Часть первая
Машина нового типа

Глава 1
Генезис. «Мыслящее чудовище Франкенштейна, родившееся в недрах ВМС»

Седьмого июля 1958 года несколько человек³ собрались в офисе Бюро погоды США, расположенного в Вашингтоне, в пятнадцати кварталах от Белого дома. Они обступили электронную машину шириной и высотой с холодильник, но вдвое большую по глубине. Впрочем, это была лишь одна из частей огромного компьютера, другие части которого заполняли комнату, словно мебельный гарнитур. Машина была покрыта серебристым пластиком, отражавшим свет, а передняя панель – усеяна рядами маленьких круглых лампочек, красных квадратных кнопок и толстых пластиковых тумблеров, частично белого, частично серого цвета. Обычно эта электронно-вычислительная машина стоимостью в 2 миллиона долларов⁴ выполняла расчеты для Бюро погоды, предшественника нынешней Национальной метеослужбы, но в тот день ее позаимствовали⁵ специалисты из научно-исследовательского управления ВМС и тридцатилетний профессор Корнеллского университета по имени Фрэнк Розенблатт.

Как сообщает присутствовавший там газетный репортер, Розенблатт и сопровождавшие его военно-морские инженеры⁶ вставили в машину две белые карточки, одна из которых была помечена маленьким квадратиком слева, а другая – таким же квадратиком справа. Поначалу машина не могла их различить⁷, но после прочтения еще полусотни таких карточек⁸ ситуация изменилась. Почти в каждом случае машина правильно определяла, где расположена отметка – слева или справа. Как объяснил Розенблатт, машина освоила этот навык вполне самостоятельно⁹ – благодаря математической системе, моделирующей работу человеческого мозга. Он назвал эту систему «Перцептроном»¹⁰. В будущем, говорил он, эта система научится распознавать¹¹ печатные буквы, слова, написанные от руки, голосовые команды и даже человеческие лица. Она сможет переводить¹² слова и тексты с одного языка на другой. И теоретически, добавлял он, она сможет сама себя клонировать¹³ на сборочном конвейере, исследовать далекие планеты и перейдет границу, разделяющую электронные компьютеры и живой разум.

«ВМС представили эмбрион¹⁴ будущего электронного компьютера, который, как ожидается, научится ходить, разговаривать, видеть, писать, размножаться и осознавать свое существование», – говорится в статье, которая наутро появилась в New York Times. Вторая статья¹⁵, уже в воскресном номере, утверждала, что инженеры ВМС даже сомневаются, правильно ли называть это творение машиной – «настолько она будет похожа на человека, пусть и неживая». Розенблатту не очень нравилось¹⁶ то, как это событие трактовалось прессой, – особенно заголовок одной из газет Оклахомы: «Мыслящее чудовище Франкенштейна, родившееся в недрах ВМС». В последующие годы его пыл поугас, и он, как в кругу коллег, так и в СМИ, описывал этот проект в гораздо более сдержанных красках¹⁷. Он настаивал¹⁸ на том, что речь не шла о попытке создания искусственного интеллекта и что он прекрасно сознавал весьма ограниченные возможности этой системы. И однако сама идея выскользнула из его пальцев и перестала быть его идеей.

«Перцептрон» был одной из первых нейронных сетей, ранним воплощением той самой технологии, которую Джефф Хинтон продал за огромные деньги на аукционе более чем полвека спустя. Но прежде чем цена этой идеи достигла 44 миллионов долларов, не говоря уже о наступлении того экстравагантного будущего, предсказанного на страницах New York Times, она была надолго засунута в темный чулан науки. К началу 1970-х, когда все эти громкие прогнозы разбились о недостатки, присущие технологии Розенблатта, идея практически умерла.

