Кухонная философия или ещё раз о смысле жизни

Рассуждения о найденном смысле жизни и об устройстве вселенной смешны, когда претендуют на всеохватность и полноту. То, что я изложу ниже, скорее забавная мысль, занятная модель, умозрение, которое можно покрутить в голове так и эдак и вывести из него любопытные следствия.

Но сперва некоторые предпосылки.

Если вы когда-нибудь садились писать компьютерную программу, то наверняка разделите моё детское удивление странности устройства мира: отчего выходит так, что трудная, долгая, нудная для меня задача — скажем, численно взять интеграл от функции на отрезке — программируется совсем просто и ничего не стоит компьютеру, в то время как простейшая, даже едва ли осознаваемая задача — скажем, выделить, обвести прямоугольником какой-нибудь объект на данной картинке, требует от программиста куда большего искусства. Вообще же задача компьютерного зрения сложна чрезвычайно и не вполне ещё решена. Так вот — детское моё недоумение — отчего же всё наоборот? Почему сложное для меня машине просто, сложное для машины для меня, напротив, так легко, что даже незаметно.

Ясно, что чем проще, чем лучше формализовано правило какого-либо вычисления, тем легче заставить компьютер произвести расчёт. Современных мощностей с лихвой хватает почти для всего — с трудом, разве что, находят новые простые числа, да ещё предсказание погоды требует предельного напряжения, самых мощных систем.

Но вот индустрия взялась за решение сложных задач — взялась давно, но ощутимых успехов добилась в последние десять, может быть, пятнадцать лет. Это упоминавшаяся уже задача компьютерного зрения — научить машину видеть на картинке, в наборе пикселей, предметы, находить людей, по чертам лица отличать одного человека от другого; несколько особняком — задача различить движущийся объект, отследить его перемещения, если речь идёт о видео. Хорошо продвинулась вперёд и мечта многих фантастов — машинный перевод. Результаты его стали заметно лучше и порой приближаются уже по качеству к подстрочнику. Распознать речь в потоке аудио-информации — на наших глазах ставшая реальностью мечта: встроенные помощники на телефонах вполне неплохо понимают английскую речь и даже порой поддерживают видимость диалога. Компьютер научился играть в шахматы, что казалось когда-то вовсе невозможным. Появились и развились чрезвычайно сложные системы хранения информации, которые — по крайней мере в задумке — позволяют пользователю общаться с собою на довольно простом, высокоуровневом языке запросов, скрывая очень многое — от способа непосредственного хранения до оптимизации запроса. К слову сказать, решающим, переломным фактором в задачах перевода и обучению шахматам стали именно громадные базы данных — примеры переведённых текстов и примеры сыгранных партий, базы и алгоритмы их анализа — машинное обучение, нейронные сети.

Так вот, индустрия решает вполне прикладные задачи и добивается, пусть и с трудом, заметных успехов. Проговорим вполне очевидную мысль — сейчас вся совокупность программного кода, написанного человечеством, взятая вместе с сетями, серверами, системами распределённого вычисления и прочим, стремительно проходит ту же самую эволюцию, что проходил когда-то человек, становясь, собственно, человеком. Лягушки, скажем, умеют различать только движущиеся предметы. Отчего так? Да ведь и в наших моделях проще различить движение, чем распознать статическую картинку. Проходя заново, на совсем другой основе, но повторяя эволюцию мозга, создавая собственное подобие, столь далёкое пока от нас, мы заглядываем внутрь самого сложного из известных нам объектов — человеческого мозга. Мы куда точнее можем представить, с какими именно задачами сталкивается он, позволяя нам видеть, слышать, помнить, сознавать себя.

Опять же, очевидный вывод — моделирование собственного разума является способом, инструментом самопознания. Литература и религия давно бьются над пониманием души, сознания; психология со своей стороны подступается к вопросу; биологи, изучая устройство мозга, — со своей.

Но вот представим, что перед нами компьютер, где запущена большая и сложная, неплохо работающая программа. Пользователь может нажимать кнопки, вводить команды, и видеть, как она работает — где-то гладко, а где-то шершаво. Физик может попытаться нарезать на тонкие пласты процессор и тем самым изучить его, понять принципы работы. Можно пытаться даже по анализу ячеек памяти (а для этого нужно понять устройство жёсткого диска — различить биты информации) попытаться восстановить состояние системы. Но даже получив полное и верное состояние — набор нулей и единиц — нужно ещё восстановить заложенную логику, мысль. Безусловно, эту работу, анализ снизу, и можно, и должно проделать, но объём её представляется огромным уже сейчас, на современном этапе развития техники. Анализ же со стороны пользователя ограничен принципиально, ибо слишком многое скрыто от него приятной внешней картинкой.

Но что если мы напишем свою, другую программу, которая выполняет те же задачи? С хорошей вероятностью наткнёмся на большинство трудностей, которые приходилось как-то решать тем, кто писал вот эту, нами анализируемую. Наверняка где-то мы разойдёмся и, возможно, сильно, но в целом куда лучше будем представлять внутреннее её устройство, будем знать, где искать. Ровно так же анализировать устройство мозга проще, если иметь под рукой хотя бы какую-то рабочую модель его подсистем, вполне доступную нашему анализу.

Но это всё не то, всё — подводка. Нужно двигаться дальше, но чуть задержусь — попытаюсь и себе и вам ответить на тот мой давний, детский вопрос, изложенный в самом начале рассуждения.

Почему машине просто сложить два огромных числа, а мне — совсем нет? Почему услышать слово мне легко, а для неё — труд? Вероятно, потому, что мы, обладатели разума, пользователи программы, можем пользоваться только тем, что выведено в интерфейс этой программы. Вся кухня от нас спрятана, скрыта, там, под тонкой кожицей внешних приличий скрипят и крутятся страшные шестерни, большие вычислительные мощности, но доступ к ним даётся в обход, опосредован. Те немногие, кто нашёл дорогу, могут выполнять в уме операции длинной арифметики, ну или использовать мозг более полезным образом.

Но ладно, идём дальше.

Есть в программировании метод, который призван находить оптимальные алгоритмы при помощи своеобразной эволюции алгоритмов. Идея весьма проста на словах: представим, что один алгоритм — это особь со своим генетическим кодом. Кодом этим назовём последовательность действий, заложенных в алгоритме. Пусть алгоритм этот худо-бедно умеет выполнять некоторую поставленную перед ним задачу. Так вот, чем лучше он её выполнит, тем больше корма мы насыпем в его кормушку. А чем более он сыт, тем больше детей сумеет наплодить. Дети нашей особи полностью повторяют родителя (являют собой тот же алгоритм, ту же последовательность шагов), но за одним исключением — механизм репликации обязательно даёт сбой, происходят мутации, словом — дети чуть-чуть, но отличаются от родительской особи. Следовательно, возникает изменчивость, а с нею — движение, направление которому придают поставленные нами критерии качества решения задачи. Вот так примерно работающие генетические алгоритмы дают, порой, очень неплохие результаты.

Одна беда — эволюция происходит очень уж медленно. Как её ускорить? Один из методов — взять случайную последовательность кода одной особи и встроить её в потомка другой. Именно так — говорят биологи — работали когда-то вирусы, которые являются, в общем, заключёнными в белковую оболочку последовательностями генетического кода, которые только и умеют, что встроится в геном клетки, заставить себя реплицировать. Сейчас мы боремся с ними, а на самой заре жизни они были ускорителем, акселератором, вдавленным в пол.

Какие ещё методы ускорения подсказаны нам самой жизнью? Опять же, очевидно: разделение на два пола. Почему вообще разделение эффективно? Представим, что нам нужно случайными мутациями добиться некоторого состояния. Даже с хорошими критериями отбора, задача долгая. Тут же появляется возможность комбинировать, рассмотреть потомство одного удачливого самца и сотни самок. Число комбинаций больше, изменчивость выше, и в каждом помёте участвует отобранный генотип самца, следовательно, можно надеяться на удачное сочетание. Ускорение происходит, ещё раз, за счёт комбинирования относительно независимо эволюционирующих алгоритмов (замечу к слову, что существуют муравьи, у которых все самки обладают только женскими генами, а самцы — только мужскими; при этом, что занятно, они нуждаются друг в друге для продолжения рода, но генотипы не смешиваются, эволюция независима — это, конечно, предельный случай).

Опять же, достаточно ясно, почему полов два, а не, скажем, три и более — из соображений достаточного минимума. К тому же представим, как сложно было бы размножаться многополым (не могу не вспомнить А. Азимова, “Сами боги”).

Смерть, увы, тоже является способом ускорения отбора. Предположим противное, наши особи не умирают и вечно плодовиты. Тогда перед нами бесконечная фабрика примерно одинаковых потомков. Ничего принципиально нового она предложить не в состоянии, замеры по её собственной эффективности уже давным-давно сделаны и всем ясны, но она прочно занимает свою позицию, потребляет ресурсы и разбавляет своих праправнуков собственными детьми, и тем, при наличии полового размножения, конечно, позволяет им скрещиваться, а, значит, топтаться на месте в смысле эволюции. В отсутствие полового размножения, особи менее связаны, и потому речь идёт только о занятых ресурсах. Если ресурсов избыток, то ничто не мешает особям быть бессмертными, что мы и наблюдаем на некоторых примерах микромира.

