Автономия и управление в электронном мире

Автономия и управление в электронном мире

Интересное эпистемологическое отношение между человеком и машиной сложилось за несколько последних десятилетий. Оно работает в обоих направлениях. Наше понимание работы мозга большую часть двадцатого века стимулировались компьютерной аналогией, так же как в предшествующие века оно стимулировалось ведущими технологиями тех времён. С другой стороны, на проектирование некоторых наиболее мощных компьютерных устройств прямо влияла аналогия с мозгом. Первые формальные нейронные сети, введённые Мак-Каллоком и Питтсом, были непосредственно инспирированы аналогией с биологическим нейроном; а проектирование определённых компьютерных языков было явно инспирировано понятием психолингвистического контекста12.

Рассмотрим интригующий вопрос: обнаруживают ли биологическая эволюция мозга и технологическая эволюция компьютеров сходные направляющие принципы? Если выявить такие принципы, они будут информировать нас о путях, какими различные развивающиеся сложные системы — возможно даже большинство их — справляются с растущими вычислительными потребностями. Я попытаюсь показать на нескольких следующих страницах, что переход от модулярного принципа организации к распределённому градиентному принципу организации, который, вероятно, характеризует эволюцию мозга и общества, применим также к миру искусственных вычислительных систем. Я попытаюсь показать далее, что на поздней стадии эволюции компьютеров появился вычислительный аналог лобных долей, уравновешивающий «грядущую цифровую анархию», если заимствовать тревожную фразу Роберта Каплана13.

В связи с этим возникает следующий интригующий вопрос: отражают ли инвариантные законы эволюции, общие для мозга, общества и искусственных систем переработки информации, единственно возможный или оптимальный путь развития? Или люди воспроизводят, сознательно или бессознательно, свою внутреннюю организацию в рукотворных устройствах и социальных структурах? Обе возможности интересны по-своему. В первом случае наш анализ укажет на некоторые весьма общие правила развития сложных систем. Во втором случае мы сталкиваемся с загадочным процессом бессознательной рекапитуляции, ибо ни эволюция общества, ни эволюция цифрового мира не направлялись в явной форме знанием нейронауки.

Компьютерная технология развивалась от больших компьютеров к персональным, а затем к сетям персональных компьютеров. Большой компьютер — это «динозавр» цифрового мира. Он занимал несколько этажей в гражданских или военных исследовательских учреждениях. Каждый такой мэйнфреймовый компьютер имел сложную организацию и большую вычислительную мощь. Он проводил вычисление задачи от начала до конца. Было сравнительно мало таких компьютеров, и связи между ними были ограниченными; практически они были изолированы друг от друга. Цифровой мир, в котором доминировали мэйнфреймовые компьютеры в 1950-е, 1960-е и частично в 1970-е годы, был по своей природе модулярным. Однако постепенно начали создаваться ограниченные связи между большими мэйнфреймовыми компьютерами, положив начало распределённым вычислительным системам и, в итоге, сетевым вычислительным системам.

В 1970-е годы начали распространяться персональные компьютеры (ПК). Вычислительная мощь отдельного ПК не может сравниться с вычислительной мощью мэйнфреймового компьютера, но их намного больше. Внутри этой распределённой сети может выполняться больший объем разнообразных задач. В цифровом мире перестали доминировать большие, функционально фиксированные устройства. Они частично были заменены меньшими, но значительно более многочисленными персональными компьютерами. Чтобы обеспечить взаимодействие максимального числа индивидуальных компьютеров, быстро усилилась их стандартизация. Это сигнализировало о следующей стадии в эволюции компьютерных устройств.

В 1980-е годы произошла быстрая интеграция ПК и мэйнфреймовых компьютеров. Вычислительные процессы становились распределёнными среди многочисленных устройств. Многочисленные ПК приняли на себя все растущее число вычислительных задач, ограничивая, но не отрицая полностью важность мэйнфреймовых компьютеров.

В 1990-е годы Интернет получил повсеместное распространение. Он предоставил формальную структуру для создания связей между отдельными компьютерами в соответствии с требованиями задач, в рамках практически бесконечного многообразия комбинаторных возможностей. Цифровой мир стал все более походить на нейронную сеть. Эта тенденция была усилена приходом совершенно нового класса компьютеров, «сетевых ПК», устройств ограниченной мощности, чья основная функция состояла в предоставлении доступа к Интернету. Хотя мэйнфреймовые компьютеры продолжали выполнять определённые функции, постепенный переход от преимущественно модулярного к преимущественно распределённому типу организации реформировал цифровой мир. Как в эволюции мозга, так и в эволюции цифрового мира дальнейший рост вычислительной мощи небольшого числа самостоятельных центров оказался менее эффективным, чем развитие сетей, состоящих из многочисленных относительно простых, меньших устройств.

Но приход «цифровой анархии» был близок. При взрывном росте объемов информации, помещаемой во «Всемирной паутине», стало все сложнее находить специфическую информацию, требуемую для решения определённой задачи. Как и в эволюции мозга, возросло адаптивное давление в направлении создания механизма, способного ограничить степени свободы системы в любой специфической, целенаправленной ситуации, при сохранении этих степеней свободы в принципе. Это привело к изобретению «поисковых машин».

Подобно лобным долям, поисковые машины не содержат точных знаний, необходимых для решения рассматриваемой проблемы. Но подобно лобным долям, они умеют обозревать всю систему с «высоты птичьего полёта», что позволяет им найти те специфические места в сети, где содержатся эти знания. И подобно лобным долям, поисковые машины появились на относительно поздней стадии перехода цифрового мира от преимущественно модулярного к преимущественно распределённому «организму». Поисковые машины предоставляют управляющие функции внутри Интернета. Они являются цифровыми лобными долями.

Итак, существует сильное сходство между эволюцией мозга, общества и искусственных вычислительных систем. Все они характеризуются переходом от модулярного принципа организации к распределённому, градиентному принципу. На продвинутой стадии этого процесса возникает система «управляющего» контроля, позволяющего предотвратить анархию и хаос, которые парадоксальным образом растут вместе с ростом сложности любой системы. Причудливое отношение между автономией и контролем, воплощённое в управляющей функции лобных долей, было схвачено в известной фразе Фридриха Энгельса: «Свобода — это осознанная необходимость»14.