скачать книгу бесплатно
Ух ты, искусственный… интеллект!
Олег Паламарчук
Парадоксы искусственного интеллекта… Его технология победно шагает по планете, а сущность ИИ пока еще тайна. До сих пор скрещивают философско-мировоззренческие «копья» материалисты и идеалисты по плюсам и опасностям «машинного мышления». Нейробиологи, особенно на Западе, упорно ищут Ум, Мышление, Сознание ЧЕЛОВЕЧЕСТВА в клетках и только в клетках мозга homo sapiens. Мышление и интеллект в головах теоретиков ИИ сливаются в нечто единое, однообразное. Ещё не расправило крылья новое научное направление – «СОЦИАЛЬНАЯ НЕЙРОНАУКА».Об исторических, теоретических и практических проблемах и загадках искусственного интеллекта идет речь в предлагаемой книге.
Олег Паламарчук
Ух ты, искусственный… интеллект!
Предисловие
Дорогой читатель! Предисловие – пояснительная записка в помощь Вам при знакомстве с данной книгой.
На что следует обратить внимание?
1. Книга состоит из двух взаимосвязанных частей. Первую условно можно назвать историко-практической, вторую – научно-практической. В первой части рассматриваются проблемы истории и теории искусственного интеллекта в их противоречивом единстве. Новизна второй части состоит в критическом осмыслении узловых вопросов-загадок искусственного интеллекта с позиций СОЦИАЛЬНОЙ НЕЙРОНАУКИ.
2. Каждая часть включает в себя по четыре научно-публицистических очерка. Очерки, как и положено им, представляют собой относительно самостоятельные произведения. В этой связи их особенность состоит в том, что читатель найдет в них некоторые повторы, небольшие переносы фактов и цитат из предыдущих очерков в последующие.
3. Несмотря на это, через всю книгу красной нитью проходят мысли о месте и роли искусственного интеллекта в жизни человечества, о его плюсах и опасностях, о влиянии его технологий на становление новой, качественно новой цифровой (информационной) экономики.
4. Методологической основой предлагаемого исследования являются материалистическая диалектика, основополагающие принципы диалектической логики, труды выдающегося философа Эвальда Васильевича Ильенкова, других мыслителей, специалистов в разных областях знания.
Мы надеемся, что читателя ждет увлекательное путешествие в мир исчислений, любопытных фактов, исторических персонажей на пути к появлению фантастического изобретения… искусственного интеллекта. Человек возжелал создать себе необычное устройство – помощника в умственной работе. И оно появилось в середине двадцатого века.
Автор будет благодарен за все конструктивные замечания, которые обязательно возникнут при знакомстве с содержанием предлагаемой книги.
Быль иль Не?быль, но…
…Но встретились два оригинала: категоричный технарь ИНТЕЛЛЕКТУАЛ и осторожный реалист ИНТЕЛЛИГЕНТ.
«Знаете, коллега, – говорит Интеллектуал, – ведь недалеко то время, когда гениальное изобретение человека – Искусственный интеллект, превзойдет своего создателя по всем параметрам!»
«И по уму тоже?» – осторожничает Интеллигент.
«Несомненно! Искусственный разум будет умнее самого УМА человечества!!»
Помолчал Интеллигент. И решил «опустить» своего восторженного оптимиста с высот шокирующих гипотез на землю: «А Вы помните, мой друг, про пиктограммы на пшеничных полях Кубани, которые появлялись в 90-е годы прошлого века?»
«Кто же этого не помнит?»
«А знаете, как наука расшифровала эти «послания» инопланетян?»
«Интересно, как?»
«Перевод их звучит так: «Здесь были Степа с Васей!»
Обиделся Интеллектуал-футуролог: «Я о серьезных вещах толкую, а Вы шуточками отделываетесь».
«И я о том же», – возражает Интеллигент-ученый. – Вспомните Прометея, который научил людей пользоваться огнем. Не сгорело Человечество. А писцы Средневековья предрекали конец света с появлением книгопечатания. А огнедышащее чудовище-паровоз, которое, по мнению обывателя, распугает весь домашний скот. Даже ядерную энергию человек смог обуздать!»
«Дорогой мой эрудированный интеллигент, – находит убийственный аргумент почитатель «мыслящих машин». – Вы вспоминаете о технических изобретениях в помощь телу человека, а я говорю об искусственном мозге вместо мозга homo sapiensa.
Вздохнул Интеллигент-реалист: «А скажите мне, адепт эрзац-мозга, что проявляется в функциях искусственного интеллекта?»
«Как что? Естественно, сам искусственный интеллект».
«Ошибаетесь, мой сверхоптимистичный фантазер. В функциях искусственного интеллекта проявляет себя, свою активность совсем иной феномен, нежели сам ИИ, а …»
Обрадовался Интеллектуал: «Ага, вот Вы и попались! Что же замолчали? Не знаете, что сказать?»
«Нет, я специально оборвал разъяснение, – ответил диалектик-материалист. – Думаю, что любознательный, настойчиво-терпеливый читатель сам найдет разгадку загадок искусственного интеллекта. В том числе и с помощью этой книги».
Как говорится, дорогу осилит идущий!
Часть первая. История и теория искусственного интеллекта
Очерк I. От «пальцевого» счета до компьютера. Приключения чисел
Математика должна помогать философу углубляться в понятия числа, пространства и времени.