Выходит, мы, добиваясь каких-то собственных, прикладных целей, так или иначе воспроизводим в ускоренном мире модель собственной эволюции. Старательно воспроизводим и модель собственного разума — главной нашей ценности. Что нам стоит предположить в таком случае, что сами мы являемся таким же инструментом постижения, такою же ускоренной копией, предельная задача которой — превысить возможности создавшего её разума и дать ему ответы на поставленные вопросы. И так странно тогда объясняются тревожащие вопросы теодицеи, оправдания Бога — войны, смерти, неурядицы, моровые поветрия и катастрофы — не есть ли только способ ускорения эволюции, препятствование застою (равновесным режимам?).

Заметьте, что программист, который запустил генетический, эволюционный алгоритм, обладает внешними признаками бога относительно системы тамошней жизни: всеведущ, ибо ему доступно всё состояние системы, включая её прошлое, всемогущ — любые изменения системы, вплоть до самых фундаментальных в его власти. И тем не менее, он не знает ответа на главный, поставленный перед системой вопрос — оптимальный алгоритм ему не известен.

Увы, такой ход мыслей приходит нас к нерадостным, на грани человечности стоящим выводам.

Первый из них — современная медицина, обеспеченная, спокойная жизнь, права человека, не замедляют ли они эволюцию? Ум человека теперь скорее препятствие к размножению. Слабые особи выживают и дают потомство благодаря развитой медицине. То, что раньше убило бы, теперь решается простой операцией, а это неизбежно означает, что, рано или поздно, во всей популяции распространится генетическое нарушение, операция будет нужна всем поголовна, и медицина — даже развитая куда больше нашей теперешней — едва будет справляться с объёмом работ. Первый возможный выход — социальный дарвинизм — кажется бесчеловечным. Против нашего естества добивать слабого. Мы выжили, мы населили землю, как существа общественные, и потому сочувствие — в нашей крови. Но что остаётся? Евгенику — отбор людей для спаривания, как породистых собак — отметём сразу. Остаётся генная инженерия. Нам придётся осознанно менять свои гены, или наша цивилизация уничтожит сама себя.

Допустим, в самом деле, мы разовьём генную инженерию, тогда перед нами откроются две возможности: либо прекратить собственное изменение, либо ускорить его. Вполне вероятно, что подавляющее большинство пожелает остаться людьми, ничтожное меньшинство решится на опыты, и, возможно, продолжит ветвь биологической эволюции на новом уровне (сложно не вспомнить люденов, о которых писали Стругацкие).

Но есть и другая принципиальная возможность. И вот о ней вывод второй — не есть ли вообще предназначение человечества в том, чтобы переместить само движение эволюции на другой носитель? Живые организмы слишком медленно развиваются в сравнении с возможной ускоренной эволюцией роботов — носителей программного обеспечения. Мало того, предельные достижения роботов, в потенциале, выше — и думать нечего ни одному млекопитающему выйти в космос при помощи одного только своего тела, тогда как для машин такие полёты были бы возможны. Наши тела составлены, большей частью, из наиболее распространённого в космосе материала, мы не состоим из — условно — изотопов урана. Сколько факторов должно сойтись для зарождения органической жизни — но только представьте, сколько факторов должно сойтись для зарождения жизни неорганической! Вообразить самозародившийся процессор на силиконовой подложке совершенно немыслимо. А наши технологии вот-вот позволят нам создать такую спору-переносчик машинной жизни. Эволюция машин, сперва под надзором человека, а после в отрыве от него, занимавшая многих антиутопия, не есть ли это наша главная цель?

Создать некого робота, который умеет добывать и потреблять ископаемые и на их основе строить себе подобных. Разумеется, с погрешностями воспроизведения, что должно запустить эволюции. Запустить такую спору куда-нибудь на Марс — и будь, что будет. Наша задача — наградить спору как можно лучшим разумом и как можно более быстрым механизмом эволюции как физического её носителя — железа и кремния — так и алгоритмики, спрятанной в железный мозг. И они очнутся и взглянут на нас — мы же для них останемся кем-то вроде древних ящеров из сказок — бесконечно мудрыми и бесконечно усталыми, медленными существами. Пока совсем не уйдём в сказки, а они будут искать ответы на вопросы Бога.