Первые проекты покорения информации (механистический этап)

Утопии — преждевременные истины.

Альфонс Ламартин

Идея построения «разумных машин» появилась в Европе в XIII веке, и она была реализована знаменитым алхимиком и схоластом Раймундом Луллием (1232 или 1233 — 1316) в виде «машины открытий» — «великом искусстве» (ars magna). С этого же времени берет начало робототехника в сопровождении мифов о глиняных великанах, искусственных людях, выращенных в ретортах гомункулусах (вспомним вторую часть «Фауста» И. Гете). В XVII веке Г. В. Лейбниц (1646—1716) выступил с идеями искусственного языка науки и исчисления умозаключений, которые послужили основой для разработки в XX столетии семантических кодов в качестве искусственных языков в автоматизированных информационных системах.

XVIII век — время расцвета технологии часовых механизмов, и «часовых дел мастера» преуспели в создании механических подобий человека — андроидов. Андроиды настолько совершенно имитировали движения людей при письме, рисовании, музицировании, что вызывали ужас у доверчивых зрителей. Мистические настроения вокруг андроидов подогревала художественная литература: немецкий романтик Э. Т. А. Гофман (1776—1822) населял свои произведения искусственно созданными персонажами; большим успехом пользовался роман молодой англичанки Мэри Шелли (1797—1851) «Франкенштейн, или современный Прометей» (1818). Слово «робот» вошло во все языки мира в 20-е годы XX столетия после того, как появилась пьеса Карела Чапека (1890—1938) «R. U. R.» (Россумские универсальные роботы). Премьера пьесы состоялась в январе 1921 г. в Праге. В пьесе роботы выращивались биологическим путем, подобно гомункулусам, и отличались от человека лишь отсутствием эмоций и особыми интеллектуальными и физическими способностями. В английский язык слова «робот» и «робототехника» ввел Айзек Азимов (1920—1992) — писатель-фантаст, отстаивавший гуманистическую идею о том, что рационализм без нравственных ограничений ведет к злу.

Наконец, в 50-е годы XX столетия увлеченные «покорители информации» смело бросили вызов собственным умственным способностям. Напомню, что первая электронная вычислительная машина ЭНИАК была создана в 1945 году в Гарвардском университете. В СССР Малая электронно-счетная машина (МЭСМ) была разработана в 1947 году под руководством С. А. Лебедева (1902—1974). В 50-е годы в Институте точной механики и вычислительной техники были построены большие вычислительные комплексы БЭСМ 2 и БЭСМ 4. Электронные вычислительные машины первого поколения представляли собой гигантские сооружения весом 30 тонн, высотой более 3 метров, занимающие площадь, больше, чем гимнастический зал. В их схемах насчитывалось около 20 тысяч электронных ламп, а потребность в электроэнергии была сравнима с потребностями небольшого города. Прогресс в области микроэлектроники, который характеризуют такие вехи, как: изобретение транзистора (1947) и построение интегральных схем (чипов), состоящих из миллионов транзисторов (1957), позволил в 1960;е годы начать производство более компактных, надежных и производительных компьютеров второго поколения на полупроводниковой элементной базе. Я позволил себе назвать начальный период широкомасштабного наступления на информационном фронте механистическим, учитывая следующие характерные особенности того времени:

• — упрощенный подход к пониманию сущности искусственного интеллекта, когда искусственный интеллект понимался как машина, воспринимающая, обрабатывающая, хранящая и выдающая информацию по алгоритмическим программам;
• — абсолютизация технических проблем в ущерб логико-лингвистическим и социально-психологическим проблемам;
• — романтический энтузиазм разработчиков «разумных машин», для которых слово «утопия» не существовало.

Развитие информационно-кибернетической техники и технологии в нашей стране детально рассмотрено в книге «История информатики и философия информационной реальности» (учеб, пособие для вузов / под ред. Р. М. Юсупова, В. П. Котенко. М.: Академический проект, 2007. С. 39—52). Поэтому, не вдаваясь в исторический контекст, проиллюстрирую механистический подход к сложным интеллектуальным задачам только двумя примерами.

1. Пословный машинный перевод. Идея пословного перевода предельно проста. В памяти компьютера имеется, допустим, англо-русский словарь, и преобразование английского текста в русский текст происходит путем последовательной замены английских слов их русскими эквивалентами. Теоретической основой подобной технологии было понимание естественного языка как кода, а процедуры перевода как перекодирование текста из одного набора кодов в другой набор. Никаких сложностей не предвиделось, и осуществление автоматического перекодирования казалось элементарной операцией. В 1954 году система пословного перевода была реализована в Гарвардском университете. На год позже в СССР группой под руководством Д. Ю. Панова была разработана программа для машины БЭСМ, переводившая математические тексты с английского языка на русский^[1]. Однако первые же опыты неадаптированного пословного перевода обескуражили.

В компьютер была введена фраза из Библии: The spirit is strong, but body is weak, что означает «Дух крепок, а плоть слаба». Компьютер, пользуясь находившимся в его памяти англо-русским словарем, дал перевод «Виски крепкое, а мясо протухло». Все объясняется полисемией естественного языка: spirit имеет несколько значений, в том числе «дух» и «виски»; strong можно перевести и как «крепкий» (вино) и как «сильный» (человек); body — это «тело» и «мясо», a weak — «слабый» и «испорченный».