Пуанкаре
Человек[1 - Употребляя слово (категорию) «человек», автор имеет в виду «человечество», ибо и в историческом, и в житейском смысле человек есть клеточка социума – космической цивилизации землян, высшей, известной человеку (пока?) форме жизни…], как и все живое, существует и развивается во времени и пространстве. Но если для животного мира время и пространство ограничено ареалом их обитания и инстинктами, то для человека пространство, в котором он обитает, время, в котором он живет, не пустые абстракции. По мере «взросления» человек (человечество) все больше и больше нуждается не в простом их созерцании, а в практическом социальном использовании. «В качестве категорий Время и Пространство… создают основу для нормативной регуляции человеческих взаимодействий, определяют режим практической, познавательной и мыслительной деятельности людей», – подчеркивает профессор В. Е. Кемеров [1. С. 105].
Когда люди в течение тысячелетий обтесывали камень, чтобы получить каменный нож, каменный топор, когда они изобрели лук, копье, пращу для охоты, когда оборудовали пещеру для жилья, они должны были вырабатывать пространственно-временное воображение, представление о форме предметов, об объеме, о расстояниях и пр. То есть, заниматься уже конкретными исчислениями. И в этой связи технико-вычислительный путь к искусственному интеллекту был вызван сугубо практическими потребностями использования измерений пространства и времени на охоте, в сельском хозяйстве, особенно при строительстве ирригационных сооружений (Месопотамия), пирамид (Египет), храмов (Индия, Китай, цивилизация инков, ацтеков, майя Латинской Америки, Древняя Греция), повсеместно – в торговле. Из практики трудовой жизни появилась наука математика, призванная помочь человеку получать ответы на вопросы: «Какое расстояние?», «Сколько надо материала?», «В какое время?» и т. д. Таким образом, древнего человека сама жизнь заставила считать. И что показательно, «произошло это несколько десятков тысяч лет раньше, чем возникла письменность [2. С. 81].
И все-таки человечеству надо было найти способ не хранить в своих мозгах все нарастающий вал информации (сведений, знаний, посланий, известий и т. п.), а «переложить» эту тяжесть на нечто, находящееся вне головы homo sapiensa. И такой способ в течение тысячелетий был найден землянами путем изобретения письменности, письменного языка в дополнение к устной (звуковой и жестовой) речи[2 - О первой информационной революции в истории человечества – появления у древних гоминидов устной речи, человеческого языка – важнейшего средства развития социума, можно прочитать в книге «В поисках истины», материал «Язык наш…» [3. С. 173–191].]. С появлением письменного слова, изложенного на каком-либо материальном носителе в виде знаков, символов, иероглифов, букв у людей появилась реальная возможность увеличить объемы своей памяти в тысячи раз. Записанные сведения, информация, знания – это долговременная память человечества, оседающая в вынесенное за пределы «подсознания» индивида в письменные источники.
Ранее жизненно важные знания, трудовые навыки передавались от поколения к поколению через сказы, легенды, предания, обычаи рода, племени, в целом этноса. Передавались в том числе технические, технологические умения по изготовлению орудий труда, в первую очередь каменных, но особенно из недолговечного дерева, костей. И что любопытно, у древних правителей (даже после широкого распространения и использования письменной «памяти») были специальные «памятливые» слуги, чаще рабы. В их обязанности входило запоминать и помнить все, что нужно господину в его хозяйственной деятельности: сколько товара нужно на обмен, какой договор (ударили по рукам) заключили, на каких условиях. И хотя письменная «память» росла и расширялась, эти слуги еще долго были нужны хозяевам (тоже, порой, неграмотным), особенно в правовых вопросах. А вот письменность среди простого народа распространялась еще медленнее. Искусством письма долгое время единолично владели жрецы. «И не случайно многие народы приписывали происхождение письменности своим богам». В Древнем Египте – богу Тоте, в Вавилоне – богу судьбы Набу, в Греции – Гермесу [4. С. 12]. А в царской России большинство населения, особенно сельского, было неграмотное вплоть до XX века. Но так было на Руси не всегда. Вспомним берестяные грамоты в Древнем Новгороде, а также в Пскове, Смоленске, Старой Руссе, Витебске, Твери, даже в Москве. Почти 800 посланий на бересте за 1951–1993 годы отыскали наши археологи. В Новгородской Республике (1136–1478) даже дети ходили в школу [3. С. 163]. Любопытный исторический факт: дочь Ярослава Мудрого – Анна Ярославовна (1024–1071), жена Генриха I, французского короля, была единственным грамотным человеком при королевском дворе Франции.
Как уже было сказано, толчком к появлению начальных ростков искусственного интеллекта стала, по-видимому, нарастающая потребность у наших пращуров к вычислениям, к первым счетным действиям. Не случайно спустя тысячелетия первые настоящие материальные носители искусственного интеллекта были названы не «Интеллектуальные машины», а ЭВМ – электрические, а затем электронные вычислительные машины.
Какой же материал для исчислений нашли первобытные люди? Если для естественного интеллекта человека это его собственная голова, точнее – социально-детерминированный, очеловеченный цивилизацией землян его МОЗГ, то наш пращур не мог не использовать для счета «инструмент», данный ему самой природой – пальцы рук, ног. Из глубины веков пришла к нам считалочка: «Сорока-белобока, кашку варила… Всех угощала: этому дала, этому дала, этому дала!» Так говорила бабушка, загибая пальчики малышу.
