Цільова функція

Будах ніяково засміявся.
- Так, я бачу, це не так просто, - сказав він.
- Я якось не думав раніше про такі речі. Здається, ми з вами перебрали все. Втім, - він подався вперед, - є ще одна можливість. Зроби так, щоб найбільше люди любили працю і знання, щоб праця і знання стали єдиним сенсом їхнього життя!

(Аркадій і Борис Стругацькі. Важко бути богом.)

Сучасні комп'ютери можуть вразити своїми можливостями обивателя, який бачить тільки зовнішню сторону процесу: звук, зображення, а ще настирливе нагадування про рідко використовуваних ярликах на робочому столі, або пропозицію про перехід на літній і зимовий час. Для обивателя це зійде за прояв інтелекту. Мене особисто подібні функції дратують. Це нав'язливий маркетинговий хід сподобатися домогосподаркам.

Припустимо, ви Новомосковскете цей текст на комп'ютері, у вас запущено багато додатків: інтернет, MS-Word, антивірус і т.д. Не полінуйтеся, натисніть клавіші Ctrl + Alt + Del, і ви побачите «Диспетчер завдань». Там є вкладка під назвою «Процеси», їх буде штук 30. Добре тому, хто тільки що встановив операційну систему - їх буде не більше десятка. Так ось, в списку процесів найактуальніший, на який йде найбільше ресурсів, буде: «Бездіяльність системи». На це процесор витрачає 98% свого часу.

Що це означає? А значить це те, що біля комп'ютера немає мети. Звичайно, коли ви натискаєте клавіші, записуєте файл, граєте в гру, він обслуговує всі ваші забаганки. А інший час він не діє ...

А що таке мета? І взагалі, це занадто очеловеченная характеристика. Як можна її застосовувати до неживих предметів? Але все це слова, невизначеність яких породжує так багато не потрібних і порожніх суперечок.

У кібернетичному сенсі для будь-якої системи управління властивість і мета можна розглядати, як ідентичні поняття в певному контексті.

Термостат, як приклад системи управління, має на меті підтримувати задану температуру, наприклад 36.6 градусів. Можна сказати інакше, властивість термостата полягає в підтримці температури. Для цього у системи є датчик і два органи управління: охолоджувач і нагрівач.

Я б не став так прискіпливо викладати подібні речі, якби не зіткнувся з нерозумінням і наданням цьому поняттю якихось містичних і сакральних властивостей, що ускладнюють подальше оповідання. У термостата проста мета, тому що термостат відносно проста система, навіть якщо вона реалізує закон ПІД-регулювання. який передбачає знання про попередніх своїх станах, що еквівалентно наявності пам'яті для представників живої природи.

І так ... Припускаю, бо доказів у такій справі бути не може. Це концептуальна річ, розвиваючи яку, тільки і можна довести, або спростувати дане твердження:

Цільова функція, або властивість розумної системи полягає в постійному зменшенні власної ентропії.

Поняття ентропії занадто неоднозначно трактується і навколо нього занадто багато розмов: хіміки кажуть одне, фізики інше, а кібернетики третє. Я спеціально не буду пропонувати формулу, а для допитливих дам ссилочку:

Я ж позначу це мудроване поняття так: зменшення ентропії означає ускладнення структури системи. Зазначу, що кількісне значення ентропії для складних систем навряд чи можливо визначити, тому сенс для подальшого розуміння полягає в оцінці зміни ентропії або в порівнянні складності двох систем:

Наскільки одна система складніше іншого - завдання більш високого порядку, а в основі всіх цих інтуїтивно зрозумілих прикладів лежить проста формальна логіка:

• Безліч завжди складніше елементів, з яких воно складається;
• При порівнянні двох множин то складніше, яке містить більше елементів при інших рівних умовах;
• Якщо два безлічі складаються з однакової кількості елементів, але елементи за своїми властивостями не рівнозначні, то складність безлічі треба оцінювати виходячи зі складності елементів.

Приклад з жорстким диском демонструє останнім правило. Диск з інформацією складається з тих же елементів, що і відформатований. Але якщо розглядати доменну структуру магнітного шару, то орієнтація доменів визначає інформаційну цінність всієї множини. Тобто властивості елементів, що входять в безліч різний.

Всі ці міркування я привожу тільки для того, щоб не обізнана в тонкощах другого закону термодинаміки Новомосковсктель, усвідомив сенс поняття ентропія. А тепер повернемося до теми природного і штучного інтелекту.

Мета людини, як розумної системи, сенс його існування, полягає в накопиченні знань про навколишній світ.

Мені заперечують: для тварин метою є їжа або виживання і більше нічого. І для людини метою життя є саме життя. Більш витончено в період нашої не такий вже далекої історії казали, що мета в боротьбі. Я не буду з цим сперечатися, а лише сміявся, бо «за останніми даними розвідки ми воювали самі з собою ...». Я пропоную вибудувати ієрархію цілей. Все, перераховані моїми опонентами мети, мають право на існування, але що головне, а що другорядне? Ось, будь ласка, на прикладі тварин.

Посадіть миша в комфортні умови, де б їй не потрібно було піклуватися про виживання, бо ворогів у неї не буде, а їжа надходить вчасно. Але при цьому приміщення буде маленьким і без доступу світла і звуку. А в якості контрольного варіанту можна створити умови, близькі до реальних, при цьому їжа так само буде подаватися. Питання, хто довше проживе?

