МНОГОЧИСЛЕННЫЕ РАЗУМЫ МАРВИНА МИНСКОГО
Марвин Минский – человек, объединивший в себе жажду ученого к знанию и стремление философа к истине, исследователь искусственного интеллекта, новатор, работа которого стала предтечей создания персонального компьютера и Интернета – скончался в Бостоне в результате инсульта. Ему было 88 лет.
Марвин Минский в лаборатории МТИ, 1968 г.
Марвин Ли Минский родился 9 августа 1927 года в Нью-Йорке в семье хирурга-офтальмолога Генри Мински и активной участницы сионистского движения Фанни Райзер. Молодой человек, с детства проявлявший недюжинные способности к науке, учился в частной школе в Манхэттене, которую в свое время окончил Роберт Оппенгеймер, затем в Высшей научной школе Бронкса, позднее – в Академии Филлипса в Андовере, штат Массачусетс.
Во время Второй мировой войны, в 1944-1945 годах, молодой Минский прошел службу в рядах Военно-морского флота. После военной службы поступил в Гарвардский университет, где в 1950 году получил степень бакалавра математики, а затем продолжил образование в Принстоне и в 1954 году защитил там диссертацию «Нейронные сети и проблема модели мозга», получив за нее степень доктора философии.
Как и все неординарные люди, Минский много размышлял о чуде человеческого разума, был буквально одержим и вместе с тем очарован этим – способностью человека разумного к мышлению. Но при этом еще со студенческих лет начинающего ученого отличало то, что он не видел, грубо говоря, разницы в процессе мышления людей и машин. Еще тогда, в начале 50-х годов, он работал над вычислительными алгоритмами, которые описывают психологические процессы в человеческом мозге и способны реализовать их в компьютере.
Но научные интересы молодого исследователя были разнообразны. Например, первый конфокальный сканирующий микроскоп он построил именно в то время, будучи студентом Гарварда – оптический прибор с высоким разрешением и превосходным качеством изображения, он по-прежнему широко используется в практической биологии, и кроме того является предшественником современных конфокальных лазерных сканирующих микроскопов.
Помимо этого, в 1951 году Минский сконструировал первую обучающуюся машину со случайно связанной нейросетью SNARC. А в соавторстве с южно-африканским математиком Сеймуром Пайпертом написал книгу «Перцептроны», ставшую фундаментальной работой для последующих разработок в области искусственных нейронных сетей.
Но все же главное, о чем сегодня из 21-го века мы можем сказать – задолго до появления микропроцессоров и суперкомпьютеров Марвин Минский заложил фундамент для разработок в области искусственного интеллекта: он показал, что компьютер можно научить способности разумных рассуждений.
«Марвин был одним из очень немногих людей в компьютерной области, чье видение и перспективы на будущее освободили компьютер от роли великого арифмометра, чтобы начать понимать его предназначение как самого мощного в истории усилителя человеческих устремлений», — так сказал Алан Кэй, американский ученый в области теории вычислительных систем, друг и коллега профессора Минского. И, согласитесь, значение такого видения в середине прошлого века трудно переоценить.
В конце 50-х годов Минский начал работать в Массачусетском технологическом институте, который помимо того, что считается, пожалуй, лучшим техническим университетом мира, также является известнейшим научным и исследовательским центром. МТИ занимает лидирующие позиции во многих отраслях науки – физике, химии, математике, экономике, информатике, недаром более восьмидесяти сотрудников университета удостоены Нобелевской премии. Но в том, что МТИ является мировым лидером и новатором в области робототехники и искусственного интеллекта, заслуга в первую очередь профессора Минского.
В 1956 году, уже будучи сотрудником МТИ, Марвин познакомился там с Джоном Маккарти, ученым, руководителем лаборатории Линкольна – одного из самых известных подразделений института. Научные устремления и проводимые исследования Минского и Маккарти оказались близки, и в 1958 году Марвин вошел в штат лаборатории Маккарти. Через некоторое время коллеги пришли к выводу, что их научным изысканиям становится тесно в рамках лаборатории Линкольна.
В 1959 году Марвин Минский и Джон Маккарти основали в Массачусетском технологическом институте Лабораторию искусственного интеллекта.
