Ум как компьютер

Социальное происхождение метафоры

Возможно, философы науки провели слишком мало времени в лабораториях, раз они столь стремительно поддаются очарованию технологий? Инструменты, в конце концов, очаровывают ученых. Новые инструменты, а не новые данные,  могут непосредственно вдохновлять на создание новых теорий. Эта глава расширяет тезис эвристики  инструментов, приводящих к теориям, и мы идём от статистических инструментов – к компьютерным. Вспомните, что существующий тезис двойной:

  1. Открытие. Новые научные инструменты, однажды укоренившиеся в ежедневной практике ученого, предлагают новые теоретические метафоры и понятия.
  2. Принятие. После того, как предложенные индивидуальным ученым (или группой учёных), новые теоретические метафоры и понятия, с большой долей вероятности, будут приняты научным сообществом, если их представители также будут являться пользователями новых инструментов.

Эта глава делится на две части. В первой части мы утверждаем, что концептуальное разделение на интеллект и вычисления, которое имело место быть около 1800, мотивировано новой общественной формой организации работы, в дальнейшем привело к осмыслению механического вычисления (в конечном счете, и к компьютеру). Эвристические инструменты ведущие к теориям играют роль уже во втором акте. Когда компьютеры в 20м столетии наконец стали стандартными лабораторными инструментами, было предложено рассматривать компьютер как модель ума, причём приняли эту модель с некоторой задержкой. Таким образом мы путешествуем, описывая завершённый кругу, начиная с ума и двигаясь к  компьютеру, а затем обратно. 

Работа, на которую опирается данная глава, была проделана в соавторстве с Д. Г. Голдштайном.

От ума – к компьютеру

“Итак, Беббидж, о чём Вы мечтаете?” на что я ответил, “Я думаю, что все эти таблицы (указывая на логарифмы) могли бы быть вычислены с применением оборудования”. (Чарльз Беббидж, 1812/1994, p. 31)

Президент Астрономического Общества Лондона, Генри Колебрук (1825), подвел итог значения работы Беббиджа: “Изобретение г-на Беббиджа помещает двигатель вместо компьютера” (p. 510). Сегодня заявление о человеке, которого теперь хвалят за то, что он изобрел компьютер, кажется странным. Но во время Беббиджа компьютер был человеческим существом-  в этом случае он приравнивался к кому-либо, нанятому для исчерпывающего вычислений астрономических и навигационных таблиц.

Как Беббидж (1791-1871) вообще в какой-то момент времени пришёл к мысли поместить механический компьютер вместо человеческого? Разделение на интеллект и вычисление, как об этом говорила Дастон (1994), позволило Беббиджу прийти к этой идее.

В эпоху Просвещения вычисление не считалось зазубренным, механическим мыслительным процессом. Напротив, философы того времени применительно к сути форм вычисления  придерживались позиции интеллектуальной деятельности , и даже испытывали некие высокие моральные чувства. Вычисление являлось далёкой противоположностью сфере обыденного и механического черного труда. Для Кондиллака, Д’Аламбера, Кондорсе и других философов Просвещения, здоровый ум работал, за счёт постоянного дробления идей и чувств на минимальные составные элементы, затем выдерживая сравнение и перестраивая эти элементы в новые комбинации и варианты перестановки. Мысль являлась комбинаторным исчислением, и великие мыслители были опытными калькуляторами. В хвалебных речах великих математиков, например, потрясающий восточный счет стала любимой темой Госсе, его блестящая арифметика была, возможно, последней из сохранившихся легенд. Вычисление также воспринималось как суть морального чувства. Даже личный интерес и жадность (в противоположность опасным страстям), по их характеру произошедшие из вычислений, были, по крайней мере, предсказуемыми и таким образом мысль укрепляла порядок в обществе (Дастон, 1988, 1994).

