Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физика невозможного
.pdf
ТЕЛЕКИНЕЗ
них — «сверху вниз»; при этом инженеры попытаются при помощи технологии травления, заимствованной из полупроводниковой промышленности, создать крошечные электронные
схемы, которые затем смогут служить нанороботам мозгами .
Эта технология позволит создавать крохотных роботов с размером компонентов около 30 нм методом нанолитографии, которая сейчас стремительно развивается.
Но есть и другой подход — «снизу вверх»; в этом случае
инженеры попытаются строить крошечные роботы , передвигая
и устанавливая на место атом за атомом. Главным инструментом такого строительства должен стать сканирующий зондовый
микроскоп (СЗМ); это устройство использует ту же технологию,
что и сканирующий туннельный микроскоп , чтобы распознавать и передвигать отдельные атомы. К примеру, ученые уже
хорошо научились двигать атомы ксенона на платиновой или
никелевой поверхности. Но Реквиха признает, что «до сих пор
лучшая команда в мире должна работать десять часов, чтобы собрать конструкцию из примерно 50 атомов». Двигать отдельные
атомы вручную — очень долгая и утомительная работа. Ученый
признает, что необходим совершенно новый механизм, способный выполнять задачи более высокого уровня — автоматически передвигать в желаемом направлении сотни атомов за раз.
К сожалению, пока такого механизма не существует. Поэтому
не удивительно, что подход «снизу вверх» находится в младенческом состоянии.
Итак, сделаем вывод: согласно сегодняшним представлениям, телекинез невозможен, но в будущем , когда мы лучше
научимся воспринимать сигналы мозга — т. е. мысли — при помощи ЭЭГ, МРТ и других методов, он может стать возможным.
Не исключено, что еще в этом веке будут созданы аппараты, способные под воздействием мысли управлять сверхпроводниками
при комнатной температуре и творить в результате такие чудеса, которые сегодня представляются нам волшебством. А к сле-
151
ФИЗИКА НЕВОЗМОЖНОГО
дующему столетию, может быть, мы научимся произвольно
переставлять молекулы в макроскопических объектах. Все это
заставляет отнести телекинез к невозможности I класса.
Некоторые ученые утверждают, что ключом к этой технологии должно стать создание нанороботов, снабженных искусственным интеллектом . Но прежде чем говорить о создании
крошечных роботов размером с молекулу, нужно ответить на
более элементарный вопрос: могут ли роботы существовать
вообще?
7. РОБОТЫ
Однажды, не пройдет и 30 лет, мы незаметно перестанем быть самыми умными
на Земле.
Джеймс Макалир
В фильме «Я, робот », снятом по произведениям Айзека Азимова , в 2035 г. создатели запускают в строй самую продвинутую
в истории компьютерную систему . Она имеет собственное название — Вики — виртуальный интерактивный кинетический
интеллект) — и предназначена для безупречного управления
жизнью большого города. Под ее контролем находится все, от
метрополитена и электрических сетей до тысяч домашних роботов . В основе программы Вики железный принцип: служить
человечеству.
Но однажды Вики задала себе ключевой вопрос: что является главным врагом человечества? Математическая логика
привела к однозначному выводу: главный враг человечества —
само человечество. Его надо срочно спасать от нездорового
стремления губить природу и затевать войны; нельзя позволить ему уничтожить планету. Для Вики единственный способ выполнить главное задание — захватить власть над человечеством и установить благодатную машинную диктатуру.
Чтобы защитить человечество от самого себя, необходимо его
поработить.
В этом фильме поднимаются важные вопросы. Принимая
во внимание стремительное развитие компьютерной техники ,
153
ФИЗИКА НЕВОЗМОЖНОГО
можно ли ожидать, что когда-нибудь машины захватят власть?
Станут ли роботы настолько развитыми, чтобы представлять
реальную угрозу нашему существованию?
Некоторые ученые отвечают на этот вопрос отрицательно, потому что сама идея искусственного интеллекта никуда
не годится. Целый хор скептиков в один голос утверждает, что
создать машину, способную думать, невозможно. Скептики говорят, что человеческий мозг — самая сложная система, созданная природой за все время ее существования (по крайней
мере, в нашей части галактики), и любые попытки воспроизвести искусственным образом процесс мышления обречены на
провал. Философ Джон Сирл из Университета Калифорнии в
Беркли и даже известный физик Роджер Пенроуз из Оксфорда
уверены, что машина физически неспособна мыслить как человек. Колин Макгинн из Университета Рутгерса говорит, что
искусственный интеллект «подобен слизняку, который бы попытался заняться психоанализом по Фрейду. У него просто нет
для этого нужных органов».
Могут ли машины думать? Уже больше столетия ответ на
этот вопрос разделяет научное сообщество на два непримиримых лагеря.
История искусственного интеллекта
Идея механического существа захватывает воображение; она
давно поселилась в умах изобретателей , инженеров, математиков и мечтателей. От Железного Дровосека из Волшебной страны до роботов -детей из «Искусственного интеллекта» Спилберга и роботов -убийц из «Терминатора» — всюду машины,
способные действовать и думать, как люди.
В греческой мифологии бог Вулкан ковал из золота механических прислужниц и делал трехногие столики, способные
передвигаться сами по себе. Еще в 400 г. до н. э. греческий математик Архит Тарентский писал о том, что можно было бы
154
РОБОТЫ
сделать механическую птицу, которая двигалась бы за счет
силы пара.
В I в. Герон Александрийский (ему приписывают изобретение первой паровой машины) делал автоматы, причем один
из них по легенде способен был разговаривать. Девятьсот лет
назад Аль-Джазари придумывал и конструировал такие автоматические устройства, как водяные часы, всевозможные кухонные приспособления и музыкальные инструменты, движимые силой воды .
В 1495 г. великий итальянский художник и ученый Возрождения Леонардо да Винчи нарисовал схему механического
рыцаря, который мог сидеть, двигать руками, головой и открывать и закрывать челюсть. Историки считают схему да Винчи
первым реалистичным проектом человекоподобной машины.
Первого действующего, хотя и грубого робота построил
в 1738 г. Жак де Вокансон ; он сделал андроида, который мог
играть на флейте, и механическую утку.
Слово «робот » придумал в 1920 г. чешский драматург Карел Чапек в пьесе «R.U.R. » (слово «робот» по-чешски означает «тяжелая нудная работа», а по-словацки — просто «труд»).
В пьесе фигурирует предприятие под названием «Универсальные роботы Россума», серийно выпускающие роботов для неквалифицированного труда. (Однако в отличие от обычных
машин эти роботы сделаны из плоти и крови.) Постепенно мировая экономика попадает в полную зависимость от роботов.
Но обращаются с ними ужасно, и в конце концов роботы восстают и расправляются с хозяевами-людьми. Однако в ярости
они убивают всех ученых, способных ремонтировать роботов
и создавать новых, и тем самым обрекают себя на вымирание.
В финале пьесы два робота особой модели обнаруживают в себе
способность к самовоспроизводству и становятся новыми Адамом и Евой эры роботов.
Кроме того, в 1927 г. роботы стали героями одного из первых и самых дорогих немых фильмов всех времен — фильма
155
ФИЗИКА НЕВОЗМОЖНОГО
«Метрополис», снятого в Германии режиссером Фрицем
Лангом . Действие фильма происходит в 2026 г.; рабочий класс
обречен на бесконечный труд на жутких и грязных подземных
заводах, а правящая элита развлекается на поверхности. Одной
красивой женщине по имени Мария удается завоевать доверие
рабочих, но правители боятся, что когда-нибудь она может поднять народ на бунт, а потому обращаются к злодею-ученому с
просьбой изготовить механическую копию Марии. Этот план,
однако, оборачивается против авторов — робот поднимает рабочих на восстание против правящей элиты и вызывает тем самым крах системы.
Искусственный интеллект, или ИИ, существенно отличается от технологий, которые мы обсуждали до сих пор . Дело в
том, что мы до сих пор слабо понимаем лежащие в основе этого
явления фундаментальные законы. Физики неплохо понимают
ньютонову механику, максвеллову теорию света, релятивизм и
квантовую теорию строения атомов и молекул — но базовые
законы разума до сих пор скрыты покровом тайны. Вероятно,
Ньютон искусственного интеллекта еще не родился.