Будь-яка тварина, розвиваючись, навчаючись у батьків навичкам поведінки змушене на перших секундах свого життя, реалізовувати зазначену цільову функцію: пізнавати світ. Так, пізнавати, але тільки для своїх вузьких інтересів, мишці байдужі проблеми білого ведмедя і танення льодів. Чому корова весь час жує з сумними очима і не ходить в бібліотеку? Їй ніколи, пріоритет її пізнавальної функції був головним, коли вона була телям. У неї було багато вільного часу, тому що харчувалася молоком, а тепер треба весь час жувати, щоб жити. Можна сказати, що тварини, як розвиваються системи, швидко досягають гомеостазу. т. е. рівноважного із середовищем проживання стану. Якщо їх порівнювати з термостатом, то наближення до асимптоти досягається швидко і будь-які не критичні обурення системи не призводять до порушення рівноваги. Внутрішні закони функціонування, так само не створюють умови для порушення гомеостазу.

З мишкою і коровою просто, з людиною не так, людина дуже складна система і до того ж сама є елементом множини під назвою суспільство, а суспільство є елементом іншого безлічі під назвою етнос і т.д. Але про ієрархію ми будемо говорити далі. Я просто пропоную кожному вдумливому людині поставити пізнавальну мету на вершину піраміди подій і спробувати з цієї точки зору зрозуміти свої дії в суєті приватному та суспільному житті. І може бути виявиться, що студентський період, коли тріщали мізки від іспитів, чомусь сприймається, як кращий. Може тоді виявиться, що що приїлися гламуром, після осточортіло суєти вечірок, раптом захочеться чогось нового, значущого, потрібного. Може тоді буде зрозумілий феномен долгожітіе педагогів, вчених і справжніх артистів ...

Подальші міркування на цю тему має сенс перенести в інше місце, бо без філософії і морально-етичних інструментів неможливо виявити всі нюанси людської поведінки в рамках даної теми. Зазначу тільки одну деталь. Пізнання навколишнього світу - завдання, яке не має кінцевих рамок для спільноти людей, хоча для окремого індивідуума ця мета кінцева в силу відомих причин. Але може бути рішення проблеми геронтології та засіб Макропулуса полягає в тому, щоб слідувати визначеної мети до самого свого фізичного кінця, межі якого тим самим можна відсунути. У цьому цікавому експерименті, на відміну від нудних клітин з мишками, може взяти участь будь-яка розсудлива людина.

Позначивши таким чином мета не тільки для розумної, але і для живої матерії, можна припустити, що така парадигма не примха дослідника, що не примха інженера, а основна властивість системи Природи, яке нав'язується її елементів, але нав'язується з урахуванням свободи вибору, а значить з правом на помилку, з правом не слідувати цієї мети. Ось тут тварини дадуть фору будь-якій людині, вони - то дотримуються цієї мети неухильно, а людина в своїй гордині переставляє все з ніг на голову, і голова ця, обтяжена суєтою повсякденності, вже не служить головному, а існує тільки для того, щоб в неї закладали їжу і причісується на ній волосся, поки вони є.

Питання - ким нав'язується? Бальзам на душу будь-якого креаціаніста. Але не все так просто і однозначно. Дитяча хвороба антропоцентризму коли-небудь пройде і людина новими здоровими очима подивиться на світоустрій і свою роль в ньому.

Чому взагалі дана цільова функція має право на існування - питання філософське. І відповідь на нього лежить в області світоглядної, доводити і обґрунтовувати в якій що-небудь досить важко, а часом і неможливо. Це приймається в якості постулату, а потім розгортається в рамках строгих наукових теорій. Але один факт, який осмислити можна саме в рамках світогляду і ніяк не менше, все ж є. Це розширення спостережуваного Всесвіту, і як показують останні дані, розширення з прискоренням.

І тут я запропоную одну цитату, яка в моїх пошуках істини сенсу життя замкнула гігантські пласти причинно-наслідкових зв'язків:

"Очевидно, в самих основних властивості матерії, простору, часу повинні полягати можливості боротьби з теплової смертю протилежними процесами, які можуть бути названі процесами життя. Завдяки цим процесам підтримується вічне життя Всесвіту "

(Козирєв Н. А. Причинна механіка і можливість експериментального дослідження властивостей часу // Історія та методологія природних наук. Вип. 2. М. Наука. 1963. Сс. 95-113.)

До Козирєва, як до вченого, можна ставитися по-різному, але я пишу про свій досвід, і цей досвід зрезонували з усіма моїми уявленнями про буття, про прагнення пізнати феномен існування і створення життя в рамках концепції Штучного Інтелекту. Всі підходи до цієї проблеми «узкозаточенние», що несуть неодмінно практичний проміжний результат мені здалися дріб'язковими і помилковими в своєму корені, бо, якщо хочете, місія розуму полягає в забезпеченні ентропійного рівноваги між розбіганням галактик і процесом об'єднання всіх розумних систем Всесвіту.

Тільки так, тільки на такий кут треба підняти стрілу сміливого пізнання. Тільки така постановка задачі, і причому завдання інженерної, дасть необхідне прискорення процесу, а проміжні результати для домогосподарок вийдуть самі собою при русі вперед.

Пафос повинен як пар зі свистом вийти з моєї голови для досягнення спокою та розсудливості. Цього вимагає як - ніяк і стиль викладу, який позначений як дедуктивний: спочатку світогляд, потім формули. Тому конкретика буде пізніше: алгоритмизация цільової функції, методи оцінки складності структури системи, використання негативною і позитивного зворотного зв'язку ... все це пізніше, а поки останнім ліричний відступ перед наступною темою, бо все - таки треба з'ясувати, що таке знання, а що таке інформація , чому люди не хочуть вчитися, а вважають за краще дивитися телевізор. І так, лекція: