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

Сергей Анатольевич Фролов, 2022

Создание ИИ, аналогичного человеческому – это «зона ближайшего развития» современной науки и индустрии информационных и компьютерных технологий. Современные виды ИИ, будучи способными решать отдельные и узкие, пусть даже очень сложные задачи, на выполнение которых у человека ушло бы не одно тысячелетие, имеют мало общего с интеллектом или сознанием человека.Для перехода от Narrow AI к General AI («ИИ, уровня человека») необходимо воспроизвести такую архитектуру сознания человека, которую можно заложить в основу ИИ и перенести на искусственные носители. Но этот вопрос до сих пор остается нерешенным.Эволюционно-адаптационная модель, представленная в данной работе, позволяет рассмотреть архитектуру сознания в виде 5 базовых когнитивно-поведенческих "контроллеров", управляющих структурированием окружающего информационного пространства, распознанием наиболее актуальных задач, а также выбором и реализацией наиболее адекватного поведенческого решения в каждый момент времени.

Глава 4. Сознание и искусственный интеллект

В свое время Ирвин Мински — один из основоположников и создателей ИИ — высказался следующим образом: «вообще говоря, меньше всего мы знаем о том, что наш разум делает лучше всего» (Minsky, 1988; цитата по Mitchell, 2019). Если бы проходил конкурс по подбору лучшего эпиграфа к истории развития ИИ, то более подходящей цитаты, пожалуй, не найти. Высказывание Мински наиболее точно маркирует ключевую проблему в переходе к ИИ уровня человека и указывает на главное «родовое проклятие» ИИ — отсутствие понимания того, что собой представляет сознание человека и необходимость восполнить пробел в этой сфере.

В действительности мы точно и однозначно можем сказать, что именно наш разум делает лучше всего. Эволюция и естественный отбор дают исчерпывающий ответ: лучшее, на что способен наш разум или сознание — это распознавать наиболее актуальную задачу в каждый момент времени и находить для нее наиболее адекватное решение. Те, кто не справляется с одной из двух частей этого упражнения — теряют в своих адаптационных возможностях и откатываются по иерархической лестнице ниже тех, кто способен быстрее и точнее определять задачу и находить эффективное решение за более короткий промежуток времени.

Интеллект, разум или сознание — самой природой, эволюцией и естественным отбором сформированы для того, чтобы человек и вообще любой организм, начиная с LUCA, имел возможность распознавать и выбирать. Все живые организмы без исключения обладают способностью распознания и выбора; это — главная функция не только сознания человека, но вообще любого живого существа. Без нее организм и вид в целом не способен выжить — естественный отбор безжалостно и беспристрастно отсеивает всех, кто не преуспел в этой сфере и позволил себе ошибиться.

Если объект обладает способностью распознавать наиболее актуальную задачу в каждый момент времени и выбирать наиболее адекватное решение для ее решения с целью обеспечения средового благополучия — значит, данный объект обладает сознанием. Если при этом объект способен к репродукции — это живой биологический объект, обладающий сознанием.

Верно и обратное утверждение — чтобы выжить и репродуцировать, любой организм должен быть способен в каждый момент времени распознать наиболее актуальную задачу и определить ее значение — что именно представляет собой данная задача и выбрать наиболее адекватное поведенческое решение.

В 1976 году Аллен Нюэлл и Герберт Саймон выдвинули гипотезу о физической символьной системе (Newell&Simon, 1972), которая позволяет живым организмам, человеку и машинам оперировать значениями, то есть выполнять символьные вычисления для выработки решения и/или итогового поведения (Russell&Norvig, 2010). Этот принцип они предложили в качестве основы для моделирования рассуждения человека и создания ИИ, уровня человека («Strong AI»).

В свою очередь, гипотеза Нюэлла-Саймона стала результатом программы General Problem Solver (GPS), разработанную ранее в 1959 году Саймоном. Эта гипотеза имеет сразу несколько важных следствий. Первое, она подразумевает что когнитивными способностями обладает не только человек, но и все живое на Земле, поскольку решение принимается на основе символьных вычислений. Второе — мозг не является обязательным и единственным источником когнитивной деятельности, поскольку решения могут и должны принимать также и те организмы, которые не обладают мозгом и нервной системой вовсе. Третье — когнитивная деятельность и интеллект могу быть воплощены на искусственных носителях, если удастся реализовать базовые принципы поиска решений организмами.

Однако есть один момент, который не в полной мере оказался охваченным гипотезой Нюэлла-Саймона, хотя определенным образом указывает на него. Прежде чем организм сможет перейти к поиску решения задачи, он должен распознать саму задачу и вычленить ее из всего информационного поля. Решение задачи требует от организма (или машины) не только символьных вычислений, но и распознания значений этих символов и определения того, что именно в данный момент времени составляет задачу, требующей поведенческого решения. Для этого организму требуется из всего множества элементов информационного поля в каждый момент времени быть способным определить именно те элементы и их значения, которые связаны с наиболее актуальной и приоритетной задачей и выбрать наиболее адекватное решение из имеющегося поведенческого арсенала.

