Моделирование мозга

Когда первые шаги кибернетики открыли перед исследователями новый путь познания человека, когда они смогли взглянуть на человека как на некоторое подобие автоматической системы, ученые оказали этому направлению самую горячую поддержку. Естественно, их волновали тысячи вопросов. Можно ли на основе исследования автоматов понять духовные процессы? Является ли мышление и связанное с ним творчество исключительной привилегией человеческого мозга или же возможно создать технические устройства, обладающие этими способностями? Если можно, то какой принцип положить в основу таких автоматов? Обладают ли машины сознанием? Как близко могут подойти друг к другу модель и оригинал, машина и мозг? Конечно, ставя эти вопросы, используя новые модели, ученые ни на секунду не забывали, что, несмотря на многие аналогии между человеческим мозгом и электронной вычислительной машиной, им свойственны глубокие, непреодолимые различия.

Человеческий мозг содержит бесчисленное количество рефлекторных связей, рождающих разнообразные виды творчества. Павлов считал, что мозг человека таит в себе так много творческих возможностей, что обладатель этого сокровища за всю свою жизнь не в состоянии использовать и половину из них.

Структура мозга - неповторимое, случайное сплетение нервных клеток. Но это отсутствие порядка, этот хаос в сочетании с огромным разнообразием возможных связей между отдельными клетками порождает замечательную слаженность работы человеческого организма, недоступную машине, в строении которой царит идеальный порядок.

И все-таки, какой степени сложности можно создать электронный мозг? Насколько можно приблизить его к живому? Один ученый заходит в своих мечтах слишком далеко. Он уверяет: если бы мы располагали необходимым количеством центральных клеток (элементов искусственного мозга); если бы они были достаточно малы; если бы мы, наконец, имели нужное нам время, чтобы собрать все это вместе, то мы могли бы построить роботы, действующие по любой заданной программе. Было бы нетрудно построить робот, ведущий себя в точности как Иван Иванович или Петр Петрович, или же робот, способный на любое усовершенствование их поведения.

Другой возражает: допустим, можно, но зачем? Зачем нам робот, похожий на Ивана Ивановича или Петра Петровича? Ведь роботы никогда не заменят не только Ньютонов и Галилеев, но и обыкновенных людей. Зачем затевать титаническую работу, зная наперед о ее бесполезности?

Третий уточняет: машина, богатством элементов подобная мозгу, нуждалась бы в помещении, превосходящем самый огромный небоскреб. Для снабжения ее энергией нужна была бы мощь Ниагарского водопада, а для охлаждения еще один такой водопад. Ведь количество нервных клеток у человека исчисляется числом с десятью пулями, что несравненно превосходит сумму элементов самой большой вычислительной машины.

В спорах нередко возникает вопрос: какой степени совершенства может достичь искусственный мозг, насколько его можно o считать "мыслящим"? Один из зарубежных создателей современных "думающих" машин Тьюринг предлагает такую своеобразную игру в иммитацию или соревнование между человеком и машиной. Экзаменатор и невидимый испытуемый обмениваются рядом вопросов и ответов. Для объективности это может происходить по телефону. И вот, если через некоторое время экзаменатор уже не может решить, кто его собеседник - человек или машина,- он поднимает руки: сдаюсь. За таким автоматом-партнером Тьюринг готов признать право считаться мыслящим.

Другой ученый говорит, что он поставит знак равенства между человеком и машиной, если последняя научится смеяться шутке в должный момент. Но так как не все коллеги в должный момент рассмеялись, дискуссия о том, каждый ли человек обладает чувством юмора и стоит ли тратить миллионы, чтобы снабдить этим чувством машины, не состоялась.

Обсуждения этой темы иногда похожи на модные в XVII веке споры о том, где находится вход в преисподнюю - этому был посвящен не один трактат. Не спорить нельзя, ученые будут вечно поражаться искусству природы. Но как это ни печально, детально сравнивать электронные вычислительные машины и мозг человека невозможно, ибо конструктор знает о машине все, тогда как физиологи знают о мозге и нервной системе слишком мало.

Итак, своим появлением кибернетика заставила ученых подвергнуть пересмотру многие устоявшиеся представления и понятия. И это было трудно, неожиданно, неподготовлено. В книгах, посвященных физиологии человека и проблемам естественных наук, вышедших в середине 50-х годов, об автоматическом регулировании вообще не упоминается. Теория автоматического регулирования считалась принадлежностью только технических наук. Когда этот вопрос появился в повестке совместных обсуждений инженеров и психологов, многих это повергло в уныние.

Но умеющие предвидеть говорили: мы должны дерзать. Если бы люди топтались на точке зрения Аристотеля, XX век не принес бы град сенсаций. Путь познания духовной жизни человека через познание автоматов для ученых-материалистов стал правомочным на современном уровне техники и естественных наук.

Дискуссии о сверхроботах продолжают вспыхивать во всем мире. Подвергаются критике, переоценке, переосмысливанию такие понятия, как мышление, сознание, любовь, чувства. Сравнивая человеческий организм и автомат, ученые легко находят аналогии понятиям "память", "мысль", но затрудняются найти у машины что-либо похожее на чувства - машины вполне обходятся без них.

- Зачем же человеку даны чувства? - спрашивают одни.- Это несомненная роскошь, излишки природы. Чувства любви, радости, печали, все то, что так осложняет нравственную и психическую жизнь человека, так нагружает нервную систему, как показывает опыт автоматов, вовсе не обязательны. Машина, обходясь без чувств и эмоций, без переживаний, вполне может функционировать в духовной области.

- Ошибка, заблуждение,- говорят другие,- чувства - это один из способов общения человека с окружающей средой, средство восстановления душевного равновесия, здоровья, это - элементы автоматического регулирования в живой природе.

- А сознание?

- Сознание - это зеркало, отражающее внешний мир и внутреннее состояние организма. Это луч прожектора, скользящий по поверхности окружающего ландшафта и внутреннего мира человека. Каждое субъективное переживание соответствует определенному состоянию организма, и прежде всего состоянию нервной системы.

- Но это красивые слова. Разве мы знаем пропорции отражения окружающего мира в зеркале сознания? Ведь закономерности связи человека с внешним миром еще неизвестны, не описаны с помощью физических понятий...

Неизвестны. Но это предмет изучения, и эти вопросы будут изучены. Пока только начало. Когда была построена первая железная дорога, ею мало кто пользовался, ее боялись. Важны не абстрактные рассуждения, а очевидность. Связь же эмоций и физического состояния организма очевидны, эмоции влияют на желудок, на кровообращение, на сосуды. Известно: когда человек испытывает страх, у него расслабляются мышцы. Еще в 1925- 1927 годах физиолог Вагнер установил, что взаимосвязь скелетно-мускульной системы и нервных нагрузок может быть однозначно описана физико-математическими методами. Известны и препараты, искусственно вызывающие определенные переживания: наркотики, алкоголь, лекарства.

Если следовать тезису кибернетики, то каждому физическому состоянию организма соответствует определенное субъективное психологическое состояние, и наоборот. Но что значит "соответствует"? И как выразить эту параллель при изучении психических и мыслительных реакций человека на автоматах?

Кибернетика стремится рассматривать связь сознания с окружающим миром как объективный процесс, который может быть выражен формулой, уравнением, числом, моделью. И тут ей на помощь приходит радиотехника и биология.

Радиотехники научились определять количественную сторону процесса связи, оперировать понятием потока информации, которая передается по самым различным каналам.

Почему бы не применить эти знания к определению пропускной способности нервных сетей? И вот, привлекая усилия биологов, удалось определить, что количество информации, которое нервная сеть способна подать в мозг, составляет примерно 1 бит за ¹/₁₆ секунды (бит - единица измерения информации). И эта порция информации задерживается в сознании примерно 10 секунд: значит, человек воспринимает 16 бит в секунду и одновременно в его сознании циркулирует 160 бит информации.

Когда предположение приобретает осязаемую форму в виде количественной оценки, для ученого не остается сомнения в физической сущности явления. Значит, действительно, каждое переживание соответствует математически описываемому состоянию организма. А ведь воздействуя на организм, можно "включать" и "отключать" сознание, искусственно "начинять" его информацией (галлюцинации при употреблении наркотиков и пр.). И если будет понят механизм работы мозга, путь поступления в него информации, найдена количественная сторона процесса, можно будет создать модель явления, в данном случае сознания. Таким образом, утверждение, что автомат можно снабдить интеллектом, или подобием его, не является необоснованным. Ученые убеждены: электронно-вычислительную машину можно обеспечить искусственным сознанием. Но, повторяем, стоимость эксперимента не окупила бы сомнения - все ясно и без такого опыта.

