Об интеллекте - Блейксли Сандра. Страница 53

Такие разумные машины вполне могут быть вмонтированы в самолеты и автомобили или же размещаться на полках компьютерных лабораторий. В отличие от человека, мозг которого неотделим от его тела, система памяти разумной машины может иметь удаленный доступ к своим сенсорам (или «телу», если таковое у нее имеется). Например, интеллектуальной системе обеспечения безопасности целесообразно иметь сенсоры, расположенные по всей территории фабрики или города, а иерархическая система памяти, получающая информацию от этих сенсоров, может находиться в комнате лишь одного из сооружений. Таким образом, физическое воплощение машины, обладающей искусственным интеллектом, может быть чрезвычайно разнообразным.

Нет никаких оснований предполагать, что разумная машина должна выглядеть, действовать или чувствовать, как человек. Но ее искусственно созданный интеллект позволит ей формировать модель окружающего мира посредством иерархической системы памяти, а также думать о своем мире подобно тому, как мы с вами размышляем о нашем. Мысли и поведение разумной машины могут очень отличаться от свойственных человеку, и все же у нее будет интеллект, который, как мы показали в этой книге, определяется прогностической способностью иерархической памяти, а не человекоподобным поведением.

Главной технической трудностью при создании разумной машины будет создание иерархической системы памяти, которая работала бы подобно памяти головного мозга человека. Эту проблему мы будем решать при помощи связности и емкости.

Начнем с емкости. Кора головного мозга имеет порядка 32 миллионов синапсов [22]. Если мы представим каждый синапс двумя битами (что дает нам четыре возможных значения для каждого синапса), а каждый байт состоит из восьми бит (один байт может представлять четыре синапса), то нам понадобится порядка 8 трлн. байтов памяти. Винчестер современного персонального компьютера имеет 100 млрд. байтов памяти, т. е. нам понадобилось бы порядка 80 современных винчестеров, чтобы получить такой же объем памяти, как у человеческого неокортекса. (Пусть вас не беспокоят точные цифры, мы сейчас работаем над созданием общего представления.) Суть состоит в том, что в лабораторных условиях такая задача вполне решаема, хотя вмонтировать машину такого типа в тостер или карманный компьютер не получится. Важно заметить, что данное количество памяти сейчас вполне подлежит технической реализации, а всего каких-нибудь десять лет тому назад об этом нельзя было и мечтать. Следует также учитывать оптимистический факт: совсем не обязательно воссоздавать всю кору головного мозга человека. Для функционирования большинства приложений и устройств требуется намного менее объемная система памяти.

Возможно, мы начнем конструировать системы памяти в винчестерах или оптических дисках, но в конечном счете нам захочется создавать их на основе кремния. Кремниевые чипы малы по размеру, имеют низкое энергопотребление и очень прочны. Вопрос о том, когда кремниевые чипы памяти обретут достаточную емкость, чтобы стать базой разумных машин, – исключительно вопрос времени. Разумная память имеет преимущества по сравнению с обычной компьютерной памятью. Экономика полупроводниковой промышленности основана на проценте чипов с ошибками. Для многих чипов единственная ошибка уже фатальна. Процент качественных чипов называется выработкой продукта. Он определяет, можно ли будет произвести чип определенного дизайна и продать его с прибылью. Вероятность допущения ошибки возрастает прямо пропорционально размерам чипов, поэтому на сегодняшний день большинство чипов имеют размер небольшой почтовой марки. Промышленность увеличила размер памяти одного чипа не за счет увеличения его размеров, а за счет уменьшения отдельных атрибутов.

С другой стороны, чипы разумной памяти толерантны к наличию ошибок. Как вы помните, ни одна из составляющих вашего мозга не владеет совершенно незаменимым носителем данных. Ваш мозг ежедневно теряет тысячи нейронов, тем не менее ваши интеллектуальные способности притупляются очень медленно – с годами в преклонном возрасте. Чипы разумной памяти будут работать по тем же принципам, что и кора головного мозга, т. е. даже если определенная часть элементов чипа будет неисправна, он все равно будет оставаться рабочим и окупится в экономическом плане. Скорее всего, прирожденная толерантность мозгоподобной памяти к наличию ошибок позволит дизайнерам разработать архитектуру чипов, которые будут значительно превосходить по размеру и плотности современные компьютерные чипы памяти. В результате вполне возможно, что мы сможем создать прототип мозга в кремнии намного раньше, чем сулят прогнозы.

Второе условие, необходимое для создания разумных машин, – это связность. Дело в том, что в человеческом мозге под тонким покрытием коры имеется белое вещество, состоящее из миллионов аксонов. Оно связывает области иерархии коры головного мозга между собой. Отдельная клетка коры головного мозга может быть связана с 5 или 10 тысячами других клеток. Такой тип масштабного параллельного соединения невозможно внедрить на основе традиционных техник производства кремниевых чипов. Последний создается путем нанесения нескольких слоев металла, каждый из которых отделяется от последующего изоляционным веществом. (Этот процесс наслоения не имеет ничего общего со слоями коры головного мозга.) Слои металла вмещают «провода» чипа. В пределах одного слоя «провода» не пересекаются. Поэтому суммарное количество проводных связей в чипе ограниченно. На основе такой связности совершенно невозможно создать мозгоподобную систему памяти, для которой реально необходимы миллионы подобных связей. Кремниевые чипы и белое вещество не очень-то совместимы друг с другом.

Понадобится большое количество инженерных разработок и экспериментальных исследований, прежде чем удастся решить эту проблему. Но направление поиска нам уже известно. Сигналы гораздо быстрее передаются по электрическим проводам, чем по аксонам нейронов. Один провод в чипе может обеспечивать несколько связей, в то время как в мозге каждый аксон имеет отношение лишь к единственному нейрону.

Примером из реальной жизни может служить телефонная система. Если мы будем проводить линию от аппарата к аппарату, то поверхность планеты утонет в джунглях медного провода. Вместо этого все телефоны подсоединены к относительно небольшому количеству высокоемких телефонных линий. Данный метод работает потому, что емкость одной линии намного превышает емкость, требуемую для передачи отдельного разговора. Телефонная система вполне отвечает таким требованиям, ведь один оптоволоконный кабель может передавать порядка миллиона телефонных разговоров одновременно.

В человеческом мозге аксоны проходят между всеми клетками, связанными друг с другом. А вот мы можем создать разумную машину, которая по связности напоминает телефонную линию, где существуют общие связи. Хотите – верьте, хотите – нет, но некоторые ученые многие годы размышляли о том, как можно решить задачу связности чипа по типу мозга. Хотя работа самого мозга оставалась загадкой, тем не менее исследователи верили, что однажды загадка будет разгадана, и тогда мы столкнемся с задачей связности. Мы не будем сейчас рассматривать разные подходы к решению этой проблемы. Достаточно упомянуть, что связность, возможно, является самой большой технической преградой на пути создания разумных машин, но со временем мы сможем преодолеть и ее.

Как только технические решения будут найдены, других значимых препятствий для создания по-настоящему разумных машин не останется. Конечно, придется поработать над уменьшением размеров, затрат на энергопотребление и, соответственно, снижением стоимости интеллектуальных систем, но в целом эти задачи не являются неразрешимыми. Всего за пятьдесят лет мы прошли путь от компьютеров, имевших размеры комнаты, до карманных аналогов. В данном случае мы начнем с довольно высокого технологического уровня, поэтому следует ожидать гораздо более стремительных изменений.