Беседы о бионике

Считают, что адаптивные, самоприспосабливающиеся автопилоты, которые обладают свойством непрерывно проверять положение в пространстве летательного аппарата и корректировать любые отклонения от заданного положения при изменяющихся условиях полета, можно с успехом использовать также на ракетах и даже на космических кораблях.

Итак, начало положено. Созданы машины, воспроизводящие некоторые функции нервной системы человека. Один из создателей теории автоматического управления Уильям Эшби сказал по этому поводу: "С тех пор, как был разработан первый перцептрон "Марк-1", мы знаем, что мозг и вычислительные машины представляют собой просто различные варианты в принципе одинаковых машин". Было время, когда создатель перцептрона, доктор Розенблат, утверждал, что его детище — это не просто машина для распознавания образов, а — ни много, ни мало — модель мозга.

Однако это утверждение встретило весьма серьезные возражения.

Дело здесь прежде всего в количественных отличиях. Перцептрон моделирует — и весьма несовершенно — только функции зрительного анализатора человека. А зрение — только одно из пяти его чувств. Далее. Число ассоциативных ячеек перцептрона, которое определяет его "умственные способности", равнялось в первой модели всего 512. Оно столь ограничено прежде всего вследствие трудностей технического порядка и, в частности, из-за чрезвычайной сложности монтажной схемы; в самом деле, от каждой из 400 рецепторных ячеек перцептрона отходит 40 выходных проводников, подключаемых в случайном порядке к 512 ассоциативным ячейкам, каждая из которых имеет от 10 до 100 выходов.

А между тем число нейронов в мозгу человека порядка 10 миллиардов. Если распространить тезис Эшби на обычные цифровые вычислительные машины, то и тогда разница между числом их переключающих элементов и числом нейронов в центральной нервной системе оказывается весьма существенной: самые большие из современных вычислительных машин имеют сотни тысяч таких элементов.

По ряду своих параметров мозг представляет собой настолько высокосовершенную "конструкцию", что, как полагают ученые, вряд ли удастся искусственно воспроизвести ее в течение ближайших 50 лет. Очень выпукло выразил эту мысль английский физик Дж. Томсон в своей книге "Предвидимое будущее": "Тот сложный инструмент, которым все мы обладаем, или, если хотите, каковым мы все являемся, с его 10 миллиардами рабочих деталей и бесчисленным множеством возможных связей, неизмеримо превосходит все то, что мы когда-либо, по-видимому, сумеем создать, и он так непохож на организованную материю, которую мы, физики, изучаем!"

Одна из важнейших особенностей мозга — его способность надежно работать с большими резервами и с ничтожно малой затратой энергии, обладая фантастически малыми габаритами и ничтожным весом. Так, например, мозг Анатоля Франса весил 1017 г, А. П. Бородина — 1325 г, Д. И. Менделеева — 1571 г, И. П. Павлова — 1653 г, И. С. Тургенева — 2012 г. В среднем мозг нормального человека весит 1375 г и имеет объем от 1,5 до 2 дм³. Общее рассеяние энергии в мозгу достигает примерно 10 вт, т. е. около 10^-9вт на нейрон. По некоторым литературным данным, из сравнения линейных размеров, объемов и рассеяния энергии вытекает, что естественные элементы мозга эффективнее современных ЭЦВМ примерно в 10⁸ — 10⁹ раз!

Рис. 12. Если бы мы взяли самые маленькие из существующих ныне простейших реле диаметром в 1 см, чтобы составить из них искусственный мозг, то их цепочка дважды протянется от Земли до Луны