Квантовые принципы построения образного компьютера

Идея создания вычислительных машин, работающих по принципам и законам квантовой механики, появилась в шестидесятые годы ХХ века. Характерными результатами исследований в этом направлении стали появление нейрокомпьютеров и реализация алгоритмов квантовых вычислений.

Привлечение представлений квантовой механики к области человеческой психики, человеческого сознания, природы его ума - тенденция, определяющая дальнейшие пути развития этой области в построении метапсихологии как основы создания образных компьютеров. Образный компьютер должен уметь оперировать образами и другими сложными понятиями, реализовывать в единстве как образное, так и логическое мышление, соединять огромную массу отрывочных сведений в нераздельное единство и организованную целостность картины мира при наименьшем числе операций.

Важнейшей в области моделирования в компьютерных системах ЭВМ функций человеческого мышления является проблема представления знаний. Накапливая знания о внешнем мире, фиксируя данные, осмысливая их, человек создает сложную систему представлений – концептуальную модель действительности, которая, в конечном итоге, фиксируется естественным языком. В сконструированном человеком пострефлексивном ментальном мире всем непосредственным ощущениям даны имена. Это мир формальных образов, которыми оперирует конечная логика, создавая физические модели и художественные произведения. Одна из задач человеческого сознания состоит в том, чтобы упорядочить сенсорные восприятия в такой степени, чтобы можно было воспринимать мир через систему образов. Для понимания мира человек постоянно ищет все новые и новые символы. И сама наука есть не что иное и не более чем символическое описание мира. Модель внешнего мира у человека слабо типизирована и слабо формализована.

Основная задача моделирования разума - создание интеллектуальных моделей действительности, обеспечивающих целесообразное поведение. Модели внешнего мира в ЭВМ должны быть строго формализованы, что накладывает существенные ограничения на отображение реально существующих объектов и связей между ними. Такие модели описывает реальный мир очень неточно. Интеллект, подобный человеческому, способный оперировать образами, понятиями, суждениями, гипотезами, умозаключениями, нельзя создать путем полной формализации восприятия окружающего мира. Компьютерное моделирование образного восприятия мира предполагает, что память компьютера должна содержать модели внешнего мира со всеми его объектами, явлениями и их проявлениями. Создание образа требует качественного подхода, пренебрежения деталями и уводит от математической точности. Задача создания образного компьютера требует разработки машин новых формаций. Они должны обладать искусственным сознанием, творческими и духовными качествами, мыслительными возможностями к интеллектуальной деятельности, быть способными «жить» в реальных физических, умственных и социально-духовных средах и конструктивно отражать последние достижения науки, в частности, реализовывать принципы мышления, основанные на современной научной парадигме.

Квантовая теория занимает особое место среди физических теорий. Квантовая механика является моделью реальности, дает современную всеобъемлющую физическую картину мира. Волновая функция (ВФ) - наисложнейшая, предельная из всех сконструированных моделей мира. Субъекту доступна реальность физического мира в форме непосредственного восприятия. ВФ - символ этой реальности.

Человек, обладая интеллектом, способен зафиксировать знание, тем самым индивидуализироваться от мира и других Я (возникает личность). Интеллект в этом понимании - способность манипулирования смыслами в знаковой форме. А.Эйнштейн отмечал, что для него не подлежит сомнению, что творческое мышление протекает, в основном, минуя символы (слова), и к тому же бессознательно. Но результаты творчества на бессознательном уровне должны воплотиться на уровне сознания в знаковую систему речи, позволяющую человеку общаться как с самим собой, так и с другими.

В основе квантовой научной парадигмы лежит обобщение (до уровня универсальных) квантовых принципов: дополнительности (Н.Бор), неопределенности (В.Гейзенберг), нелокальности (Д.Белл), целостности (Д.Бом) и идеи наблюдателя как активного творца Вселенной. Квантовая теория высвечивает взаимную зависимость физической реальности и способов ее познания. Понятие дополнительности можно распространить на явления, которые поддаются анализу посредством двух типов моделей. Вне физики этот метод следует использовать как метод аналогий, а не как дедуктивный. Психологией установлено, что в своей основе традиционные противопоставления: рассудка - интуиции, науки - искусству, рационального - мистическому, сознательного - бессознательному и т.д. - есть результат функциональной асимметрии мозга. Таким образом, можно рассматривать дополнительность между рациональной и иррациональной сторонами действительности и ее познания.