Попробовали ввести в компьютер комментарии, которые позволили бы алгоритмически выбирать значения слов (кодов), уместные в том или ином контексте. Оказалось, чтобы решить эту задачу, нужно загрузить в машинную память практически необозримый объем информации, моделирующий знания, содержащиеся в личностном и социальном интеллекте. Кроме того, в живой речи полно двусмысленностей, противоречий, иносказаний, неопределенностей, которые невозможно сделать доступными для понимания машинным интеллектом. Короче говоря, для получения практически адекватного перевода нужно учитывать экстралингвистическую информацию, т. е. сведения, которые не содержатся в переводимом тексте, но предполагаются известными человеку, воспринимающему этот текст. В итоге разработчики систем пословного перевода, чаще всего математики и инженеры, отказались от концепции языка как кода и обратились за помощью к лингвистам. Так в языкознании возникло новое направление — структурная (математическая) лингвистика.

2. Информационно-логическая машина с большой быстродействующей памятью. Романтический энтузиазм, свойственный первооткрывателям искусственного интеллекта, выразился в проектах, отличающихся исключительной смелостью и широтой поставленных задач. Некоторые из этих задач не решены до сих пор, другие реализованы спустя десятилетия. Наиболее ярким представителем разработок, осуществленных в 50-е годы в нашей стране, может служить проект электронной информационно-логической машины с большой быстродействующей памятью, разрабатывавшийся в Лаборатории электромоделирования Академии наук СССР под руководством Л. И. Гутенмахера^[2].

Здесь впервые была сформулирована проблематика автоматизации логического вывода, в частности, предполагалось с помощью информационно-логических машин получать доказательства математических теорем и предсказывать характеристики еще не синтезированных химических веществ; обрабатывать результаты научных наблюдений, статистические данные, относящиеся к промышленности, сельскому хозяйству, транспорту. Автоматизация информационного поиска в мировом фонде литературы и машинный перевод рассматривались как функции информационно-логической машины. (Кстати, использование слова «машина» вмести привычного сейчас «система» свидетельствует о механистических взглядах Л. И. Гутенмахера и его коллег).

Главное внимание уделялось техническим вопросам конструирования долговременного запоминающего устройства (ДЗУ), поскольку считалось, что для решения информационно-логических задач емкость ДЗУ должна быть чрезвычайно большой, во всяком случае сравнимой с информационной емкостью человеческого мозга. Кроме того, должна обеспечиваться быстрая выборка нужной информации из многочисленных блоков («книг») машинной памяти, которая называлась «книгохранилище». Особенно интересна идея работы информационно-логической машины в режиме телебиблиотека, которая предвосхищает телекоммуникационные диалоговые системы, работающие в реальном масштабе времени. Телебиблиотека мыслилась следующим образом.

Имеется множество абонентов, находящихся на значительном расстоянии от машины. Каждый располагает терминалом, оборудованным клавиатурой для ввода запросов и телевизионным экраном, где воспроизводятся ответы. Устройство управления, находящееся у абонента, позволяет вначале вызвать алфавитный, предметный или иной каталог телебиблиотеки и определить шифр (адрес) источников нужной информации в «книгохранилище» ДЗУ. По команде абонента на экран выводится страница за страницей заказанной абонентом «книги». В отличие от обычных библиотек в телебиблиотеке многие абоненты могут одновременно пользоваться одной и той же «книгой», хранящейся в ДЗУ в единственном экземпляре. Предусматривалось одновременное обслуживание 1000 абонентов. Предполагалось также оборудовать приемное устройство абонента магнитофоном для записи звуковых сигналов, телефоном для их прослушивания и автоматической пишущей машинкой для получения копий. Абонентские линии телебиблиотеки включались в сеть обычной автоматической телефонной станции. Механистичность идеи телебиблиотеки состояла в том, что механизировалась только дистанционная доставка абоненту заказанной книги, а самая сложная задача информационного поиска — нахождение адресов релевантных запросу «книг» — решалась по старинке с помощью традиционных библиотечных каталогов.

Работа над проектом электронной информационно-логической машины велась в Лаборатории электромоделирования до 1960 году и была прекращена из-за технической невозможности построить ДЗУ с нужными параметрами. Однако новаторские технические идеи и схемные решения, предложенные в проекте, такие как одноразовый ввод информации при многократном использовании, дистанционная связь с абонентами, автоматическое чтение текста, речевой ввод и вывод информации вошли в состав основных информационных технологий. Для познания феномена информации особенно важны и перспективны контакты с формальной и символической (математической) логикой, на которые вышли разработчики информационнологической машины. Напомню, что в своем классическом учебнике по логике В. Ф. Асмус (1894—1975) определял логику как «теоретическую науку о правильных формах мышления»¹. Современные философы трактуют логику как «нормативную науку о формах и приемах интеллектуальной познавательной деятельности, осуществляемой с помощью языка», а познание понимается логиками как «процесс отражения действительности, целью которого является получение адекватных знаний о мире»^[3][4]. Логика и лингвистика стали осознаваться как научный фундамент для моделирования «разумными машинами» интеллектуальных процессов вроде тематического поиска информации, доказательства теорем или чтения рукописного текста.

Наряду с машинным переводом и логической переработкой информации в 50-е годы проводились эксперименты по автоматизации реферирования научно-технических текстов формально-статистическими методами (Ганс Питер Лун) и была выдвинута идея координатного индексирования (Мортимер Тауб), которой принадлежит центральное место в теории информационно-поисковых систем. Таким образом, были созданы предпосылки для углубленного понимания сущности информации и совершенствования информационных технологий.

• [1] Панов Д. Ю., Ляпунов А. А., Мухин И. С. Автоматизация перевода с одного языкана другой. М.: Изд-во АН СССР, 1956. 22 с.
• [2] Гутенмахер Л. И. Электронные информационно-логические машины: 2-е изд. М. :Изд-во АН СССР, 1962. 200 с. Первое издание вышло в 1960 году.
• [3] Асмус В. Ф. Логика: учебник. 2-е изд., стереотипное. М., 2001. С. 8.
• [4] Бочаров В. А., Миркин В. И. Основы логики: учебник. М., 2009. С. 14.