Природа штучного інтелекту

400px-Toyota-robot

На всіх етапах розвитку людської цивілізації поряд з намаганнями підсилити технічними пристроями свою фізичну міць, людина, розробляючи і вдосконалюючи фізико-математичний апарат спершу опису, а потім і поповнення знань про природу, постійно шукала методів і засобів зміцнення свого інтелектуального самовираження.

В цьому напрямку пошуки були спрямовані на розробку різноманітних «хитро-мудрих» розрахункових і керувальних пристроїв. Це починали ще шумери, вавилоняни, єгиптяни та решта стародавніх цивілізацій з участю таких світочів людського генію, як Леонардо да Вінчі, Паскаль та інші.

Своєрідною вершиною цих зусиль стало досягнення в середині минулого століття англійця Чарльза Бебіджа [45], який вперше, розробивши принцип програмного керування, створив за принципами побудови і структурою, механічний провісник сучасних комп’ютерів.

Майже сто років опісля, з першими успіхами електроніки, почалася ера сучасних комп’ютерів. Саме в цьому історичному контексті, з досягненням певних кількісних параметрів сучасних комп’ютерів, постала нова якісна задача відтворення технічними засобами людського інтелекту. Коректність порушення питання такого плану, як і пошук методів його вирішення на даному етапі, викликають гострі дискусії і не дають однозначної відповіді на основні питання: якою мірою потрібно, і чи можливо взагалі, навіть гіпотетично, штучно відтворювати те, що нам відомо як максимальний екстремум всього сущого на землі. Це — розум і інтелект з їхніми фізичними втіленнями в мозок, і тим, що ми називаємо душею людини. Саме в такому контексті трактується проблема так званого «штучного інтелекту».

В 70—80-х роках, в період розвитку прагматичної матеріалістично-технократичної ери ЕОМ, її ідеологи, словами одного із найактивніших провідників ідеї «штучного інтелекту» Матвіна Мінського, однозначно заявляли, що недалекий той час, коли комп’ютери залишать людський розум далеко позаду.

Але, із накопиченням знань про всі фундаментальні напрямки розвитку науки і, в першу чергу, квантової механіки і теорії відносності, які є основними факторами сучасного світогляду і формують наукову суть інформаційної бази людства, стала очевидною неможливість відтворення і навіть абсурдність таких спрощених поглядів.

Видатний науковець нашого часу Стівен Хокінг у своїх роботах (наприклад «Коло границі простору часу») теоретично довів, що людські можливості в пізнанні як процесі не є безмежними, що інформація, яка доступна людині, лежить в певних межах, що простір, час і існування людського інтелекту цілком визначені, не є абсолютними і мають свою кінцевість.

Професор математики Оксфордського університету Роджер Пенроуз, встановлюючи зв’язок між сучасними досягненнями фізики і закономірностями Всесвіту, які він розглядає в адекватності до розуму в книзі «Тіні розуму», довів, що робота мозку — це процес, який не може бути промодельований, оскільки він залежить від макромасштабних квантових властивостей. Він стверджує, що робота головного мозку не підвладна ні розрахункам, ні комп’ютерній імітації, які в свою чергу не зможуть мислити як людина. Це твердження базується на тому, що квантовий опис дійсності в поєднанні із загальною теорією відносності Ейнштейна, породжує деякі парадоксальні властивості. А саме, коли об’єкти, згідно з законами квантової механіки, змінюють свій стан, вони тим самим перетворюються в множину можливостей і перебувають в стані хиткої невизначеності. На жаль, теорія не надає задовільного пояснення того, як ці розмиті положення переходять в ту чи іншу конкретну реальність. Інакше кажучи не існує способу поєднати квантовий світ зі світом, який ми реально спостерігаємо. Таким чином, Пенроуз побудував модель для глобальних просторово-часових відчуттів мозку за аналогією з невизначеним фантомним світом мікроскопічних об’єктів типу електронів, атомів і молекул.

Розвиваючи цю теорію, Пенроуз запропонував гіпотезу, в якій робота головного мозку порівнюється з квантовим процесом величезної кількості дрібніших одиниць (нейронів зокрема), в постійній взаємодії яких і породжується свідомість. Більш того, він стверджує, що ідентифікував вищезгадані одиниці, які виявилися мікрочастинками нейронів. Першим цю ідею висунув Стюарт Хамеров, вивчаючи «відключення свідомості». Він припускає, що проміжну роль в діяльності мозку, можливо, відіграють цитоскелети нейронів, які складаються з білків, сформованих в мікротрубки, що пролягають вздовж нейронів. Ці мікротрубки, за Пенроузом, мають багато властивостей, що дають великомасштабні квантові ефекти і які не піддаються вивченню.

