Кубик Рубика. За гранями головоломки, или Природа творческой мысли - Эрнё Рубик

С Кубом все гораздо сложнее, потому что для многих вариантов ходов невозможно точно сказать, приближает ли он к конечной цели.

Калифорнийским ученым удалось преодолеть этот барьер, научив машину самостоятельно оценивать ходы. Удивительно, но перед каждым следующим ходом она сравнивает свое текущее состояние с собранным Кубом, а работая в обратном направлении, оценивает, приблизит ли ее этот шаг к цели. В июне 2018 года журнал Массачусетского технологического института MIT Technology Review анонсировал их достижение словами: «Еще один бастион человеческих навыков и интеллекта пал под натиском машин. Новый тип машины глубокого обучения научился собирать кубик Рубика без какой-либо помощи человека».

У роботов две главные характеристики – механическая суть и наличие «мозга». Когда ученые попытались научить робота ходить, они столкнулись с большими сложностями, связанными с механикой процесса ходьбы. Не случайно мы не умеем ходить с рождения. Нам нужно время, чтобы научиться координировать части тела и балансировать, совершая сложные движения, и это даже не касается нашего взаимодействия с окружающей средой, поднимаемся ли мы по лестнице или перепрыгиваем яму.

Когда роботов познакомили с Кубом, одной из самых сложных и одновременно главных начальных задач было научить их делать поворот грани.

Я видел ролик, где искусственная рука вращала Куб, и был восхищен ее ловкостью. Другая задача заключалась в разработке программы, способной управлять механической машиной, собирающей Куб. Такая машина должна иметь некоторые способности восприятия. Каждый Куб в любом состоянии имеет определенный шаблон, задающий этап сборки.

Для сборки Куба создавались специальные роботы. У RuBot была голова и механическая рука; он мог говорить, идти и очень медленно собирать Куб. Это был специализированный робот, созданный для решения одной задачи, сродни промышленным роботам, используемым в автомобилестроении. Он отличался от универсальных многозадачных роботов. Во время соревнований специализированных роботов по сборке Куба роботу-победителю удалось это сделать менее чем за 0,4 секунды! Всего лишь миг, неуловимый для человеческого глаза, и все готово. Разглядеть на экране детали сборки становится возможно только при воспроизведении записи в тридцатикратном замедлении.

Все это напоминает мне книгу Айзека Азимова 1950 года «Я, робот», сборник научно-фантастических рассказов о роботах. В одном из них он описал Три закона робототехники, которые было бы очень полезно применять к ИИ, особенно к его сверхразумной версии, разрабатываемой в лабораториях, университетах, государственных учреждениях и промышленных компаниях по всему миру.

Вот эти законы: 1) робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред; 2) робот должен подчиняться всем приказам, которые дает человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому закону; 3) робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому или Второму законам.

Замените «робот» на «ИИ», и соблюдение этих законов станет вам очевидным.

Мы думаем, что искусственный интеллект, который создадим в далеком будущем, будет напоминать нас самих. Может ли быть иначе? Компьютер, который первым собрал Куб, использовал ряд человеческих качеств, таких как обучаемость, независимость и рациональное мышление. Но разве это не означает, что страх, который мы часто испытываем по поводу создания ИИ и последствий его развития, отражает страх, который мы испытываем по поводу самих себя?

Если искусственный интеллект станет таким же, как человеческий, нас ждет беда. Но, как и все родители, мы надеемся, что наши дети будут умнее нас и смогут решить проблемы, которые мы им создали. Может быть, новое поколение станет более успешным, чем наше, которое все еще страдает от последствий ошибок, допущенных предшественниками.

Когда я представляю себе Куб, то вижу движущуюся структуру. Вижу каркас его ребер, его углы, его гибкие соединения и непрерывную трансформацию у меня на глазах (не волнуйтесь, уверяю вас, что смогу остановить его в любое время, когда захочу). Я вижу не статический объект, а систему динамических отношений. На самом деле это только половина системы. Другая половина – человек, который крутит Куб. Как и все остальное в нашем мире, система определяется своим местом в сети отношений, прежде всего с людьми. Дизайнеры разбивают систему на модульные элементы, чтобы разбирать и собирать их совершенно разными способами.

Это основополагающий подход к современному миру. Слово «система» имеет много значений, но есть одно, которое я считаю наиболее полезным, – из заслуживающего доверия Словаря английского языка Коллинза: система – это «группа или комбинация взаимосвязанных, взаимозависимых или взаимодействующих элементов, образующих единое целое». Если серьезно отнестись к каждой части этого определения, то есть к тому, как сущность «взаимосвязана, взаимозависима или взаимодействует», несложно понять, почему оно мне нравится и почему я считаю, что оно имеет прямое отношение к Кубу.

Система побуждает нас увидеть общую картину – какое место в ней занимает отдельный элемент. Если что-то имеет структуру, значит, еще что-то удерживает все это вместе. Под структурой мы привыкли понимать нечто физическое, но не менее важно видеть, что объединяет элементы и как они взаимодействуют.

Системный подход означает, что один элемент: животное, растение, река, семья, Земля, маленький кубик – воспринимается как часть чего-то большего, образованного объектами меньшего масштаба. Кроме того, уделяется внимание связям, позволяющим всем элементам функционировать как единое целое, причем исследуются и их внутренние отношения, и взаимодействие с внешней средой.

Вы наверняка знакомы с популярным представителем проектирования систем: модульной мебелью. Даже если вы никогда самостоятельно ее не собирали, легко поймете, о чем речь. Хорошим примером служат стеллажи, расположение которых можно варьировать, выстраивая их в различных комбинациях, а также модульные диваны, которые можно делить на отдельные части, создавая из них нужные формы. Думаю, вас не удивит, что я когда-то проектировал модульные мебельные системы, где каждая часть автономна и связана с другими частями.

Системы появляются на карте человеческой деятельности повсюду – от экономики до информационных технологий, от управления бизнесом до, конечно же, дизайна. Но, несмотря на это, полагаю, системное мышление имеет еще более широкое влияние, чем принято считать. Перестановка элементов внутри существующих систем на самом базовом уровне становится драйвером творческих изменений. Богатство этой перспективы – бесценный актив для поиска новых решений и созидательного процесса.

Система Куба на самом деле состоит из трех подсистем: конструктивной, функциональной и интерактивной, с которой сталкивается большинство людей. Один человек взаимодействует с одним Кубом.

Конструкция Куба представляет собой собранную из элементов замкнутую систему. Но в процессе сборки она становится открытой операционной системой, потому что не может двигаться сама по себе. Система довольно мала, в ней не так много элементов и нет иерархии. Ее части различны и индивидуальны, но ни одна из них не важнее другой.