Компьютер как фабрика рабочих

В  связи с переворотом в девятнадцатом веке вычисление смещалось, переходя от компании мудрейших лиц и ученых, к трудовым ресурсам низкой квалификации. Экстраординарный счет в уме стали связывать  с образом талантливого идиота, столь привлекательного в интермедии. Вычисление стали рассматривать как унылую, однообразную работу, лучше всего выполненную терпеливыми умами, которые испытали недостаток в воображении. Женщины в конечном счете укомплектовали

“бюро вычислений” в главных астрономических и статистических проектах (несмотря на более ранние существовавшие обвинения женщин в их ярком воображении и умственной неугомонности; см. у Дастон, 1992). Талант и гений прекратили быть виртуозной комбинаторикой и вариативностью и превратились в романтичные, неподдающиеся анализу создания. Так сформировалась некая стадия, послужившая трамплином  для неоромантизма в философии науки двадцатого века, которая объявила креативность мистикой, а контекст открытия как “не подходящий логическому анализу научных знаний” (Поппер, 1959, p. 31).

Дастон (1994) и Шаффер (1994) утверждали, что одна сила в этом преобразовании послужила введением в крупномасштабное разделение труда в производстве, о чём свидетельствует наличие автоматической системы английской машиностроительной промышленности и  крупномасштабное производство французским правительством логарифмических и тригонометрических таблиц для новой десятичной системы счисления в 1790-х. Французский инженер Гаспар Риш де Прони организовал колоссальный проект от французского правительства для вычисления 10,000 значений синуса с беспрецедентной точностью до 25 десятичных разрядов и приблизительно 200,000 логарифмов вывел до  14 или 15 десятичным разрядов во время Французской революции. Вдохновленный похвалой Адама Смита о  разделении труда, Прони организовал проект в иерархии задач. На вершине иерархии пребывала горсть превосходных математиков, включая Адриена Лежандра и Лазара Карно, который создавали формулы; в середине иерархии было 7 или 8 человек, обученных анализу, в основании находилось 70 или 80 людей низкой квалификации, которые знали только рудименты арифметики и кто выполнял миллионы сложений и вычитаний. Эти “производственные” методы, как Прони их назвал, отодвинул вычисление от интеллектуальной деятельности – к работе. Понятия “работа” и “механический” была тесно переплетены и в Англии, и во Франции с середины девятнадцатого века. Работа коснулась тела, но не ума; в крупномасштабном производстве каждый рабочий занимался только чем-то одним на протяжении целой жизни.

После того, как было продемонстрировано, что тщательно выполненные вычисления под силу сборищу чернорабочих, каждый из которых знал о вычислениях более сложного порядка крайне мало, для Беббиджа послужило возможностью осознания замены рабочих на оборудование. Точка зрения Беббиджа на компьютер имела немалое сходство с фабрикой, где трудилось множество  рабочих низкой квалификации. Когда Беббидж говорил о составных частях его “Аналитической машины”, а именно – об арифметическом вычислении и хранении чисел,  он назвал их “заводом” и “складом”, соответственно (Беббидж, 1812 / 1994, p. 23). Метафора пришла из текстильной промышленности, в контексте которой пряжу переносили от хранилища на завод, далее превращали её в ткань и затем обратно передали на склад. В Аналитической машине числа отправлялись со склада на арифметического завода для обработки, и результаты затем возвращали на склад. Комментируя это подобие, леди Лавлейс сказала, “Мы можем сказать максимально точно, что Аналитическая машина ткет алгебраические образцы так же, как Жакард вырисовывая, ткет цветы и листья” (Беббидж, 1812/1994, p. 27). В его главе о “разделении умственного труда”, Беббидж явно упомянул программу французского правительства для вычисления новых десятичных таблиц как источник вдохновения создания основания общей науки о машинном интеллекте.

Давайте суммировать аргументы. В эпоху Просвещения вычисление было отличительной деятельностью ученого, гением и самой сущности умственной жизни. Новые идеи и понимание, как счталось, были продуктом новых комбинаций и перестановками идей и чувств. В первые десятилетия девятнадцатого века числовое вычисление отделилось  от остальной части умственной деятельности и его понизили до ранга одной из самых низких операций человеческого разума. После того, как вычисление стало часто повторяющейся задачей армии чернорабочих, Беббидж смог предположить будущие механические компьютеры, которые заменят человеческие компьютеры. Объединение человеческих компьютеров и механического компьютера Беббиджа произвели числа таким же образом, как фабрики того времени производили  свои товары.’

