Томас Рид - Рождение машин. Неизвестная история кибернетики

• Название: Рождение машин. Неизвестная история кибернетики
• Автор: Томас Рид
• Жанр: Прочая научная литература
• ISBN: 978-5-04-091641-2

Альтернативная история кибернетики, проливающая свет на процессы и силы, на самом деле стоявшие за компьютерными разработками. Начиная с 40-х годов XX века и заканчивая нашими днями, автор приводит полные, достоверные, а порой и просто поразительные сведения об этой стремительно развивающейся и захватившей современный мир технологии. Вы узнаете, что в действительности означает приставка «кибер», как появилась наука кибернетика, при чем тут военные и что ждет наш мир в самом ближайшем будущем.

---

Эшби был убежден, что «организм и его окружающая среда должны рассматриваться как единая система», позже он обнаружил, что «разделительная линия между организмом и окружающей средой становится… условной»[110].

Если операторы решали, что вторжение представляет реальную угрозу, одна короткая команда поднимала в воздух самолет-перехватчик, всегда заправленный и готовый к работе.

Эшби знал, что это звучит странно и даже бессмысленно. Как может стать условной разделительная линия между человеческим телом и, скажем, деревом? Рука человека отделена от молотка; одно – живое, созданное из кости, крови, мускулатуры и кожи, другое сделано из безжизненной стали и дерева. Инструменты, которыми пользуется человек, не являются частью его анатомии. Но фактически такое разделение обманчиво. Чисто анатомические возможности не должны скрывать функции, а с функциональной точки зрения разделение системы на организм и окружающую среду было неверным.

Что, если механик с искусственной рукой пытается отремонтировать двигатель? Является ли в данном случае рука частью организма, который возится с двигателем автомобиля? Или протез – это часть машины, которой человек пытается управлять? Эшби считал, что одновременно и то и другое: «Рука может быть рассмотрена и как часть организма, который работает с машиной, и как часть машины, с которой работает человек»[111]. Что-то похожее происходит и с долотом в руке скульптора – оно может быть или частью биофизического механизма, придающего форму дереву, или частью материала, которым управляет нервная система скульптора. А что насчет костей в руке скульптора? Они тоже могут быть либо частью организма, либо частью окружающей среды для центральной нервной системы. А что, если тело – это часть окружающей среды мозга?

В течение долгого времени проводились захватывающие неврологические исследования, изучающие связь изменений тела и реакций мозга на это изменение. Еще в конце 1890-х годов Алессандро Марина провел следующий эксперимент. Марина знал, что мозг может справиться с повреждениями некоторых функций организма. Нейробиолог XIX века хотел проверить возможности мозга по самокоррекции. Он задумал изменить у обезьяны мышцы, контролирующие движения глаз, так называемые экстраокулярные мышцы. У каждого глаза таких мышц всего шесть. Эксперимент Марины был жестоким: ученый хирургически вскрыл один глаз обезьяны, затем отрезал экстраокулярные мышцы и пришил их снова в перекрещенном положении. Второй глаз он оставил нетронутым.

Марина ожидал, что глаза обезьяны будут косить: сокращение мышц переместило бы нормальный глаз влево, а измененный глаз – вправо. Но после того как рана зажила, оказалось, что глаза обезьяны по-прежнему двигаются вместе, сохраняя бинокулярное зрение. Мозг адаптировался к хирургическим изменениям. Пятьдесят лет спустя этот эксперимент повлиял на исследования кибернетиков.

В конце 1947 года Роджер Уолкотт Сперри из Чикагского университета опубликовал результаты аналогичного эксперимента. Он получился не менее жестоким: Сперри погрузил в сон нескольких красных паукообразных обезьян[112] и разрезал локти животных, затем нашел мышцы, которые сгибали и разгибали руки обезьян, и перекрестил нервные волокна, управляющие мускулатурой[113].

Теперь если обезьяна хотела согнуть руку, чтобы поднести кусочек банана к пасти, рука выпрямлялась, и наоборот. Это было похоже на испорченную компьютерную мышку: любое движение получалось противоположным намеченному. Сначала движения обезьян были путанными и хаотичными, но после переобучения все обезьяны снова начали успешно хватать еду, корректируя работу своих перепрограммированных рук. За свою работу над проблемами мозга Сперри получил Нобелевскую премию, а его эксперимент стал яркой иллюстрацией кибернетических принципов.

Эшби так использовал этот пример: предположим, что красной паукообразной обезьяне нужно нажать на дверную ручку в кладовке, чтобы получить пищу из коробки. Перекрещивание нервов в локте обезьяны аналогично замене ручки на двери другой, которую нужно поднимать, а не тянуть вниз. Это незначительно влияет на мозг, для которого изменение механики деревянной ручки мало чем отличается от изменения механики нервов в локте или глазу.

Это было ключом к пониманию человека и машины. Нечто вне тела (ручка) и часть тела (локоть) были одинаковы для мозга. Это сравнение снова подняло вопрос: в чем разница между окружающей средой и самой системой? Эшби казалось, что однозначного ответа нет. Рука – такая же часть среды мозга, как и ручка двери. «Спинной мозг, периферические нервы, мышцы, кости, дверь и коробка, все это – окружающая среда для коры головного мозга», – объяснял доктор из «Барнвуд Хаус». Мозг, как и его гомеостат, просто использовал отрицательную обратную связь, чтобы адаптироваться к изменениям.

Кибернетики перешли от электротехники к наукам о жизни, размывая грань между живыми и неживыми системами. У Эшби был еще один козырь – его гомеостат был черным ящиком, как в буквальном, четыре черных алюминиевых ящика, так и в переносном значении этого слова. Идея «черного ящика» возникала в 1940-х годах как искусствоведческий термин, но вскоре инженеры и кибернетики расширили его значение и стали называть черным ящиком нечто, чье устройство было им не до конца понятно. Механизм работы ящика оставался в темноте, невидимый и «непрозрачный». Однако для успешной работы с машиной зачастую и не нужно было знать ее устройство. Для операторов зенитного орудия черным ящиком была система наведения. Они не знали, как именно делаются вычисления, что не мешало им попадать из пушки в цель. Дистанционный взрыватель был черным ящиком почти для всех, в большинстве своем военные офицеры понятия не имели, как работал радиомеханизм внутри снаряда, но это не снижало его эффективности. Офисные работники не знали, как работают их новые машины IBM, но они знали, как вводить и читать данные компьютера.

Эшби отличался крайней радикальностью взглядов, он считал, что все реальные объекты «на самом деле являются черными ящиками»[114]. Для тех, кто обладает кибернетическим мышлением, совершенно неважно, что находится внутри черного ящика: переключатели и трубки с проводами или кровь и серое вещество. Все, что имело значение, – это данные на входе и выходе. С такой точки зрения само тело является прототипом взаимодействия человека и машины, сам человек – это черный ящик.

Учебное пособие Эшби увидело свет в 1956 году. В это время основной темой обсуждения кибернетиков стал один конкретный тип черного ящика: электронные компьютеры. Эти компьютеры были гигантскими и дорогими промышленными вычислительными машинами, которые мгновенно вызвали завышенные ожидания. Популярная пресса часто называла их «большими мозгами».

IV

К 1960 году в Соединенных Штатах приблизительно три с половиной тысячи электронных компьютеров пережевывали числа. Аренда компьютера стоила, в зависимости от его возможностей, от 1600 до 300 000 долларов в месяц; покупка – от 60 000 до 13 миллионов долларов[115]. «Большие мозги» стояли в специальных комнатах с контролируемым климатом, которые тщательно охранялись священным орденом технических специалистов. Одни лишь техники знали, как обслуживать катушки магнитных лент, диски, барабаны и колоды перфокарт. Машины считали зарплаты или формировали финансовые отчеты. Компьютерные науки как отдельная область исследований только начинали появляться. Стэнфордский университет открыл на факультете математики отделение информатики в 1961 году, а полноценный факультет – только четыре года спустя. Эти новые и, казалось, волшебные машины требовали понимания.

Между тем кибернетическая исследовательская программа стала самостоятельной научной областью. Математики, физики и биологи, а также философы и социологи были захвачены кибернетическим видением и выпустили тысячи книг и научных статей в конце 1950-х – начале 1970-х годов. Появились новые журналы, были проведены международные конференции и выданы первые дипломы с кибернетической квалификацией. Неологизм нашел свое место в мировых языках. Если поначалу кибернетическая работа была направлена на управление системами, позднее она стала более абстрактной: кибернетики задавались вопросами, как можно описать системы, изучали, как они организуются и самоуправляются.

Скачок от науки к мифу был небольшим – меньше, чем можно было бы себе представить. Математический ум по определению обучается абстракции – алгебра не ограничивается свежими яблоками для сложения или умножения, и арифметика имеет дело с абстрактными понятиями. Амбиции последователей рождающейся научной дисциплины были чрезвычайно высоки. «Настоящая машина» могла быть электронной, механической, нейронной, общественной или экономической, что делало область применения кибернетики необъятной.