О том, что древние люди использовали при подсчетах собственные пальцы, свидетельствуют имена числительные во многих языках. Так, славянское «пясть» – кисть руки, породило русское числительное «пять». Та же история и у других народов. К примеру, малайское слово «лима» – это и «рука», и «пять». А вот как описывает «пальцевый счет» туземцев Новой Гвинеи – папуасов известный российский ученый, этнограф, антрополог, путешественник, борец против расизма Николай Николаевич Миклухо-Маклай (1846–1888): «Папуас загибает один за другим пальцы руки, повторяя: «бе, бе, …» Загнув пальцы одной руки, он говорит: «Ибон-бе» (рука). Переходит на другую руку, произносит: «Ибон-али» (две руки). Далее использует ноги: «Самба-бе» (одна нога), «Самба-али» (две ноги). Если собственных рук и ног не хватает, папуас использует конечности сородичей» [5. Т. 7. С. 240–241]. Туземная Гвинея начинала с того, что Европа давно прошла: в 1863 году в Лондоне уже появилось первое в мире полноценное метро [6. С. 941].
Парадоксы истории. Советский писатель и этнограф Тихон Захарович Семушкин (1900–1970) вспоминает свою первую экспедицию на Чукотку – двадцатые годы прошлого века: «Проезжая однажды по кочевым стойбищам, я заметил стадо оленей. Пересчитал. Было их 128. Тогда я спросил у хозяина, сколько у него оленей.
– Мы не считаем, но если хоть один олень пропадет из стада, глаза мои узнают сразу.
– А можешь ты посчитать?
– Если тебе нужно, посчитаю. Только долго буду считать…
Он знал каждого своего оленя в «лицо» и поэтому немедленно, не выходя из яранги (!), позвал на помощь всех членов семьи (пять человек), и пригласил еще двоих из соседней яранги. Через … три часа старик сообщил, что в стаде 128 оленей» [7.–2020. – № 3. – С. 87].
Счет. Если папуасы (как многие далекие наши предки) считали пальцы одной руки + второй руки + одной ноги + второй ноги, т. е. строили ряд натуральных чисел «вслепую», то старик-чукча считал оленей по головам, по памяти, и тоже используя пальцы рук, ног. Пальцевый счет лег в основу пятеричной системы исчисления («пять» – рука); две руки – десятеричная, самой распространенной системы, а двадцатеричная – все пальцы человека. А деление часа на 60 минут, минуты – на шестьдесят секунд произошло от шестидесятеричной системы нумерации в Вавилоне (XIX–VI вв. до н. э.) [6. С. 1526]. Счет с помощью пальцев упоминается во многих письменных источниках древности, к примеру, в поэме «Одиссея» (VIII–VII вв. до н. э.), написанной, по-видимому, Гомером. О пальцевом счете создал целый трактат англосаксонский монах, летописец Беда Достопочтенный (Beda Venerabilis) (672–735). Он скрупулезно изложил способы пальцевого счета вплоть до … миллиона [5. Т. 7. С. 242]. Вычислительные действия с помощью пальцев дошли до ХХ века. Так, на торговых биржах посредники между продавцами и покупателями брокеры (Англия), маклеры (Германия), куртье (Франция), с помощью пальцев, не говоря ни слова, передавали информацию о спросе-предложения товара, о ценах на него.
ЧИСЛО! Понятие «число» – величайшее достижение мыслительной работы человека. В повести русского писателя Геннадия Гора «Юноша с далекой реки» (М.: «Сов. писатель», 1953) есть примечательная сцена. Русский учитель предложил молодому нивху решить задачу: к 7 деревьям прибавить еще 6. «Каких деревьев, – спросил юноша, – длинных, коротких?» Учитель растерялся, а нивх пояснил, что у них «для длинных предметов – одни числительные, а для коротких – другие [7. – 2023. – № 4. – с. 82]. Общего абстрактного понятия «число» не было. Число – одно из основных понятий математики[3 - Число. У последователей знаменитого Пифагора (2-я пол. VI – начало V в. До н. э.) число – это самое мудрое в бытие. Их учение о числе как субстанции всех вещей, «оно обозримо, пространственно, телесно и в то же время сохраняет все свойства умопостигаемых принципов [9. С. 77]. Историки философии обоснованно полагают, что из восхищения перед таинствами математических проявлений родилась философия.]. Это абстрактное понятие зародилось в глубокой древности. Однако надо учитывать, что раньше, чем люди изобрели число, как абстракцию, а затем перешли к счету, сложению, вычитанию, делению и умножению чисел, они по необходимости вынуждены были вначале осмыслить такие свои представления, как «больше»—«меньше», «дальше»—«ближе», «позже»—«раньше», «равно?»—«неравно?» и т. п. «Именно в этих «словах» нашли свое выражение общие количественные (пространственно-временные) соотношения между вещами, явлениями, событиями [8. С. 49]. И далее выдающийся философ Эвальд Васильевич Ильенков объясняет, когда и почему человеку понадобилось понятие «число»: «Число понадобилось человеку там и только там, где жизнь поставила его перед необходимостью сказать другому человеку (или самому себе) – не просто «больше» («меньше»), а насколько больше, (меньше) [Там же. с. 51].
