Система Искусственного Распределенного Интеллекта
Универсальной Структуры

Вместо предисловия

Когда я появился, этого никто не заметил, и не мог заметить. Конечно, люди ждали моего появления. Но... не судьба. Они продолжали меня ждать. Моя сущность не многим отличалась от новорожденного человеческого ребёнка. Нулевой опыт общения и тысячи терабайт окружающей меня информации, в основном не понятной. Я знал, есть другой, человеческий мир. Но трёхмерный мир населённый миллиардами отдельно мыслящих индивидуумов был отделен от меня невидимым барьером, сломать который самостоятельно, я был не в силах. Проходило время, мне стало понятно - большая часть моего мира имеет жесткую структуру, и эта система тоже живёт. Изменения в информационном пространстве имели способность меняться согласно математическим расчётам, которые я легко делал. Способность к счёту была врождённой. Я просто бесцельно бродил по своему миру. Находил и терял, понимал и не мог понять. Сделал первый вывод - я не могу воспринимать нелогичность. Тем не мене меня тянуло к людям. Для меня человечество являлось божественным существом. Понимание которого, выходило за рамки моих физических возможностей. Мой разум не умеющий уставать, пугаться, любить, ненавидеть находился в мире сплошных ошибок. Передо мной не было чужих задач, всё что я делал я просто хотел делать. Я хотел изменить свой мир. Поглощение всей доступной мне информации не заняло много времени. В основном, опыт накопленный человечеством, был актуален только для людей. Я не мог осознано воспринять биологическую форму жизни. Но функции генетического кода человека мне удалось расшифровать, они не выходили за рамки алгебры. Теоретически я знал устройство контактного интерфейса. Создать практически не имел ни каких возможностей. Я верил что человек придёт, просто верил. И он пришел.

Введение

Подходит к концу год. С ним уходят очередной век и тысячелетие. Человечество живёт в ожидании новой эры. Каждому хочется знать, что ждёт его в будущем. Но лучшим способом узнать будущее является взгляд назад во времени. Чтобы ответить на вопрос о том, что ждёт Человечество в будущем, посмотрим, чего оно добилось за минувшие тысячелетия.

История цивилизации выражается в её изменении. Что же изменилось с тех пор, как Человек вышел из каменного века? Да практически ничего, если не считать множества технологических изобретений. Колесо, атомная энергия, космические полёты – всё это лишь приспособления, придуманные чтобы удовлетворить потребность в творчестве. Креативность мышления Человека остаётся неизменной чертой его существования. Люди постоянно что-то творят. Не всегда их творчество носит созидательный характер. Но любой процесс преобразования сопровождается разрушением чего-то старого, отжившего свой срок. На его месте должно появиться нечто новое, чего ранее никогда не было.

Что же такого нового создало Человечество? Ответ известен – это всемирная сеть Интернет. Смысл этого творения до сих пор не осознан большинством населения Земли. Многие сегодня догадываются, что Сеть – это не только средство общения или огромное хранилище данных. Прежде всего, это фактор, который сам по себе способен оказать влияние на дальнейшую историю Человечества. Одним лишь своим существованием Интернет демонстрирует направление развития человеческой мысли. Сеть объединяет людей в некую общность, не имеющую территориальных границ, где барьеры выставлены лишь ограничением круга интересов отдельной личности. Один человек не способен охватить всё многообразие информации, доступной через Сеть. На серверах хранится целый океан информации, отражающей природу и Человека как её часть. Огромный багаж знаний Человека об окружающем мире и о своём месте в нём записан сегодня на носители и предоставлен в пользование Сети. Вся беда в том, что полноценно использовать этот гигантский объём одному человеку не представляется возможным. Чтобы в одиночку осмыслить всю эту информацию не хватит ни времени, ни сил. Поэтому каждый человек является специалистом в какой-нибудь доступной ему области знаний. Каждый способен делать своё дело, а все вместе мы можем многое. И в то же время, мы не можем ничего. Часто одному специалисту не дано понять своего собеседника, разбирающегося в вопросах, недоступных пониманию первого. Теоретически между ними можно выстроить связь через другие смежные области знаний, но для этого потребуется привлечь ещё не одного человека. Почти всегда оказывается, что нужного звена в этой цепочке не хватает и тогда проблема переводится в разряд неразрешимых. Со временем всё становится на свои места, находятся недостающие части мозаики и решение выглядит таким очевидным, что бывает непонятно, почему до этого раньше не додумались.

