Главное – научить пониманию

Владимир Губайловский окончил мехмат МГУ и много лет работал программистом, что не помешало ему в дальнейшем стать известным поэтом, прозаиком, критиком и эссеистом. В настоящее время он заведует отделом критики и публицистики в журнале «Новый мир» и одновременно является научным редактором сайта Laba.media. Недавно в издательстве «Наука» вышла в свет его новая книга «Искусственный интеллект и мозг человека» (см. о ней также рецензию Ольги Балла-Гертман в «УГ» №19 от 12 мая 2020 года), которой мы и посвятили сегодняшнюю беседу.

– Владимир Алексеевич, вы по своей основной профессии программист, но известность получили больше как литератор. На ваш взгляд, связаны ли эти области – программирование и язык, литература, филология? И если да, то что у них общего?
– Я по образованию математик, окончил мехмат МГУ. Много занимался и программированием, и литературой, и филологией. Все мои интересы так или иначе касались структурированных языков – математика, наука, программирование, поэзия. Мне хотелось понять, как они устроены. В отличие от естественного языка, который кажется живым океаном, все эти специализированные языки имеют структуру. В поэзии ее элементы определяются ритмом, в программировании это модули, в науке – замкнутые теории, которые исходят из строго ограниченного набора данных. В разных языках элементы структуры по-разному взаимодействуют, притягиваются или отталкиваются. Сравнивать характер этих взаимодействий, анализировать очень интересно.
– Почему вас заинтересовала именно тема мозга? Ведь нейробиология – это совершенно отдельная и довольно сложная сфера. Как вообще возникла идея вашей книги «Искусственный интеллект и мозг человека»?
– Я как программист занимался ИИ, и особенно меня интересовали методы искусственных нейросетей. И в какой-то момент я подумал: «Ну хорошо, вот мы что-то такое программируем, а как это происходит на самом деле? Как мозг сохраняет информацию, как принимает решения?» И я лет 10-15 назад начал заниматься биохимией, генетикой, анатомией мозга, нейробиологией. Меня еще подтолкнули на этот путь замечательные биологи Елена Наймарк и Александр Марков, мы работали вместе на радио, делали научно-популярные программы. И вот они иногда отвечали на мои вопросы. Вопросов становилось все больше. Хотелось разобраться. В чем-то разобраться удалось. Получилась книга.
– В книге вы рассматриваете мозг как биокомпьютер. А чем он отличается от компьютера? Почему компьютер может выполнять такие функции, как быстрые вычисления, например, а человек за редким исключением не способен умножать в уме большие числа? С другой стороны, компьютеру недоступны человеческие эмоции, по крайней мере, на нынешнем этапе развития.
– Я пишу о том, что компьютерная метафора – «мозг есть компьютер» – иногда полезна, она может помочь что-то объяснить. Но это именно метафора. Мозг развивался эволюционно для выполнения совершенно определенного класса задач, и умение умножать или запоминание длинных символьных цепочек (текстов, например) к этим задачам не относится. Даже умение читать не относится. Мозг замечательно приспособлен для решения новых задач с неопределенными условиями. Например, это способность оценить потенциальную опасность ситуации, в которой вы находитесь, или умение ориентироваться на незнакомой местности. Вот с такими задачами мозг хорошо справляется, а компьютеры только в последние лет десять немного этому научились. А как описать эмоции с помощью формального алгоритма, совсем непонятно. Может быть, это вообще никогда не удастся осуществить…
– Как вы думаете, ждет ли человечество со временем конкуренция с искусственным интеллектом или этого никогда не случится? Научится ли ИИ мыслить по-человечески? Или, напротив, человеческий мозг со временем разовьется до такой степени, что сможет совершать операции, сегодня доступные только машинному интеллекту?
– Человеческий мозг, конечно, развивается, как и все живое. Но скорость такого развития относительно мала. За последние несколько тысяч лет, с тех пор как появились машины, мозг практически не изменился (с точки зрения анатомии не изменился вообще). Я не думаю, что ИИ когда-нибудь станет мыслить «по-человечески», но, может быть, он станет мыслить так, что человеку будет интересно с ним общаться. Ни в то, что ИИ сможет конкурировать с человеком за рабочие места, ни в то, что он сможет писать картины или стихи лучше, чем человек, я не верю.