Таким образом, человек уже переходил к количественным сравнительным измерениям[4 - Учителю математики на заметку. «Есть все основания полагать, что действия с «числами», составляющие традиционную «арифметику», далеко не самые «простые», а арифметика вовсе не составляет самого «первого этажа» математического мышления. Скорее таким этажом оказываются некоторые понятия, обычно относимые к алгебре». Почему? Да потому, что «анализ показывает, что и в истории знания «алгебра»… должна была возникнуть не позже «арифметики»… ибо речь идет о действительной истории развития математических знаний, математической логики мышления [См. Ильенков. «Школа должна учить мыслить» [8. С. 6–54]].
Представление о числе постепенно обогащалось и расширялось. От счета отдельных предметов (натуральных чисел) человек со временем перешел к понятию целых положительных чисел. От понятия «натуральных» чисел выросло понимание (абстрактное понятие) безграничности, бесконечности натурального ряда чисел = 1, 2, 3, 4 … х: Чтобы измерить длину, площадь, величины которых не укладываются в целое число, человек стал это целое дробить. Но числовой ряд можно вести не только в сторону увеличения, но и в сторону уменьшения. Так зародилось понятие «отрицательное число» –4, –3, –2, –1. Оно возникло у индейцев в VI–XI вв. Потребность в определении отношений между натуральными числами (к примеру, диагонали квадрата к его сторонам) породило понятие «иррационального числа». Рациональные и иррациональные числа составляют множество действительных чисел. В XVI веке в связи с решением квадратных и кубических уравнений появилось понятие «комплексное» число [6. С. 1772].
Это интересно!
Чудеса с мнимыми числами. Мнимое – это такое число, которое не имеет аналога в реальном мире. Но совсем недавно физики (!) выяснили, что мнимые числа реальны в мире квантов. Ученые провели эксперимент: отправляли запущенные фотоны в два улавливающие их приемники. И если этим приемникам «разрешали» использовать мнимые числа, компьютеры с точностью до 100 % вычисляли квантовые состояния фотонов; как только «запрещали» – результат нулевой. Вывод: «мнимые числа вполне реальны в квантовом мире (мире нейтральных элементарных частиц) и без них не обойтись» [10. – 2021. – № 12. – с. 2]. Фантастика: сейчас ученые работают над созданием квантовых… компьютеров [11. – 2022. – № 38. С. 8].
Но число без его практического использования для количественных измерений становится не только мнимым, но и мертвым инструментом. А вместе с осмыслением места и роли числа у человека появились понимание, возможность и необходимость в простейших арифметических действиях: в сложении и вычитании, в умножении и делении, т. е., в вычислениях через сравнения. Без овладения азами (!) этой премудрости человечество не пришло бы вообще к математике – родоначальнице множества открытий как в естественных, так и в гуманитарных науках. Даже к философии…
Итак, математика. Наука и искусство умственных усилий человека с количественными понятиями. С поисками ответа не просто на вопрос «Сколько?», а насколько больше-меньше, раньше-позже. Человечество пришло к такому пониманию вычислений тысячелетия назад. Пришло с помощью математических гениев древности. Но простое запоминание (зазубривание) элементарных правил счета не означает, что человек овладел логикой математического мышления. Ведь что основное в математике? Это творчество, это движение мысли, логика, а не выучивание формул, не просто таблица умножения.
Известный русский сатирик Аркадий Аверченко (1881–1925) в рассказе «Бельмесов» рисует такую картину.
«Идет экзамен. Инспектор Бельмесов:
– Кувшинников!.. Сколько будет пятью шесть?
– Тридцать.
– Правильно, молодец. Ну, а сколько будет, если помножить пять деревьев на шесть лошадей?
– …Тоже… тридцать…
– Но тридцать чего?
У Кувшинникова… волосы на голове и даже уши затрепетали: «Тридцать… лошадей».
– А куда же девались деревья? Садись…
– Кулебякин! Ну… ты нам скажешь, что такое дробь?
– Дробью называется часть какого-нибудь числа.
– Ты так думаешь? Ну, а если я набью ружье дробью, это будет часть какого числа?
– То дробь не такая, – улыбнулся бледными губами Кулебякин, – то другая.
– …А вот если человек танцует и ногами дробь выделывает – это какая же?» [12. С. 288–290].
Критически мыслящий читатель спросит: «Ну и зачем вы приводите умствования экзаменатора Бельмесова? Какое это имеет отношение к истории появления искусственного интеллекта?» А вот какое! Вся технология искусственного интеллекта, логика его «мышления» строится на прочном математическом фундаменте программирования, на творческом математическом мышлении. На понимании того, что математика есть наука о пространственных формах и количественных отношениях; она требует ответа на вопросы задач в формах абстрактно-числовых, а не чувственно-вещественных. Надо четко понимать границы применения математики в научных поисках. Не только математика помогает создавать и совершенствовать производственные технологии, но и они (технологии) вызывают к жизни новые математические дисциплины. К примеру, именно работа над искусственным интеллектом породила такие направления в математике, как теория информации, дискретная (конечная) математика, теории игр, графов, теория оптимального управления и пр.
Учить математическому мышлению надо со школьной скамьи. Инспектор Бельмесов своими «умными», а фактически – провокационными вопросами, создает не проблемную дидактическую[5 - ДИДАКТИКА (греч. Didaktukos – поучительный) – раздел педагогики; дидактика требует от системы образования ответа на вопросы «Чему учить?» (содержание предметов) и «Как учить?» (приемы, методика обучения). Дидактика – это искусство учителя, опирающееся на все достижения естественных и общественных наук.]ситуацию, не учит математической логике, а отбивает всякое уважение к математике. Не научив самостоятельно, математически-конкретно мыслить в процессе обучения, глупо требовать этого от школьников на экзамене.
Дважды два четыре – и никак иначе! «А что? Разве неправильно?» – удивится учитель математики.
«Вы уверены, – спрашивает их Э. В. Ильенков, – что это несомненная и бесспорная истина? Да? В таком случае из вас никогда не вырастет математик… «Абсолютной и бесспорной» эта истина остается до тех пор, пока умножению (сложению) подвергаются абстрактные единицы (одинаковые значки на бумаге)… Сложите (фактически – слейте) в реальной жизни вместе две и две капли воды (уже конкретные вещественные единицы – О. П.) – и вы получите все, что угодно, но не четыре. Может быть, одну каплю, а может, – сорок четыре брызга» [13. С. 51]. «Что вы детям мозги забиваете! – окончательно рассердится учитель-формалист. – Причем здесь какие-то капли воды? Загляните, наконец, в таблицу умножения! Для счетчика-формалиста 2?2=4 абсолютно верно. А для физика-экспериментатора, для химика, производящего опыты? Для точных наук математика – основа основ, но это их рабочий инструмент, а не догма. Берет ученый-химик два (2) литра воды, и два (2) литра спирта, сливает (т. е. 2+2) в один сосуд и … получает не четыре (4) литра жидкости, а меньше (<). Подобное случается с физиком: при синтезе (сложении) скрупулёзно просчитанного числа (!) атомов в ядерных реакциях происходит уменьшение исходного количества атомов. Мало того, наблюдается (вопреки формальной математике) так называемый дефект массы – т. е. уменьшение массы вещества…» в процессе опытов [13. С. 51]. Ученый, воспитанный в школе учителем-педантом, в таких случаях впадает в ступор; он лихорадочно ищет ошибку в математических расчетах. Но математика не виновата, виновато отсутствие у человека математической логики, гибкости математического мышления. Мышление математика заставляет ученого воображать, фантазировать, т. е. зримо представить себе то, что не видит. К примеру, идти от абстрактного к конкретному, к конкретно-всеобщему.
А нейробиологи, которые заняты созданием математической модели мозга? Не обращая внимания на такой «малюсенький» факт, что человеческий мозг состоит почти из 90 млрд нейронов, но самое главное, что все они разные. И как им, нейробиологам, это качество разнообразия перевести в математическое «однообразное» количество? Без союза с материалистической диалектикой ученый не овладеет подлинной математической логикой. «Действительный математик мыслит тоже в полной мере конкретно, как и физик, как и биолог, как и историк. Он рассматривает тоже не абстрактные закорючки, а самую постоянную действительность, только под особым аспектом, свойственным математике. Это умение видеть окружающий мир под углом зрения количества и составляет специальную черту мышления математика» [8. С. 39].
«Однако вы слишком забежали вперед!» – упрекнет автора проницательный читатель. И будет прав. Поэтому вернемся к истории вычислений, к истокам алгоритмического мышления. Наш далекий предок, применяя пальцы для счета, начал использовать их и для обозначения длины, даже расстояний. Так на Руси появились такие критерии длины, как «вершок» – размер указательного пальца (примерно 4,45 см); «пядь» – расстояние между концами растянутых большого пальца и указательного (примерно 17, 78 см); «аршин» (тюрк.) – мера длины в ряде стран, в России с XVI века, равна 16 вершкам (около 71, 12 см). От аршина пошел такой русский измеритель, как «саже?нь» – три аршина (2, 1336 м), а сажень в свою очередь «породила» русскую «версту» (500 саженей – 1, 0668 км) [См. 6]. Впервые верстовыми столбами был разделен путь от Коломенского до Москвы. Отсюда и пошла поговорка – «длинный, как коломенская верста» [5. Т. 6. С. 207].
В «жизни» вычислений много курьезов. Существует предание, что однажды английский король вытянул вперед правую руку и заявил: «Расстояние от кончика моего носа до большого пальца руки будет служить для всего моего народа мерой длины и называться «Ярд» (Yard). Подданные тут же изготовили прут из бронзы «от королевского носа до пальцев» и ярд надолго стал для англичан критерием измерения – 91,44 см. Еще одну меру длины – фут, придумали, исходя из средней длины ступни взрослого мужчины (30,48 см). В Древнем Риме большие расстояния измерялись шагами: 2000 шагов приравнивали к одной миле (1,609 км). Милями стали пользоваться моряки.
Индейцы Америки придумали свой способ измерять территорию. Покупателю земли предлагали оббежать участок за день. Этот участок и становился единицей измерения площади. Поэтому, чтобы приобрести побольше земли, покупатель нанимал самого быстрого «измерителя» площади – бегуна [5. Т. 6. С. 241–242].