Логическое и нелогическое восприятие реальности в человеческом познании в целом и у гармонично развитых людей, как источники знания, органически сочетаются и дополняют друг друга. Формализация дополнительна творческому началу. Дополнительность рационально-научного и нерационального (включая и образное) восприятия действительности позволяет перейти от рациональной к рационально-образной картине мира. В.Паули полагал, что представление о дополнительности могло бы стать первым шагом на пути создания единой общей картины мира, в которой естественные науки составляют лишь часть ее. Философской основой дополнительности может служить идея «цельного знания» В.С.Соловьева, которая обосновала взаимосвязь логических и интуитивных представлений, синтез рационального и иррационального, интеграции и дифференциации.

Согласно В.Гейзенбергу, тенденции квантовой сферы существуют в странной разновидности физической реальности прямо посередине между возможностью и действительностью. Физическую реальность с позиций квантовой парадигмы можно считать моделью, создаваемой «высшей» реальностью, содержащей все возможности, что связывают с необходимостью ее описания с помощью скрытых параметров (с помощью метаязыка). Выбор альтернативы при наблюдении (измерении) обусловлен динамикой скрытого мирового слоя. Эта динамика может быть детерминированной (Бог в кости не играет). Но для наблюдателя проявления этой динамики в физическом мире полностью случайны. В психологии восприятия установлено, что человек не воспринимает «реальность», но лишь принимает сигналы из окружающей среды, которые организует в форме предположений - причем так быстро, что даже не замечает, что это предположения. Невозможность суждения наблюдателя о высшей реальности сопоставляется с принципом неопределенности Гейзенберга.

Неопределенность можно рассматривать как следствие неведения наблюдателя (А.Эйнштейн, Д.Бом), следствие экспериментальных (В.Гейзенберг) или концептуальных (Н.Бор) ограничений. Концептуальные связаны с выбором способа наблюдения (частица или волна, формализация или образ). По словам А.Эйнштейна, пока математические законы описывают действительность, они неопределенны, когда они перестают быть неопределенными, они теряют связь с действительностью. Формализованная ясность дополнительна истинному знанию действительности. Действительность не подчиняется законам языка, человеческим понятиям и двузначной логике. Неопределенность есть объективная черта процесса познания, которую следует сделать союзником в создании образных компьютеров. Человеческий мозг способен оперировать нечетко очерченными понятиями, неколичественными терминами. Принцип размытости, введенный Л.Заде, постулирует ограниченную возможность точного описания человеком макросистем. Теория размытых множеств и размытых алгоритмов Л.Заде позволяет реализовать принцип вероятностного детерминизма к неточно определенным, трудноформализуемым проблемам. Человек постоянно чувствует себя в неопределенности. Неопределенность будущего формирует модель развития по пути оправданного риска, дает возможность прогнозирования. Полной неопределенности будущего противопоставляется неполное знание в действии - риск.

В силу принципа нелокальности отдельные причины не могут быть изолированы, следовательно, в мире все взаимосвязано. Реальность не может рассматриваться как собрание объектов, но как неделимое и единое целое (П.Девис). В системах ее возникают кооперативные явления (части – целое). Философия «бутстрапа» (обратной связи) рассматривает взаимную переплетенность и взаимосвязанность, многоальтернативность путей развития всех событий и вещей в нашем мире. Каждая часть мироздания содержит в себе все остальные части. Свойства одной из частей определяются свойствами всех остальных. Вместе с процессом возникает и пространство процессов, путей эволюции реальной системы. Мир есть сеть взаимодействий.

Наиболее вероятная схема развития находится суммированием бесчисленного множества всех возможных путей между заданными состояниями действительности (интеграл по траекториям в интерпретации Фейнмана). Каждое событие оказывает влияние на становление других событий. Ничто не существует иначе, как в соучастии. Свойства системы определяются не только конкретными значениями наблюдаемых, но и всей совокупность альтернативных свойств системы. В образном компьютере следует использовать алгоритмы сетевых логик описания и классификации. В структуре поведенческого процесса приспособительный, полезный результат тот, который, проявляясь в будущем, в процессе его достижения, актуально ориентирует поведение. Сознание дает локальное восприятие мира, бессознательное принципиально не локально.

Предполагая наличие иерархии сознаний, следует отдать естественное предпочтение более высоким иерархическим уровням по отношению к более низким. Например, интуиции перед рациональным сознанием. Карта квантового сознания может состоять из нескольких ступеней-уровней, переключение между которыми происходит по принципу «квантового скачка», по мере перехода с нижней ступени на высшую. Каждой квантовой ступени должен соответствовать свой формализованный метаязык, средствами которого строится метатеория соответствующего уровня. Сам метаязык может быть формализован, став предметом исследования метаметаязыка, причем такой ряд можно мыслить растущим бесконечно. Метаязык не должен содержать всякого рода двусмысленностей, метафор, препятствующих его использованию в качестве орудия для точного научного исследования. Метаязык должен быть не беднее своего предметного языка. Считалось, что чем строже терминологическая система языка, тем научнее дисциплина, которая пользуется этой системой. Руководствуясь научными знаниями, построенными на описании действительности «жестким» формализованным языком, человек стремится использовать их в преобразовании окружающего мира, совершая насилие над этим миром, стремясь вогнать его в рамки своего мышления. Дискурсивное сознание фрагментарно и не может отразить мир, имеющий целостную природу. Искусство же не воспроизводит видимый мир, оно его передает. В философских и научных парадигмах постструктурализма и постмодернизма адекватность изучаемому объекту видится в расплывчатости и неясности («мягкости» по В.В.Налимову) метаязыка.

Конечной целью исследований и разработок в рамках принятой концепции образного компьютера является создание интеллектуально-духовных машин, способных к умственной и духовной жизни, к творчеству и к выполнению физико-механических действий подобно человеку.

В.О.Лобовиков, г.Екатеринбург

МОРАЛЬНО-ПРАВОВЫЕ МАШИНЫ:

АЛГЕБРА ЭТИКИ КАК ОБОБЩЕНИЕ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ

В настоящее время электронно-вычислительные машины общеизвестны как эффективные средства моделирования мыслительной деятельности человека. Однако человеческая деятельность не сводится к мышлению. Морально-правовая деятельность человека – существенный аспект его интеллекта. Следовательно, «искусственный интеллект», моделирующий все существенные аспекты естественного интеллекта, не может существовать, если в нем нет морально-правовой подсистемы. Она необходима для любого интеллекта вообще. Эти чисто теоретические соображения подкрепляются в настоящее время практической потребностью человечества обеспечить социально приемлемое («легальное и моральное») функционирование человеко-машинных систем: «машина–человек»; «человек–машина»; «машина–машина». (Речь здесь идет не о любых машинах, а лишь о тех, которые достаточно «автономны и интеллектуальны», например, об автономных роботах с «искусственным интеллектом», функционирующих в среде, где могут находиться люди) [1].

Человеческие системы (как индивидуальные, так и коллективные, например, государства) являются морально-правовыми машинами (различной сложности). Автономные роботы с «искусственным интеллектом», функционирующие в человеческой среде, тоже должны быть «морально-правовыми» машинами (достаточной сложности), чтобы быть социально приемлемыми. Анализ и синтез сложных морально-правовых машин, именуемых человеческими системами, протекает в значительной мере неосознанно для людей. Они, как правило, действуют машинально, не отдавая себе отчета в том, каков механизм их морально-правового функционирования (или пытаются понять его, но очень часто заблуждаются). В принципе, этика и теория права должны способствовать осознанию этого механизма, и они в какой-то мере действительно способствуют этому, но современный уровень развития философии морали и права явно недостаточен для организации целенаправленного анализа и синтеза морально-правовых машин как таковых. Для того чтобы служить методологией «морально-правового программирования» автономных роботов, обладающих «искусственным интеллектом», этика должна стать математической этикой, а теория права – математическим правоведением [1].