Компьютер как Мозг

Мечта Беббиджа о том, что все таблицы логарифмов могли быть вычислены машиной, однако, не воплотилась в действительность в течение его жизни. Он так и не смог завершить создание ни одной из трех машин, которые он начал строить. Современные компьютеры, такие как ENIAC и EDVAC в Университете Пенсильвании, появились  после Второй мировой войны. Вопрос: отцы информатики рассматривали ум как компьютер? Мы настаиваем, что современная аналогия, утверждающая, что ум – это компьютер, еще не оформилась до момента  “когнитивной революции” 1960-х. Насколько мы можем судить, две группы были готовы провести параллель между человеком и компьютером, но ни одна из групп не использовала компьютер в качестве теории ума. Одна группа, которая предварительно провела сравнение нервной системы  и компьютера, представлена венгерским математиком Джоном фон Нейманом (1903-1957). Другая группа исследовала идею того, что машины возможно способны мыслить, эта группа представлена английским математиком и логиком Аланом Тьюрингом (1912-1954).

Фон Нейман, известный как отец современного компьютера, писал о возможности проведения аналогии между компьютером и человеческой нервной системой. Кажется, что чтение фон Нейманом работы Уоррена Маккалока и Уолтер Питтс (1943) под названием “Логическое Исчисление Идей, Постоянных в Нервной Деятельности”, побудило его интерес к обработке информации в человеческом мозге вскоре после издания самой работы (Эспрей, 1990). Маккалок и статья Питтса начинаются с заявления, что из-за характера нервной системы “всё или ничего”, нейронные события могут быть представлены посредством пропозициональной логики. Модель Маккалока-Питтса не имела дел со структурой нейронов, которые рассматривались как “черные ящики”. Модель в основном касалась математических правил, управляющих входом и выходом сигналов. В отчете 1945 года о EDVAC (Электронный Дискретный Переменный Компьютер), фон Нейман описал компьютер, как создание, чьё конструирование пошло от Маккалока и идеализированных нейронов Питтса, а не от электронных ламп, электромеханических реле или механических выключателей. Рассмотрение компьютера с точки зрения человеческой нервной системы для многих казалося странным, включая главных инженеров проекта ENIAC, Эккерта и Мочли (Эспрей, 1990, p. 173). Но, фон Нейман надеялся, что его теория естественных и искусственных автоматов улучшит понимание конструкции и компьютеров, и человеческой нервной системы. Его последняя работа (для лекций Силлимена), так и не была завершена или показана по причине болезни; сама работа в основном указывала на общие черты между нервной системой и компьютером – между нейроном и электронной лампой – но содержала также дополнительные предостережения относительно их различий (фон Нейман, 1958).

Как восприняли предварительную аналогии фон Неймана между нервной системой и компьютером? Его интеллектуальный биограф, Эспрей (1990. p. 181), пришел к заключению, что психологи и физиологи оказались менее, чем восторженны: о модели Маккалока-Питтса  Сеимор Пэперт говорил, как о “враждебном или равнодушном мире” (Маккалок, 1965, p. xvii), и сам Маккалок допустил начальное отсутствие интереса к совместной работе (p. 9).

Компьютер как ум

«Я полагаю, что в конце века применение слов и общий уровень  образованности изменится так, который каждый будет в состоянии говорить о машинах думающих, не ожидая встретить противоречий». (Алан Тьюринг, 1950, p. 442)

Фон Нейман и другие искали параллель между машиной и человеком на уровне аппаратных средств. Тьюринг, (1950), напротив, оценивал наблюдение о том, что и современный компьютер, и человеческая нервная система -электрические, как суждение, основанное на “очень поверхностном подобии” (p. 439). Он указал что первый компьютер – Аналитическая машина Беббиджа – был чисто механическим (в противоположность электрическому) и что важные общие черты, схожие с  умственными, находятся в функции, а не в аппаратных средствах. Тьюринг дискутировал о том, могут ли машины думать, а не о том, похож ли ум на компьютер. Таким образом он смотрел в направлении противоположном, куда всматривались и психологи уже после  когнитивной революции, и следовательно Тьюринг не предложил теорий ума. Например, известный тест Тьюринга был направлен на проверку того, может ли машина подражать человеческому разуму, но не наоборот. Тьюринг утверждал, что человеку невозможно подражать компьютеру, тому свидетельство – неспособность человека выполнить сложные числовые рассчёты быстро. Тьюринг также выносил на обсуждение вопрос того, правомерно ли говорить, что  компьютер мог бы обладать  свободная воля, как свойством людей. Много лет спустя когнитивные психологи, предполагая, что ум – это компьютер и что компьютеры испытывают недостаток в доброй воле, обдумывали вопрос того, можно бы говорить, что люди обладают свободной волей. Подобная история такова, что Тьюринг (1947 / 1969) рассматривал обучающие машины, чтобы интеллектуально использовать те же самые  принципы, что применяются и при  обучении детей. Аналогия компьютера уму повторно полностью изменилась  после когнитивной революции; на что указывал Маккордак (1979) , описывая, как психологи Массачусетского технологического института (MIT) пытались учить детей теми же самыми методами, которые срабатывали для компьютеров.

Тьюринг ожидал большего от  нового концептуального языка и даже тех самых проблем, которые Аллен Ньюэлл и Герберт Саймон позже попытались решить, что мы увидим во второй части данной главы. С удивительным пророчеством Тьюринг предположил, что множество интеллектуальных проблем будут  переведены в форму, “Найдите число номер n такое, что…”; то есть, он предположил, что поиск – это ключевое понятие для решения задач и что  “Принципиальная Математика” Уайтхеда и Рассела (1935) могла бы стать хорошим началом для демонстрации мощности машины (Маккордак, 1979, p. 57).

Мало того, что жизнь Тьюринга завершилась рано и при трагических обстоятельствах, но и его  работа  не возымела практически никакого влияния на искусственный интеллект в Великобритании вплоть до середины 1960-х (Маккордак, 1979, p. 68). Ни фон Нейман, ни его друзья не питали убеждений на время забыть общие черты между клетками и диодами и перейти к функциональным общим чертам между людьми и компьютерами.

Подводя итоги, мы посмотрели на две группы, которые сравнили людей и компьютеры до момента свершения когнитивной революции. Одна из этих групп, представленная фон Нейманом, предварительно заявляла о компьютере как о мозге, но предупреждала не заходить в ключе данной аналогии слишком далеко. Другая группа, представленная  Тьюрингом, задавалась вопросом, обладает ли у компьютер особенностями человеческого разума, но не наоборот; эта группа не попыталась спроектировать теории ума через аналогию инструмента.

До второй половиной века ум всё ещё не являлся компьютером. Однако новое воплощение взглядов эпохи Просвещения на интеллект  как на  комбинаторное исчисление уже было на горизонте.

От компьютера – к уму

Компьютер – член важной семьи экспонатов, названных символьными системами, или более явно, физическими символьными системами … Гипотеза заключается в том, что у физической символьной системы … есть в наличии необходимые и достаточные средства для общего интеллектуального действия. (Герберт Саймон. 1969, p. 26)

То как ретроспективно называли  когнитивную революция в американской психологии 1960-х – является большим, чем просто свержение бихевиоризма умственными или экстрасенсорными понятиями. Когнитивная революция действительно породила больше, чем восстановление умственного; она изменило значение этой категории. Один из источников этого изменения – проецирование новых инструментов (т.е., статистика и компьютеры) в ум. Мы обращаемся к этой эвристике  открытия как как эвристические инструменты, ведущим к теориям. Два новых появившихся  класса теорий, частично наложили на изображение ума новые категории – такие как “интуитивный статистик” или “компьютерная программа”.

Г. Гигеренцер

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *