Предисловие

Загадка мышления — одна из самых захватывающих загадок в мире, ведь мышление — это то, что делает человека человеком. Оно не только отделяет людей как вид от животных (которые тоже в некоторой степени обладают мышлением), но и составляет основу нашей индивидуальности. Ведь что у человека нельзя отнять, не нарушив его личность? Утрата самой важной вещи может сказаться на личности лишь косвенно, хотя порой и весьма сильно. Даже утрата какой-то части тела, сколь бы печальной она ни была, не влияет напрямую на сохранность личности человека. Человек остается самим собой и при использовании донорской почки или искусственного сердца. И лишь о замене человеку мозга — органа, отвечающего за мышление, — говорить бессмысленно. Повреждения же мозга самым драматическим образом сказываются на личности.

Мы — это наше мышление. Не зря Декарт в своем вели-ком сомнении оставил лишь один факт истинным: «Мыслю, следовательно, существую». Наличие мышления — единственный действительно бесспорный факт: даже чтобы сомневаться абсолютно во всем, нужно мыслить.

В то же время ребенок задает множество вопросов о внешнем мире, но почти никогда ничего не спрашивает о том, как и почему он думает. Да и любой школьник об устройстве мира может сказать гораздо больше, чем о своем мышлении, хотя именно последнее позволяет изучать все прочие загадки мироздания. И все же целью всего образования (по крайней мере, хорошего образования), в первую очередь, является развитие мышления и лишь во вторую очередь — приобретение конкретных знаний о мире. Почему же тогда ни в школе, ни в университете (за исключением отдельных специальностей) о мышлении практически ничего не говорится? А вдруг мы мыслим неправильно так же, как неграмотный человек с ошибками использует язык? Ведь изучение родного языка (традиционно занимающее в школе многие годы) позволяет научиться не просто пользоваться им, но владеть. Также и изучение законов мышления могло бы поднять его использование на новый уровень. А в действительности оказывается, что даже многие ученые нередко хуже знают основной инструмент своего труда — ум, чем спортсмены — свое тело.

Причина, по которой с первых классов и на протяжении всего обучения в школе нет уроков по «основам мышления», заключается в том, что, хотя на протяжении веков механизмы мышления и интересовали ученых, но узнать о них удалось до обидного мало. Как заметил один видный психолог Э. Тулвинг: «Многие изобретения и открытия в других областях науки потрясли и озадачили бы Аристотеля, но самые яркие и неожиданные результаты психологических исследований… заставили бы его поднять брови только на мгновение». Конечно, данное утверждение сильно преувеличено, но определенная доля правды в нем есть.

Наиболее ярко недостаточность наших знаний о мышлении (наша «интеллектуальная безграмотность») проявляется при попытке его искусственного воспроизведения. Не зря говорится, что «машины не научатся думать до тех пор, пока не научатся думать люди». Полное понимание означало бы возможность создания мыслящей машины, искусственного интеллекта. Основные же классические определения мышления оказываются настолько поверхностными или неконкретными, что даже не позволяют разобраться, с чего нужно начать создание такой машины.

Подступиться к этой задаче удалось лишь с изобретением компьютеров. Многие проблемы мышления, о которых философы спорили веками, приобрели гораздо более ясный смысл (а некоторые и вообще исчезли) в контексте исследования искусственного интеллекта. И, наоборот, некоторые познавательные способности, которые выглядели элементарными, при попытке моделирования на компьютере нередко приводили к практически непреодолимым трудностям, вскрывающим всю глубину нашего непонимания данных процессов. К примеру, такой естественный и легкий для человека процесс, как зрение, в действительности оказывается очень сложным и многогранным анализом информации. То, что наша зрительная система делает незаметно для нас, граничит с чудом. В то же время зрение традиционно полагалось всего лишь построением изображения. И лишь некоторые мыслители удивленно спрашивали: если глаз строит изображение, то кто же тогда дальше смотрит на это изображение, и что значит «смотреть»?

Конечно, это не означает, что сведения, накопленные в психологии, лингвистике и других когнитивных науках, связанных с изучением процессов познания, бесполезны. Напротив, именно там разработчики искусственного интеллекта черпают наиболее фундаментальные идеи. Просто эти идеи зачастую теряются в массе частных деталей, описывающих побочные продукты специфического человеческого мышления. Значительная часть психологии подобна той «информатике», которая посвящена изучению пакетов прикладных программ, имеющих лишь сиюминутное значение, вместо исследования того, что делает эти программы возможными.