* * *

Фрэнк Розенблатт родился¹⁹ в 1928 году в городе Нью-Рошелл, в штате Нью-Йорк чуть севернее Бронкса. Учился он в Bronx Science²⁰, элитной муниципальной школе, из которой вышли восемь лауреатов Нобелевской премии²¹, шесть лауреатов Пулитцеровской премии, восемь лауреатов Национальной научной медали США²² и трое лауреатов премии Тьюринга²³, самой престижной награды за достижения в области информатики. Этот щуплый коротышка с пухлыми щеками и коротко стриженными черными курчавыми волосами, носивший очки в черной оправе, получил диплом в области психологии, но сфера его интересов была гораздо шире. В 1953 году в New York Times вышла статья²⁴ с описанием тогдашнего компьютера, который он использовал для обработки данных – а именно психологических профайлов своих пациентов – при работе над докторской диссертацией. Это был ЕРАС – «электронная вычислительная машина для анализа профайлов». С годами он все больше утверждался во мнении, что такого рода машины могут в еще большей степени помочь разгадать тайны разума. Защитив диссертацию, он поступил на работу в Корнеллскую лабораторию аэронавтики²⁵, расположенную в Буффало, почти в ста пятидесяти милях от главного кампуса Корнеллского университета в Итаке. Переданный Корнеллскому университету компанией, производившей в годы Второй мировой войны боевые самолеты, этот авиационный научно-исследовательский центр в послевоенные годы приобрел более разносторонний характер и обладал в отношениях с Итакой значительной автономией. Именно там Розенблатт создал свой «Перцептрон», выполняя заказ научно-исследовательского управления ВМС.

Розенблатт рассматривал этот проект²⁶ как окно, позволяющее заглянуть во внутреннее устройство мозга. Если бы удалось создать компьютерную модель человеческого мозга, полагал он, это помогло бы разгадать многие тайны «естественного интеллекта», как он его называл. Опирающийся на идеи, высказанные десятилетием ранее двумя учеными из Чикагского университета, «Перцептрон» анализировал объекты и искал в них устойчивые качества, позволяющие эти объекты идентифицировать (например, карточка имеет отметку слева или справа). Это достигалось путем серии математических вычислений, которые моделировали (в самом широком смысле) сеть нейронов в мозгу. Когда «Перцептрон» анализирует и пытается идентифицировать объект, его попытки иногда оказываются удачными, а иногда нет. Но он способен учиться на своих ошибках, методично корректируя все эти математические расчеты, так что ошибки случаются все реже. Подобно нейронам в мозгу, каждое вычисление само по себе практически ничего не значит, это лишь скромный винтик в общем алгоритме. Но алгоритм в целом – своего рода математический рецепт – может быть очень даже значимым и полезным. По крайней мере, именно на это возлагалась надежда. Во время той демонстрации в Бюро погоды летом 1958 года Розенблатт показал лишь самые зачатки этой методики²⁷ – имитацию работы «Перцептрона» с использованием принадлежащего Бюро погоды компьютера IBM 704, самой распространенной коммерческой ЭВМ на то время. Вернувшись в свою лабораторию в Буффало, он вместе с командой инженеров приступил созданию совершенно новой машины, основанной на той же самой идее. Машина получила название Mark I. В отличие от других компьютеров того времени, эта электронная машина должна была научиться видеть мир вокруг себя – в этом была ее главная задача. «Впервые в истории небиологическая система²⁸ научится подстраиваться под организацию внешней среды», – заявил он репортерам позже в том же году, когда опять отправился в Вашингтон на встречу со своими спонсорами.

Его главный куратор от научно-исследовательского управления ВМС²⁹, с которым он непосредственно сотрудничал, не разделял его слишком оптимистичных и даже экстравагантных взглядов на «Перцептрон», но Розенблатт не сдавался. «Мой коллега не одобряет³⁰ всех этих нынешних разговоров о механическом мозге, – признался он одному журналисту за чашечкой кофе, – но все так и есть». Он взял в руки маленькую серебряную солонку³¹, стоявшую перед ним на столике. Вот я эту солонку первый раз вижу³², объяснял Розенблатт, но все равно знаю, что это солонка. «Перцептрон» способен делать то же самое³³. Он способен делать умозаключения³⁴, позволяющие, скажем, отличить собаку от кошки. При этом Розенблатт признавал³⁵, что этой технологии нужно пройти еще долгий путь, прежде чем она сможет иметь какое-то прикладное значение: пока что «Перцептрону» недостает глубины восприятия и «тонкости суждений». Но в его потенциале Розенблатт не сомневался. Однажды, говорил он³⁶, «Перцептрон» отправится в космос и будет сообщать на Землю свои наблюдения. Когда журналист спросил³⁷, есть ли на свете то, на что «Перцептрон» не способен, Розенблатт поднял руки. «Любовь. Надежда. Отчаяние³⁸. Человеческая природа, короче говоря. Если мы сами не понимаем природу человеческого полового влечения, то как можно ждать этого от машины?»

В декабре того же года журнал New Yorker восславил³⁹ творение Розенблатта как способное всерьез соперничать с человеческим мозгом. Незадолго до этого авторы журнала⁴⁰ изумлялись способности компьютера IBM 704 играть в шахматы. А теперь они описывали⁴¹ «Перцептрон» как еще более удивительную машину, как компьютер, который способен научиться «мыслить по-человечески». Хотя ученые утверждают⁴², что видеть, чувствовать и мыслить способны только биологические системы, говорилось в журнале, «Перцептрон» ведет себя так «словно он видит, чувствует и мыслит». Правда, машину эту Розенблатт еще не построил⁴³, но это казалось пустяком. «Ее непосредственное создание лишь вопрос времени⁴⁴ (и денег)», – утверждал журнал.

Процесс создания Mark I был завершен⁴⁵ в 1960 году. Компьютер представлял собой шесть шкафов, наполненных всяческим электрическим снаряжением, и каждый шкаф был размером с большой холодильник. К компьютеру было присоединено также нечто вроде огромного студийного фотоаппарата. Это и был фотоаппарат, только пленку инженеры заменили небольшим квадратным устройством, которое было усеяно четырьмя сотнями черных точек. Это были фоторезисторы, реагирующие на изменение освещенности. Розенблатт и его инженеры напечатали на больших листах картона буквы – A, B, C, D и т. д., – и, когда одну из этих букв располагали на подставке перед объективом фотоаппарата, фоторезисторы отличали черный цвет букв от белого фона. При этом компьютер учился распознавать форму букв – примерно так же, как это происходило с помеченными карточками во время показа в Бюро погоды. Разумеется, первоначально процесс учебы не обходился без помощи человека: по мере того как машина распознавала буквы, оператор сообщал ей, правильный ответ она дает или нет. Но с течением времени компьютер учился и сам на своих ошибках, постепенно выявляя определенные характеристики, отличавшие одну букву от другой: наклонную линию буквы А, двойную дугу буквы В… При демонстрации способностей машины Розенблатту нужно было доказать, что она действительно самообучаемая. Он открывал один из шкафов и отсоединял какие-то провода, разрывая таким образом контакт между моторами, исполнявшими роль псевдонейронов. Когда провода возвращались на место, машине приходилось заново учиться распознавать буквы, но, просмотрев новую серию карточек, она успешно восстанавливала утраченный навык и снова работала так же, как прежде.

Это хитроумное изобретение работало достаточно хорошо, чтобы интерес к нему проявили не только в научно-исследовательском управлении ВМС. В течение следующих нескольких лет разработкой тех же самых идей занялись в Стэнфордском научно-исследовательском институте, а кроме того, лаборатория Розенблатта заручилась контрактами с почтовой службой США и военно-воздушными силами. Почтовая служба нуждалась в устройстве, способном автоматически прочитывать адреса на конвертах, а интерес ВВС заключался в возможности идентификации объектов на аэрофотоснимках. Но все это было делом далекого будущего. Система, разработанная Розенблаттом на тот момент, едва справлялась с распознаванием печатных букв, что было сравнительно простой задачей. Когда система анализировала карточки с изображением буквы А, каждый из фоторезисторов реагировал на определенный участок на карточке. Скажем, один из резисторов отвечает за нижний правый угол. Если в этом месте черный цвет появляется чаще, чем белый, машина придает этому участку больший «весовой коэффициент», а это означает, что он играет более значимую роль в тех математических расчетах, которые в конечном счете определяют, что является буквой А, а что нет. При прочтении новой карточки машина сможет узнать букву А, если большинство наиболее весомых участков черные. Вот и вся технология. И конечно, такая система была совершенно не приспособлена для распознавания рукописного текста, где уловить закономерности значительно сложнее.

Несмотря на очевидные недостатки своей системы, Розенблатт продолжал смотреть в будущее с оптимизмом. Другие тоже верили в то, что в последующие годы эта технология усовершенствуется и позволит решать более сложные задачи. Но вскоре она наткнулась на очень серьезное препятствие в лице Марвина Мински.

* * *

Фрэнк Розенблатт и Марвин Мински⁴⁶ учились в Bronx Science в одно и то же время. Правда, в 1945 году родители Марвина⁴⁷ перевели его в другую школу, частную Академию Филлипса в Эндовере, которая, как считалось, давала наилучшую подготовку для поступления в вузы, а после окончания войны он поступил в Гарвард. Но впоследствии он говорил⁴⁸