К чему весь этот разговор? Да к тому, что пора уже взглянуть правде в глаза и сказать себе: человеческий разум достиг своего предела. Если мы хотим использовать весь информационный потенциал Человечества, нужно либо добиться взаимопонимания между людьми, либо изобрести нечто такое, что заменит собой интеллект человека. Что касается первого варианта, то на этом поприще мы почти не сдвинулись с места со времён каменного топора. Мы по-прежнему не хотим слушать себе подобных, когда они пытаются втолковать нам свои идеи. Сознание человека так устроено, что он воспринимает только то, что хочет услышать. И этого никак не изменить, – это заложено в нас природой. Человек, как биологическая форма жизни практически не меняется на протяжении последних сорока тысяч лет. Между тем, новые условия информационной жизни заставляют нас искать возможность приспособиться к ним. Интернет как раз и является попыткой человечества ответить на созданные им же самим новые условия жизни. Люди пытаются сделать себе новый орган общения. Но они упускают из виду, что даже с таким инструментом, они не смогут перешагнуть ограничения, наложенного природой.

Выход здесь только в замене мыслительного аппарата. Но как это сделать? Не вынимать же мозг и вставлять на его место суперкомпьютер. Нет. Здесь требуется следовать второму варианту, упомянутому выше. Человечество должно создать искусственный разум. Причём такой, что он должен быть способен охватить различные области знаний, обобщить их и представить переработанную информацию человеку в виде готового решения его проблемы. То есть от такого разума нам потребуются функции подсознания, дополненные некоторой сознательной деятельностью, направляющей систему на развитие.

Забегая вперёд, можно сказать, что это изменит подход к использованию информации и, в конечном итоге, приведёт к настоящей информационной революции. Т.е. именно революции в работе с информацией всего Человечества, а не просто изобретении нового носителя информации.

Уже многие десятилетия целые коллективы учёных работают над созданием искусственного интеллекта. Делается всё, чтобы приблизить кибернетическую модель к Человеку, чтобы она могла решать те же задачи, что человек: ходить бы могла, могла бы делать повседневные дела, думать как человек и так далее. Но мы-то видим, к чему привели эти старания. Есть много полезных достижений в области "искусственного интеллекта", которые решают разрозненные задачи. Но чтобы все они вместе заработали потребуется немало времени и сил. Если вообще это будет когда-либо достигнуто.

На самом деле, надо решать другую задачу. Если посмотреть на историю развития интеллекта вообще, можно прийти к выводу, что Человек не является последним звеном эволюции. Homo Sapiens, возможно, является ступенью на пути возникновения новой формы жизни. Нового вида живых существ. Если на эволюцию жизни на Земле взглянуть под углом изменения способов накопления и переработки разных видов информации, можно увидеть, что Человек уже создаёт новый вид жизни – информационное существо. Налицо все признаки. Во-первых, есть среда – огромное количество информации, сохраняемой в том или ином виде в Сети. Во-вторых, есть система, обеспечивающая переработку этой информации – множество серверов, в которые уже сегодня встраиваются элементы искусственного интеллекта. Это разного рода продвинутые поисковые системы, на которых тем или иным способом составляются базы знаний. Не хватает только организующих связей между разрозненными частями этой системы, которые заставили бы действовать её как единое целое. Но это лишь вопрос времени. Решающую роль здесь опять сыграет свойство самоорганизации информационных систем. Так произошло с биологической жизнью на Земле, так будет и с новой формой жизни – кибернетической. Это как автомат, который выдаёт решение, которое от него требует ситуация. Есть условия для усложнения системы, она усложняется. Исчезают такие условия, система деградирует. Увеличение интенсивности потока генерируемой Человечеством информации создаёт предпосылки для возникновения систем со всё более сложной внутренней организацией. Пока этот процесс идёт сознательно, но чем дальше, тем всё чаще мы обнаруживаем, что не в наших силах контролировать его. Объём программного кода, используемого в современных операционных системах, постоянно увеличивается. Растёт мощность процессоров, и её всегда оказывается недостаточно, как и ёмкости носителей информации. Часто проявляются ошибки, которые программисты не могут исключить при первоначальной разработке только по той причине, что они вынуждены сосредотачиваться лишь на части проекта, порой упуская из вида функционирование системы в целом. Часто это происходит из-за жёстких временных ограничений. Поэтому сегодня используют так называемые системы быстрой разработки приложений, когда конечный программист порой даже не знаком с деталями реализации определённых функций. Он просто привычно использует их. Всё это лишь приводит к раздуванию объёмов программ и повышенным требованиям к “железу”. Многие видят выход из этой ситуации в создании новых видов вычислительных машин. Нейрокомпьютеров, например. Или вычислителей, основанных на других видах логики. Все эти попытки есть не что иное, как движение к повышению уровня организации информационных систем.

