Об ИИ без мифов. Путеводитель по истории Искусственного Интеллекта - Черняк Леонид

Винер предполагал, что Питтс способен создать более реалистичную статистическую модель мозга с возможностью масштабирования до сотен миллиардов нейронов и к тому же пригодную к обучению. Для материализации таких моделей требовались компьютеры, поэтому Винер, в свою очередь, в 1945 году он познакомил Питтса с Джоном фон Нейманом, позже последний тоже вспоминал о сильном впечатлении, произведенным на него юным дарованием. В результате этой и других встреч сформировалась группа будущих отцов-основателей кибернетики в составе Винер, фон Нейман, Мак-Каллок, Литтвин и Питтс. Невероятно, но в этой когорте признанных гениев, куда вошли мировые светила, двадцатидвухлетний Питтс выделялся не только умом, но и эрудицией. Мак-Каллок писал: «Никто из нас и подумать не мог о публикации статьи без его одобрения и корректив. Он, без сомнения, был неформальным лидером нашей группы». Литтвин, со своей стороны, дал следующую характеристику: «Он обладал несравненной эрудицией в химии, физике, истории, ботанике. <…> В ответ на любой заданный вопрос он давал развернутый текст. Весь мир представлялся ему связанным сложным и необычным способом».

При всем желании невозможно зрительно представить себе Питтса руководящим Винером и фон Нейманом. Высочайшую оценку таланту Питтса давали многие, в том числе его первый научный руководитель Рудольф Карнап: «Он остался в моей памяти самым универсальным ученым из всех встреченных мной. Он мог говорить с равным успехом о химии красителей, о биологии млекопитающих, о травах, грибах и птицах Новой Англии. Он знал нейроанатомию и нейрофизиологию по первоисточникам, для этого он изучил греческий, латынь, итальянский, португальский. При этом мог ремонтировать электрические приборы, заниматься сваркой, чинить проводку и радио. За свою долгую жизнь я не видел человека, в котором бы так сочетались эрудиция и практические умения».

В 1946 году двадцатитрехлетний Питтс уже преподавал в МТИ математическую логику и работал вместе с Винером над статистической моделью мозга. Его целью было создание трехмерных статистических нейронных сетей. По мнению коллег, назвать эту задачу амбициозной значило ничего не сказать, но, зная потенциал Питтса, никто не выразил сомнения в его способности решить ее. В 1954 году журнал Fortune составил список 20 выдающихся ученых не старше 40 лет. Его возглавили биолог Джеймс Уотсон, будущий лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1962 года за открытие структуры молекулы ДНК, Клод Шеннон, математик, создатель основ статистической теории информации, и в нем стоял Уолтер Питтс. Трагично, что, попав в эту звездную компанию, он в ней не удержался, выходцу из трущоб не суждено было достичь академических высот.

На пути к кибернетике

Статья «Логическое исчисление идей, относящихся к мозговой активности» (A logical of the ideas immanent in nervous activity, 1943) стала поворотным моментом в деятельности дуэта Мак-Каллок и Питтс. Не только потому, что младший его участник в том же году зажил автономной жизнью сотрудника МТИ в лаборатории Норберта Винера, но и потому, что оказался достигнут некоторый барьер, дальнейшее изучение деятельности мозга требовало иных подходов. В последующем оказалось, что исследования нейронных сетей Мак-Каллока и Питтса важны не столько для нейрофизиологии и биофизики, сколько для создания существенно менее сложных и полностью формальных искусственных нейронных сетей (ANN), они стали теоретической основой коннекционизма. Мак-Каллок и Питтс стремились к более глубокому познанию тайн мозга, понимая, что реальный биологический мозг устроен намного сложнее, чем любые умозрительные модели, размышляя в этом направлении, они в конечном итоге пришли к кибернетике.

Непосредственный импульс для движения в направлении к кибернетике Мак-Каллок и Питтс в очередной раз получили от Джефри Литтвина, исследовавшего механизм зрения лягушки; он работал в МТИ совместно с чилийским биологом Умберто Матураной (Humberto Maturana,1928–2021). В последующем Матурана стал выдающимся кибернетиком, одним из авторов концепции аутопоэзиса, постулирующей, что способностью к самовоспроизводству, или репликации (аутопоэзису по-гречески) обладают только живые существа, в том числе человек. Только биологические создания могут порождать себе подобных, в природе нет разделения на производителя и произведенный продукт, как в искусственно созданных системах, в том числе и системах с AI. Понимание этой концепции имеет значение для тех, кто пытается рассуждать о Сильном или Общем AI. Теория Литтвина и Матураны, столь сильно повлиявшая на дуэт MCP, была изложена в статье «Что глаза лягушки говорят мозгу лягушки» (What the Frog's Eye Tells the Frog's Brain).

О кибернетике

Прежде чем перейти к рассказу о роли, сыгранной Мак-Каллоком в становлении кибернетики, несколько уточняющих слов о ней, поскольку нет научного направления с худшим определением, чем это. Проблему определения кибернетики иллюстрирует такой анекдот: «Перед казнью троим приговоренным предлагают исполнять их последнее желание. Верующий просит пригласить священника, профессор кибернетики – предоставить ему возможность дать еще одно свое определение этому предмету, а его ученик оказался хитрее всех – он попросил казнить его после учителя, чтобы суметь послушать это определение».

Нередко кибернетику, особенно в русскоязычной литературе, называют наукой об общих законах управления в машинах и живых организмах и ее возникновение связывают с необходимостью создания сложных систем автоматического управления. Это определение имеет право на существование, но при этом надо учитывать, что оно относится лишь одному из разделов кибернетики – к теории автоматического управления (ТАУ), к этой теории не сводится вся кибернетика, она использует кибернетический подход наравне с психологией, биологией и другими науки.

А собственно кибернетика с науковедческой точки зрения и вовсе не наука, ней нет таких обязательных атрибутов науки как предмет, теория и гипотеза, метод и факты. По существу кибернетика – это междисциплинарный или даже внедисциплинарный подход к любым управляемым и служащим какой-то определенной цели сложным системам – к их структурам, ограничениям и возможностям. Подобного рода системы невозможно описать только через свойства отдельных элементов, а лишь с учетом их взаимосвязей. Множество элементов таких управляемых систем объединяется в единую систему посредством обратных связей, так принято говорить в кибернетике, или круговой причинностью, как называют эти связи в близкой по смыслу Общей теории систем, разработанной Людвигом фон Берталанфи (Ludwig von Bertalanffy, 1901–1972).

Кибернетика возникла в конце 40-х – начале 50-х годов в США в ответ на сложившиеся запросы со стороны разных дисциплин, столкнувшихся с системными сложностями, а местом своего появления на свет она обязана тому, что собственный научный потенциал этой страны был существенно усилен лучшими умами, успевшими эмигрировать из Европы. На возникновение кумулятивного эффекта, приведшего к появлению кибернетики, повлияло и то обстоятельство, что гении-эмигранты поселились компактно на ограниченном пространстве нескольких научных центров Восточного побережья США. Здесь накопилась необходимая критическая масса, возникла цепная реакция и произошел интеллектуальный взрыв. Он выразился в том, что математики, биологи, социологи, лингвисты, психологи и психофизиологии независимо друг от друга, но тем не менее синхронно по времени, пришли к выводу о необходимости системного переосмысления происходящего в их предметных областях. Физиков, химиков и представителей других естественных наук среди них не было, они были отвлечены созданием ядерного оружия и решением других военных задач.

Кибернетические конференции Мэйси

Центром кристаллизации, местом, где можно было обсудить общие вопросы, волнующие представителей разных научных направлений, стали ежегодные конференции, вошедшие в историю науки как Кибернетические конференции Мэйси (Macy cybernetics conferences). Эти конференции были частью более широкой программы конференций, спонсированных филантропическим фондом Josiah Macy Jr. Foundation с 1930 по 1960 год. Кибернетические конференции проходили в Нью-Йорке ежегодно с 1946 по 1953 год, их главным организатором, бессменным модератором и душой был Уоррен Мак-Каллок с его выдающимися способностями выступать в своем качестве collaborator. Подготовительная встреча, предшественница будущих конференций, состоялась в мае 1942 года, ее организаторами стали Уоррен Мак-Каллок, Артуро Розенблют, Грегори Бэйтсон, Маргарет Мид и Франк Розенблатт. По первоначальному замыслу они ставили своей целью объединение людей разных специальностей, в том числе инженеров, биологов, антропологов и психологов, в одну творческую группу для совместных исследований, связанных с работой мозга. В какой-то мере они предвосхитили Дартмутский семинар, но их замысел этой группы был гораздо шире и отличался, скажем так, опорой на науку. Вторая мировая война воспрепятствовала немедленному продолжению начинания, однако на время вынужденного затишья Мак-Каллок сумел сохранить энтузиазм с тем, чтобы вернуться к организации конференции. Он возглавлял конференцию на протяжении девяти лет, чем заслужил звание вечного президента конференций Мэйси. В обновленном составе оргкомитета доминировали Норберт Винер, Джон фон Нейман, Уолтер Питтс и другие математики, это математическое лобби естественным образом сместило акценты, в результате чего лингвисты и другие гуманитарии оказались на периферии. Психолог Грегори Бейтсон с грустью заметил по этому поводу: «Никто из нас, занятых социальными дисциплинами не пройдет по критериям Питтса еще лет 30».