– Что вы думаете о роботах? Смогут ли они в каком-то смысле заменять живых людей или останутся только машинами, имитирующими человеческое поведение?
– Роботы пока человеческое поведение имитировать не умеют, но они быстро учатся. И не исключено, что научатся. А заменять людей они и сегодня умеют, есть много производств, где работают промышленные роботы, а людей практически нет. Я не исключаю, что в ближайшие лет двадцать – тридцать роботы выйдут на улицы, и мы разделим с ними наше жизненное пространство. Опасно ли это? Ну вот автомобили – это очень опасно, но мы с ними как-то свыклись…
– Почему одни вещи люди помнят, а другие – нет, даже если это, казалось бы, вещи одного порядка? Какие особенности мозга на это влияют?
– Это интересный вопрос. Вот вы едете в поезде, смотрите в окно, запоминаете вы этот мелькающий пейзаж? Нет, практически ничего не запоминаете. Будучи девятилетним мальчиком, я однажды ехал в поезде, и мне вдруг очень захотелось вот этот ускользающий пейзаж запомнить. Не всю эту сменяющуюся «киноленту», а какой-то один кадр. Я сосредоточился, очень внимательно посмотрел за окно, а потом закрыл глаза и постарался тот кадр, который я видел, припомнить как можно детальнее. И спустя полвека я его по-прежнему помню.
Почему это получилось? Ваши глаза открыты часов 15-16 в день, все это время идет картинка в высоком разрешении, но вся эта картинка вам не нужна, потому что она очень мало меняется. Мозг работает не хорошо и не плохо, он работает оптимально. Он эту картинку фильтрует. И чтобы запомнить один такой кадр, ничем вроде от других не отличимый, надо сосредоточиться, а потом обязательно его вспомнить, и лучше не один раз. Тогда вы объясните вашему мозгу, что именно этот кадр для вас очень важен, и он скажет: «Ок, будем хранить». А вот если событие резко выпадает из нормального течения жизни, мозг, скорее всего, сохранит его сам.
– Как вы думаете, увенчаются ли успехом попытки создать искусственную модель мозга? То есть создать искусственным путем мозг, аналогичный человеческому?
– Есть крупные проекты, которые ставят перед собой такую задачу. Например, европейская программа исследований мозга (The Human Brain Project), которая поставила задачу создать цифровую модель мозга. Но там пока еще очень далеко до реальных результатов, даже до создания модели мозга мыши. А создание модели, сравнимой по сложности с мозгом человека – 100 миллиардов нейронов, десятки триллионов синапсов (соединений нейронов), триллионы возбуждений за десятую долю секунды, – это пока еще совершенно неподъемная задача.
– Как, по-вашему, изменилось ли сегодня мышление людей в связи с цифровизацией? Стали ли мы по-другому воспринимать информацию, чем это было, скажем, 30 лет назад?
– Насколько я могу судить, мышление никак не изменилось. Плохо только, что люди ленятся вспоминать то, что они знают. Раньше, если человек что-то забывал, строчки стихотворения например, он их пытался вспомнить, а теперь он эту информацию сразу ищет в поисковике. Припоминание – это важная работа мозга, при постоянном припоминании перестраиваются нейронные сети. Но для главной работы мозга – принятия решений при неполной входной информации – даже это не является критичным. Мышление очень консервативная вещь, его так просто за 30 лет не изменить.
– Что вы думаете о «слиянии» человека с компьютером, о нейрокомпьютерных интерфейсах? Например, человеку вживляют чип, и он может связываться с электронными системами, управлять ими… Надо ли нам превращаться в киборгов?
– Да, есть такие программы, которые предлагают подключение мозга к Сети по нейроинтерфейсу. Илон Маск такую программу предлагает и утверждает, что он ее запустит прямо завтра. Но что бы там Маск ни говорил, это будет далеко не завтра. Мозг, если даже он похож на компьютер, – это компьютер аналоговый, а не цифровой. То есть, чтобы в мозг новую информацию загрузить, его надо физически перестроить, это гораздо труднее, чем 0 поменять на 1. Как мы можем присоединить к мозгу внешнюю память? Подключаем чип, причем делать это надо напрямую – нужна трепанация, что довольно рискованно. Этот чип с нами живет год, два, пять лет. И постепенно его работа встраивается в процессы, которые происходят у нас в мозгу. Нейроны перестраиваются, начинают этот чип замечать. Если бы такие чипы и нейроинтерфейсы могли помогать, например, при болезни Альцгеймера или тяжелых инсультах, это было бы здорово, конечно.
А «киборги» уже есть, и их не один-два, а сотни тысяч. Это, например, люди с кохлеарными имплантами, которые устанавливают при потере слуха, имплант передает звук прямо в мозг, хоть из Сети, хоть с улицы.
– В книге вы затрагиваете тему языка. А почему мы, усвоив родной язык в раннем детстве, прекрасно на нем говорим и пишем, но когда нам в более позднем возрасте приходится учить другие языки, то возникают проблемы? Ведь по идее за усвоение языков должны отвечать одни и те же зоны мозга.
– С первым языком тоже ведь не все так просто. Мы его учим от рождения и до 5-7 лет, а то и дольше. А теперь представьте, вы на 5-7 лет попадаете в чуждую для себя языковую среду. Неужели вы не заговорите? Я уверен, что заговорите, и говорить будете очень хорошо. Скорее в этом случае у вас возникнут проблемы с родным языком – вы его без практики начнете немного забывать. Ну и, кроме того, у ребенка мозг очень пластичен, а потом структура упрощается и как бы немного застывает. И родной язык получает очевидный приоритет. Проблемы с новым языком возникают, как правило, потому что мозг не видит в нем необходимости. Мозг старается работать оптимально и экономит буквально на всем. Это ведь крайне энергозатратный орган: примерно четверть всей энергии, которую мы потребляем, идет на обслуживание мозга. Но, если вы сможете мозг убедить, что вам это по-настоящему нужно, думаю, дело пойдет лучше.
– Что такое интеллект? Дается ли определенный уровень интеллекта от рождения или его можно развить? И как?
– Интеллект – это способность различать (или дифференцировать) внешние сигналы. Вот для одних людей что шансон, что Шостакович – примерно одинаковый шум. А для других это вещи настолько разные, что они, например, шансон просто не могут слушать, им этот звук доставляет физическую боль. И чем точнее и тоньше настройки мозга, которые позволяют различать сигналы, тем интеллект выше. Что его определяет? Генетики называют это проблемой nature vs nurture – «природа или воспитание». Знаменитый британский генетик Роберт Пломин пришел к выводу, что соотношение здесь пятьдесят на пятьдесят: примерно половина наших талантов или интеллектуальных способностей зависит от генетики, а половина – от внешней среды. Кому-то, чтобы стать, например, математиком, достаточно малого толчка – удивившей его задачи, а кому-то и университетского курса недостаточно. И это при одних и тех же способностях, заложенных генетически. Генетики нашли что-то около 300 генов, связанных с уровнем интеллектуального развития. Но как эти гены взаимодействуют между собой, как эта сложная композиция влияет, например, на IQ, пока непонятно.
– В своей книге вы пишете, что главная цель любого учителя – научить пониманию. А как это сделать? Как правильно учить детей, чтобы они усваивали знания?
– Надо сначала определить, что такое понимание. В книге я попытался с этим немного разобраться. В мозге обычно выделяют эпизодическую память и семантическую. Они по-разному устроены. В эпизодической памяти любая информация хранится с двумя тэгами – когда и где мы ее получили, а в семантической этих тэгов нет. Я, например, не помню, когда и где узнал, что Париж – столица Франции. Эта информация хранится в семантической памяти. А вот где и когда я в Париже ел самый вкусный луковый суп, я знаю точно. Так вот, для понимания очень важна эпизодическая память. Информация, которая в ней сохраняется, она как бы остается живой, с ней у нас не утрачена личная, эмоциональная связь. Если в тот момент, когда вы объясняете теорему Пифагора, в классе рухнет потолок, ученики эту теорему запомнят навсегда. Я, конечно, не призываю ронять в классе потолки, но вот эту личную связь надо каким-то образом передать. Например, когда я учился на мехмате, наши профессора, доказывая теоремы, не списывали их с бумажки, а приводили доказательства прямо в аудитории. То есть теорема как бы рождалась перед нами и становилась не сухим знанием, которое фиксируется семантической памятью, а реальным событием, случившимся у нас на глазах. Вот так, наверное, и надо учить.

Ирина ШЛИОНСКАЯ