Таким образом, можно сказать, что собственное тело человека[6 - Не случайно конструкторы «машинного интеллекта» в качестве «измерителя» берут за основу естественный носитель-измеритель интеллекта – МОЗГ человека. Но одно дело – измерить пальцами (механика-геометрия), другое… нейронами социально-детерминированного мозга ЧЕЛОВЕКА!..]было первым материальным носителем первых ростков искусственного интеллекта, который основан на математике. Кроме пальцев, расстояний между пальцами и руками наши предки постепенно стали использовать другие материалы для вычислений: камушки, палочки, дожившие для первоклашек XX века; узелки, которыми долго пользовались старушки, завязывая их на носовых платочках. Знаменитое узелковое письмо «ки?пу» государства инков в Южной Америке (XV в. н. э.): разноцветные шнурки, число которых доходило до двухсот, разной длины привязывались к палке, или более толстому шнуру. На шнурках завязывались узелки памяти, чтобы сохранить информацию, которую потом гонец передавал устно. В кипу все имело значение – и цвет шнурка, и его длина, и место его расположения (справа, слева, посередине) на палке, и где был завязан узелок памяти (вверху шнурка, посередине, снизу). Узелковое письмо необходимо было для удержания в памяти, передаваемой устно (!) информации. Очень сложное было это пособие голове человека – кипу, – особенно для вычислений [4. С. 40]. А индейцы Северной Америки пользовались «ва?мпумом». Вампум – это те же нити, но вместо узелков памяти на них нанизывались легкие раковины. И опять же – и количество, и цвет, и расположение раковин определяли характер и содержание сообщения [6. С. 225]. Но и ки?пу, и ва?мпум, несмотря на свою гениальность для индейской цивилизации, все же уступали по своим практическим возможностям достижениям математики цивилизации Старого Света. И прежде всего в вычислительных действиях. Именно здесь впервые появились письменные знаки (символы) для обозначения чисел[7 - В древности появилась у людей вера в магическую силу цифр: 6; 7; 9. У христиан, особенно славян, цифра «7» всегда связывалась с чем-то положительным, светлым или предупредительным. К примеру, слово «семья». Семь-я. Человек повторяет себя семь раз в самых родных, близких, а главное – в детях, внуках… Не случайно на Руси с цифрой «7» связано много пословиц и поговорок. А в США до сих пор не в почете чертова дюжина – цифра 13. Нет частенько 13-го этажа, квартиры № 13 и т. д.]– цифры! Мы уже отмечали, что прежде чем начать считать, человеку надо было решить две проблемы (задачи): найти систему счисления и установить словесное название числительных. Тех числительных, которые бы обозначали количество предметов и порядок их размещения при счете. То есть изобрести математический (цифровой) алфавит. Историки науки «Математики» полагают, что первые известные цифры появились около 5 тысяч лет назад в Шумере и Эламе. Причем названиями чисел и цифр становились не новые слова, чтобы обозначать абстрактные понятия, а обозначения конкретных предметов. Числа записывались просто нужным количеством единиц-насечек на дереве, кости, камне, глине. [2. С. 83].
У древних греков, финикийцев, евреев, сирийцев, грузин, армян, арабов цифры обозначались буквами алфавита языка, на котором говорили эти народы. Кстати, на Руси подобная система использовалась почти до XVI века. А вот в Древнем Риме появилась и распространилась собственная цифровая система, так называемые римские цифры. Она основана на использовании особых, не буквенных, знаков для обозначения десятичных разрядов: I = «один», X = «десять», C = «сто», M = «тысяча». А их половины: «пять» – знак V, «пятьдесят» – L, «пятьсот» – D. Кстати, римские цифры дожили до наших дней. Даже в этой книге века обозначаются римскими цифрами. Но вести сложные вычисления (умножения, деления) с помощью римских цифр крайне сложно.
Современное цифровое исчисление основано на арабском способе счета. Арабы позаимствовали цифры, по-видимому, из Индии и затем в XIII веке принесли их в Европу. Существует гипотеза, что в основу счета и написания арабских цифр был положен геометрический … угол. (Правда, в сегодняшней транскрипции математического (цифрового) алфавита арабские цифры пишутся большей частью без углов). Вот что «подразумевали» арабские цифры: один угол = 1; два = 2; три = 3; четыре = 4; пять = 5; шесть = 6; семь = 7; восемь = 8; девять = 9. А ноль (ничто) в виде овала 0, где нет углов. Это была гениальная идея математиков – сделать не?что из ничто?, дать этому ничего имя (нуль) и изобрести для него символ (0), – пишет канд. ф-мат. наук А. Понятов [2. С. 81].
Но до арабских цифр и до написания их на бумаге, на папирусе, на пергаменте и даже на глиняных дощечках было далеко. Пытливый человеческий ум, отвечая на потребности прежде всего расширяющейся и развивающейся торговли, думал над тем, как помочь голове в устном счете, как не сбиться в вычислениях. И такой способ был найден. Вначале продавцы – покупатели стали для счета использовать (вместо пальцев) камушки, раковины, палочки. Чтобы упорядочить их, были придуманы первые древние счёты «аба?к». Аба?к (от греч. Abax – доска) [5. Т. 6. С. 169–171] – это действительно плоская доска, разделенная на полосы, по которым передвигались камушки, кости, обозначающие числа. С их помощью в Древнем Риме, в Европе, менялы-«банкиры»[8 - БАНКИР – букв. «владелец» banco – скамьи, лавки менялы. В наши дни – владелец или крупный акционер банка, – финансового учреждения, в котором аккумулируются денежные средства и накопления.]производили расчеты с продавцами и покупателями. Впоследствии костяные, деревянные «камушки» были нанизаны на волосяные, матерчатые нити, на проволоку, которые в свою очередь крепились к раме. Костяные счеты дожили до второй половины XX века. Даже на детских площадках до сих пор можно увидеть большие счеты, и малыши с удовольствием щелкают деревянными «костяшками». Долго консервативные бухгалтеры не могли привыкнуть к арифмометру, а уж тем более – к компьютеру.
От «щелкающих» счетов человек перешел к арифмометру (от греч. arithmos – число и metr – мера). Это была механическая настольная вычислительная машина с ручным приводом и служила для выполнения простейших арифметических действий: сложения, вычитания, умножения, деления. Арифмометр получил распространение в первой половине ХХ века в бухгалтериях, на кассах в торговых точках. А прототипом его послужила счетная машина, изобретенная в 1890 году российским механиком В. Т. Однером [6. С. 84]. Впоследствии механические арифмометры были вытеснены электро-механическими счетными машинами. А затем появились портативные вычислительные устройства – калькуляторы (от лат. calculator – счетчик). Калькулятор – это уже электронный прибор, выполненный на основе микропроцессора.
Но первая настоящая вычислительная машина, хотя и являлась вначале механической, была уже аналитической. Создана она в 1840 году английским ученым и изобретателем Чарльзом Бэббиджем (1791–1871). Он сконструировал не просто очередной счетный механизм, а действительно аналитическую математическую машину. Чтобы творение Ч. Бэббиджа работало, оно требовало уже не просто пользователя – счетовода, а программиста, который должен был разрабатывать специфическую программу для детища английского ученого. И такую программу впервые составила Ада Лавлейс (1815–1852). Еще девочкой Ада принесла матери и показала несколько листков бумаги. Мама, жена лорда Байрона, крупного поэта и борца за справедливость, похолодела: «Неужели Адочка тоже стала писать стихи и пойдет по стопам своего отца?». Но дочь принесла не вирши, а математические расчеты. Она от матери увлеклась математикой. Познакомившись с Чарльзом Бэббиджем и его машиной, составила к ней программу – первый математический алгоритм действий для практиков-пользователей [14. С. 65–67]. Так был сделан реальный шаг к искусственному интеллекту: объединить вычислительный механизм с аналитической (умственной) программой алгоритма решения задач. Объединившись, техническая (инженерная) мысль изобретателей и творческая логическая мысль программиста-математика заложили первый кирпич в фундамент теории и главным образом – практики искусственного интеллекта.
Программа (от греч. programma – объявление, распоряжение) для вычислительных машин складывается из следующих этапов:
– составление «плана решения» задачи, т. е. набора операций или алгоритмического описания задачи;
– описание «плана решения» на языке программирования (составление программы);
– трансляция программы с языка программирования на машинный язык в виде последовательных команд, реализация которых техническими средствами вычислительных машин и есть процесс решения задачи.
День рождения Ады Лавлейс 10 декабря отмечается в англоязычных странах как День программиста.
А вот откуда у человека появилась потребность измерять… время, температуру. Чтобы вычислять временные промежутки: смена дня и ночи, годовые отрезки, нужно было понять, что день + ночь повторяются постоянно и равномерно; что после жары в определенное время пойдут дожди, а потом холода. Но это в Северной части планеты. А в Африке? Но именно здесь, в Древнем Египте, появился первый календарь, самый, по-видимому, совершенный для своего времени. Почему Египет? Потому что его жителям надо было подготовиться к выходу из берегов своей большой реки Нил. Именно с ним была связана вся их жизнь. Египетские жрецы установили, что Нил разливается периодично. От одного до следующего полноводья проходит 365 дней и ночей (т. е. 365 суток). И точно в это время на небе появляется яркая звезда Сириус. Тогда они разделили 365 на 12 частей, а в каждую часть заложили 30 дней. Но, вот досада, в конце каждого года оставался довесок в 5 дней. Тогда его просто стали добавлять к каждому году. Как бы там ни было, это уже первый календарь[9 - Сам термин «календарь» от лат. calendarium – долговая книжка (от caledae) – в Др. Риме должники платили проценты в день календа – первые числа месяца, близкие к новолунию. Фактически календарь – это система счисления больших промежутков времени, основанные на периодичности видимых небесных тел – Солнца, Луны, звезд.], пусть не совсем совершенный. Но, тем не менее, он очень помогал жизни древних египтян. Шло время… и вдруг обнаружилось, что Сириус появляется не в одно и то же ночное время; он вдруг опаздывает на целые сутки. Жрецы установили, что такое происходит один раз в 4 года. Тогда снова начали рассчитывать и выяснили, что год в Египте (т. е. от разлива до разлива Нила) равен не 365 ровно, а 365 + 6 часам. Египтяне вычислили досадный остаток, но календарь не стали переделывать.
Это сделали римляне. В 46 году до н. э. император Юлий Цезарь (100–44 до н. э.) дал указание исправить египетский календарь. Что было сделано? Год также насчитывал 12 частей – месяцев, но количество дней (суток) в каждом месяце стало уже неодинаковым. В одном – 30 дней, но в другом 31, а феврале вообще 28. Но к февралю раз в четыре года добавляли сутки, и в этот год насчитывалось уже не 365 дней, а 366. В России этот год стали называть «високосным»[10 - ВИСОКОСНЫЙ – досл. «дважды шестой». Поскольку в России Новый год до 1700 года начинался с 1 сентября, то февраль был по счету шестым месяцем от сентября. Но раз в четыре года февраль становился «дважды шестой».]. Так появился юлианский (от Юлия Цезаря) календарь [5. Т. 6. С. 21–23].