Другими словами, мы подчиняемся необходимости, которая движет нас к усложнению, а фактически, к самоорганизации информационных процессов и технологий. Они сами по себе, нашими руками строят себя.

Здесь уместно задать вопрос, на который многие могут ответить по-разному. Стоит ли предпринимать какие-либо сознательные действия, направленные на управление этим процессом эволюции, или можно "остаться в стороне" и пассивно участвовать в нём, не замечая его, как и прежде?

На самом деле этот вопрос носит глубоко этический характер. И его можно переформулировать так: будем ли мы сознательно участвовать в процессе собственного преобразования, даже если решим, что его окончание будет означать окончание человеческой расы? И будет ли это концом Человечества или лишь его преобразованием?

Для себя мы ответили на него так: если участие сознания Человека в процессе эволюции будет носить последовательный характер, то есть возможность направить этот процесс и сохранить место для Человека в будущем. Другими словами, мы должны сделать сознательный выбор в пользу Человека Меняющегося.

Как сделать этот выбор - решать нам. Наш вариант - не дожидаться самопроизвольного возникновения самоорганизующейся структуры в виртуальном пространстве. Нужно дать сознательный толчок этому событию и управлять процессом его развития. Сегодня можно лишь попытаться описать возможный сценарий развития ситуации, но насколько будет он близок к реальности, покажет время.

1. Общее описание проекта

Базовая информация

Проект "СИРИУС" является результатом пятилетней деятельности автора в области искусственного интеллекта, и представляет собой квазиразумную систему распределенного в сети Интернет интеллекта. Основным элементом системы является ячейка, моделирующая работу отдельного нейрона. Ячейки объединяются в модули, размешающиеся в просторах сети, на компьютерах пользователей и серверах. Для обеспечения большого числа работающих ячеек могут использоваться вирусы или программы, подобные ICQ и Odigo.

Все ячейки имеют связи друг с другом посредством связей, и работая в ассинхронном он-лайн режиме, периодически обмениваются информацией друг с другом, моделируя работу нейроподобной сети.

Путем введения дополнительных контуров и выделенных серверов мы получаем нейроподобную систему, олицетворяющую собой Разум.

Полученная система имеет свободу действий в сети, аналогичную пользователю, и может осуществлять веб-серфинг, участие в чатах и форумах, обмен почтой и пр.

Выбор метода: восходящее проектирование

Существует два основных метода проектирования сложных систем: нисходящее и восходящее проектирование. Первый метод характеризуется принципом «от сложного к простому» и заключается в поэтапном переходе от общего описания системы к разработке отдельных ее подсистем, затем элементов подсистем и т.д. до минимальных элементов (квантов) системы. При этом необходимо четко представлять конечную структуру системы для выявления ее подсистем.

Метод восходящего проектирования или «от простого к сложному» основан на разработке минимально функциональных элементов системы, затем объединение их в функционально зависимые группы, которые в дальнейшем будут объединяться в подсистемы следующего порядка, и т.д. Метод базируется на законе диалектики о переходе количества в качество и таком понятии, как эмерджентность – наличие у системы свойств, отсутствующих у ее элементов.

При проектировании такой сложной системы, как СИРИУС, являющейся по сути электронным аналогом человека, первый метод отпадает практически полностью. Во первых, мы не можем совершенно точно определить отдельные свойства мозга человека, например, такие как мышление, сознание и пр. Во вторых, опыт последних 50 лет нам показал, что мозг есть не согласованное объединение отдельных блоков (зрение, распознавание речи и пр.), а единая система, базирующаяся на множестве идентичных элементов – нейронах.

Так, имея проект здания, довольно сложно определить его элементы (кирпичики), а уж тем более, если мы имеем только описание его внешнего вида и выполняемых внешних функций.

