Искусственный интеллект и архитектура сознания. Переход от Narrow AI к General AI

Теория высшей нервной деятельности до сих пор рассматривает сознание, психику, поведение как продукт и одновременно, как результат работы исключительно мозга и нервной системой в целом. При этом зачастую, не делая различия между понятиями «мозг» и «сознание» (или «психика»), используя их практически как синонимы. Применительно к человеку это отчасти верно, так же как и к другим организмам обладающих нервной системой Но к организмам, не обладающих нервной системой –оснований считать эквивалентными «мозг» и «сознание» или «мозг» и «психика» – просто нет. Одноклеточные, растения, грибы и даже вирусы, также способны принимать вариативные решения и контролировать свое поведение в зависимости от обстоятельств и условий. Не обладая мозгом и нервной системой, они тем не менее, обладают способностью распознавать, принимать решения, совершать рациональный выбор. Они, безусловно, не обладают сознанием уровня человека или даже животного, но не имея мозга и нервной системы, демонстрируют наличие когнитивной деятельности в полной мере, то есть – сознания.

Что такое интеллект

Еще одно «родовое проклятие» ИИ заключено в самом его названии – до сих пор не существует единого, общепринятого определения понятия «интеллект». Сам термин происходит от латинского intellectus – «понимать», «воспринимать», «познавать», «мыслить». Как правило, интеллект рассматривают как способность к выполнению определенной умственной деятельности: обучение, способность к рассуждению, понимание, извлечение смысла, распознание значений и связей, отделение и верификация фактов (Mueller&Massaron, 2016). Также часто к этому списку добавляют способность к эмпатии, чувство ситуации, альтруизм, коммуникативные навыки, лидерские качества и т.п. Большая советская энциклопедия дает такое определение: «интеллект выступает как синоним мышления, умственного развития личности». Оксфордский словарь английского языка определяет интеллект как «способность приобретать и применять знания и навыки». Словарь Merriam-Wesbter – как «способность учиться и понимать или справляться с новыми или трудными ситуациями».

Так, Daeyeol Lee приводит обзор определений термина «интеллект», которые предлагают различные специалисты в сфере человеческого и искусственного интеллекта (Lee, 2020). Например, согласно Говарду Гарднеру, «интеллект – это способность решать проблемы или создавать продукты, которые ценятся в одной или нескольких культурных средах» (Gardner & Hatch, 1989). Напротив, исследователи искусственного интеллекта Марвин Мински (1985) и Рэймонд Курцвейл (1999) определили интеллект как «способность решать сложные проблемы» и «способность оптимально использовать ограниченные ресурсы, включая время, для достижения целей» соответственно. Проанализировав около 70 различных определений интеллекта, Shane Legg и Marcus Hutter (Legg&Hutter, 2007), , предложили свое определение как способности субъекта «достигать целей в самых разных условиях» (см. также Lee, 2020).

Даже при поверхностном взгляде на представленные выше определения «интеллекта», обнаруживается несколько фундаментальных проблем и принципиальных несоответствий. Во-первых, определения включают в себя оценочные категории, которые сами требуют дополнительной шкалы, критериев и системы измерения, уже не могут считаться валидными. «Решать сложные проблемы», «создавать ценные объекты», «справляться с трудными ситуациями» и т.п. – такие формулировки не могут быть использованы в качестве определений и обесценивают те определения, в которых они применяются, потому что невозможно оценить – что и для кого представляется сложным, ценным, трудным.

Второй момент, который обращает на себя внимание – это то, что все представленные определения могут относиться как к человеку, так и к любому живому существу без исключения. В том числе – грибам, растениям, бактериям и т.д. Они тоже способны «решать сложные проблемы», «создавать ценные объекты» и «справляться с трудными ситуациями» и т.п. Не имея «способности приобретать и применять знания и навыки», не обладая «способностью учиться и понимать», никакие живые организмы, начиная с LUCA, не смогли бы выжить в естественной среде, а вид не смог бы удержаться в эволюции жизни на Земле в течение сотен миллионов и тем более – нескольких миллиардов лет.

Интеллект или сознание

Многие современные авторы справедливо критикуют чрезмерно широкое и вольное использование понятие «интеллект», поскольку оно размывает содержание и исходный смысл когнитивной деятельности. «Интеллект – термин, который напоминает переполненный чемодан, молния которого вот-вот разойдется» (Mitchell, 2019). Некоторые авторы вообще полагают, что «необходимы новые способы осмысления и понимания термина «интеллект» для его концептуализации» (N. Palanca-Castan, B. Sánchez Tajadura and R. Cofré, 2021). Действительно, одних только видов интеллекта – не менее восьми, согласно классической теории Гарднера («Теория множественного интеллекта», 1983): вербально-лингвистический, логико-математический, визуально-пространственный, музыкальный, телесно-кинестетический, межличностный, внутриличностный, натуралистический. При этом разработанные тесты для измерения уровня интеллекта вызывают больше споров, чем доверия. Например, уровень IQ устанавливается в результате решения заранее составленных задач, то есть таких, которые создали другие специалисты для того, чтобы оценить, насколько успешно и с какой скоростью с ними может справиться испытуемый. В результате тест указывает на место человека на шкале относительно других испытуемых относительно решения данных задач.

Однако жизнь в обществе (как и в естественной среде) не исчерпывается заранее составленными задачами из теста, и как правило, требуется не только найти решение поставленной задачи, но и определить – в чем именно проблема, и какая именно задача из множества требует решения в первую очередь. Адаптационное поведение человека в самом широком смысле требует именно таких навыков в первую очередь, а решение самой задачи – уже во вторую. Возможно, для ранжирования и иерархизации людей друг относительно друга подобные тесты могут быть полезны в определенных сферах, но они совершенно бесполезны для ранжирования «интеллектуальных» способностей живых организмов в естественной среде. При том, что по уровню «интеллекта» некоторые представители homo sapiens едва ли обгонят врановых, шимпанзе, попугаев или дельфинов.

Если мы готовы признать, что все живые организмы обладают интеллектом, то мы должны разработать универсальную шкалу и систему измерения «интеллекта» для всех живых организмов без исключения. При этом измерения и ранжирование должно исключать шовинистическое сравнение остальных организмов относительно человека и его «интеллектуальных» возможностей. Если нас интересуют объективные показатели, а не относительные значения, то необходима универсальная шкала, которая позволила бы оценить и измерить сложность видовых задач, и способности вида решать свои задачи выживания и репродукции в эволюционной и адаптационной перспективе. Насколько такая задача реалистична, учитывая разнообразие видов и различные среды обитания?

Чем способности пауков плести идеальную с инженерной точки зрения паутину превосходят или уступают способности растений совершенствовать дизайн семян и цветков, не имея органов дистанционного распознания и представлений об окружающем мире и пространстве? Или способность осьминогов изменять окрас, текстуру и форму, идеально совпадая с поверхностью и контекстом. Вживление голожаберным моллюском в свои покровы стрекательных клеток (клептокнидов), съеденных им стрекающих – насколько эта задача сложнее или проще способности коловраток самостоятельно встраивать в свою ДНК чужеродные гены (Gladyshev, E.A., Meselson M., Arkhipova, I.R., 2008)? Какие из этих задач сложнее? Как и по какой шкале это измерить?

– Ответов на эти вопросы не существует и даже постановка задач таким образом – нелепа; сам факт существования вида указывает на его «высшие» интеллектуальные возможности, благодаря которым он способен решать все свои задачи выживания и репродукции. С адаптационной и видовой точки зрения бактерии, растения, грибы, лягушки, кошки и человек – не отличаются своим «интеллектом». К жизни, выживанию, адаптации и эволюции – подобная иерархия неприменима, и любые попытки измерить «интеллект» видов – не просто «видовой шовинизм», но устаревший и безосновательный взгляд на живой мир как на «лестницу» развития, основанную на ложной иерархии и отсутствии объективных доказательств как эволюционной, так и интеллектуальной «развитости» видов.

С эволюционной точки зрения адаптационный «тест на IQ» пройден всеми живущими видами «на отлично», что подтверждается естественным отбором и самим фактом существования этих видов на Земле. С точки зрения эволюции и адаптации интеллект – ничтожный термин, не отражающий ровным счетом ничего о способностях вида решать «сложные» задачи, которые помогают ему выживать и продолжать род в естественной среде. В этом плане все живые организмы обладают интеллектом по шкале «адаптация и эволюция», уравнивающей интеллект всех живых организмов – если данный вид жив и процветает, значит, он успешно справляется со всеми своими актуальными задачами выживания и для каждой нашел эффективное решение. «Видовой шовинизм» – один из фундаментальных барьеров на пути к пониманию принципов как биологической эволюции, так и когнитивной.

Третий момент, на который стоит обратить внимание связан с тем, что представленные определения не вносят ясности – в чем отличие понятия «интеллект» от «сознания», и как оба связаны с поведением? Связан ли интеллект с адаптационным поведением, а если да, то каким образом? Насколько реалистично установить связь интеллекта с каждой формой и видом поведения прямо и однозначно? Возможно ли вообще ответить на этот вопрос, учитывая, что не существует конвенционального определения понятия «интеллект»? Также не разработаны критерии, которые позволили бы отделить адаптационное поведение из всех остальных форм и видов поведения живых организмов. Не установив однозначную связь интеллекта с поведением, невозможно установить – какое поведение относится к «интеллектуальному», а какое – лишено «интеллектуальности».

Согласно представленным определениям, интеллект – больше связан с решением неких «сложных», «новых», «нетривиальных» задач. Сознание же или когнитивная деятельность больше указывает на способность организма распознавать задачу, независимо от ее сложности, а также быстро и эффективно находить ее решение. В определенном смысле «интеллект» переносит акцент с распознания задачи на ее сложность и способность решения в кратчайшие сроки; сознание же сохраняет баланс между распознанием и решением, не связывая решение и «сложность задачи». В этой связи, возможно более подходящим названием для искусственного интеллекта, уровня человека было «сознание, уровня человека» или HLC – «human-like cognition».

Ожидания от результата

В итоге ИИ унаследовал множество нерешенных проблем из ключевых дисциплин, которые приняли участие в его создании и продолжают определять и ограничивать его развитие. Эти проблемы стали «родовыми проклятиями» ИИ, не позволяющими перейти на следующий уровень – ИИ, уровня человека. ИИ повторяет судьбу «спящей красавицы», достигнув своего совершеннолетия которая, заклятьем недоброй феи, погружается в вековой сон. Не имея конвенциональных, единых определений того, что такое интеллект человека, психика, какова архитектура сознания, мы, тем не менее, продолжаем предпринимать попытки создать искусственный интеллект, уровня человека (General AI).

При этом к настоящему отсутствуют ясные представления о том, в каком направлении следует развивать научную мысль и как выглядит конечный продукт, хотя бы в самых приблизительных очертаниях. Само «техническое задание» по созданию ИИ, уровня человека (или аналогичного человеческому) до сих пор не сформулировано. Какого именно человека? – Ребенка, взрослого, новорожденного? Что вообще означает формула «уровня человека» или «как у человека»? Ни в одной другой сфере такое «ТЗ» не будет рассмотрено всерьез: никто не согласится подписать договор на строительство дома «как у людей» и никто не купит билет на самолет с уровнем комфорта и безопасности «как у человека».

Но именно так звучит техническое задание, которое сами себе сформулировали разработчики «ИИ, аналогичного человеческому». С одной стороны, это позволяет работать в этом направлении бесконечно долго и осваивать гигантское финансирование, не опасаясь, что кто-то в ближайшее время придет требовать результат. С другой – снять с себя всю ответственность за качество итогового продукта. Такая расплывчатая формулировка конечного продукта – не более, чем бесхитростная уловка, чтобы скрыть очевидное: у нас нет понимания, что значит «ИИ уровня человека» и возможность не признаваться еще в большем «грехе» – у нас нет понимания том, что из себя представляет интеллект и сознание человека.

Это лишь примеры наиболее предварительных вопросов, на которые до сих пор не существует окончательных ответов. Может показаться, что эти вопросы слишком удалены от проблем ИИ и не связаны с непосредственно с созданием ИИ, уровня человека. В действительности, без ответа на них невозможно реконструировать архитектуру сознания человека, которая бы стала основной функционирования искусственного интеллекта, уровня человека или хотя бы – подобного человеческому.

Не преодолев подобные «родовые проклятия» когнитивных дисциплин, не получится выйти на новый уровень развития и создать «ИИ, уровня человека». Для этого перехода необходимо «разбудить» и «расколдовать» ИИ, ответив на вопросы – что именно мы хотим получить, что такое «интеллект» человека, какова архитектура сознания и каковы критерии того, что мы в итоге получили именно то, что планировали? Если мы ставим перед собой задачу перехода от «доразумного» ИИ (Narrow AI) к ИИ, аналогичного человеческому (General AI), то этих вопросов не избежать и придется найти ответы на каждый из них, вернувшись к базовым понятиям смежных дисциплин.

Глава 3. Возможные пути преодоления барьеров к созданию AGI

Больше изолированных задач

«Никто в области ИИ не работает над тем, чтобы сделать машины сознательными, и никто не знает, с чего начать, и какое поведение требует наличия сознания» (Russell, 2019). На данный момент предлагается несколько генеральных подходов к созданию ИИ, уровня человека (General/ Strong AI). Одно из них – мультизадачный – предполагает увеличение числа задач, которые способен решать ИИ единовременно, а также увеличение скорости и производительности процессоров. Как предполагается, общая сумма множества отдельных специализированных задач, решаемых быстрым и мощным ИИ, в итоге, сможет имитировать ИИ, уровня человека.

Нейронный и биогенетический подход

Второй подход созданию к ИИ, уровня человека, условно – «нейрогенетический» – основан на реконструкции мозга человека и нейрогенетических механизмов. Согласно представлениям адептов данного подхода, если получится более детально изучить строение мозга, то возможно обнаружить в нем «сознание» (Nick Bostrom) и «паттерны распознания» (Ray Kurzweil). Реконструировав и перенеся их на искусственные носители, итоге, как предполагается, сможем получить желаемый ИИ, уровня человека.

Небиологические принципы работы сознания

Помимо двух указанных подходов, возможно также третий, который рассматривает архитектуру сознания как систему структурирования информационного поля для распознания значимых элементов и их значений для формирования соответствующего поведенческого решения с целью обеспечения средового благополучия – выживания и репродукции.

Всем живым организмам, от бактерий и простейших до приматов и человека, постоянно требуется распознавать значение происходящего в окружающей среде для того, чтобы иметь возможность своевременно и адекватно отреагировать.

Организмы в каждый момент времени способны отделить «значимое» от «остального» таким образом, чтобы поведенческое решение позволяло обеспечивать средовое благополучие (поддерживать, восстанавливать, соответствовать требованиям).

Каким же образом организмам удается структурировать информационное поле и конструировать свою картину мира так, чтобы выделять значимое и получать необходимые значения для принятия поведенческого решения в каждый момент времени? Для ответа на этот вопрос необходимо определить базовые структуры сознания, реконструировать небиологические принципы и когнитивно-коммуникативный функционал сознания. Объединение и синтез данных структур, принципов и функционала в единую систему, позволит получить модель архитектуры сознания и, в дальнейшем, перенести его на искусственные носители для создания ИИ, уровня человека.

Три подхода – какой верный?

Какой из этих трех подходов верный – покажет время; каждый имеет в своей основе здравые идеи, так же, как и фундаментальные ограничения и барьеры, преодолеть которые пока не удается.

Первый подход, основанный на увеличении числа задач, скорости и производительности, ограничен тем, что простое объединение элементов в сложных явлениях и процессах далеко не всегда приводит к образованию качественно нового феномена. В первую очередь это касается живой природы. Например, соединение химических элементов или даже готовых клеток не приводит к созданию единого живого организма в лабораторных условиях.

Также сомнительно, что сознание человека может быть составлено из множества способностей решать каждую специфическую задачу по отдельности. Надежды, что «количество перейдет в качество» настолько же беспочвенны, как попытка создать ИИ из смартфона, установив на него как можно больше разных программ. Смартфон не становится «умнее» и тем более «разумным» от увеличения числа установленных на нем приложений; это все тот же смартфон, лишенный сознания и интеллекта. Даже если удастся в какой-то момент установить программы на все случаи жизни, одна задача останется нерешенной – смартфон не сможет самостоятельно выбрать – какая из текущих задач является приоритетной. «Независимо от того, насколько функциональным становится ИИ, он по-прежнему является аналогом швейцарского армейского ножа по обработке информации – множество полезных инструментов, умело объединенных в одном, удобном для переноски устройстве» (Kaplan, 2016).

Тем не менее, такой подход до сих пор имеет своих сторонников со времен создания первых прототипов ИИ в 50-х, одержимых идеей создания «супер-мозга», который будет «быстрее, чем Эйнштейн» (Russell, 2019). Но если задачей было обогнать Эйнштейна по скорости мышления, то с ней справились уже давно и можно праздновать победу. Калькулятор решает арифметические задачи намного быстрее чем любой человек на Земле, компьютер обыгрывает любого чемпиона в шахматы, Го, покер. Эйнштейн проиграл бы в скорости и объеме «умственной» работы любому современному компьютеру. Как сообщается, у Эйнштейна была дислексия, и он испытывал трудности с чтением и письмом, он совершал грамматические ошибки, которые не допустил бы обычный Word в современном компьютере домохозяйки. Очевидно, современный компьютер выглядел бы на фоне Эйнштейна существенно выгоднее во многих аспектах. Но также очевидно другое – ни один компьютер не способен разработать теорию относительности, и вообще какую-либо значимую теорию в принципе.

Производительность и скорость компьютера сами по себе не могут быть основой для создания ИИ, уровня человека. Убогий алгоритм на мощном компьютере не становится лучше; «он просто совершает больше ошибок…» (Russell, 2019). Эйнштейн известен не тем, что быстро думал или решал много поставленных перед ним задач, а тем, что смог определить – в чем заключается ключевая задача и найти ее решение. Не нам судить, насколько это было быстро или медленно – Эйнштейн точно не участвовал в соревнованиях по скоростному созданию теории относительности. Его главная заслуга в том, что он определил и сформулировал – в чем проблема, и затем предложил ее успешное решение.

Второй подход, предлагающий реконструировать мозг и обнаружить «паттерны распознания», также не представляется продуктивным: «…когда кто-то читает в СМИ, что такая-то техника ИИ «работает точно так же, как человеческий мозг», можно заподозрить, что это либо просто чье-то предположение, либо просто вымысел» (Russell, 2019).

Вообще говоря, попытки обнаружить сознание и интеллект в мозге, аналогичны тому, чтобы искать «ходьбу» в ногах или «плаванье» в плавниках и ластах. Изучение строения мышц, связок, костей многое проясняет о механике и принципах перемещения, но сами ходьба или плаванье не дают ответ на вопрос – что именно приводит в движение механизмы, вызывает и контролирует перемещение, что меняет стиль, скорость, направление движения и т.п.

Кроме того, морфологически и структурно мозг уже достаточно изучен для того, чтобы утверждать, что никаких специализированных отдельных «паттернов распознания» мозг не содержит, как бы на этом ни настаивал автор этого подхода – писатель и футуролог Рой Курцвейл (Kurzweil, 2013). Если «паттерны распознания» и существуют, то искать их надо не в мозге, как биологической структуре, а в когнитивном функционале, который обслуживается в том числе мозгом у тех видов, которые оснастились нервной системой и мозгом в ходе эволюции. Но сама способность распознания и принятия решения присуща без исключения всем живым организмам, в том числе и те, кто не обладает мозгом, нервной системой, специализированными сенсорными органами. Например, грибы, растения, бактерии и вирусы. Даже LUCA, что бы он ни представлял собой, должен был быть способен распознавать источники энергии от остального мира, а также самого себя от окружающего мира.

Поэтому ответы скорее находятся не в биогенетических структурах, а в небиологических принципах функционирования когнитивной деятельности и архитектуре сознания как системе структурирования информационного поля для выработки наиболее адекватного поведенческого решения.

В большинстве случаев, с которыми имеет дело ИИ в настоящее время, вопрос отделения «значимых данных (информации) от остальных» решается с помощью предустановленных алгоритмов на основании четко заданных критериев. Например, отсев поисковых запросов, имеющих маркетинговое значение, сортировка маркетинговых запросов по различным основаниям и т.п. Решению установленной заранее узкоспециализированной задаче подчинены сложные алгоритмы, нейросети, deep learning и общее повышение производительности. ИИ выбирает и сортирует информацию, релевантную заранее заявленным условиям и поставленной перед ним задачи. Все действия с информацией, которые будет выполнять ИИ, определяются только той задачей, которую установили разработчики.

В отличие от ИИ, жизнь и процветание любого вида живых организмов основаны в первую очередь – на распознании задачи во всем множестве элементов окружающей среды, и во вторую – на решении распознанных задач. Неспособность к распознанию и решению задач означает смерть организма и, в итоге, приводит к вымиранию всего вида в целом. Если «паттерны распознания» (и принятия решения) и существуют, то их источник не мозг или нервная система, а сознание, и ответ надо искать в архитектуре сознания, а не в биологических носителях. Мозг и нервная система – частный случай таких носителей, но не единственный носитель и источник. Так же как ноги, лапы, ласты, плавники, крылья – не источник перемещения, а лишь видовые способы реализации перемещения.

Архитектура сознания: основные тезисы и понятия

Наиболее перспективным направлением в создании ИИ, уровня человека, представляется путь, обозначенный еще Норбертом Винером – посредством реконструкции принципов функционирования сознания и построения архитектуры и базовых когнитивно-поведенческих структур, управляющими процессом распознания элементов окружающего мира, извлечения их значений и переводом полученных значений в поведенческие решения – изменение поведения.

Подход к реконструкции модели архитектуры сознания человека, представленной в данной работе, исходит из эволюционной природы сознания, основная функция которого – управление адаптационным поведениям. Эта функция присущая всем без исключения живым организмам на Земле, сформировалась и развивалась под давлением естественного отбора и решением задач адаптации и средового благополучия – обеспечение энергией, безопасности, репродукции.

Для того, чтобы человек или любой другой организм был способен поддерживать свое средовое благополучие, ему необходимо распознавать те элементы, которые его нарушают и/или его обеспечивают, и на основании полученных значений вырабатывать соответствующее поведенческое решение – изменение поведения для восстановления средового благополучия или соответствия его требованиям.

Сознание – адаптационный функционал, управляющий поведением организма и решением базовых задач выживания: получения энергии, обеспечения безопасности, репродукции. Когнитивная деятельность организма управляет распознанием и извлечением значений элементов окружающей среды (или информационного поля) и выбором наиболее адекватного поведенческого решения – изменения поведения.