объект представляется в мозге специфической конфигурацией нейронов и их синаптических связей. Поскольку у каждого нейрона есть тысячи синапсов, для хранения знаний существует огромный объем - посредством ассоциирования каждого объекта с уникальной конфигурацией синапсов в группе нейронов.

Тем не менее не стоит уподоблять человеческий мозг почтовому отделению, в котором приходящие сообщения раскладывают исключительно по абонированным ящикам. В концепциях не все столь уж красиво разложено по полочкам. Нейроны, участвующие в создании инвариантных репрезентаций, частично накладываются друг на друга. Один и тот же может служить частью многих воспоминаний и концепций. Более того, они могут соотноситься друг с другом иерархически. Допустим, наш мозг имеет нейронную цепь, ассоциированную с общим представлением о собаке, - концепцию "собака". Однако он располагает и цепями, относящимися к столь концептуальным представлениям, как "немецкая овчарка" и "чихуахуа". Каждое из трех представлений четко отличается ото всех прочих, однако многие нейроны в них используются, так сказать, совместно (...).

Компьютеры весьма слабо справляются с дедуктивными задачами и необходимостью приходить к определенным заключениям о сложившихся отношениях. Разработчик программ Джефф Хокинс аргументированно утверждает, что требовать от машин выполнять подобные операции - ошибочный путь. "Правильные" компьютерные программы ведут анализ, следуя принципу "от общего к частному", и пытаются соотносить объекты, опираясь на их заданную классификацию в иерархическом порядке. Мозг человека, напротив, выводит свои заключения об отношениях очень быстро и эффективно: незнакомый объект сравнивается с наиболее соответствующим ему прообразом, который уже "записан" в нейронных цепях. Например, собака незнакомой породы быстро распознается нами именно в качестве собаки, поскольку нейронная репрезентация собачьих свойств и признаков в нашем мозге - собирательный образ - может быть легко ассоциирована с любым объектом собаковидной формы (...).

Социологи установили, что сообщение может быть доставлено к заинтересованному в нем получателю - в каком бы месте мира тот ни находился - с помощью цепочки, состоящей в среднем всего лишь из шести человек. Мозг устроен похожим образом. Некоторые нервные клетки "общаются" с ближайшими соседями, другие же протягивают нити своих аксонов достаточно далеко, достигая иных областей. Подобные устремленные вдаль соединения служат залогом того, что любая поступающая извне сенсорная информация имеет все шансы быстро дойти до тех нейронов, которые должны ее идентифицировать (...).

Таким образом, чтобы правильно интерпретировать активность мозга, нужно создать компьютер, который бы мыслил как мозг. Подобно нему, такая машина должна иметь множество блоков памяти, организованных в соответствии с принципом малых сетей. Должна уметь строить инвариантные репрезентации и, используя их, вызывать автоассоциации. И наконец, уметь предвидеть и сравнивать свои прогнозы с сенсорной информацией, поступающей благодаря непосредственному опыту общения с окружающей средой. Прогнозирование подобного рода должно служить основой для формирования воспоминаний и перцептивных моделей, а также для деятельности высшего уровня. То есть для создания гипотез и объяснения того, каким образом складываются взаимосвязи между нейронами в соответствующих цепочках. Кроме того, компьютер будущего, который мы имеем в виду, должен - основываясь на анализе проводимых в течение определенного времени наблюдений и с учетом требований постоянной самокоррекции - уметь создавать самые сложные и изощренные модели ментальной деятельности.

Креативные усилия - такие как, например, создание гипотез - сегодня компьютерам недоступны. Однако Хокинс (...) не видит никаких теоретических препятствий для создания такого компьютера, который воспроизводил бы нейронные структуры, отвечающие в головном мозге за предвидения и предсказания. Инженеры в США уже начали широкомасштабные эксперименты по разработке микросхем (чипов), архитектура которых подобна организации нейронных цепей. В Стэнфорде, например, исследователи уже создали "нейроморфический микрочип", самоорганизующаяся схема которого подобна зрительной коре лабораторных животных.

НАУЧНЫЙ ВЗГЛЯД

Запчасти для головы

В одном из рассказов Станислава Лема автогонщик постоянно попадает в аварии, и ему заменяют исковерканные части и органы тела на искусственные. Железные руки-манипуляторы, искусственное сердце, металлические заплатки на черепе. В конце концов от органического тела не остается ничего, и хозяева его "конюшни" требуют признать гонщика своей собственностью, а не нанятым сотрудником. В рассказе есть важное упущение, о котором Лем, разумеется, знал, но для развития идеи пренебрег. Можно заменить руки-ноги, почки-печень, сердце и пищевод с прямой кишкой, но искусственного мозга не существует и скорее всего создано не будет.

Никакого "компьютера" в мозг Майклу Хоросту не вживляли. Его мозг снабдили всего лишь, хотя и это фантастическое достижение медицины, набором электродов, на которые подавали невысокое напряжение, и автору оставалось только запомнить, что вот такой укол - буква "а", а вот такой - "б". Понятно, что научиться слышать таким образом нелегко и вряд ли получится быстро, но ведь и дети в конце концов учатся вычленять из родительского гула слова "пора баиньки" и "прекрати вопить".

Традиционное сравнение головного мозга человека с компьютером - примерно то же самое, что сравнение пассажира трамвая с самим трамваем. Пассажир - он человек, едет куда ему хочется, может вообще из трамвая выйти и пройтись пешком, может заплатить, а может проехаться зайцем. Трамвай едет быстрее, чем идет пешеход, но по единственно доступному ему маршруту, да и вообще делать ничего другого не умеет. Увеличивай память компьютера хоть в миллиард раз, разработай для него хоть самую хитроумную программу - вне заданных в ней алгоритмов наш железный друг ничего сделать не сможет. А у человека есть (хотя и не при всех режимах) свобода воли, не говоря уже о такой непонятной штуке, как интуиция. Можно ли представить себе компьютер с интуицией?

Так что со временем наверняка придумают устройства, которые дадут возможность слепоглухонемому капитану дальнего плавания управлять фрегатом, орать на матросов и стрелять в глаз сомалийского пирата, не попортив шкурку. Но не научат его скучать по оставшейся в кейптаунском порту невесте, сочинять про "дядю самых честных правил" и одалживать сотню приятелю, понимая, что деньги пропали.

Могут возразить, что ничего не мешает изготовить такой... ну хорошо, пусть называется компьютером, полностью аналогичный человеческому мозгу прибор. Сделать это можно будет после того, как нейрофизиологи разберутся с принципами работы мозга. Возражение не принимается, потому что никогда этого не будет. Тайна работы мозга - это и есть тайна Творения. И раскрыть тайну мог бы только Творец. А поскольку в материальном обличье Его не существует и людей создало не Нечто, а Время, то и спросить не у кого. Хотя нейрофизиологические исследования нужно продолжать и даже обильно финансировать.

Автор: Петр Образцов | Источник: Известия науки