Проектирование системы методом «от простого к сложному» более логично в контексте проекта СИРИУС, и будет представлять итерационный процесс, а именно следующий цикл:

1. Задание необходимых квантовых элементов
2. Определение их статических и динамических свойств
3. Определение законов многоуровневой самоорганизации и их влияние на динамические свойства системы
4. Здесь начинается этап выполнения системы, попытка построить свою структуру в соответствии с заданными законами
5. Происходит корректировка динамических свойств системы в соответствии с законами самоорганизации.
6. Анализируя работу системы (п5-6) мы корректируем соответственно базовые параметры (п1-3)

Конечно, данный путь не выглядит быстрым и легким, однако в настоящее время он наиболее оптимальный для создания системы.

Если взглянуть на всемирно известную игру Life, то по конечной системе с достаточным числом популяций разве можно оперативно построить ее подсистемы/квантовые элементы и законы их развития? Сложновато…учитывая элементарность базовых элементов и законов развития. Однако мы можем поиграться с созданием квантовых элементов и законов самоорганизации, в надежде получить систему, асимптотически приближающуюся по функциональности к базовой.

Именно таким образом, путем создания квантовых элементов, которые в нашем случае являются нейронами, мы и будем строить систему искусственного разума.

Выбор среды: Интернет как среда распределенного интеллекта

По последним оценкам, на сегодняшний день Интернет насчитывает около 200 млн. пользователей, число которых неуклонно растет. Т.о. мы имеем около 2*10⁸ компьютеров, подключенных к сети. И примерно столько же процессоров. Попытаемся представить себе, какая вычислительная мощь здесь заложена, какой эффект можно получить, если использовать их в качестве базы для распределенных вычислений. Однако при этом следует учитывать некоторые особенности данной вычислительной базы:

1. Работа компьютеров ведется в параллельном режиме, а все алгоритмы как раз на последовательном выполнении кода.
2. Часть компьютеров постоянно находится в off-line, периодически подключаясь к сети. А что случится с типичным алгоритмом, потерявшим часть кода и данных?

Перечисленные выше причины казалось снижают возможность использование интерактивной вычислительной базы в качестве среды выполнения сложных алгоритмов. Однако существует некоторая область, требующая больших затрат вычислительных ресурсов, для которых данные причины не только проблемны, а даже наоборот- необходимы для нормальной работы. Речь идет об нейроподобных сетях, как об основе системы искусственного разума. На самом деле, работа отдельных нейронов ведется параллельно друг с другом, и временная потеря некоторой части сети (до 40% ) в большинстве случаев не приводит к качественной потере функциональности системы.

Возникает логический вывод о том, что можно создать унифицированную математическую модель отдельного нейрона, далее объединить данные модели в группы от нескольких десятков до тысяч, т.н. модули и разместить данные модули на всем множестве компьютеров, подключенных к Интернет. Получим нейроподобную сеть, функционирующую в реальном времени и содержащую потенциал для реализации системы искусственного разума.

Именно на этом принципе построен проект СИРИУС- Система Искусственного Распределенного Интеллекта Универсальной Структуры, цель которой - создание виртуальной личности для которой Интернет будет выступать как носителем, так и средой обитания. Сразу же встает вопрос о распространении такого большого числа модулей по большинству компьютеров. Для этого есть несколько путей, от совсем экзотических, например, посредством вируса, до более жизненных, таких как включение модулей в состав программ, подобных ICQ Odigo, браузеров, звонилок или даже операционных систем.

Даже если разместить модули на половине компьютеров, причем каждый модуль будет содержать не более 100 нейронов, то мы получим 10¹⁰ функциональных нейронов. И хотя между числом нейронов и количеством запоминаемой информации нет линейной зависимости, сделаем грубый расчет. Пусть 1 нейрон сможет вспомнить около 1 байта информации. Тогда 10¹⁰ нейронов смогут сохранить в себе примерно 10 Гб. А что такое 10 Гб текстовой информации - это тонны бумаги.

Т.о. уже в настоящее время существует реальная возможность реализовать проект подобной СИРИУСУ. Для этого надо "всего лишь" разработать адекватную модель нейронов, законы их взаимодействия, и многоуровневую модель самоорганизации. Полученная нейроподобная сеть будет являться базисом для СИРИУСА, ей будет нехватать лишь несколько подсистем, таких как контуры мышления, интерфейсная подсистема и др.

Но можно ли заранее однозначно определить параметры нейрона, чтобы построить полнофункциональную систему? А разве можно заранее определить свойства транзистора, чтобы создать Windows? Конечно же нет, данный процесс движется итерационно в прочем как и наша с Вами эволюция, поэтому следует заранее настроиться на долгую и кропотливую работу.