Искусственный интеллект, уровня человека, должен обладать подобным функционалом распознавать и предвосхищать. Нильс Нильсон — один из основоположников ИИ — сформулировал это следующим образом: «искусственный интеллект — это деятельность, направленная на то, чтобы сделать машины разумными, а интеллект — это то качество, которое позволяет объекту предвосхищать события и функционировать должным образом в среде» (Nilsson, 2010; перевод цитаты — С.Ф.)

Сознание. Распознание

Любой организм, в любом возрасте, на любой стадии развития — от зачатия до самой смерти, характеризуется способностью распознавать и совершать выбор поведенческого решения для своей локализации и взаимодействия с элементами среды.

Сознание (cognition) и когнитивная деятельность проявляют себя там, где живой организм сталкивается с задачей благополучия, выживания и продолжения рода. Никакая задача не может быть распознана и решена без участия сознания и когнитивной деятельности. Если возникает задача и она находится в процессе решения, значит — организм активировал сознание и когнитивную деятельность. Даже если решение было найдено «случайно», сама задача должна была быть распознана в качестве ситуации, требующей действия. Распознание проблем и задач требуется всем живым организмам без исключения, значит когнитивная деятельность — неотъемлемый и ключевой функционал всего живого на Земле, позволяющий организмам обеспечивать свое средовое благополучие и возможность к репродукции.

«Понятие «сознание» относится к механизмам, с помощью которых животные воспринимают, обрабатывают, хранят информацию об окружающей среде, и на основе которой они формируют свое поведение, включая перцепцию, обучение, память и принятие решения» (Shettleworth, 2010).

Как демонстрируют многочисленные исследования, с задачами распознания и интерпретации справляются даже простейшие организмы — бактерии и археи, безошибочно выбирая верное направление движения в сторону благоприятной среды и активируя наиболее адекватное поведение. Несмотря на то, что они не обладают мозгом, нервной системой и даже ядром, задача распознания среды и верного направления, а также выбора наиболее адекватного поведения решается вариативно, безошибочно и своевременно.

Например, в классических опытах Герберта Спенсера Дженнингса (Jennings, 1987, 1906, 1910) инфузория Stentor roeselii уклоняется от кармина до тех пор, пока его концентрация не становится непереносимой. Затем инфузория принимает решение о смене локализации и уплывает. При этом «опытные» инфузории не тратят время на бесполезные попытки уклониться или отбиться от кармина, а сразу предпринимают решительные действия для своего благополучия. Их поведение отличается от поведения тех инфузорий, которые попадали в подобную ситуацию впервые и не обладали подобным опытом.

Слизевики физарум (Physarum polycephalum) способны распознавать питательные вещества за преградой из несъедобного и нежелательного вещества (например, хинина). После некоторых неудачных попыток получить еду в обход, слизевик принимает решение пробираться сквозь враждебную преграду. Простейшее готово временно пожертвовать своим благополучием и терпеть нежелательные обстоятельства ради того, чтобы достичь своей цели и, в итоге — получить желаемое (Beekman&Latty, 2015).

Поведение простейших указывает на то, что прежде, чем произойдет активации поведения, происходит оценка возможных вариантов и выбор между альтернативными поведенческими решениями — оставаться, ждать, терпеть, уклоняться, преодолевать или убегать… Подобное поведение, основанное на распознании, оценке и принятии решения демонстрируют без исключения все живые организмы на земле — от архей и бактерий, до приматов и человека, включая растения и грибы.

Разумеется, семена растения, кокон или яйцо сами по себе не могут существенно изменить локализацию в пространстве и активно взаимодействовать с внешним миром так же, как это способны делать животные или насекомые. Тем не менее, семена растений и споры грибов способны перемещаться, используя других животных и насекомых, а некоторые виды — самостоятельно углубляться в почву при определенных условиях. Бактерии, личинки и зародыши ежемоментно осуществляют распознание наличия или отсутствие питательных веществ, отличают их от нейтральных или токсичных, распознают условия окружающей среды, совершают выбор реакции и поведения, например усвоение и перераспределение веществ в соответствующие отделы, принимают решение расти дальше или замедлять рост и т.п. Практические во всех основных таксонах — от простейших до млекопитающих зарегистрирована способность организмов «отменять» или откладывать репродукцию, если условия среды недостаточно благоприятны и отложить воспроизводство до «лучших времен». Медузы могут без проблем пропустить несколько сезонов пока условия жизни не будут соответствовать их требованиям. Бактерии же способны отложить репродукцию или «законсервировать» себя на несколько десятков или даже сотен миллионов лет.

Конец ознакомительного фрагмента.