Идти от техники к живому, к человеку, к его мозгу? Нет, считает Сахаров, так мы мозг никогда не поймем. Надо действовать по-иному. Мозг – биологический объект, и понимание его может прийти только со стороны биологии.
Однако такие высказывания остаются все же гласом вопиющего в пустыне. Стихийно, большинством голосов основная масса человечества теперь упрямо исповедует новую мысль. Мозг – это ЭВМ, скажет вам любой, это биокомпьютер.
Вот новое воззрение. Оно вербует себе все больше сторонников. И тем больше, чем сложнее становятся компьютеры, чем активнее они проникают во все поры жизни людей.
13.2. Может ли мыслить аптека?
Птица так сильно отличается от самолета, что изучение одного из этих объектов мало что дает для понимание другого. Первые попытки человека летать заканчивались трагически как раз потому, что изобретатели прибегали к поверхностной имитации полета птиц, заменив руки крыльями. Самолет был создан только тогда, когда была отброшена идея машущих крыльев и разработан «неестественный» способ движения при помощи вращающегося пропеллера.
Этот пример (история техники может назвать множество других) полезно вспомнить, коль скоро речь зашла о сопоставлении мозга и вычислительной машины. Этому вопросу американский математик Джон фон Нейман (1903–1057) посвятил специальное исследование. И количественные оценки (мощность энергии, объем, число элементов), и качественные соображения («язык мозга не есть язык математики», – писал Нейман) – все убеждало ученого в глубоких различиях между мозгом естественным и искусственным.
Труд Неймана не единственный в этом роде. Многие творцы новых поколений ЭВМ мучительно размышляли об отличиях мышления живого и электронного. В самом деле, нейроны мозга – очень нежные и чувствительные образования, это клетки, окруженные сложно устроенной мембраной. Они находятся в среде с постоянно изменяющимся химическим составом. Нет, нейроны совсем не похожи на полупроводниковые кристаллы и соединяющие их проводники, из которых сотканы компьютеры.
А архитектурная несхожесть? Связи между нейронами обильны и распределены по объему. В ЭВМ же в силу особенностей технологии соединения между элементами в интегральных схемах немногочисленны, и в основном они распределены в плоскости кристалла-подложки.
Далее, электрические импульсы (типа «да-нет») в компьютерах в какой-то мере схожи с сигналами «все или ничего», идущими по нервным волокнам. Но если в ЭВМ действует электричество, то в мозге в передаче команд участвуют и электроны, и разнообразные химические вещества, и направленно движущиеся ионы.
Химия играет в работе мозга очень большую роль. И потому слова «может ли машина мыслить?» в какой-то мере эквивалентны выражению «может ли мыслить аптека?».
Так и получается, что мозг – одно, ЭВМ – совсем другое.
Взять хотя бы надежность. Детали ЭВМ – вкрапленные в пластинку кремния микроэлементы – кажутся очень надежными. Но исключение одного или двух из них может прервать работу всей машины. А нейроны очень ненадежны, часто выходят из строя, но отмирание даже немалого их числа не приводит к сколько-нибудь заметному изменению поведения человека, не сказывается на его работоспособности.
Машина (если не брать очень сложных программ) идет к цели прямолинейно, строго по предуготовленному ей пути. Мозг (особенно в трудных задачах) похож на гонящегося за добычей зверя: словно рыщет по следу, пробует, ошибается, тычется в препятствия и неясности… И даже ошибки (случай, неожиданный намек) могут указать ему верное направление поисков. Кто-то из маститых пошутил, что-де «мыслящим» машинам не хватает той беззаботности, даже безалаберности, которые присущи мозгу живого человека.
Оператор, работающий с ЭВМ, может, остановив машину, узнать, что она в данный момент «думает» и «знает». Мысль машины (пока!) в человеческих руках. Но управлять в полной мере ни своей собственной, ни чужой психикой человек не в состоянии.
Стоит также отметить и то, что нейронные сети мозга, словно бы в пику вычислительным машинам, вообще не заняты никакими вычислениями. Вот, допустим, вратарь безошибочно ловит мяч, летящий в сетку ворот. С математической точки зрения, чтобы угадать место и момент падения мяча, необходимо решить некоторое дифференциальное – высшая математика! – уравнение. Но разве можно себе представить, что это уравнение «записано» в голове у вратаря и он решает его в считанные доли секунды?
Перечисление различий мозга и ЭВМ можно было бы продолжить. Они напрашиваются сами собой, когда ближе познакомишься с устройством мозга, этим сложнейшим электрохимическим производством, целым комбинатом цехов и лабораторий, создание которых природе удалось блестяще: ни клубов ядовитого дыма, ни загрязняющих среду вредных отходов тут нет.
И вот рядом с этим верхом совершенства, творением, повторить которое человеку никак не удается, мы видим нечто совсем другое – словно бы игрушку из гигантского детского набора, тьму простых деталей, соединенных по нехитрому, заранее заданному плану.
13.3. За световой барьер
Внешним наиболее заметным отличием ЭВМ от мозга является их сказочное быстродействие. Именно скорость обеспечила компьютерам все их преимущества. Это основа их могущества. И вся недолгая история вычислительной техники проходила под знаком борьбы за скорость. За какие-то два десятилетия быстродействие компьютеров возросло с нескольких тысяч до нескольких миллионов операций в секунду!
Поколения ЭВМ… Это не только стремление сделать компьютер миниатюрным и дешевым. Это и битва за скорость: чем компактней интегральная схема, тем короче пути надо преодолевать электронам, тем выше быстродействие. Но здесь перед разработчиками ЭВМ неожиданно возник барьер. Световой. Известно, что (во всяком случае, в нашей Вселенной) скорость любого сигнала не может быть выше скорости света. Гигантской величины – 30 000 000 000 сантиметров в секунду.
Сейчас тактовая частота элементов ЭВМ что-то около 10 Мгц (107 герц, элементарных «движений», которые за секунду способен совершать компьютер). Большая величина, но ее хотелось бы увеличить хотя бы раз в сто (заветные для разработчиков ЭВМ миллиарды операций в секунду). Что этому мешает? Малость скорости света!
За ничтожные миллиардные доли секунды даже световой сигнал (электроны движутся в 1,5–3 раза медленнее) успевает пробежать небольшой путь – всего (легко подсчитать) 10–20 сантиметров. А если расстояния между отдельными блоками компьютера – метры? Да еще при этом каждая команда должна быть повторена много раз?..
Вот это и есть световой барьер. Кажется, что природа воздвигла совершенно непреодолимую преграду, высоченную стену, проникнуть за которую никогда не удастся: ведь изменить скорость света не в нашей власти. Так скорость света из гиганта словно бы превратилась в карлика. Так перед конструкторами компьютеров встала новая проблема.
Впрочем, такая ситуация для техники не редкость. Обычное дело. Сначала развитие какой-то области идет гладко и быстро, без сучка и задоринки. Но так продолжается лишь до определенного времени. Затем на горизонте, как редкие тучи, возникают первые трудности – успехи становятся не столь весомыми, шаги замедляются, темпы падают, приходится тратить все больше сил для продвижения вперед. Вот оно и совсем остановилось… Однако наука не стоит на месте. И вдруг – о, чудо! – ученые дают в руки инженерам волшебные средства, появляется новый взгляд на вещи, и вновь открываются неоглядные дали для прогресса.