Кроме изучения проблем непосредственно искусственного интеллекта, лаборатория оказала огромное влияние на формирование современной компьютерной индустрии, способствуя развитию программного обеспечения. Именно в этой лаборатории были посеяны семена идеи о том, что цифровая информация должна распространяться свободно (движение Open Source), тут возникло понятие о так называемом движении программного обеспечения с открытым исходным кодом, и это стало частью первоначальной сети ARPAnet – сейчас мы понимаем, что речь идет фактически об Интернете, без которого уже невозможно представить себе нашу жизнь, о том, что было его предшественником.
Механическая рука, разработанная Минским и Папертом в 1968 г.
Марвин Минский активно работал в области робототехники, его исследования и изобретения имели значительное влияние на развитие этой очень важной научной отрасли – он сконструировал одну из первых в мире механических рук с тактильными сенсорами и специальными датчиками, создал первые визуальные сканеры. Также ему принадлежат патенты на головной графический дисплей, созданный в 1963 году.
В соавторстве с Сеймуром Пайпертом профессор Минский создал «язык ЛОГО» – язык программирования высокого уровня, разработанный в образовательных целях для обучения детей дошкольного и младшего школьного возраста основным концепциям программирования. Главным объектом языка ЛОГО ученые предложили сделать «черепашку»: то есть визуальной частью ЛОГО являются средства черепашьей графики, которые, с одной стороны, позволяют придать наглядность обучению программированию, а с другой — очень органично обеспечивают среду, в которой дети могут развивать свои навыки рассуждений и решений задач. Язык ЛОГО обрел заслуженную популярность, его основными достоинствами являются наглядность и присутствие игрового момента (результат выполнения любой команды представляется на экране рисунком) и существование нескольких уровней абстракции (командный и программный режимы работы). Все это до сих пор дает прекрасные возможности при обучении детей азам информатики.
Большое внимание профессор Минский уделял проблемам машинной графики и компьютерной геометрии. Имея в своем распоряжении первый миникомпьютер PDP-1 фирмы DEC, он написал программу, генерирующую на экране монитора три световых пятнышка, из которых можно было строить самые разнообразные изображения: завитки, розы, геометрические фигуры. Среди хакеров, очарованных этой программой, она получила название «минскитрон».
Как уже мы говорили выше, в 1959 году Марвин Минский и Джон Маккарти основали в МТИ Лабораторию искусственного интеллекта. Но тремя годами раньше под их руководством в Дартмутском колледже собралась группа ученых на конференцию для обсуждения проблем, отправной точкой которых должно было быть предположение, что «любое свойство интеллекта человека в принципе допускает достаточно строгое описание, позволяющее построить моделирующую это свойство машину». На той конференции был впервые озвучен термин «искусственный интеллект» (ИИ).
Надо сказать, что исследования по ИИ в 50-е годы XX века разделились на два направления: коннективизм и символизм.
Коннективизм (иногда его называют «восходящим» методом) предполагает кибернетический или нейромодельный подход к ИИ — путь от простых аналогов нервной системы человека, примитивных биологических организаций с малым числом нейронов к более сложным. Символизм (его называют «нисходящим» методом) заключается в создании компьютерных программ для решения задач, требующих от человека значительного интеллекта (доказательство теорем, игра в шахматы и т. п.).
Одним из ярких представителей коннективистского направления ИИ был Фрэнк Розенблатт из Корнелльского университета, который разработал модель перцептрона, имитирующую элементарную операцию нейрона, участвующего в процессе человеческого мышления. Розенблатт создал перцептрон «Марк-1» для распознавания букв алфавита, который в процессе работы «обучался» распознаванию особенностей каждой буквы.
Минский начал свою карьеру исследователя ИИ сторонником «восходящего» метода. Однако потом — к моменту создания перцептрона — он перешел в противоположный лагерь. В книге «Перцептроны», о которой мы уже упоминали, он вместе с профессором Пайпертом математически доказывал, что перцептроны Розенблатта принципиально не в состоянии выполнять многие из тех функций, которые предсказывал им Розенблатт. Они никогда не обретут даже умения распознавать предмет, частично заслоненный другими. Глядя на торчащий из-за кресла кошачий хвост, подобная машина никогда не сможет понять, что она видит.
Авторитет Минского был столь велик, что правительственные организации прекратили финансирование работ коннективистского направления. И наоборот – деньги были переадресованы на исследования символистского направления (хотя сам Минский выразил сожаление по поводу случившегося). Но факт остается фактом: критическая работа Минского и Пайперта приостановила нейрокомпьютерные исследования более чем на десять лет.
В начале 1970-х годов в Лаборатории искусственного интеллекта МТИ Марвин Минский и Сеймур Пайперт начали разрабатывать теорию, названную ими «Обществом Разума». Теория пыталась объяснить, как то, что мы называем интеллектом, может быть продуктом взаимодействия не обладающих интеллектом составляющих. Разницы в мышлении человека и машины нет, считали ученые. По их мнению, мозг человека можно рассматривать как разновидность механизма, который точно так же состоит из множества полуавтономных, не обладающих интеллектом «агентов».
Курс «Общество Разума», который профессор Минский читал в MТИ, стал своего рода притягательным магнитом для нескольких поколений студентов, многие из которых продолжили его дело, впоследствии став суперзвездами компьютерной науки. Среди них были Рэймонд Курцвейл, исследователь и футуролог; Джеральд Сассман, выдающийся исследователь в области ИИ и профессор инженерии в MТИ, автор известного курса «Структура и интерпретации компьютерных программ»; и Патрик Винстон , возглавивший лабораторию после того, как профессор Минский отошел от дел.
В середине 1980-х годов была опубликована книга Марвина Минского «Общество Разума», эпохальный труд, раскрывающий его теорию, которая объединила в себе широчайшие идеи – от развития детской психологии до изучения искусственного интеллекта. Сегодня мы можем сказать, что эта теория произвела революцию в научном мире, в глобальной и даже философской проблеме понимания Человеком своих возможностей, своего интеллекта, своего будущего.
Профессор Минский, почетный член Американской национальной академии наук, был удостоен множества наград, в частности ему была вручена Премия Тьюринга – высшая награда в области компьютерных наук. Также он основал компанию Thinking Machines, которая создавала суперкомпьютеры для систем безопасности минобороны США.
Марвин Минский, будучи уже в преклонном возрасте, продолжал научную деятельность. Так, в 2006 году вышла одна из его последних работ – книга «Эмоциональные машины» («The emotion machine»), в которой ученый фактически подтверждает свою теорию, которой посвятил всю жизнь. Он говорит о том, что все явления, которые мы часто приписываем только людям и склонны рассматривать как исключительно человеческие, совершенно необязательно должны быть свойственны только нам — они могут быть свойственны и разумным машинам. Минский убедительно раскладывает наши чувства на механизмы, которые, в сущности, говорят о том, что мы можем создать их внутри вычислительной системы, если будем использовать правильный подход: сначала понимать, что происходит с нами.
Научный мир пришел к выводу, что работа «Эмоциональные машины» — это не просто рассмотрение роли эмоций в жизни человека и попытка отобразить их на вычислительную систему. Самое главное — в ней есть связная, нейробиологически точная картина человеческого мышления, что дает серьезные основания для того, чтобы воплотить его в виде вычислительной архитектуры на основе современных компьютеров. Книга абсолютно уникальна тем, что описывает психологические феномены с точки зрения создателей искусственного интеллекта, с точки зрения программистов. Она дает широкую картину того, как работает психика человека, как мы принимаем решения, как мы думаем, как мы рефлексируем, как мы творчески мыслим.
Марвин Минский создал модель мышления, которую ученые только начинают по-настоящему использовать в своих работах сегодня. Его труды во многом еще не нашли применения в системах искусственного интеллекта, но их влияние будет только нарастать в ближайшие десятилетия. Создание разумных роботов будет базироваться именно на идеях Марвина Минского – это однозначно.
В 1981 году в интервью журналу The New Yorker профессор Минский сказал: «Проблема интеллекта является бесконечно и, я бы сказал, безнадежно глубокой. Учитывая это, я не могу придумать ничего другого, над чем бы стоило работать». Это простые и бесхитростные слова большого ученого – исследователя, философа и романтика.