В настоящей работе рассматривается простейший (ригористический) вариант математической модели философии морали и (естественного) права – двузначная алгебра добра и зла. В качестве синонимов для названия «алгебра добра и зла» будем использовать словосочетания «алгебра (формальной) этики», «алгебра естественного права» и «алгебра поступков». Алгебра формальной этики строится на множестве поступков. Поступками называются любые (индивидуальные или коллективные – неважно) свободные действия, являющиеся либо хорошими (добром), либо плохими (злом). Нравственно нейтральные действия множеству поступков не принадлежат. От факта существования нейтральных действий алгебра поступков абстрагируется.

Алгебра формальной этики – математика свободы, ибо ее предметом являются только свободные действия. На множестве поступков определяется множество унарных и бинарных алгебраических операций, представляющих собой морально-правовые ценностные функции. Областью допустимых значений (ОДЗ) переменных этих функций является двухэлементное множество {х, п}. Оно же является областью изменения значений этих функций. Символы х и п обозначают морально-правовые значения поступков, соответственно, «хорошо (добро)» и «плохо (зло)». Буквы а, в, с обозначают морально-правовые формы (поступков). Простые морально-правовые формы – независимые нравственные переменные, а сложные формы – морально-правовые ценностные функции от этих переменных. С чисто математической точки зрения, в двузначной алгебре поступков существует 16 математически различных бинарных операций. При переходе с чисто математической точки зрения на математико-этическую (точку зрения), на наш взгляд, совершенно естественно принять следующую ниже ценностную таблицу. (Для удобства она разделена на две части.)

Таблица 1 (часть 1)

		1	2	3	4	5	6	7	8
а	в	Кав	Saв	Аав	Wав	Uав	Tав	Нав	Зав
х	х	х	п	х	п	п	х	п	х
х	п	п	х	х	п	х	п	п	х
п	х	п	х	х	п	х	п	х	п
п	п	п	х	п	х	п	х	п	х

Таблица 1 (часть 2)

		9	10	11	12	13	14	15	16
а	в	Cав	Vав	Lав	Gав	Fав	Iав	Фав	Жав
х	х	х	п	х	х	п	п	х	п
х	п	п	х	х	п	п	х	х	п
п	х	х	п	п	х	х	п	х	п
п	п	х	п	п	п	х	х	х	п

В части 1 (таблицы 1) символ Кав обозначает морально-правовую операцию «объединение (поступков) а и в (в линию поведения)». Символ Sав – морально-правовую операцию «разделение (разъединение) а и в». Аав – «неисключающий выбор (и совершение) наилучшего из поступков, могущих быть образованными из а и в». Wав – «воздержание от обоих (поступков): как от совершения а, так и от совершения в». Uав – «исключающий выбор (и совершение) наилучшего из поступков а и в». Tав – «морально-правовое отождествление (т.е. отождествление в морально-правовом отношении) поступков а и в». Нав – «наступление, нападение (атака) в на (против) а». Зав – «защита (оборона) а от в».

В части 2 (таблицы 1) символ Сав обозначает морально-правовую операцию «совершение (поступка) а в ответ на (поступок) в». Символ Vав – морально-правовую операцию «контрнаступление (контратака) а на (против) в». Lав – «независимость (самостоятельность, свобода) а от в». Gав – «независимость (самостоятельность, свобода) в от а». Fав – «независимость от в разрушения (уничтожения) а». Iав – «независимость от а разрушения (уничтожения) в». Фав – «тождественно хорошая морально-правовая форма, у которой постоянно положительное нравственное значение не зависит ни от а, ни от в». (Такие и только такие морально-правовые формы суть универсальные для всех времен и народов законы морали и права). Жав – «тождественно плохая морально-правовая форма, у которой постоянно отрицательное нравственное значение не зависит ни от а, ни от в». (Такие и только такие морально-правовые формы суть универсальные для всех времен и народов проявления нравственной патологии, нарушения морально-правовых законов).

