Машина мышления. Заставь себя думать - Андрей Владимирович Курпатов

по отдельности — дураки дураками.

Без языка, общества, культуры, обучения, социализации, без бездны накопленных поколениями знаний, без современных технологий, наконец, наш — собственно человеческий — разум мало чем отличается от разума человекообразных приматов, шимпанзе и орангутанов.

Те, в свою очередь, конкурируют с другими «интеллектуалами» живой природы — дельфинами, слонами, собаками, воронами, крысами и осьминогами. И у них тоже есть конкуренты послабее умом…

Так что, если продолжать эту линию заочного интеллектуального соревнования, мы — люди-человеки, лишённые культуры и организованного социума, — очень скоро окажемся где-то в районе пчелы и муравья, а ещё через переход хода — рядом с аплизией или нематодой.

На аплизиях, кстати, очень любят практиковаться нейробиологи, потому что у них большие, видимые буквально невооружённым взглядом нейроны. А вот нематода прославилась тем, что наконец-то целой группе исследователей удалось полностью простроить её коннектом.

Коннектом — это все связи между клетками отдельно взятой нервной системы. И когда он был расшифрован у нематоды Caenorhabditis elegans, этот фундаментальный труд был торжественно опубликован в Nature. Полюбуйтесь — она на рисунке 55.

Рис. 55. Коннектом нематоды Caenorhabditis elegans98.

Кто-то, вероятно, почувствовал в моих словах некоторую иронию. И вы совершенно правы, иронии у меня хоть отбавляй!

Во-первых, потому, что коннектом представленной нематоды состоит всего лишь из 959 нервных клеток и 460 узлов. Так что полная расшифровка человеческого коннектома, которую все в научном мире так ждали, предвещали, рекламировали и так, надо сказать, богато финансировали — миллиардами долларов, — судя по всему, пока откладывается.

Во-вторых, потому, что, как теперь стало абсолютно понятно, даже полная расшифровка коннектома человеческого мозга (находящаяся, прямо скажем, под вопросом) вряд ли приблизит нас к заветной цели — переносу человеческого сознания на технический носитель.

Да, сейчас в целом вполне понятно, как нашинковать человеческий мозг на бесчисленное количество микроскопических кусочков, а затем с помощью компьютерных алгоритмов прописать все точки контакта одной нервной клетки с другой.

Однако это не решает как минимум трёх принципиальных вопросов…

Первое — это специфичность разных клеток, работающих в мозге (например, пирамидальных клеток, клеток ретикулярной формации, клеток разной локализации в кортикальных слоях, дофаминовых клеток, клеток глии и т. д. и т. п.), о чём мы с вами говорили.

Это значит, что даже если мы простроим все связи между клетками отдельно взятой нервной системы, мы всё равно не будем знать, в чём заключается специфика этих связей, какой удельный вес им присваивать, что считать синапсом, а что каким-то вспомогательным миелиновым контактом.

Второе — это, конечно, особенности в работе нейромедиаторов и других нейроактивных веществ, участвующих в функционировании нервной системы (ГАМК, глутамат, глицин, аспарагинат, норадреналин, ацетилхолин, дофамин, серотонин, анандамид, таурин, гистамин, VIP, бомбензин, брадикинин, вазопрессин, карнозин, нейротензин, соматостатин, холецистокинин, АТФ, триптамин, эндоканнабиноиды, NAAG, эйкозаноиды, арахидоновая кислота, аденин и т. д.).

Причём не следует обольщаться, глядя на этот внушительный список: пока функции этих нейреактивных веществ изучены, мягко говоря, недостаточно, а то и вовсе непонятны.

Одно и то же химическое вещество, например глицин или дофамин, в зависимости от особенности нейронов и их рецепторов может вызывать прямо противоположные эффекты — где-то тормозные, где-то возбуждающие. И как это всё просчитать и засунуть в общую формулу?

А ведь именно благодаря этим химическим веществам, судя по всему, мы с вами и способны испытывать чувственный опыт, или, как сказали бы философы, — квалиа.

Уникальность нашего внутреннего мира как раз и обусловлена тем, что мы способны ощущать мир каким-то особенным, психологическим образом. И эта «магия» создаётся как раз этими химическими веществами. Но понятно, что непонятно как.

И наконец, третье — постоянный нейрогенез в мозге и перманентная перестройка системы внутренних связей между нейронами.

Проще говоря, в процессе нашей с вами жизни в мозге постоянно появляются новые нейроны (по крайней мере, в гиппокампе), а с новым опытом перестраиваются прежние связи между существующими нейронами. То есть наш мозг невероятно изменчив…

Но каким образом эту изменчивость можно будет «перенести» на компьютер? Непонятно категорически. Не говоря уже о том, что каждый человеческий мозг индивидуален, поэтому вот так морозить, шинковать и воспроизводить на «железе» нужно будет мозги каждого человека в отдельности, а это уже, конечно, совершенно псевдонаучная фантастика.

ТУПИКОВЫЙ ПУТЬ РАЗВИТИЯ

В настоящий момент в мире над созданием машинного интеллекта по образу и подобию человеческого мозга работает большое количество научных команд. Вот только самые известные проекты в этой области:

• проект Blue Brain Project, основателями которого стали компания IBM и Швейцарский федеральный технический институт Лозанны,

• проект BRAIN Initiative, который осуществляется при поддержке DARPA, IARPA, а также частных компаний и университетов США, Австралии, Канады и Дании,

• проект Human Brain Project, финансируемый средствами Евросоюза,

• проект China Brain Project, в котором объединено сразу несколько научно-исследовательских центров КНР.

Эти и многие другие, менее, правда, масштабные, проекты основываются, в сущности, на одном принципе: у нас есть мозг, мы можем его реконструировать (воспроизвести на железе, в программном комплексе), и эта штука станет «сильным искусственным интеллектом», подобным человеческому, а то и «сверхсильным», то есть качественно превосходящим наши с вами способности.

На эту работу, как я уже сказал, тратятся миллиарды долларов, однако прогресс пока нельзя назвать ощутимым. Впрочем, это и неудивительно — слишком сложная у нас с вами в черепной коробке машина, а думать, что её можно скопировать один в один, — это и вовсе, на мой взгляд, утопия.

Мы уже с вами видели коннектом нематоды — это первое цельное живое существо, представленное в виде коннектома.

Но ещё в 2007 году сотрудниками Blue Brain Project, занимающимися картированием неокортекса, был создан протокол, соответствующий реконструкции одной колонки неокортекса крысы (по оценке исследователей, человеческий коннектом равнозначен примерно одной тысяче крысиных мозгов)99.

На основе протокола в 2008 году участники проекта смогли заставить эту виртуальную кортикальную колонку работать. Точнее, они показали, что у 10 тысяч нейронов с замыканием такая же электрическая активность, как и у реальной колонки неокортекса крысы.

Проще говоря, на выходе модель генерировала те же сигналы, что и настоящая нервная ткань животного.

И многим это внушает оптимизм. Но надо иметь в виду, что это просто изолированная совокупность нейронов, а вовсе не мозг. Так что, когда в 2011 году исследователи собрали миллион искусственных нейронов вместе, различия стали сыпаться одно за другим.

Построенная 3D-симуляция неокортекса крысы, как оказалось, отличается куда более сложной системой соединений, чем предполагалось ранее.

В 2015 году в журналах Nature Neuroscience и Neuron вышли публикации, посвящённые обнаружению нового типа нервных связей. Оказалось, что сигналы в мозге способны распространяться через астроциты глиальной ткани100.

Также в гиппокампе были обнаружены нейронные клетки, связывающиеся между собой в одиннадцати измерениях