Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли

Одним из первых, кто использовал компьютерную модель, чтобы пролить свет на функционирование мозга, был Оливер Селфридж, математик, один из учеников Винера, близкий к Питтсу, Мак-Каллоку и Летвину. В 1958 году Оливер Селфридж представил иерархическую систему обработки данных под названием «Пандемониум»[255], которая была создана на основе его работы по машинному распознаванию образов. Отправной точкой явилось создание простых единиц («демонов данных»), которые распознали бы элементы в окружающей среде путем сравнения объекта, такого как линия, с некоторым заранее определенным внутренним шаблоном. Затем эти «демоны данных» сообщали бы следующему уровню («вычислительным демонам») о том, что обнаружили. Селфридж объяснил, что происходит потом:

«На следующем уровне вычислительные демоны или субдемоны выполняют некоторые более или менее сложные операции с данными и передают их результаты дальше, демонам понимания, которые, так сказать, взвешивают доказательства. Каждый демон понимания издает крик, и из всех криков демон высшего уровня, демон принятия решений, просто выбирает самый громкий» [3].

Конечным результатом будет то, что сложный признак – скажем, буква – будет распознан демоном принятия решений.

На первый взгляд это всего лишь электронная версия предыдущих иерархических представлений о сенсорной обработке, восходящих к Сми. Но «Пандемониум» отличался – он мог учиться по ходу дела.

Программа постоянно замечала, насколько точно прошла классификации объектов (на начальных этапах эта информация предоставлялась наблюдателями-людьми), используя то, что Селфридж называл «естественным отбором» демонов – они сохранялись, если их классификация была правильной, и при повторном запуске программы система будет совершенствоваться – она могла даже распознавать вещи, хотя не была предназначена для этой задачи [4]. По словам ученого-когнитивиста Маргарет Боден, влияние «Пандемониума» было неизмеримо. Селфридж показал, что компьютерные программы способны моделировать довольно сложные сенсорные процессы и что, если обеспечить соответствующую обратную связь, функции программы могут изменяться с течением времени [5].

Мозг выполняет две взаимосвязанные вещи: интерпретацию и прогнозирование.

В то же время другой американский ученый, Фрэнк Розенблатт, предложил несколько иную модель – «Перцептрон». Он также был сосредоточен на распознавании образов, используя ту же идею гибких иерархических связей – подход, который стал известен как коннекционизм. Розенблатт утверждал, что мозг и компьютер имеют две общие функции – принятие решений и контроль, – обе из которых основаны на логических правилах, как в машине, так и в мозге [6]. Мозг, однако, выполняет еще две взаимосвязанные вещи: интерпретацию и прогнозирование. Все это было смоделировано в «Перцептроне» – «первой машине, которая способна иметь оригинальную идею», как утверждал Розенблатт [7].

На самом деле «Перцептрон», как и «Пандемониум» до него, просто научился распознавать буквы. В случае «Перцептрона» знаки достигали около полуметра в высоту [8]. Решающим отличием было то, что он мог делать это без заранее существовавшего шаблона, используя параллельную обработку – одновременно выполняя различные вычисления, что было очень похоже на мозг. Это не было случайностью: Розенблатт был так же заинтересован в теоретическом объяснении функций мозга, как и в разработке потрясающей для того времени технологии.

СМИ это очень понравилось. Когда в 1958 году спонсор Розенблатта, Военно-морской флот США, объявил о работе ученого, в газете The New York Times провозгласили: «Сегодня военно-морской флот обнаружил зачаток электронного компьютера, который, как ожидается, сможет ходить, говорить, видеть, писать, воспроизводить себя и осознавать свое существование» [9]. Эти громогласные заявления исходили не от перевозбужденного журналиста, а от самого Розенблатта. Один ученый вспоминал об исследователе: «Он был мечтой агента по печати и рекламе, настоящим шаманом. По словам Розенблатта, “Перцептрон” был способен на фантастические вещи. А может, так оно и было. Но вы не смогли бы доказать это работой, которую проделал Фрэнк» [10].

Несмотря на разудутую шумиху в прессе, Розенблатт довольно спокойно относился к истинному значению «Перцептрона». В докладе 1961 года «Принципы нейродинамики» он отмечал: