Главная    Кафедра прогнозов    On Intelligence

On Intelligence

Jeff Hawkins

http://onintelligence.org/excerpt.php

Перевод Алексея Захарова

Предисловие к книге

Эта книга и моя жизнь оживляются двумя страстями.

В течение двадцати пяти лет я был увлечен мобильными вычислениями. В мире высоких технологий Силиконовой Долины я известен как основатель двух компаний - Palm Computing и Handspring, и как архитектор многих переносных компьютеров и сотовых телефонов, типа PalmPilot и Treo.

Но у меня есть вторая страсть, которая предшествовала интересу к компьютерам, та, которую я рассматриваю даже более важной. Меня очень интересует мозг. Я хочу понять - как мозг работает, причем, не только с философской точки зрения, не только в общем виде, но во всех подробностях с инженерной точки зрения. Мое желание - не только понять, что такое интеллект и как мозг работает, но как построить машину, которая работала бы так же. Я хочу построить действительно разумные машины.

Вопрос об интеллекте - последняя великая земная граница науки. Наиболее значительные научные вопросы рассматривают очень малое или очень большое, или события, которые произошли миллиарды лет назад. Но у всех есть мозг. Вы - это ваш мозг. Если вы хотите понять, почему вы чувствуете так, как чувствуете, как вы воспринимаете мир, почему вы делаете ошибки, почему вы способны к творчеству, почему музыка и искусство волнуют, ну, и что это такое - быть человеком, то вам необходимо понять - что такое мозг. Кроме того, успешная теория интеллекта и функционирования мозга будет иметь большие социальные выгоды, и не только в виде лечения связанных с мозгом заболеваний. Мы будем в состоянии строить действительно интеллектуальные машины, хотя они совсем не будут походить на роботов из научной фантастики. Скорее интеллектуальные машины явятся результатом нового набора принципов природы интеллекта. Также они помогут нам ускорять познание мира, помогут исследовать вселенную и делать мир более безопасным. И попутно будет создана большая промышленность.

К счастью, мы живем в то время, когда проблема понимания интеллекта может быть решена. Наше поколение имеет доступ к огромному количеству данных о мозге, собранных за сотни лет, и скорость, с которой мы собираем еще больше данных, увеличивается. Только Соединенные Штаты имеют тысячи ученых-неврологов. И все же мы не имеем продуктивных теорий о том, что такое интеллект или как в целом работает мозг. Большая часть нейробиологов не думает об обобщенных теориях мозга, поскольку поглощена экспериментами для сбора данных о подсистемах мозга. И хотя легионы компьютерных программистов пробовали сделать компьютеры интеллектуальными, они потерпели неудачу. Я полагаю, что они будут терпеть неудачи до тех пор, пока продолжат игнорировать различия между компьютером и мозгом.

Что есть интеллект, который мозг имеет, а компьютеры - нет? Почему шестилетка может с легкостью прыгать с камня на камень через ручей, тогда как наиболее передовые роботы нашего времени - громыхающие зомби? Почему трехлетки уже успешны на пути к освоению языка, а компьютеры - нет, несмотря на полстолетия усилий лучших программистов? Почему Вы можете отличить кошку от собаки за долю секунды, а суперкомпьютер не может это сделать вообще? Это большие тайны, ждущие ответа. У нас есть масса направлений; что нам нужно сейчас - так это несколько главных идей.

Вы можете задаться вопросом, почему компьютерный проектировщик пишет книгу об мозге. Или давайте по-другому, если я люблю мозг, то почему я не делал карьеру в науке о мозге или в искусственном интеллекте? Ответ такой - я пробовал несколько раз, но я отказался изучать проблему интеллекта так, как это делали другие до меня. Я полагаю, что лучший способ решить эту проблему - использовать биологию мозга в деталях как ограничение и как направляющие руководство, но все же думать об интеллекте как о компьютерной проблеме - позиция где-то между биологией и информатикой. Многие биологи имеют тенденцию отбрасывать или игнорировать идею думать о мозге в компьютерных терминах, а программисты часто не верят, что они могут что-нибудь получить из биологии. Кроме того, научный мир меньше приемлет риск, чем мир бизнеса. В технике человек, разрабатывающий новую идею аргументированным подходом, может успешно строить свою карьеру независимо от того, оказалась ли эта специфическая идея успешной. Многие предприниматели достигли успеха после неудач в начале. Но в науке пара лет, проведенная в изучении новой идеи, которая не оправдалась, может полностью разрушить начавшуюся карьеру. Таким образом, я следовал этим двум страстям моей жизни одновременно, полагая, что успех в промышленности поможет мне достичь успеха в понимании мозга. Я нуждался в финансовых ресурсах, чтобы заниматься наукой, которой хотел; еще я должен был узнать, как оказывать влияние на изменения в мире, как продавать новые идеи, которые я надеялся получить, работая в Силиконовой Долине.

В августе 2002 г. я основал исследовательский центр - Redwood Neurological Institute (RNI), занимающийся разработкой теории мозга. В мире есть много центров неврологии, но ни один не занимается поиском обобщенного теоретического понимания коры головного мозга - части мозга, ответственной за интеллект. Это то, что мы изучаем в RNI. Со многих точек зрения RNI походит на старт-ап компанию. Мы стремимся осуществить мечту, которую некоторые люди считают недосягаемой, но нам повезло иметь замечательную группу исследователей, и наши усилия начинают приносить плоды.

Цель этой книги амбициозна. Она описывает исчерпывающую теорию - как работает мозг. Она описывает - что такое интеллект и как ваш мозг создает его. Теория, которую я представляю, не является совершенно новой. Многие из отдельных идей, с которыми Вы познакомитесь, существовали в той или иной форме и прежде, но только не вместе и в рассогласованной форме. Этого следовало ожидать. Говорят, что "новые идеи" часто являются старыми, повторно упакованными, и которым дано иное толкование. Это явно приложимо к теории, предложенной здесь, но упаковка и интерпретация могут сделать различия огромными, различия между массой деталей и удовлетворяющей теории. Я надеюсь, что это заденет Вас так же, как и многих людей. Типичная реакция, которую я слышу: "Это имеет смысл. Я не думал об интеллекте таким образом, но теперь, когда Вы описываете это мне, я могу видеть, как все это хорошо согласуется". С этим знанием большинство людей начинает видеть себя немного по-другому. Вы начинаете наблюдать ваше собственное поведение, говоря: "Я понимаю то, что только случилось в моей голове". Надеюсь, что когда Вы закончите читать эту книгу, у Вас будет новое понимание - почему Вы думаете, что Вы думаете и почему Вы ведете себя так, как ведете. Я также надеюсь, что некоторые читатели будут вдохновлены посвятить свою карьеру построению интеллектуальных машин, основанных на принципах, описанных на этих страницах.

Я часто обращаюсь к этой теории и моему подходу к изучению интеллекта как к "реальному интеллекту", чтобы отделить его от "искусственного интеллекта". Специалисты по ИИ программировали компьютеры, чтобы те действовали как люди, не ответив на самый первый вопрос - что такое интеллект и что озачает "понимать". Они упустили самую важную часть построения интеллектуальных машин - интеллект! "Реальный интеллект" указывает на то, что прежде, чем пытаться строить интеллектуальные машины, нужно сначала понять, как мозг думает, и в этом нет ничего искусственного. Только тогда мы можем спрашивать, как можно построить интеллектуальные машины.

Книга начинается с некоторых исходных данных - почему предыдущие попытки понимания интеллекта и построения интеллектуальных машин потерпели неудачу. Затем я привожу и развиваю основную идею относительно теории, которую я называю "память как предсказание". В главе 6 я описываю в деталях как физический мозг реализует модель "память как предсказание" - или, другими словами, как мозг фактически работает. Затем я обсуждаю социальные и другие следствия из теории, которые могут стать частью, заставляющей думать многих читателей. Книга заканчивается обсуждением интеллектуальных машин - как мы можем их построить и на что будет походить будущее. Я надеюсь, Вы найдете это захватывающим. Вот некоторые вопросы, на которые мы по пути ответим:

Могут ли компьютеры быть интеллектуальными?

В течение многих десятилетий ученые в области искусственного интеллекта утверждали, что компьютеры будут интеллектуальны, когда они станут достаточно мощны. Я так не думаю и объясню почему. Мозг и компьютеры делают существенно различные вещи.

Разве нейронные сети, как предполагалось, не привели к интеллектуальным машинам?

Конечно мозг состоит из сети нейронов, но без первичного понимания, что делает мозг, просто нейронные сети будут не более успешными при создании интеллектуальных машин, чем были компьютерные программы.

Почему было столь трудно выяснить как работает мозг?

Большинство ученых утверждает, что, поскольку мозг очень сложен, то потребуется длительное время, чтобы понять его. Я несогласен. Сложность - признак путаницы, а не причина. Вместо этого я утверждаю, что мы имеем несколько интуитивных и неправильных предположений, которые вводят нас в заблуждение. Самая большая ошибка - вера в то, что интеллект определяется интеллектуальным поведением.

Что же такое интеллект, если он не определяется поведением?