Отже, сучасне наукове трактування мислення формулює таке визначення, яке автор назвав ефектом біопроцесорного телеуправління (БІПРОТЕУ) [46, 47]. Названий ефект підтвердили дані експерименту у вигляді екстрасенсорики, який з позицій сучасної інформації може бути поданий у вигляді моделі причинно-наслідкових просторово-часових ієрархічних слабких зв’язків [48]. Якщо припустити, що інформація — це результат взаємодії простору, часу і матерії [49], то через спільність простору, часу і матерії всі інформаційні процеси гіпотетично зв’язані між собою. Проте, враховуючи безмежність простору і часу, можливим є твердження, що існує паралелізм з непересічними, навіть на інформаційному рівні, подіями. Наслідком цього є локалізація, або неможливість повного пізнання макрос і мікросвітів.

Таким чином, можна стверджувати, що як і інформація Всесвіту, так і внутрішня побудова нашого мозку і мислення, не підвласні для повного нашого обмеженого сприйняття, що робить неможливим певною мірою відтворити наш інтелект. Але одночасно це доводить, що його можна і навіть потрібно використовувати як найсприятливішу модель для створення найоптимальніших методів і засобів обробки інформації. Дійсно, «штучний інтелект» можна розглядати тією мірою наближення до ідеалу, яка адекватно буде відтворювати його принципи організації, архітектуру, енергетику тощо.

В цьому контексті слід розглядати не тільки сам мозок, але і його «периферію», якою є канали введення-виведення інформації. Зупинимось на організації введення більшої частини (біля 80 %) інформації, яка вводиться через образи, що сприймаються оком. Це і породжує таке поняття як «образне мислення».

Очевидно, мозок і очі не можуть відокремлено один від одного породити таку, властиву лише інтелекту, властивість як «образне мислення». Саме це, як і інші фактори (наприклад, виділення і обробка інформації за ознаками), доводить, що, з точки зору наближення до конструктивної моделі, в деяких випадках доцільніше використовувати поняття «окопроцесор» [50] замість «штучний інтелект» і «технічний зір». Дійсно, в процесі пошуку оптимальних принципів і засобів обробки зображень виявилося, що моделі, які закладені в живих організмах під час організації введення в мозок зорової інформації, є найдосконалішими саме тому, що мозок сприймає вже впорядковану інформацію через очі. Все це може мати місце тільки при послідовному в часі введенні інформації паралельними світловими потоками. Таким чином, саме в природі світла закладені фундаментальні основи побудови інформаційного тракту очі-мозок. Тому можна сформулювати в межах універсальної властивості відображення світла принцип квантування часу світловим потоком, що несе протягом свого існування інформацію [51], і визначальним чинником якого є всеохоплювальна природа фотона. У властивостях останнього, як ніде, гармонійно переплелись дві основні властивості матерії, а саме: корпускулярність (маса) і хвильова природа (час). Саме це дозволяє світлу переносити собою фактично всю інформацію Всесвіту. Недарма такий універсальний розповсюджувач космічної інформації як світло має граничну швидкість, бо інформація — це є не що інше як результат взаємодії простору, часу і матерії. Можливо таке поєднання у світловій інформації всіх фундаментальних параметрів і властивостей Всесвіту і є той всеохоплювальний початок, розвиток і єдність Космосу. Дійсно, світло несе в собі об’єктивну інформацію про все минуле, теперішнє і, можливо, майбутнє. Адже, як відомо, зірки гаснуть, а світло в дискретній шкалі часу, безперервній в певних просторових границях, відображує всю інформацію про будову і склад світила, що давно ввійшло в небуття.

Можна припустити, що світлова інформація, маючи певну енергетику, розповсюджуючись за певних умов, відтворює все наявне, що ми осмислюємо як єдине ціле — наш Всесвіт. Відомо, що в спектрі закодована інформація про хімічний склад будь-якої речовини. Але ж рослини в процесі фотосинтезу формують свою генетичну основу. То, можливо, і людський розум та його аура є не що інше як породження, за певних умов, розкодованої світлової енергетики. Цілком ймовірним є таке припущення: світловий образ кожної людини, яка коли-небудь існувала, несе енергетичну інформацію в космос, назавжди зберігаючи її відображення. Найпримітивнішим прикладом відображення є фотографія. Але існує і внутрішнє випромінювання як, наприклад, температурне поле в інфрачервоному діапазоні. Тому гіпотетично можна стверджувати, що в світлі закодована вся інформація Всесвіту, причому максимально відома людству швидкість його розповсюдження може усвідомлюватися як похідна від абсолютного часу в просторі, а корпускулярна його властивість забезпечує розповсюдження енергетики, достатньої для відтворення в певних умовах закодованого в світлі матеріального походження інформації. Це означає, що об’єктивна інформація як результат взаємодії простору, часу і матерії, закодована в світлових потоках, які, взаємодіючи між особою за законами тієї ж інтерференції або дифракції хвиль, можуть утворювати якісно нові інформаційні поля. Одержана таким чином інформація, за певних умов, може використовувати енергетику світла, яка фактично єднає Всесвіт, відтворюючи і матеріалізуючи закодовану в світлі первинну інформацію. Такий процес може бути безмежним, що відтворюється нашим інтелектом як вічність і безмежність однорідного за інформаційно-світловим індексом Космосу.

Таким чином, навіть гіпотетично, інформація Всесвіту для людського розуму, який має аналогічну природу, походить від космічної інформації, не може бути повною мірою визначена. Але «наздоганяти» час-інформацію людський розум і спричинені ним думки намагатимуться під час всього існування, як це і закодовано в первинній інформації. Таким чином можно констатувати факт, що закон діалектики, щодо нашого існування, є справедливим. Бо ми вічні в часі-просторі, але миттєво мало матеріалізовані. Так розуміється духовність нашого буття. Розуміти це значить оперувати об’єктивними поняттями, які розвиваються. Це мистецтво складає зміст розуму — вищої здібності людського мислення, котра, хоч і органічно пов’язана з розумом, але в той же час є його протилежністю. Визначення моделювальної здібності ЕОМ в розкритті природи розуму — це спеціальна галузь дослідження. Розглянемо, як в сучасних умовах можна конкретизувати природу інтелекту. Відомо, що властивість зорового сприйняття людини усвідомлювати цілісність в навколишньому світі базується на автоматичному вилученні із видимих сцен ознак, які потім матеріалізуються в реальні об’єкти. З урахуванням вищевисловленого щодо створення штучного інтелекту, пропонується система постулатів:

— час (швидкодія) — об’єктивний і уніфікований показник якості функціювання технічних засобів. Будучи їх внутрішнім параметром, дозволяє тим самим відтворити реальні просторово-інформаційні процеси;

— оптичний канал є найінформативнішим в природі. Отже, носіями інформації повинні використовуватися фотони, які мають достатньо високий рівень рухомості, нейтральності, однонаправленості і незмішуваності, що забезпечує їх завадостійкість і розв’язку під час паралельної обробки оптичної інформації;

— функціональне інформаційно-обчислювальне середовище неможливо спричинити без каналу обновлення енергії, який, перш за все, повинен відповідати вимогам оптимальності енергетичних перетворювань. Таке середовище на даний час може бути реалізоване електричними засобами, де як носії енергії використовуються електрони;

— людське мислення і структура мозку, принципи організації якого — квазіеталон — затверджені всією історією еволюційного розвитку, тому звичне для людини зображення інформації є найоптимальнішим;

— головна ознака інтелекту — самосвідомість, і як наслідок, можливість самовідтворювання на вищому ступені розвитку.

Таким чином, відтворення адекватної моделі людського мислення є можливим в цілому при створенні штучного інтелекту і, зокрема, при обробці зображень відтворення функцій око-процесорного типу на «зрячих» і «самоусвідомлювальних» нейротехнічних логіко-часових середовищах (ЛЧС), які імітують мозкову діяльність людини. В працях автора доведено, що перетворення і обробка інформації на сучасному рівні повинні проходити шляхом паралельного оптичного порівняння під час часового зсуву і електронного відтворення енергії. Суттєвим в наведеній системі постулювання є фактичний перегляд основних положень сучасної теорії інформації, неконструктивність якої не дозволила домогтися реалізації повномасштабного «технічного зору» і штучного інтелекту. Використання моделі гіпотетичного фотон-кванторну з корпускулярно-хвильовими властивостями забезпечує обгрунтований вибір як параметр кількісної оцінки інформації кванта часу. При цьому, одиницею вимірювання інформації ЛЧС пропонується обрати мінімально можливий час обробки гіпотетичного квантрону. Пропонується також зображувати інформацію логіко-часовими кодами (ЛЧК).

ЛЧК — це проблемно-орієнтовані коди, спрямовані на досягнення максимально можливої схематичної швидкості під час запису і мінімально можливої потужності споживання при збереженні інформації.

Максимальна швидкодія під час розповсюдження інформації на фронті типу «шторки» досягається застосуванням кодів часу — КЧН. Забезпечення мінімуму споживання потужності досягається з використанням одинично-позиційних кодів часу — КЧП. Сполучення кодів КЧП і КЧН в логіко-часових середовищах дає узагальнений логіко-часовий код — ЛЧК. Застосування ЛЧК забезпечує виконання вимог до штучного інтелекту, в тому числі і до адаптованих систем. З використанням штучних нейромереж, подібних до структур людського мозку, вирішуються проблеми створення інтелекту «окопроцесорного» типу, в яких на початковій стадії деякі прості і корисні ознаки кодуються в карти ознак, які і зберігають просторові співвідношення світу. Основна функція око-процесора полягає в послідовно-часовому відсліджуванні параметрів відтворюваного об’єкта зображення в умовах його еволюції, тобто, зміни положення, розмірів, яскравості, моментних ознак тощо. При цьому базовими операціями стають операції нормування зображень — масштабування, зсув, поворот, фільтрація, виділення контурів і часове порівняння. Саме такий функціонально і логічно повний базис наведених операцій характеризує новий якісний тип око-процесора. Таким чином, око-процесор — це технічна система, що сприймає інформацію, яка подається у вигляді зорового середовища довільної форми і змісту, виділяє певні ознаки об’єкта, оброблює їх і може приймати рішення автоматично або з участю оператора. При подальшому удосконаленні і наближенні око-процесора до його живої моделі потрібно врахувати, що, наприклад, при знаходженні геометричних розмірів мозок немає ніякої кількісної (числової) інформації. Але, в той же час, під час безпомилкового розпізнавання образів, йому достатньо якісної зорової оцінки. В цьому плані змодулювати неможливо не те що інтелект людини, а навіть нижчих ссавців. Адже мозок робить геометричні і інші однакові порівняння зорових образів на якісному рівні без видимих кількісних обчислень, що і лежить в основі образного людського мислення.

На даному етапі сама термінологія і створення в повному обсязі «штучного інтелекту» не достатньо обгрунтовані, більш того, теоретичні роботи сучасних авторів дають негативну відповідь на саму постановку проблеми в такому контексті. Світло, маючи корпускулярно-хвильову основу, може не тільки відображати і зберігати глобальну інформацію Всесвіту, але і, певною енергетикою нести відтворювальне конструктивне джерело, що матеріалізується в конкретних умовах і координатах. Тому можна вважати що це закодована глобально-конструктивна інформація Всесвіту, без якої, зокрема, не зміг би зародитися та існувати інтелект. Природа інтелекту, у тому числі і «штучного», не може розглядатися поза властивостями основного носія закодованої глобально-конструктивної інформації Всесвіту — світла [52].

Світлові та інші потоки глобально-конструктивної інформації для всього відомого нам на даний час Космічного простору ще далеко не вивчені, а тому будь-який мозок, навіть найнижчої живої істоти, не може бути змодельований і тим більше відтворений у всіх універсальних своїх функціях.

Починати моделювання будь-яких функцій інтелекту потрібно із структуризації вхідної інформації на рівні око-процесора, який природно замінює терміни «штучний інтелект» та «технічний зір», око-процесор в той же час має бути орієнтований на реалізацію попередньої обробки зорової інформації за ознаками, без кількісних обчислень, як це роблять, наприклад, сучасні ЕОМ під час розпізнавання образів. Для створення перших око-процесорних перетворювачів і аналізаторів потрібні нові фундаментальні дослідження, які б забезпечували надходження до самого око-процесора максимально можливої кількості закодованої в світлових потоках інформації.

Фактично, не маючи ніякої потреби у створенні універсального «штучного інтелекту», дослідники повинні максимально використовувати моделі природної функції мозку, направити зусилля на створення спеціалізованих «око-процесорів», таких, як наприклад, медичний «око-процесор» [53], «око-процесор» для введення алфавітної та графічної інфор­мації, геологічний «око-процесор» та інші. Гіпотетично можна припустити, що, так само як світлова субстанція послідовно змінює своє матеріалізоване положення (що характеризується енергією фотона) на просторово-хвильове, так і всі матеріалізовані об’єкти Космосу у відповідно визначених масштабах при своєму фізичному зникненні переходять у просторово-хвильовий стан.

В. П. КОЖЕМ’ЯКО, В. В. ДМИТРУК, Н. В. БЕЛІК

НАУКА І ТЕХНІЧНА ТВОРЧІСТЬ В НАВЧАЛЬНОМУ ПРОЦЕСІ (ВІД АБІТУРІЄНТА ДО АСПІРАНТА)

Оставьте комментарий к статье