Рассмотрим теперь некоторые унарные морально-правовые операции алгебры (формальной) этики. (Подробное исследование 1800 перформативно различных в содержательном смысле, но, с чисто математической точки зрения, могущих быть разделенными на 4 класса эквивалентности, унарных морально-правовых операций алгебры поступков представлено в монографии [2]). Пусть символ К¹а обозначает «объединение, единство а». (Верхний индекс 1 информирует в данной работе о том, что операция является унарной.) Символ S¹а обозначает «разделение, расчленение а». W¹а – «воздержание от а». L¹а – «независимость, самостоятельность, свободу а». F¹а – «разрушение, уничтожение а». V¹а – «насилие над а». Р¹а – «наказание (кара) за а». П¹а – «поощрение (награда) за а». I¹а – «безразличие, равнодушие (морально-правовое) к а, т.е. беспринципность при осуществлении а». Ц¹а – «принципиальность, т.е. небезразличие, неравнодушие (морально-правовое), при осуществлении а». О¹а – «осуждение а». Д¹а – «одобрение а». N¹a – «отсутствие (небытие) а». Перечисленные унарные операции определяются следующей таблицей № 2.

Таблица № 2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

а

К1а

S1а

W1а

L1а

F1а

V1а

P1а

П1а

I1а

Ц1а

О1а

Д1а

N1a

х

х

п

п

х

п

п

п

х

п

х

п

х

п

п

п

х

х

п

х

х

х

п

п

х

х

п

х

В алгебре (формальной) этики отношение формально-этической эквивалентности обозначается символом «=+=» и определяется следующим образом. Любые морально-правовые формы (ценностные функции) а и в формально-этически эквивалентны (это обозначается символом «а=+=в»), если и только если они принимают одинаковые морально-правовые значения (из множества {х, п}) при любой возможной комбинации морально-правовых значений переменных, входящих в эти формы (функции). В естественном языке отношение «=+=» выражается словами «есть», «значит» и т.п., нередко заменяемыми тире. Но эти же самые слова используются в естественном языке для обозначения соответствующих логических связок и отношений. Поскольку логические и формально-этические структуры не абсолютно тождественны, постольку слова «есть», «значит» (а также и тире) суть омонимы. Использовать их на стыке логики и (формальной) этики нужно очень осторожно, оговаривая всякий раз то, в каком значении (формально-логическом или формально-этическом) используется слово «есть» (тире) в том или ином случае.

С помощью данных выше дефиниций можно получить, например, следующие формально-этические уравнения. 1) К¹а=+=Каа. 2) S¹а=+=Sаа. 3) W¹а=+=Wаа. 4) L¹а=+=Lав. 5) F¹а=+=Fав. 6) S¹а=+=F¹а. 7) I¹а=+=W¹AaW¹а. 8) I¹а=+=K¹О¹aП¹а. 9) I¹а=+=K¹Д¹aР¹а. 10) Ц¹а=+=AaW¹а. 11) Р¹а=+=V¹a. 12) Р¹а=+=Сaп. 13) П¹а=+=НW¹ах. 14) W¹Р¹а=+=П¹а. 15) V¹V¹а=+=N¹V¹a. Этот список является открытым (потенциально бесконечным).

Нетрудно заметить, что между алгеброй (формальной) этики и алгеброй (формальной) логики существует фундаментальная связь: истина и добро едины. Какова эта связь? С точки зрения содержательной этики (ригористической), во-первых, истина есть добро (а обратное, вообще говоря, неверно). Во-вторых, ложь есть зло (а обратное, вообще говоря, неверно). Следовательно, с точки зрения двузначной этики, истинностные таблицы алгебры логики являются частным случаем (соответствующих) ценностных таблиц алгебры этики. Этика оказывается более фундаментальной дисциплиной, чем логика. Формальная логика есть формальная этика мыслительной деятельности. Мыслительная деятельность – частный случай деятельности (вообще), изучаемой этикой (в соответствующем отношении).

Такой подход дает возможность перейти от машинного моделирования мышления (это уже есть) к машинному моделированию поведения (за этим будущее). Люди, машины и ценности должны образовать единую аксиологическую систему. Принцип образования такой системы в самом первом приближении представлен в данной работе.

Литература:

1. Лобовиков В.О. Искусственный интеллект», формальная этика и морально-правовой выбор. - Екатеринбург, 1988; его же. Математическое правоведение. Часть 1: Естественное право. - Екатеринбург, 1998.

2. Лобовиков В.О. Математическая логика естественного права и политической экономии. - Екатеринбург, 2005.

Вл. Д.Мазуров, г. Екатеринбург