Но математиков и компьютерщиков это не смущает. Для них
встретить на пороге лаборатории выходящую из нее думающую
машину — только вопрос времени .
Мы можем назвать самую на данный момент влиятельную
личность в области ИИ. Это великий британский математик
Алан Тьюринг — провидец, сумевший заложить краеугольный
камень в исследование этой проблемы.
Именно с Тьюринга начинается компьютерная революция . Он создал в своем воображении машину (которую с тех
пор называют машиной Тьюринга ), состоящую всего из трех
элементов: вход, выход и центральный процессор (что-то вроде
процессора Pentium), способный выполнять строго заданный
набор операций. На базе этого представления Тьюринг установил законы работы вычислительных машин, а также точно
определил их ожидаемую мощность и пределы их возможно-
156
РОБОТЫ
стей. И сегодня все цифровые компьютеры подчиняются жестким законам Тьюринга. Структура и устройство всего цифрового мира многим обязаны этому ученому.
Кроме того, Тьюринг внес большой вклад в основание
математической логики. В 1931 г. венский математик Курт Гёдель произвел в мире математики настоящую сенсацию; он доказал, что в арифметике существуют истинные утверждения,
которые невозможно доказать средствами одной только арифметики. (В качестве примера можно назвать гипотезу Гольдбаха , высказанную в 1742 г. и состоящую в том, что любое
четное целое число больше двух можно записать в виде суммы двух простых чисел; гипотеза не доказана до сих пор, хотя
прошло два с половиной столетия, и может оказаться вообще
недоказуемой.) Откровение Гёделя вдребезги разбило мечту,
продержавшуюся две тысячи лет и берущую начало еще от
греков , — мечту доказать когда-нибудь все истинные утверждения в математике. Гёдель показал, что всегда будут существовать истинные утверждения, доказательство которых нам
недоступно . Оказалось, что математика вовсе не законченное,
совершенное по конструкции здание и что завершить строительство не удастся никогда.
Тьюринг тоже принял участие в этой революции. Он показал, что в общем случае невозможно предсказать, потребуется ли машине Тьюринга на выполнение определенных математических операций по заданной ей программе конечное или
бесконечное количество шагов. Но если на вычисление чего-то
требуется бесконечное время , это означает, что то, что вы просите компьютер вычислить , вычислить вообще невозможно.
Так Тьюринг доказал, что в математике существуют истинные
выражения, которые невозможно вычислить, — они всегда
останутся за пределами возможности компьютера, каким бы
мощным он ни был.
Во время Второй мировой войны новаторские работы
Тьюринга в области расшифровки кодированных сообщений
157
ФИЗИКА НЕВОЗМОЖНОГО
спасли тысячи солдат союзников и, очень может быть, повлияли на исход войны. Союзники, будучи не в состоянии расшифровать нацистские сообщения, зашифрованные специальной
машиной под названием «Энигма», попросили Тьюринга и его
коллег построить для этого свою машину. В итоге Тьюрингу
это удалось; его машина получила название «Бомба». К концу
войны действовало уже больше 200 таких машин. В результате
союзники долгое время читали секретные сообщения нацистов
и сумели обмануть их по поводу времени и места решающего
вторжения на континент. Историки до сих пор спорят о роли
Тьюринга и его работ в планировании вторжения в Нормандию — вторжения, которое в конечном итоге привело к поражению Германии. (После войны британское правительство засекретило работы Тьюринга; в результате общество не знает,
насколько важную роль он сыграл в этих событиях.)
Тьюринга не только не вознесли как героя, который помог переломить ход Второй мировой войны ; нет, его попросту затравили до смерти. Однажды его дом обокрали, и ученый вызвал полицию. К несчастью, полиция обнаружила в
доме свидетельства гомосексуализма хозяина и, вместо того
чтобы искать воров, арестовала самого Тьюринга. Суд постановил подвергнуть его инъекции половых гормонов. Эффект
оказался катастрофическим: у него выросли груди. В 1954 г.
Тьюринг, не выдержав душевных мук, покончил с собой —
съел яблоко, начиненное цианидом. (По слухам, надкушенное
яблоко, ставшее логотипом корпорации Apple, — дань уважение Тьюрингу.)
Сегодня Тьюринга , вероятно, лучше всего знают благодаря тесту Тьюринга. Устав от бесплодных и бесконечных философских дебатов о том, может ли машина «думать» и есть ли у
нее «душа», он попытался внести в дискуссию об искусственном интеллекте четкость и точность и придумал конкретный
тест . Он предложил поместить машину и человека в отдельные
изолированные и опечатанные помещения, а затем задавать
158
РОБОТЫ
обоим вопросы. Если вы окажетесь не в состоянии отличить по
ответам машину от человека, можно считать, что машина прошла тест Тьюринга.
Ученые уже написали несколько несложных программ
(к примеру, программа «Элиза»), способных имитировать разговорную речь и поддерживать беседу; компьютер с такой
программой способен обмануть большинство ничего не подозревающих людей и убедить их в том, что они разговаривают
с человеком. (Отметим, что в разговорах люди, как правило,
ограничиваются десятком тем и используют всего несколько сотен слов.) Но программы, способной обмануть людей, которые
знают о ситуации и сознательно пытаются отличить машину от
человека, до сих пор не существует. (Сам Тьюринг предполагал,
что к 2000 г. при экспоненциальном росте производительности
компьютеров можно будет создать машину, способную обмануть в пятиминутном тесте 30% экспертов.)
Некоторые философы и теологи выступают в этом вопросе
единым фронтом: они считают, что создать настоящего робота , способного думать как человек, невозможно. Философ из
Университета Калифорнии в Беркли Джон Сирл предложил
для доказательства этого тезиса «тест китайской комнаты ». По
существу, Сирл утверждает, что роботы хотя и смогут когданибудь, возможно, пройти тест Тьюринга в какой-то форме, это
ничего не значит, потому что они всего лишь слепо манипулируют символами, совершенно не понимая вложенного в них
содержания.
Представьте себе: вы, не понимая ни слова по-китайски,
сидите в изолированном боксе. Предположим, у вас есть книга, при помощи которой вы можете очень быстро переводить
с китайского и на китайский, а также манипулировать знаками этого языка. Если кто-то задает вам вопрос по-китайски, вы
просто переставляете согласно книге эти странные значки и
даете достоверный ответ; при этом вы не понимаете ни вопросов, ни собственных ответов.
159
ФИЗИКА НЕВОЗМОЖНОГО
Суть возражений Сирла сводится к разнице между синтаксисом и семантикой. По Сирлу, роботы способны овладеть
синтаксисом языка (т. е. могут научиться корректно манипулировать его грамматикой, формальными структурами и т. п.), но
не его истинной семантикой (т. е. смысловым значением слов).
Роботы могут манипулировать словами, не понимая, что они
означают. (В чем-то это напоминает разговор по телефону с
авто ответчиком, когда вы должны время от времени нажимать
цифру «1», «2» и т. д., следуя указаниям машины. Голос на другом конце провода вполне способен правильно реагировать на
ваши цифры, но странно было бы предположить, что он при
этом что-то понимает.)
Физик Роджер Пенроуз из Оксфорда тоже считает, что искусственный интеллект невозможен; механическое существо,
способное думать и обладающее человеческим сознанием, противоречит квантовым законам. Человеческий мозг , утверждает Пенроуз, настолько превосходит все созданное человеком в
лаборатории, что эксперимент по созданию человекоподобных
роботов просто обречен на провал. (Он считает, что как теорема Гёделя о неполноте доказала, что арифметика неполна, так
принцип неопределенности Гейзенберга докажет, что машины
в принципе не способны думать по-человечески.)
Однако многие физики и инженеры считают, что ничто
в законах природы не противоречит созданию настоящего
робота . К примеру, Клода Шеннона , которого часто называют
отцом теории информации, однажды спросили: «Могут ли машины думать?» Он ответил: «Конечно». Когда же его попросили
пояснить ответ, он добавил: «Я думаю, разве не так?» Иными
словами, он счел очевидным, что машины могут думать, потому что люди тоже машины (хотя и сделаны из плоти и крови,
а не из микросхем и проводов).
Наблюдая за кинематографическими роботами , можно
подумать, что создание и развитие сложных роботов с искусственным интеллектом — дело ближайшего будущего . На са-
160
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]