Так здравый смысл, говоря языком кибернетики, помогает осуществить автоматическое регулирование научного поиска, создать объективность научной атмосферы вокруг проблемы. Думать, что автоматы так перещеголяют своих создателей, что сравняются интеллектом с мифическими небожителями,- это перегнуть палку. Считать, что психические, духовные процессы вообще недоступны физическому и математическому анализу, имитации с помощью моделей,- значит поставить тормоз развитию мысли.

Материалисты с самого момента зарождения кибернетики настаивали на незыблемости исходной позиции кибернетики: общности процессов передачи информации в живой и неживой природе.

Конечно, пути, по которым информация проникает в "плоть" и "кровь" человека, сложнее, чем каналы связи, знакомые технике. Это и наследственная информация, передаваемая детям от родителей через гены. Это и многообразная слуховая, зрительная и тому подобная информация из внешнего мира. И та, с помощью которой люди общаются между собой. Каждый вид информации до сих пор не очерчен строго. Важно другое. Когда выявлены первые количественные закономерности, связывающие сознание и внешний мир, сознание и внутренний мир человека, отпадает необходимость призывать на помощь некий "дух", который якобы таинственным образом управляет психической жизнью человека, его наклонностями, эстетическими категориями и прочими проявлениями духовной жизни.

Даже дозу художественной информации, которая дает эстетическое наслаждение, можно вычислить для каждого индивидуума персонально. Немецкий ученый Франк утверждает, что удовольствие может доставить только такая звуковая информация, поток которой не превышает 16 бит в секунду. Если их больше, человек-приемник отключается: такой поток его слишком перегружает. Если поток заметно меньше, "приемник" простаивает: сознание заполняет паузы посторонними мыслями, наблюдениями. Мы говорим - эта музыка скучна.

Эксперимент Франка оказался важной отправной точкой в исследовании теории эстетической информации. В будущем это может привести к разработке точной научной теории художественного творчества, которая сможет однозначно объяснить: почему то, что кажется одному человеку красивым, другому видится некрасивым; одному приятным, другому неприятным. Может быть, наука подведет теоретическую базу под красноречивую поговорку: "Каждый Ганс находит свою Гретхен".

Нелегкие разговоры происходят в среде кибернетиков на темы общественного регулирования. Как ни упирались они, как ни противились проникновению кибернетики в эту сферу, пришлось серьезно думать о проблеме автоматического регулирования в человеческом обществе.

Ироническое толкование социальных проблем регулирования дал один философ еще в 1830 году: "В холодные зимние дни в стадах дикобразов наблюдается следующее явление: животные теснятся друг к другу, чтобы защититься таким образом от холода. Однако при этом они колют друг друга иглами, что заставляет их держаться на расстоянии. Когда холод снова сгоняет их вместе, картина повторяется до тех пор, пока они не найдут некоторое среднее положение, в котором чувствуют себя наиболее благополучно. Так и потребность в общении, порождаемая пустотой и однообразием собственного внутреннего мира, влечет людей друг к другу. Однако отрицательные качества и нестерпимые промахи взаимно отталкивают их. Средняя дистанция, которую они наконец находят и которая обеспечивает их совместное существование, как раз и есть не что иное, как вежливость и хорошие манеры".

Конечно, это определение облечено в шутливую форму, но если мы пристально приглядимся к проблеме, то увидим, что где-то на высших уровнях духовной сферы с социологическим регулированием смыкаются и психические процессы регулирования. Кибернетики вынуждены думать о социальном значении понятий - совесть, индивидуализм, интеллект. С этими вопросами переплетаются такие свойства человека, как прямота и сентиментальность, честность и способность к самоанализу. Все эти особенности так или иначе сказываются на окружающих.

Венский психолог Рорахер, выбравший темой своего исследования процессы регулирования в области психических явлений, пришел к выводу, что переживания ведут к восстановлению чувства собственного достоинства после неправильного поведения или поступка, вызвавшего смущение. Формулируя это на языке кибернетики, можно сказать: имеется некоторая величина, значение которой необходимо регулировать.

Даже совесть кибернетики расценивают как регулятор в духовной и моральной сфере. Это качество заставляет человека исправить допущенную ошибку, воздержаться от желания, угрожающего спокойствию других людей. Совесть но допустила многие преступления.

Таким образом, исследуя различные феномены человеческой психики - чувства, интеллект, кибернетики подбираются к созданию - нет, не модели человека, но весьма и весьма совершенной машины, сферу применения которой пока даже трудно вообразить.

Представители технических и гуманитарных сфер деятельности неуклонно движутся навстречу друг другу, стремятся к объединению своих знаний для постижения тайн мышления, загадок духовной жизни человека.