Мозг использует огромное количество памяти, чтобы создать модель мира. Все, что Вы знаете и узнали, хранится в этой модели. Мозг использует эту основанную на памяти модель, чтобы делать непрерывные предсказания будущих событий. Именно способность делать предсказания о будущем - вот что является сутью интеллекта. Я опишу прогнозирующую способность мозга подробно; это - основная идея книги.

Как работает мозг?

Место размещения интеллекта - кора головного мозга. Даже при том, что у коры много способностей и гибкости, кора головного мозга удивительно регулярна в своих структурных деталях. Различные части коры головного мозга, ответственны ли они за зрение, слух, тактильные ощущения или язык, работают по одним и тем же принципам. Ключ к пониманию коры головного мозга - это понимание этих общих принципов, в частности, ее иерархической структуры. Мы будем исследовать кору головного мозга достаточно полно, чтобы показать, как ее структура "записывет" структуру мира. Это будет самой технической частью книги, но заинтересованные читатели-неспециалисты будут в состоянии это понять.

Каковы приложения этой теории?

Эта теория мозга может помочь объяснять много вещей, например, почему мы занимаемся творчеством, почему мы чувствуем себя сознательными, почему мы демонстрируем предубеждение, как мы учимся, и почему "старики" с трудом учатся новому. Я буду обсуждать ряд таких тем. В целом, эта теория дает нам понимание, кем мы являемся и почему мы делаем то, что мы делаем.

Сможем ли мы построить интеллектуальные машины и что они будут делать?

Да. Сможем и построим. В следующие несколько десятилетий я вижу способность таких машин эволюционизировать - быстро и в интересных направлениях. Некоторые боятся, что интеллектуальные машины могут быть опасны для человечества, но я сильно против этой идеи. Мы не собираемся быть окруженными роботами. Будет намного проще строить машины, которые опередят наши способности в мышлении высокого уровня, типа физики и математики, чем строить ходящих и говорящих роботов, которых мы видим в популярной фантастике. Я исследую невероятные направления, в которых, вероятно, пойдет эта техника.

Моя цель состоит в том, чтобы так объяснить эту новую теорию интеллекта и как мозг работает, что каждый будет в состоянии это понять. Хорошая теория должна быть легкой для постижения, не затемненной жаргоном или замысловатыми аргументами. Я начну с основной структуры и затем добавлю детали по мере продвижения. Что-то будет построено только на логике, для чего-то будут привлечены специфические особенности строения мозга. Некоторые предлагаемые детали, конечно же, неправильны, что всегда имеет место в любой области науки. Построение зрелой теории займет годы, но это не снижает мощи основной идеи.

Когда я впервые заинтересовался мозгом много лет назад, я пошел в местную библиотеку, чтобы искать хорошую книгу, которая объяснит, как мозг работает. Еще будучи подростком, я привык, что в состоянии найти хорошо написанные книги, объясняющие почти любую интересующую меня тему. Это были книги по теории относительности, черным дырам, волшебству и математике - чем бы я ни был увлечен в тот момент. Но поиск удовлетворяющей меня книги о мозге обернулся ничем. Я пришел к пониманию, что ни у кого нет никаких идей о том, как на самом деле мозг работает. Не было не только плохих или бездоказательных теорий; просто ничего вообще не было. Это было необычно. Например, тогда никто не знал, как погибли динозавры, но было множество теорий, в которых можно было об этом почитать. Но для мозга ничего подобного не было. Поначалу я встревожился, поверив в это. Меня беспокоило, что мы не знаем, как этот важнейший орган работает. Изучая, что действительно известно о мозге, я пришел к заключению, что должно существовать простое объяснение. Мозг - это не волшебство, и мне не казалось, что существующие ответы были бы столь уж сложны. Математик Пол Эрдос (Paul Erdos) считал, что самые простые математические доказательства уже существуют в некой "эфирной книге", и что работа математика заключается в отыскании их, в "прочтении этой книги". Таким же образом, я чувствовал, что объяснение интеллекта было "где-то там". Я чувствовал это. Я хотел прочитать эту книгу.

Все предыдущие двадцать пять лет я видел эту маленькую и простую книгу о мозге. Это была "морковка", поддерживавшая мою мотивированность все эти годы. Это видение сформировало книгу, которую Вы держите в сейчас в руках. Мне никогда не нравилась сложность, ни в науке, ни в технике. Вы можете заметить, что это отразилось в тех продуктах, которые я спроектировал, - они часто отмечаются за их простоту использования. Самые мощные вещи просты. Таким образом, эта книга предлагает простую теорию интеллекта. Я надеюсь, она Вам понравится.

Дополнительные материалы по теме: http://www.computerra.ru/focus/248818/


Главная    Кафедра прогнозов    On Intelligence