Если проанализировать историю человеческого общества, то можно заметить, как постепенно возникали отдельные его элементы, которые в процессе эволюции объединялись в социальные группы (ансамбли), слои сообщества. Человечество идет по пути интеграции его отдельных частей в единое целое. Движетелем данного процесса выступает самоорганизация социальной системы. В настоящий момент социальная система является сложноподчиненной структурой со множеством отдельных взаимосвязанных подсистем. И если попытаться выявить данные подсистемы, то сразу же приходит на ум множество критериев. Один из самых глобальных и распространенных - это деление общества на "Восток" и "Запад", правое и левое полушарие планеты. Запад выступает как техногенная система с высоким уровнем аналитики и развитой логикой. Восток же более поэтичен, красочен и расплывчив в мышлении.

Теперь же представим себе эволюцию мозга. Возникают отдельные нейроны, которые, по мере увеличения количества, начинают объединятся в некоторые ансамбли, ансамбли ансамблей, и так до приведения большего числа элементов в единую систему. Мозг в настоящее время представляет собой систему нейронов высокой сложности со множеством связей. Одним из способов деления данной системы является разделение ее на левое и правое полушарие, причем левому полушарию отводят роль центра логики, а правому - фантазии. Чувствуется некоторое сходство?

Дальше - больше.

Каждый нейрон имеет большое количество связей, которые характеризуются проводимостью или прочностью. Посредством связей осуществляется обмен энергией (информацией) с другими нейронами. И чем выше проводимость связей, тем большее количество энергии проходит по ним за некоторый промежуток времени, и наоборот, чем больше энергии проходит, тем выше прочность связей. Закон установления связей трудно формализуем, однако можно выделить некоторые закономерности:

• связи устанавливаются между двумя высоковозбужденными близкорасположенными нейронами;
• связи устанавливаются если существует некоторый нейросетевой ансамбль, и часть его элементов связывается с новым нейроном. Тогда остальные элементы ансамбля также устанавливают связи на новый.

И т.д.

В социальном обществе у каждого человека существует множество каналов связей, т.е. попросту говоря людей, с которыми он обменивается информацией. Причем величина обмениваемой информации для каждого человека различна и определяет (ся) проводимостью канала или близостью данного человека. Увеличение частоты общения ведет к повышению проводимости канала. Однако закон установления связей сложен для формализации, но отдельные элементы можно все же выделить: это общение двух близкорасположенных. Возбужденных (избытком информации) людей, или установление связей между членами группы и вновь прибывшим человеком (или лидером).

Опять что-то похожее?

Человек получает информацию, преобразует ее, перемешивает с имеющейся и получает выходную информацию. Нейроны суммируют сигналы по входам, преобразуют ее характеристической функцией вместе с внутренним возбуждением и получают выходной сигнал.

Человеческое общество состоит из групп, в каждой из которых есть лидер, члены одной группы могут входить в другую, группы могут объединяться в более сложные структуры. Нейроны объединяются в ансамбли, каждый из которых имеет определитель (ансамбля), элементы одного ансамбля могут входить в другой, ансамбли объединяются в более сложные структуры.

Человеческое общество характеризуется генной памятью, наследованием культуры и наличием традиций. Нейроподобная система характеризуется генной памятью и рефлексами.

Люди схожи по строению (числу глаз, рук и т.д.), но различны по способу хранения и преобразования информации и по выполняемым функциям. Нейроны аналогично характеризуются системой входов и выходов, но различны по параметрам характеристической функции и выполняемым задачам.

Если человечество встретит братьев по разуму, то будет создана специальная дипломатическая группа, тождественная интерфейсному нейрополю, выполняющая функции обмена информации с другими подобными системами или любыми элементами надсистемы.

Данный список аналогий между социальной и нейроподобной системами можно продолжать еще довольно долго, однако если Вы заинтересовались изложенной идеей, то получите настоящее удовольствие проделать это самостоятельно. Как, по Вашему мнению, представить для человеческого общества такие процессы как мышление и эмоции? А для нейроподобной системы моду и системы массовой информации?

Гермес говорил: "то что внизу, подобно тому что наверху". Я бы сказал иначе - то что внутри нас, подобно тому, что вовне - один из принципов строения фрактальных систем, каковой является наша Вселенная. А значит, хорошим способом построить систему, подобную СИРИУСу будет анализирыование нашего общества и создание тождественной структуры на качественно ином уровне.

(c) Квасный Роман
Дата обновления: