Об интеллекте

В книге рассказывается о том, как протекают мыслительные процессы в человеческом мозге и как проходит сопоставление нового опыта со старыми воспоминаниями. Объясняется, почему современные машины до сих пор не могут сымитировать работу человеческого мозга; рассказывается, как мы вскоре сможем сконструировать высокоинтеллектуальные машины.

Кто должен прочесть книгу?

• все, кто интересуется процессом работы головного мозга и тем, что делает нас сознательными интеллектуальными существами;

• все, кому интересно, сможем ли мы сконструировать высокоинтеллектуальные машины; ? все желающие узнать, принесут ли подобные машины человечеству добро или зло.

Об авторах

Джеф Хоукинс – соучредитель компаний Palm (производство карманных персональных компьютеров и смартфонов) и Handspring (производство карманных компьютеров и коммуникаторов под операционной системой Palm). После разработки коммутатора PalmPilot и смартфона Treo, автор книги начал работать в неприбыльной исследовательской организации Redwood Neuroscience Institute. Именно здесь он разработал некоторые теории, о которых идет речь в книге.

Сандра Блэкслии работала научным корреспондентом в New York Times. Она является соавтором некоторых книг, например «Иллюзии мозга».

Узнайте, почему высокоинтеллектуальные машины будут использовать принципы работы человеческого мозга

В последние десятилетия компьютеры становятся все меньше по размерам, а их возможности расширяются.

Это позволяет ученым строить планы относительно того, чтобы развить возможности компьютеров до уровня человеческого мозга. Хотя быстродействие компьютеров намного выше, чем человеческого мозга, они все еще не стали высокоинтеллектуальными машинами. Компьютеры не могут самостоятельно рассуждать, предлагать креативные идеи, получать знания из окружающего мира.

Все потому, что компьютеры и мозг человека работают на принципиально разных основополагающих принципах.

Компьютеры запрограммированы на определенные действия, и объем их возможных действий изначально ограничен. Они не предназначены для того, чтобы узнавать что-то новое и накапливать информацию для ее дальнейшего использования с целью анализа новой информации в будущем.

Мозг устроен по-другому. Он не запрограммирован изначально на выполнение определенных процессов, но способен понимать и запоминать новое. Это то, что делает нас мыслящими существами.

Один известный компьютер под названием Deep Blue выиграл партию в шахматы у чемпиона мира Гарри Каспарова. Но это случилось не потому, что Deep Blue был более интеллектуальным, чем Каспаров. Профессионал шахматной игры может, взглянув на доску, быстро оценить какой ход будет наилучшим в выбранной им стратегии, и какой ответный ход может последовать. Компьютер, напротив, рассматривает все возможные ходы, высчитывая вероятность победы. То есть, компьютер не понимает смысла шахматной игры, как калькулятор не понимает математических законов, несмотря на то, что отлично справляется с выполнением простых арифметических действий.

В этом случае увеличение мощности процессора или добавление памяти не сделает компьютер более интеллектуальным хотя и ускорит процесс вычислений (а это компьютеры и так уже делают гораздо лучше, чем люди). Тем не менее компьютеры все еще не в состоянии понимать мир и анализировать информацию, которую хранят, так, как это делают люди.

Поэтому первым шагом в процессе разработки интеллектуальных машин является понимание механизмов работы человеческого мозга.

Информация, поступающая от органов чувств, обрабатывается и хранится в виде памяти во многих слоях человеческого мозга

Вы когда-нибудь задумывались над тем, благодаря чему вы можете воспринимать окружающий мир, или над тем, как ваши зрительные, слуховые и вкусовые ощущения трансформируется в опыт, который вы получаете из окружающего мира?

Все это является результатом сложных процессов, которые протекают в вашем мозге, благодаря которым поступающая в мозг сенсорная информация комбинируется с существующей памятью.

Часть мозга, отвечающая за сенсорное восприятие и сознательные мысли, называется неокортексом (neocortex). Когда мы получаем какую-либо информацию посредством органов чувств, неокортекс комбинирует входящую информацию с нашими предыдущими воспоминаниями. Неокортекс состоит из множества слоев, расположенных один над другим, и сенсорная информация, проходя через все слои, обогащается подробным опытом, накопленным в результате предшествующих событий.

Например, вы увидели знакомое лицо. Ваши глаза передали зрительную информацию мозгу. Нижние слои неокортекса передают эту информацию наверх, и верхние слои связывают то, что вы видите, с памятью. Обогащенная таким образом информация передается в более высокие слои мозга, которые позволяют вам идентифицировать человека, например, вашего супруга или босса.

Неокортекс функционирует настолько быстро и эффективно, компилируя информацию, поступающую от органов чувств с ранее полученными знаниями и информацией, что мы просто не замечаем этого процесса. Все это позволяет нам воспринимать мир легко и просто.

Конечно, если вы видите что-то принципиально новое, ни один из слоев неокортекса не может связать это с предыдущим опытом. Такая информация поступает на самый верх неокортекса, где полученная информация закрепляется как опыт для последующего использования.

Таким образом, наш мозг представляет собой постоянно расширяющуюся базу данных, позволяющую анализировать новую информацию.

Наш мозг использует информацию о своих предыдущих реакциях на событие, чтобы предсказывать будущее

Когда вы поворачиваете ключ зажигания в машине, откуда вы знаете, что именно должно произойти дальше? Очевидно, что двигатель начнет работать. Но что позволяет нам предвидеть события в будущем?

Это происходит преимущественно благодаря способу связи воспоминаний, которые хранятся в различных областях головного мозга.

Когда вы делаете что-то привычное, все воспоминания из различных участков мозга, связанные с этим опытом, становятся активными, образуя своеобразный «узор».

К примеру, когда мы слушаем музыку, один из участков мозга сообщает нам о том, что мы слышим ноты, которые можем распознать благодаря предыдущему опыту. Другой участок позволяет распознать слова, и еще один связывает слова и музыку вместе. Когда вся эта информация объединяется, наш мозг знает, что мы слушаем песню.

Подобные связи мозга позволяют нам предсказывать будущие события, поскольку, как только мы получаем какую-либо информацию посредством органов чувств, наш мозг ищет похожую информацию в своей «базе данных». Активизируются те же нервные клетки, которые были задействованы раньше, и мозг получает информацию не только о том, что было сделано в предыдущий раз, но и о том, что за этим последовало. Поэтому мы знаем, как будут развиваться определенные события в будущем.

К примеру, когда мы видим, что загорелся зеленый свет на светофоре, мы знаем, что в предыдущих случаях после этого начинали двигаться машины. Мы не можем быть точно уверены, что произойдет именно это, но, основываясь на предыдущем опыте, наш мозг делает такое предположение.

Таким образом, хотя мы и не можем точно предсказать будущее, наш мозг способен строить предположения. Всякий новый опыт позволяет нам совершенствовать и адаптировать предсказания к конкретной ситуации. В этом заключается процесс постоянного обучения.

В следующей главе мы узнаем, как понимание процесса человеческого мышления может быть использовано для создания высокоинтеллектуальных машин.

Нейронные сети не могут сымитировать сложный человеческий мозг

Сейчас ученые уже знают, что они не могут создать по-настоящему высокоинтеллектуальную машину на основе развития традиционных компьютеров. Как только это стало очевидным, они начали использовать другой подход, основанный на развитии нейронных сетей, то есть машин, которые функционируют по образцу человеческого мозга, информация в которых передается посредством искусственных нейронов.

В отличие от традиционных компьютеров, в таких машинах нет центрального хранилища данных: память и знания распределены по всему «мозгу компьютера» в виде широкой сети нейронов. Нейронные сети строятся по образцу человеческого мозга.

Например, в качестве входных параметров для нейронной сети мы задаем буквы “a” и “n”. Входной нейрон связан с множеством остальных, и ввод начальных параметров, активизирует другие нейроны. В результате по всей нейронной сети проходит волнообразная активация определенных нейронов. Сила каждого ответного сигнала, получаемого от нейронов, будет различной, в зависимости от того, насколько чувствителен каждый нейрон к комбинации “a” и “n”. Наиболее сильные связи дадут самые сильные ответные сигналы, которые в конечном счете и определят ответ нейронной сети на начальное раздражение. Какие же нейроны будут наиболее чувствительными к комбинации “a” и “n”? Вероятно, те, которые связаны со словом “an”; поэтому на выходе нейронная сеть даст это слово.

На сегодняшний день подобные искусственные нейронные сети все еще очень просты, чтобы сымитировать сложные процессы, протекающие в человеческом мозге.

Например, в нейронных сетях информация движется только в одном направлении. В человеческом мозге, напротив, существует обратная связь, позволяющая более развитым участкам мозга влиять на движение сигнала. Это то, что позволяет нам долго размышлять над тем, где мы что-то видели, а затем вспоминать.

Второе ограничение связано с тем, что нейронные сети не позволяют создать хранилище данных, поэтому они не предназначены для накопления информации о том, какие входные параметры были получены ранее. То есть, невозможным является процесс обучения для последующего использования данных.

Дальше мы узнаем, как ученые пытаются улучшить нейронные сети, чтобы создать понастоящему высокоинтеллектуальные машины.

Вероятно, в ближайшем будущем ученые смогут создать высокоинтеллектуальные машины

Итак, как далеко мы находимся от создания высокоинтеллектуальных машин? По правде говоря, далеко, но не настолько, как вы могли подумать.

Первая задача, с которой необходимо справиться, заключается в том, чтобы обеспечить машины такой же памятью, какой обладает человеческий мозг. Для этого потребуется примерно восемь триллионов байт памяти. Современные компьютеры имеют не больше 100 миллиардов байт, то есть необходимо добиться существенного увеличения объемов памяти машин.

Сейчас это уже вполне решаемая задача. Такие компьютеры могли бы быть созданы, но для удобства практического использования важно также обеспечить их относительную портативность и компактность.

Этого также можно добиться благодаря силиконовым чипам – маленьким, прочным и с небольшим энергопотреблением. Возможно, в недалеком будущем будут созданы чипы, превосходящие человеческий мозг по объему памяти.

Но существует еще одна сложность: нервные клетки мозга соединены с тысячами других клеток. Чтобы сымитировать человеческий мозг, необходимо обеспечить наличие таких же взаимосвязей и в машине. Это уже более сложная задача. Ученые пока не знают, как байты в силиконовом чипе можно соединить подобным образом.

Одним из возможных решений является использование одноволоконных оптических кабелей, которые могут быстро передавать большое количество информации. Они были разработаны телекоммуникационными компаниями, чтобы иметь возможность одновременно передавать миллионы разговоров по одному кабелю.

Если ученые продолжат работу в этом направлении, мечта о создании высокоинтеллектуальных машин станет, наконец, реальностью, тем более что уже есть возможность преодолеть все технические сложности.

Высокоинтеллектуальные машины не станут угрозой для человечества, а, напротив, обеспечат многочисленные преимущества

Всем, кто немного знаком с фантастикой, хорошо известен этот сценарий: машины приобретают самостоятельность и восстают против людей. К счастью, подобное возможно только на страницах книг, и высокоинтеллектуальные машины будущего имеют мало общего с подобными вымышленными роботами-убийцами.

Беспокойство по поводу того, что машины могут чувствовать себя в рабстве у людей необоснованно. Интеллект машин будет основываться на принципах работы неокортекса, поэтому высокоинтеллектуальные машины не смогут испытывать чувств или эмоций. Человеческие эмоции, подобные страху, любви и ненависти, возникают не в неокортексе, а в другой, более примитивной части мозга. До тех пор, пока эта часть мозга не будет имитирована в машинах, они не будут походить на людей в этом аспекте, а будут просто полезными инструментами безо всяких эмоций.

Высокоинтеллектуальные машины не будут вредить человечеству, но обеспечат многочисленные преимущества, некоторые из которых пока даже сложно представить.

Память высокоинтеллектуальной машины может значительно превышать человеческую, и поскольку машины не умирают, они смогут накопить огромные объемы информации, гораздо большие, чем отдельный человек. Это позволит машинам предлагать идеи, которые не смог бы придумать ни один человек.

К примеру, высокоинтеллектуальные машины смогут в корне изменить подход к составлению прогнозов погоды. Используя датчики погоды по всему миру, высокоинтеллектуальная машина сможет собрать огромный объем данных и получить полную картину процессов, происходящих в природе. Люди сейчас не могут сделать ничего подобного, поскольку системы предсказания погоды очень сложные, а машина сможет понимать погоду, как мы понимаем язык, и сможет распознавать то, что скрыто от людей.

Очевидно, что высокоинтеллектуальные машины будут превосходить человека по способностям мыслить и обрабатывать знания. Но бояться нечего, поскольку это обеспечивает грандиозные выгоды для всего человечества.

Итак, основная идея книги:

Компьютерам пока еще далеко до интеллектуальных возможностей человеческого мозга. Они не могут воссоздать процесс нашего мышления, учиться или использовать ранее полученные знания, чтобы предсказать будущие события. Для приобретения подобных способностей компьютеры должны быть спроектированы на основе нейронных сетей, которые будут работать по принципу человеческого неокортекса. К счастью, технологические препятствия для создания подобных машин постепенно исчезают.

Практические советы:

Почему мы так долго не можем создать высокоинтеллектуальную машину?

Человеческий мозг представляет собой чрезвычайно сложную систему, состоящую из нервных клеток. Эта система не может быть сымитирована в рамках развития традиционных компьютеров, которые не способны воспринимать окружающий мир и обучаться чему-то новому.

Как наш мозг может предсказывать будущие события, основываясь на предшествующем опыте?

Вся информация, получаемая мозгом от органов чувств, последовательно активизирует память в различных участках головного мозга. Когда вы сталкиваетесь с подобной информацией вновь, ваш мозг узнает ее и вспоминает, какие его участки были задействованы прошлый раз, и, активируя их вновь, получает информацию о возможных вариантах дальнейшего развития событий на основе предыдущего опыта.

Можем ли мы и должны ли мы создавать высокоинтеллектуальные машины?

Технологические препятствия, которые стоят на пути создания нейронной сети, работающей по принципу неокортекса человеческого мозга, могут быть преодолены уже в ближайшем будущем. Такое развитие не станет угрозой для человечества, а, напротив, обеспечит огромные выгоды.

Мысленный эксперимент

Проведите небольшой мысленный эксперимент: представьте, что каждый компьютер в вашем доме в несколько раз «умнее» вас. Как бы вы использовали такие способности машин? Какие бы задания вы им поручили? Как бы вы провели свободное время?

Мозг – это особый орган. Никогда не делайте ничего такого, что может его разрушить

Понадобились миллионы лет эволюции, чтобы человеческий мозг стал таким сложным и сильным, каким он является сейчас. Об этом никогда нельзя забывать. Некоторые люди разрушают мозг, употребляя, например, наркотики или злоупотребляя алкоголем. Это непростительное расточительство. Вы должны делать все возможное, чтобы поддерживать ваш прекрасный мозг в наилучшей форме

Источник: m.vk.com

Комментарии: