Рис.

 

Кто полетит к звездам?

Б. ВОЛГИН, доцент, кандидат технических наук.

Авиация и космонавтика №3, 1970 г.

(обрывок, найденный в Вазиани)

 



Реальностью стали полеты к другим небесным телам. Недалеко время, когда человек сможет побывать на планетах Солнечной системы. Уже называют ориентировочные сроки высадки космонавтов на Марс. Но остановится ли человек на этом? Конечно, нет. Он будет стремиться все дальше и дальше в просторы Вселенной.

Сведения, которыми располагает наука, говорят о том, что в пределах Солнечной системы мы вряд ли встретим развитую жизнь, братьев по разуму. А желание установить контакт с инопланетными цивилизациями у человека не иссякнет. Скорее наоборот: со временем оно станет все более сильным. Человек будет продолжать поиск и исследования. Для этого ему придется выйти за пределы Солнечной системы, выйти в Мегамир.

Ближайшая к нам звезда — Проксима Центавра (α Центавра) — находится от Земли на расстоянии всего... 1,31 парсека. Свет от нее идет до нас 4,27 года. Если же взять другие звезды нашей Галактики, то здесь придется иметь дело с расстояниями в сотни и тысячи парсеков. Попытка добраться до ближайшей соседней галактики (туманность Андромеды) потребует преодоления расстояния в 1,5 миллиона световых лет. Удаленность же дальних галактик исчисляется миллиардами световых лет.

Таким образом, полеты даже в пределах нашей Галактики со скоростями, близкими к световой, потребуют времени, превышающего продолжительность человеческой жизни.

Возможны два пути, позволяющие космическим исследователям обойти это препятствие, которое на первый взгляд кажется неустранимым. Первый из них — полет в составе большого экипажа с естественной сменой поколений в пути, с тяким расчетом, чтобы далекие потомки тех, кто отправился первоначально в путь, достигли цели и чтобы еще более отдаленные потомки потомков, вернувшись, поведали человечеству о сделанных открытиях. Несомненно, добровольцы для такого полета нашлись бы. Но согласится ли человечество на такой, прямо надо сказать, жестокий шаг? Ведь это означает обречь на пожизненное заключение как самих добровольцев, так и их детей, потомков. Сами добровольцы вправе распорядиться своими жизнями, но справедво ли распространять это право на своих еще родившихся детей?

Второй путь — совершение космонавтами дальних космических полетов в состоянии анабиоза, с очень замедленными биологическими процессами. Это в принципе позволяет "растянуть" человеческую жизнь на достаточно длительное время.

[…]

спутником их станет психологическая депрессия, глубокая меланхолия. Они будут бесконечно одиноки со своей грустью о золотом веке их молодости на Земле. Такой будет расплата за попытку обмануть природу, нарушить естественное течение жизни.

А как же тогда поступить? Есть ли у человека способ исследовать Мегамир, не обрекая лучших своих представителей на душевные страдания, не нарушая принципов гуманизма? Да, имеется. Это — создание кибернетической системы, управляемой искусственным интеллектом и рассчитанной на длительное функционирование в Мегамире.

Пока в науке нет достаточно четкого определения такого сложного понятия, как искусственный интеллект или искусственный разум. Даже на вопрос: «Может ли машина мыслить?» ученые до сих пор дают противоположные ответы. Происходит это, на наш взгляд, часто из-за того, что каждый в понимание слов: «может ли машина мыслить» вкладывает свой смысл. Мы не беремся здесь прояснять ситуацию с понятием искусственного интеллекта в целом, а ограничимся лишь весьма условным и нестрогим определением, которое, по нашему представлению, будет достаточным для темы разговора. Определим искусственный интеллект как сложную информационно-вычислительную систему, построенную людьми и предназначенную для самостоятельной постановки и решения задач в соответствии с целью, для которой она создана, включая задачи по самоуправлению функционированием, перемещением и перестройкой самой системы. Такая система, выполненная в виде автоматического межзвездного или межгалактического космического корабля и имеющая главной задачей сбор максимально полезной для человечества информации о Мегамире, может достигать самых дальних районов Вселенной. На сегодня ясно, что принципиально задача построения такой системы разрешима, но ясно также и то, что ее реальное воплощение встречает колоссальные технические трудности. Однако, учитывая все возрастающую скорость научно-технического и социального прогресса, мы сейчас уже вправе ставить вопрос о поиске основных путей решения проблемы и о начальной проработке ее различных аспектов.

Какие задачи могут быть поставлены автономной системе? Главной ее задачей должен быть сбор максимально полезной информации для человечества. Однако при ее реализации необходимо обязательное соблюдение принципов гуманизма по отношению к иноземным биологическим системам и цивилизациям, Недопустимо нанесение ущерба или повреждений другим населенным мирам. Неизвестность сред, в которых придется функционировать системе, непредвиденность и сложность конкретных задач, которые придется ей решать, исключают возможность построения системы с заданным алгоритмом управления, сколь бы широкий круг задач в нем ни был предусмотрен. Система должна быть саморазвивающейся не только в части построения новых анализаторов сред, двигателей, внутренней структуры и т. п., но и в части саморазвития искусственного интеллекта. Управление системой можно будет реализовать только на принципах эвристического программирования, моделирующего творческое мышление человека.

Что под этим подразумевается? Общепринятого однозначного толкования термину "эвристическое программирование" тоже еще не дано. Однако можно в первом приближении очертить круг явлений, им охватываемых.

Эвристика как наука включает в себя исследование закономерностей и процессов умственной деятельности человека, приводящих к открытиям и изобретениям. Эвристическое программирование использует данные эвристики с целью выработки специфических методов решения задач, для которых вообще не существует или заранее не известны строгие критерии оценки применимости тех или иных методов. Оно опирается на анализ поведения человека в аналогичной ситуации, на тот подход и на те приемы в решении задач, которыми (иногда вне сознания самого исследователя) оперирует человеческий мозг.

Таким образом, эвристическое программирование по своей сути есть не что иное, как математическое моделирование умственной деятельности человека при решении нетривиальных задач, характерных либо неясностью путей подхода и методов решения, либо отсутствием аналитических и строгих логических зависимостей, либо весьма скудными исходными сведениями.

Естественно, что эвристическое программирование полностью базируется на современной вычислительной технике, почему и может рассматриваться как наиболее высокая ступень автоматизации умственного труда. Эвристическое программирование должно позволить использовать машинные методы решения огромного класса наиболее сложных задач, встающих перед исследователями, где пока полностью властвовал мозг человека с его естественными возможностями и ограничениями.

Вместе с тем неизбежно (по крайней мере на данной стадии, когда отсутствует общая теория эвристики) потребуется начинать решение любой конкретной задачи с анализа хода мыслей человека и последовательности операций человеческого мозга (в пределах, конечно, возможного).

Большой круг задач, которые придется решать автономной системе с искусственным интеллектом на межзвездном корабле, можно, по-видимому, объединить в следующие группы: обеспечение длительного собственного существования, выбор направления движения в Мегамире, выбор направлений исследования неизвестных сред и передача информации на Землю.

Каждая из названных групп в свою очередь содержит множество конкретных задач. Так, для сохранения длитель ного существования системы потребуется приспособить ее как к резким, но кратковременным изменениям среды, так и к длительным ее изменениям, обеспечить самоуничтожение или самовосстановление поврежденных органов системы, психическую устойчивость искусственного интеллекта, возможность оценки агрессивности внешней среды (физической, химической, биологической, социальной), находить от нее пассивные к активные методы самозащиты, заниматься энергоснабжением и решать другие задачи.

Выбор направлений исследования неизвестных сред означает определение последовательности исследовании и их объема, регулирование скорости набора экспериментальных фактов в зависимости от их осмысливания, проведение исследования физических, химических, биологических и социальных сред и анализа их взаимосвязей, установление оптимального момента завершения исследования в данной локальной зоне Мегамира.

Чтобы определить направление движения, потребуются предварительный выбор новой локальной зоны Мегамира, поиск оптимальной трассы к нему и параметров движения (скорости и ускорения движения на всем пути следования), оперативные корректировки движения к выбранной точке пространства.

Передача информации на Землю включает такие задачи, как выбор оптимального канала связи (при наличии нескольких каналов), оценка целесообразности применения резервных каналов связи или дублирующих пакетов информации по основному каналу, выбор оптимальной дискретности сообщений на Землю, посылка экспресс-информации в угрожающих для системы или для Земли ситуациях.

Из сказанного становится ясно, насколько сложной должна быть автономная система межзвездного корабля. Любая попытка построить удовлетворительную структуру такой системы при современном уровне знаний окажется безрезультатной. Но некоторые ее элементы и необходимые взаимосвязи между ними можно назвать уже теперь.. Представленные на схеме блоки автономной системы с искусственным интеллектом взаимодействуют следующим образом.

Информация о внешнем мире от дежурных рецепторов (чувствительных элементов) поступает в блок анализа ситуаций, который может подавать команду на подключение дополнительных рецепторов. Сама задача анализа ситуаций, как и другие необходимые задачи, решается вычислительным центром системы по запросу и по алгоритму, выдаваемому блоком анализа ситуаций. Далее, в зависимости от результата анализа определяются первоочередные задачи системы и выбираются критерии успеха решения задач соответствующим блоком. Оптимальное решение этих задач системой проводится по стандартным или эвристическим программам в соответствии с управляющей командой блока предпочтения программ.

Принятые искусственным интеллектом решения подаются из вычислительного центра на исполнительные органы автономной системы. Но предварительно эти команды проходят контроль психической устойчивости искусственного интеллекта в момент выработки решения и блок волевых усилий. (Здесь нам придется ввести ряд новых терминов ввиду отсутствия соответствующих понятий в технической литературе).

В частности, контроль психической устойчивости необходим в связи с возможными непредвиденными последствиями одновременных многообразных воздействий внешней среды на искусственный интеллект (поля тяготения с большим градиентом, переменные магнитные поля, радиоакт […]

кие колебания […]

Блок волевых уси […]

давлять запретите […]

самозащиты отдел […]

в экстремальных ситуациях […]

спасения системы потребует […]

или даже полное уничтожение тех или иных ее частей.

Исполнительные органы могут воздеь ствовать как на внешний мир, так и на самое систему, например, в целях ее самовоспроизведения и саморазвития.

Какие из перечисленных органов или блоков системы мы смогли бы построить уже в наши дни? Если говорить просто о выполнении тех же самых функций, не затрагивая уровня сложности элементов системы, то возможно построение всех подобных блоков, более того, каждый такой блок где-то, для каких-то целей уже построен и используется. Но каждый из этих действующих блоков решает ограниченную задачу: принимает входные и генерирует выходные сигналы лишь в ограниченном, заранее определенном диапазоне. Им не хватает сложности структуры, универсальности. По своему «развитию» они соотносятся с, нужными нам на межзвездном корабле блоками как амёба с человеком. Что же касается вычислительного центра на корабле, то, пожалуй, лишь суммарная память и быстродействие, всех имеющихся сейчас на нашей планете ЭВМ могли бы его удовлетворить.

Но перспектива создания искусственного; интеллекта не столь уж утопична. Такие работы уже ведутся. Особенно заметный интерес и внимание ученые стали проявлять к этому в последнем десятилетии. Среди них немало опытных специалистов самого различного научного профиля: кибернетики, психологии, биологии. Покя разрабатываются системы с искусственным интеллектом, ориентирующиеся лишь на решение узкого круга определенных задач. Если такую систему выпустить во внешний мир, то ничего путного от нее ожидать, конечно, нельзя. В лучшем случае она все будет делать невпопад. Тем не менее можно утверждать, что работы на дальних подступах к созданию нужного нам в дальних космических исследованиях искусственного интеллекта уже ведутся и кое-что сделано.

Уже имеются системы, способные к самообучению и саморазвитию, построены первые модели нейронных сетей, разработан ряд конкретных эвристических программ. Словом, мы медленно, но верно продвигаемся вперед. Нельзя, безусловно, закрывать глаза и на те колоссальные сложности, всякого рода подводные камни, которые ждут нас на пути создания искусствен наго интеллекта. Но уж слишком заманчива цель, чтобы без боя, без серьезной пробы сил человечество отказалось от нее.

Теперь представим на минуту, что автономная система создана и наш межзвездный корабль находится где-то далеко в просторах Вселенной. Как будут действовать его системы?

Предположим, что рецепторы внешнего электромагнитного поля, находящиеся на поверхности или внутри межзвездного корабля, восприняли радиосигналы е монотонно нарастающей интенсивностью. Блок анализа ситуации включает дополнительные рецепторы внешнего электромагнитного поля, работающие на других частотных поддиапазонах, для более тонкого анализа структуры поступающих сигналов. Вся информация передается в вычислительный центр, который по команде блока предпочтения программ начинает реализовывать программу исследования параметров сигналов с целью установления их естественного (природного) или искусственного (инопланетной цивилизации) происхождения.

Блок выбора критериев успеха выдает ряд критериев, позволяющих судить об искусственном происхождении сигналов: наличие логики в распределении частот, фаз и других параметров сигналов; наличие регулярных временных последовательностей; обнаружение в параметрах сигналов в закодированном виде некоторых общих и простых закономерностей или мировых констант — арифметических (число ?), химических (перечень атомных весов элементов в порядке возрастания), физических (веса и заряды ядерных частиц, спектральных линий простых газов) и других.

В зависимости от результата анализа на исполнительные органы может быть подана управляющая команда на изменение курса. При этом, естественно, учитываются и другие факторы - состояние самой системы, степень близости объекта исследования и важность ранее намечавшейся цели полета и т. п.

Мы нарисовали лишь общую перспективу исследования Мегамнра. Писатели-фантасты в своих произведениях не раз уводили нас и к туманности Андромеды, и к еще более далеким мирам. Но одно дело фантазия и другое дело наука, научная достоверность.

В заключение хотелось бы сказать, что проблема создания автономно функционирующей системы, управляемой искусственным интеллектом и предназначенной для сбора полезной человечеству информации в Мегамире, сегодня стоит на рубеже научных исследований дальнего поиска. Будучи на сегодня практически нереализуемой, такая система тем не менее представляется наиболее реальным средством достижения далеких звездных миров.

А как же человек? Рискнет ли он когда-нибудь сам отправиться в столь далекое путешествие?

До сих пор на пути к цели его не останавливали никакие препятствия. И как только появится хоть малейшая возможность достичь новых звездных миров, он не преминет ею воспользоваться.


назад