Попытки воспроизведения мышления на базе компьютеров, длящиеся уже более полувека, тоже продвинулись как будто не слишком далеко. Сначала казалось, что до эры разумных машин остались считанные годы, ведь с помощью компьютеров очень быстро удалось сделать то, что раньше считалось невозможным, — передать машине умение играть в шахматы, решать математические задачи, распознавать некоторые классы образов и т. д. Однако время шло, а по-настоящему мыслящих машин не появлялось. Приутихшие высказывания о невозможности создания мыслящих машин зазвучали с новой силой. И даже термин «искусственный интеллект» (ИИ) стал использоваться для обозначения не гипотетической разумной машины, а области научных исследований и технических разработок, посвященных проблемам построения «интеллектуальных» систем, заменяющих человека при решении конкретных задач или моделирующих внешние проявления отдельных мыслительных операций.

Сейчас искусственный интеллект является в большей степени метафорой в том смысле, что, как отмечает профессор В. В. Александров, в применении к разным областям знаний (экономике, системам управления, компьютерному зрению и т. д.) интеллектуальные методы опираются на разный математический аппарат. Как результат, вместо одной области исследования появляется множество мало связанных направлений, число которых увеличивается с расширением сфер применения автоматических методов. Во многом с этим можно согласиться. Однако все же можно надеяться найти во всех этих методах некую фундаментальную общность или по-пытаться построить систему их автоматического синтеза.

К сожалению, в литературе по ИИ фундаментальные проблемы мышления тоже тонут в море технических деталей. Многие учебники по ИИ приобретают оттенок схоластичности: в них пересказываются стандартные утверждения, читаемые как заклинания; они выглядят очень важными, но их связь с естественным интеллектом теряется, смысл ускользает, и остается лишь повторять их для следующих поколений в надежде, что у кого-то то или иное заклинание сработает. Число работ в этой области не уменьшается, а даже наоборот, возрастает, но уже почти никто не за-являет о цели своих исследований как о создании мысля-щей машины. В основном ставятся более скромные, более наукообразные или более финансируемые цели, достижение которых прогнозируемо.

Некоторые исследователи не отказываются от глобальной цели создания мыслящей машины, которую стали называть универсальным, или сильным ИИ, противопоставляя его слабому ИИ, способному решать отдельные интеллектуальные задачи, но не обладающему той универсальностью, которой обладает человеческий разум. Однако эти исследователи обычно пытаются найти нетрадиционные пути достижения данной цели, утверждая, что вся область ИИ находится в тупике, и во многом отрицая ее предыдущие достижения. Компьютерам, действующим по строгим программам, часто отказывают в свободе воли, способности к творчеству, самосознанию и многим другим особенностям человеческого мышления. Говорят, что компьютеры не могут сделать ничего сверх того, что в них заложено человеком. В этой связи выглядит парадоксальным то, что именно компьютеры оказались столь успешным (и, по сути, единственным) средством моделирования мышления.

Цель настоящей книги — разрешить этот парадокс и показать, что никакого тупика в классическом (алгоритмическом) подходе к ИИ, в действительности, нет. Хотя начальные ожидания в этой области оказались сильно завышенными, в ней идет постоянное развитие, основные результаты которого как кусочки мозаики, постепенно образуют целостную картину феномена мышления. В этой картине остается все еще много пробелов, которые, однако, можно увидеть, только соединив уже имеющиеся части мозаики, что мы и попытаемся сделать, не слишком углубляясь в технические детали, но и не теряя сути (из-за чего, правда, придется не-много пожертвовать популярностью изложения).

В связи с этим книга имеет во многом обзорный характер, и, хотя ее нельзя рассматривать как учебник, она может использоваться в качестве введения в проблематику ИИ для студентов и молодых ученых. Взгляд на человеческое мышление с перспективы ИИ, затрагиваемый в книге, может оказаться интересен для широкого круга читателей. В то же время обсуждение научно-методологических вопросов данной области может представлять интерес и для специалистов, проводящих исследования в сфере когнитивных и компьютерных наук.

Автор выражает благодарность С. А. Родионову, Н. И. По-таповой, А. И. Свитенкову и А. Г. Мясникову за предварительное знакомство с книгой и высказанные замечания. Автор также признателен участникам научного семинара «Искусственный интеллект: от методологии к инновациям», проводимого на базе кафедры компьютерной фотоники и видеоинформатики НИУ ИТМО, интернет-форума ailab.ru (ранее aicommunity) за многолетнее плодотворное обсуждение проблем искусственного интеллекта.

Уважаемый читатель!