От динозавра до компота. Ученые отвечают на 100 (и еще 8) вопросов обо всем - Татьяна Зарубина

Проблема тут в необъятности поставленной задачи. Думать можно о чем угодно и что угодно. Людям трудно даже четко сформулировать, что должен уметь мыслящий робот. Попыткой обойти эту сложность стала идея полного копирования человеческого мозга. Казалось бы, нужно «всего лишь» взять человеческий мозг, детально изучить его устройство, обнаружить все связи, скопировать и поместить в компьютер. Пока что такая задача не под силу даже самым лучшим нейрофизиологам.

Второй способ – это моделирование интеллекта при помощи программирования, то есть создание алгоритмов и моделей данных, которые, будучи помещенными внутрь компьютера, превратят его в думающую машину. Исследования таких алгоритмов ведутся с середины XX века. Эта область научного знания получила название Искусственный Интеллект.

Люди долго учились решать разные интеллектуальные задачи при помощи компьютера. Писали программы, позволяющие компьютеру играть в игры, решать математические задачи, понимать естественный язык и многое другое. И сегодня многие отдельные задачи компьютеры решают лучше, чем люди. Например, в области интеллектуальных игр машина почти повсеместно обогнала человека. Сначала компьютер обыграл человека в шашки, потом в шахматы. Совсем недавно компьютеру даже удалось обыграть чемпиона мира в такую сложную игру, как го.

Можно сказать, что пока люди писали для компьютеров разные программы, они обучали компьютеры, как учителя учат детей в школе. Но в отличие от детей компьютеры совсем не блистали смекалкой и сообразительностью. Поначалу людям приходилось программировать буквально каждое действие компьютера. Потом они задумались: а нельзя ли один раз написать такую программу, которая, будучи помещенной в компьютер, сделает так, что он сможет учиться? Люди начали решать эту задачу, и так возникла очень важная область внутри искусственного интеллекта, называемая Машинным Обучением.

Раньше, чтобы научить компьютер играть в шахматы, программисты долго описывали правила поведения в той или иной ситуации, а теперь компьютеру просто показывают миллион шахматных партий, он смотрит на них, обобщает данные, находит нетривиальные закономерности и… научается играть.

Компьютеры уже способны решать множество интеллектуальных задач. Однако, несмотря на все усилия, создать полноценный мыслящий компьютер пока не удается. Можно ли назвать мыслящим существом программу, способную распознавать образы предметов, умеющую играть в шахматы, водить машину и понимать отдельные фразы на естественном языке? Скорее всего, нет. Тем более что такие программы обычно существуют как отдельные разрозненные механизмы, каждый из которых решает какую-то одну задачу. Качественный переход от множества разрозненных решателей интеллектуальных задач к единому «большому» искусственному интеллекту – это то, что ожидает нас в будущем. Когда это случится, можно будет сказать, что у робота появились человеческие мысли.

Мы этого пока не знаем. Мы даже не знаем в точности, что было в момент Большого взрыва, с которого началось расширение, а по сути существование нашей Вселенной. Проблема в том, что сразу после Большого взрыва плотность и температура вещества и излучения, заполнявших Вселенную, были такими огромными, что физики пока не могут воссоздать их в лаборатории и детально изучить. Поэтому надежной теории, описывающей поведение вещества и излучения сразу после Большого взрыва, на сегодня нет. Значит, сделать такие расчеты «назад во времени», непосредственно к моменту Большого взрыва и тем более к эпохе «до него», чтобы быть в них уверенными, пока невозможно.

Конечно, ученые пытаются представить правдоподобные варианты, то есть сформулировать гипотезы о том, какая причина могла бы привести к Большому взрыву. В лабораторных условиях физики детально изучили четыре типа взаимодействий, управляющих, как еще недавно казалось, всеми известными процессами в природе. Это сила гравитации, управляющая движением звезд и планет. Ее ощущаем и мы – как притяжение к Земле, то есть как наш собственный вес. Вторая сила – электромагнитная: ей подчиняются свет, радиоволны и движение электронов в атомах. Твердость тел, непроницаемость стен (вы пробовали пройти сквозь кирпичную стену, как это делал Старик Хоттабыч?) – все это проявления электромагнитной силы. Третью и четвертую силы физики называют сильным и слабым ядерными взаимодействиями. Обе они действуют только на очень малых расстояниях – внутри атомного ядра и элементарных частиц (протонов, нейтронов и др.). Но ни одна из этих четырех сил не способна привести к Большому взрыву, то есть заставить однородную Вселенную начать стремительное расширение.

Однако 20 лет назад астрономы заподозрили, а сегодня уже практически уверены, что на больших расстояниях между галактиками проявляется новая, неведомая ранее сила, которую условно можно назвать антигравитационной. Она расталкивает далекие объекты тем сильнее, чем они дальше друг от друга, ускоряя расширение Вселенной. Носителя этой силы пока называют темной энергией, но на самом деле ни свойства, ни истинная причина антигравитации пока не изучены. Но раз в природе существует сила «всемирного отталкивания», то не исключено, что и Большой взрыв произошел благодаря этой или подобной ей силе. Когда астрономы и физики детально изучат свойства темной энергии, у них появится возможность более уверенно судить о том, что было до Большого взрыва.

Так называют очень компактные и чрезвычайно массивные космические тела, обладающие настолько мощной гравитацией, что они не отпускают от себя ни вещество, ни излучение (например, свет) и поэтому со стороны кажутся абсолютно темными.

Что значит «не отпускают»? Каждое тело – и звезда, и планета, и слон, и человек – притягивает к себе все окружающие тела. Это и называется гравитацией. Чем больше в теле вещества и чем ближе мы к нему, тем сильнее гравитационное притяжение. В теле человека и даже слона мало вещества, поэтому их притяжение мы практически не ощущаем (хотя очень чувствительные приборы его без труда замечают). Планета Земля намного массивнее любого слона, поэтому мы постоянно чувствуем ее притяжение – это наш вес. Подбросьте мяч, и он упадет вниз: это его притягивает Земля. Чтобы ракета умчалась от Земли к другим планетам, ее нужно разогнать до скорости 11 км/с, иначе она не улетит.

Но Земля – небольшая планета; звезды намного больше и массивнее ее. Если бы мы жили на поверхности Солнца (правда, там очень горячо, но если бы), то улететь оттуда на ракете смогли бы только на скорости не менее 620 км/с. А пройдет несколько миллиардов лет, и наше Солнце состарится и сожмется в небольшой плотный объект – белый карлик. Вещества в нем останется почти столько же, сколько его в современном Солнце, а размер уменьшится раз в 100 (и станет таким, как у Земли). При этом притяжение будет намного сильнее, ведь на поверхности белого карлика все находится гораздо ближе к его веществу, чем на поверхности Солнца. Если бы мы оказались на белом карлике, то улететь оттуда на ракете можно было бы только со скоростью более 6000 км/с.