Роджер Пенроуз - Тени разума. В поисках науки о сознании

• Название: Тени разума. В поисках науки о сознании
• Автор: Роджер Пенроуз
• Издательство: Институт компьютерных исследований
• Жанр: Философия
• ISBN: 5-93972-457-4, 0-19-510646-6

Книга знаменитого физика о современных подходах к изучению деятельности мозга, мыслительных процессов и пр. Излагаются основы математического аппарата — от классической теории (теорема Гёделя) до последних достижений, связанных с квантовыми вычислениями. Книга состоит из двух частей: в первой части обсуждается тезис о невычислимости сознания, во второй части рассматриваются вопросы физики и биологии, необходимые для понимания функционирования реального мозга.

Для широкого круга читателей, интересующихся наукой.

---

60

Англ. CQG, correct quantum gravity. — Прим. перев.

61

Англ. or переводится как «или». — Прим. перев.

62

Search for Extraterrestrial Intelligence — Поиск внеземного разума (англ.) — Прим. перев.

Комментарии

1

См., в частности, [162], [263], [267].

2

Моравек [267] основывает свои доводы в пользу такого срока на том, какая, по его мнению, часть коры головного мозга успешно реализована в виде модели (речь, в основном, идет о нейронах, расположенных в сетчатке), и на оценке темпов развития компьютерной технологии в ближайшем будущем. Любопытно, что к началу 1994 года он своего мнения не изменил; см. [268].

3

Эти четыре точки зрения были подробно описаны, например, в [215], с. 252 (следует, впрочем, отметить, что условие, называемое автором статьи «тезисом Черча—Тьюринга», является, по своей сути, скорее «тезисом Тьюринга» (в том смысле, в каком я употребляю этот термин в §1.6), нежели «тезисом Черча»).

4

Например, Д.Деннет, Д.Хофштадтер, М.Мински, X.Моравек, Г.Саймон; подробнее о терминах можно прочесть в [340], [243].

5

См. [267].

6

[369]; см. также НРК, с. 5-14.

7

См. [340], [341].

8

Вопрос осложняется тем, что современная физика рассматривает, по большей части, непрерывные, а не дискретные (цифровые) процессы. Самый смысл термина «вычислимость» в данном контексте можно трактовать по-разному. С некоторыми рассуждениями на данную тему можно ознакомиться в [312], [346], [313], [314], [315], [316], [29], [327], [328]. К этому вопросу я еще вернусь в §1.8.

9

Этой замечательной фразой я обязан диктору ВВС Radio 4, ведущему программу «Мысль дня».

10

Исследования в области создания ИИ начались в 1950-е годы с весьма успешного применения сравнительно элементарных нисходящих процедур (например, Грей Уолтер, 1953). Распознающий образы «перцептрон» Фрэнка Розенблатта [323] стал в 1959 году первым удачным «связным» устройством (искусственной нейронной сетью), вызвав тем самым значительный интерес к схемам восходящего типа. В 1969 году Марвин Мински и Сеймур Пейперт указали на некоторые существенные ограничения, присущие данному типу восходящей организации (см. [264]). Способ обойти эти ограничения предложил некоторое время спустя Хопфилд [207], и в настоящий момент искусственными устройствами, функционирующими по типу нейронной сети, активно занимаются ученые всего мира. (О применении таких устройств, например, в физике высоких энергий см. [19] и [142].) Что касается ИИ нисходящего типа, то здесь важными вехами стали работы Джона Маккарти [248] и Алана Ньюэлла в сотрудничестве с Гербертом Саймоном [272]. Впечатляющее изложение истории исследований проблемы ИИ можно найти в [124]. Из прочей литературы порекомендую [175], [15] (относительно недавние размышления о процедурах и перспективах ИИ); [98] (классическая критика идеи ИИ); [140] (свежий взгляд на проблему от пионера ИИ); также см. статьи в сборниках [40] и [221].

11

Описание λ-исчисления см. в [52] и [223].

12

Из различных публикаций, посвященных данной проблематике, могу порекомендовать, например, [312], [346], [316], [29]. Вопрос о функционировании мозга в связи с упомянутыми проблемами рассмотрен, в частности, в [326].

13

В действительности Роберт Бергер доказал, что общего алгоритмического решения не имеет лишь задача о замощении плоскости плитками Вана. Плитки Вана (названные так в честь математика Хао Вана) представляют собой единичные квадраты с окрашенными краями; при замощении цвета соседних плиток должны совпадать, сами же плитки при этом нельзя ни вращать, ни переворачивать. Впрочем, для любого набора плиток Вана несложно составить такой набор полиомино, которым можно будет замостить плоскость тогда и только тогда, когда ее можно замостить соответствующим набором плиток Вана. Таким образом, неразрешимость вычислительными методами задачи о замощении плоскости набором полиомино непосредственноследует из неразрешимости задачи о замощении плоскости набором плиток Вана.

В связи с задачей о замощении плоскости полиомино следует отметить, что если каким-либо набором полиомино не удается замостить плоскость, то этот факт вполне возможно установить вычислительным путем (точно так же, как мы можем предсказать остановку машины Тьюринга или убедиться в наличии решения у системы диофантовых уравнений), нужно лишь попытаться замостить плитками данного набора квадратную область размера n × n (последовательно увеличивая значение n); замостить всю плоскость не удастся уже при некотором конечном значении n. Алгоритмическим путем невозможно установить как раз те случаи, когда данным набором плиток можно-таки замостить плоскость.

14

О некоторых чересчур оптимистичных прогнозах относительно ИИ можно прочесть в [124].

15

Своим знакомством с этими вопросами я обязан очень многим людям, среди которых хочу особо поблагодарить Ли Левингера. Замечательное исследование связи современной физики и вычислительных методов с проблемами человеческого поведения можно найти в книге [200].

16

Сломен [344], например, пеняет мне на то, что в НРК я слишком часто прибегаю к такому неопределенному термину, как «сознание», в то время как сам он весьма свободно оперирует еще более неопределенным (на мой взгляд) термином «разум»!

17

См. [340], [341].

18

См. статью Серла [340] (ее также можно найти в сборнике [203], с. 372). Мне, правда, не совсем ясно, к какой точке зрения Серл склонился бы сейчас, к B или все же к C.

19

Занимательное рассмотрение подобного предположения представлено в [202]; см. также НРК, с. 21-22.

20

Суть понятия «алгоритмической сложности» доступным языком изложена в [45].

21

См. [208].

22

См. [124].

23

См., например, [268].

24

О доказательстве Лукаса см. [320], [345], [24], [163], [164], [236], [237], [202], [37]; см. также [247]. Что касается моей версии, кратко представленной в НРК, с. 416-418, то где только ее не критиковали: см., в особенности, [344] и многочисленные статьи в Behavioral and Brain Sciences: [36], [42], [46], [73], [74], [80], [97], [154], [199], [220], [251], [250], [253], [269], [307], [324], [366], [386]; мои ответы на критику см. в [292], [298] и [178]; см. также [95], [294].

25

Примеры взяты из какой-то английской телевизионной программы; возможно, из «Машины мечты» (The Dream Machine, декабрь 1991 г.) — четвертой из цикла программ ВВС «Мыслящая машина» (The Thinking Machine). О последних достижениях в области «искусственного понимания», а в особенности о захватывающем проекте Дугласа Лената «CYC» можно прочесть в [124].

26

Весьма живо и популярно все это описано в [389].

27

Подобное предположение выдвинул, например, Ричард Доукинс в своих «Рождественских лекциях» (ВВС, 1992 г.).

28

См., например, рассказ Фридмена [124] о работе Лената и других исследователей в этом направлении.

29

Кому-то, возможно, покажется, что это совершенно «очевидно» и уж никак не может служить предметом спора среди математиков! Проблема, однако, существует, и возникает она в связи с понятием «существования» применительно к большим бесконечным множествам. (См., например, [350], [329], [266].) На примере парадокса Рассела мы уже убедились, что в таких вопросах необходимо проявлять особую осторожность.

Согласно одной точке зрения, множество не считается необходимо существующим, если нет четкого правила (не обязательно вычислимого), устанавливающего, какие элементы в это множество следует включать, а какие — нет. Как раз этого правила аксиома выбора нам и не предоставляет, поскольку в ней нет правила, определяющего, какой элемент следует взять из каждого множества совокупности. (Некоторые из следствий аксиомы выбора интуитивно не понятны и почти парадоксальны. Вероятно, в этом и состоит одна из причин возникновения разногласий по данному вопросу. Более того, я не совсем уверен, что знаю, какой позиции придерживаюсь в этом отношении я сам!)