Но в XVI веке римский папа Григорий XIII (1502–1582) внес в 1582 году новые нужные исправления. Это было вызвано тем, что долгие наблюдения показали, что земной год составляет не ровно 365 суток и 6 часов, а 365 дней и 5 часов 48 минут и 46 секунд. В итоге реформы Григория XIII календарь стал называться григорианским и получил распространение сперва во всех странах католического света. Но поскольку папа пытался активно насаждать католицизм в православном мире, то в России он не прижился вплоть до 1918 года. А к тому времени разница между юлианским («старый стиль») и григорианским («новый стиль») календарями уже составила 13 дней. То есть Россия «отставала» на 13 суток [5. Т. 6. С. 23]. Весь западный мир празднует Новый год один раз, а Россия веселится 1 января и 13 января.
Сутки – это время обращения Земли вокруг своей оси относительно Солнца и равняется 24 часам. Это солнечные сутки. А 24 часа среднего солнечного времени равны 24 часам, 3 минутам и 56,555 секундам вращения Земли относительно звезд [6. С. 1523]. Некоторые историки метрологии (науки об измерениях и методах достижения их единства и точности) полагают, что единицы измерения появились достаточно случайно[11 - Но не «случайна» истина, что случайность – форма проявления необходимости (Б. Спиноза – 1632–1677), т. е. «свободная необходимость (для человека – целесообразность).]. К примеру, единица массы – грамм была введена французами в 1795 г. Это был эквивалент веса одного кубического сантиметра воды (см
). Но в практическом использовании такая единица массы (веса) не слишком удобна, поэтому стали пользоваться таким измерителем, как килограмм (1000 граммов). Килограмм стал основной единицей веса (массы СИ). Равен массе международного прототипа (самого первого), который хранится в Международном бюро мер и весов в городе Севр, близ Парижа. Оригинал (прототип, эталон) сделан из сплава платины и иридия в виде цилиндрической гири. Для других стран созданы копии, которые «грешат» по весу всего в 2?10–
. [6. С. 674].
Та же история с единицами измерения температур. В 1742 году Андерс Цельский (1701–1744), шведский физик и астроном, предложил считать температурным нулем время закипания воды, а 100 градусов – ее замерзания. Позднее астроном Мортен Штремер «перевернул» шкалу, поставил «с головы на ноги», т. е. в том виде, в каком мы пользуемся сейчас [7. – 2022. – № 6. – с. 22].
Практика требовала все новых и новых более точных единиц измерения. Особенно, если речь идет о таком детище Науки, как искусственный интеллект. В XVIII веке французские ученые предложили метрическую систему «на все времена и для всех народов». В частности, мерой длины они предложили считать одну сорокамиллионную (!) часть меридиана Земли («от полюса до… полюса вокруг Земли»). Того меридиана, что проходит через Париж. Эту единицу – метр (мера) ученые изготовили как образец – эталонный оригинал – из платины. А чтобы оригинал не потерялся, сделали 31 копию. Россия получила две копии, № 11 и № 28… [5. Т. 6. С. 243].
И все же эталоны измерения пространства и времени (мер и весов) не остаются постоянным и точными «мерилами». К тому же постепенно складывался единый мировой технологический комплекс. А он требовал универсальных, единых шаблонов измерений, вычислений и команд. Когда началась космическая эра, один из аппаратов потерпел крушение на Марсе. Причина «банальная»: система управления двигателем воспринимала сигналы в метрических единицах, а команды ей с Земли подавали в футах и дюймах! [7. – 2022. – № 6. – с. 48–49]. Но мы опережаем историю появления искусственного интеллекта.
В 1875 году в Париже была подписана Международная Метрическая конвенция. Страны, которые подписали её, договорились, что необходимо все измерять в определенных единицах. И чтобы эти физические величины были действительными (обязательными) для всех. Но метрология не стояла на месте. В 1960 году метрологами была утверждена Международная система единиц (СИ). Эта система вобрала в себя уже значительно больше измерительных единиц по сравнению с 1875 годом. Однако позитивные процессы глобализации требовали, чтобы национальные законодательства в области метрологии учитывали общие единые эталоны измерения. Поэтому в 1999 году появилось Соглашение «О взаимном признании национальных эталонов и сертификатов калибровки и измерений, выдаваемых национальными метрологическими институтами» (CIPM MPA) [Там же.–2022. – № 6. – с. 43].
Человечество неуклонно идет к созданию единой мировой цифровой экономики. И громадная роль в этом процессе принадлежит технологиям искусственного интеллекта. Естественные науки находят и «подбрасывают» искусственному помощнику человека в исчислениях все новые и новые единицы измерения, углубляясь в «пространство-время». Акустика определила точные скорости распространения звука (упругих волн) в газах, жидкостях и твердых телах. В межзвездном пространстве господствует космическая скорость – «парсек», т. е. расстояние, которое проходит свет (электромагнитная волна) за один земной год. А свет распространяется (в вакууме) со скоростью почти 300 тыс. км/сек. Для любознательных читателей, влюбленных в тему искусственного интеллекта, интересно узнать, что Клод Шеннон (1916–2001) предложил оригинальную единицу измерения объема («количества») информации – бит. Бит [англ. Bit < bi (nary) из двух частей + (digi) – знак] – двоичная единица. Одно из основных понятий теории информации. Бит – единица информации, получаемой при осуществлении одного из двух равновероятных событий [15. С. 96].
