в целом эквиваленты функциям электронно-вычислительной машины и могут объясняться общими техническими закономерностями. Единственное функциональное различие между ними может касаться только двух параметров – быстродействия и объема памяти.
Достижения кибернетики помогли воплотить в жизнь давние мечты человека о создании «мыслящих машин», которые смогут решать сложные интеллектуальные задачи. Инженеры-электротехники начали конструировать счетные машины, по своей интеллектуальности далеко превосходящие способности человеческого разума. Превосходство машины над человеком объясняется, в первую очередь, свойством ее организованности, перекрывающей своим потенциалом все имевшиеся до сих пор виды организованностей. Если бы каждый человек обладал определенной совокупностью правил действия, следуя которым он живет, он стал бы таким же совершенным, как машина!
Кибернетика дает следующее определение машины: машина есть любая материальная система, деятельность которой полностью детерминирована внутренним ее состоянием и внешними для нее условиями. Иными словами, данные внешние условия и данное состояние однозначно определяют, какой переход в поведении системы должен произойти. Такая безотказность и предначертанность в поведении делает машину образцом технической рациональности в самом широком смысле слова «техника», под которым подразумеваются все способы действия, которыми человек пользуется для достижения намеченных целей.
Имея перед глазами образ машинной целесообразности, кибернетики стремились обнаружить аналогичные свойства в функционировании мозга. Они выяснили, что организация любых действий, направленных к достижению определенной цели, связана с выполнением операций. К типичным видам операций, способствующим оптимальной организации целенаправленных процессов человеческой деятельности, относятся операции планирования. План контролирует последовательность операций, выполняемых индивидом или коллективом индивидов, помогая технически правильно организовать свою деятельность. Знание плана позволяет с высокой долей вероятности предсказать получение требующихся результатов, оно помогает на производстве, в умственном труде, в экономической и политической сфере.
Планы необходимы обществу для достижения результатов, которые могут быть осуществлены только совместными усилиями многих людей. Они кооперируют людей в своеобразные «социальные машины», объединяющие их определенными комбинациями действий. Система планов вошла в нашу жизнь в эпоху расцвета научно-технического прогресса. Это время также ознаменовалось приоритетом технического рационализма в человеческом мышлении. Достижения науки и техники наглядно показали, что создание планов является вершиной инженерной мысли, истинным воплощением рациональности.
Человеческое мышление руководствуется планом как последовательным набором инструкций, воспроизводимых в порядке выполнения. Специалист по вычислительным машинам должен увидеть в поведении этого типа нечто знакомое. Каждая ЭВМ способна выполнять определенный набор универсальных инструкций, называемых чаще всего машинными командами. Работа ЭВМ состоит в выполнении последовательности таких команд, подготовленных в виде программы. Без инструкции или программы счетная машина не может обрабатывать информацию. В общем смысле, программа – это способ представления знания о том, что и как нужно делать.
Процесс составления программы называется программированием. Сущность программирования заключается в том, что в вычислительное устройство (процессор) вводится информация, представленная как набор чисел, а также набор команд – в виде программы. Мыслительные операции, производимые головным мозгом, также относятся к обработке информации. Такого рода обработка информации иногда достигает большой сложности и носит «вычислительный» характер. Возникает четко сформулированный исследовательский вопрос: являются ли вычислительные операции, с помощью которых мозг перерабатывает информацию, такими же, как и операции, с помощью которых обрабатывают информацию ЭВМ?
Найти удовлетворительный ответ на этот вопрос удалось группе зарубежных ученых-кибернетиков. Г. Миллер, Е. Галантер и К. Прибрам в книге «Планы и структура поведения» показали, что планы человеческого поведения выполняют то же функциональное назначение, что и программы электронно-вычислительной машины. Они разработали модель целенаправленного поведения, обозначенную аббревиатурой Т.О.Т.Е. (Test-Operate-Test-Exit). В самой простой формулировке модель T.O.T.E. утверждает, что операции, выполняемые организмом, постоянно регулируются результатами различных проб. Планирование в этом случае может рассматриваться как составление перечня проб, которые следует произвести. Программы поведения дают человеку систематизированный набор инструкций, а планирование выступает средством для их реализации.
Написанию программы предшествует разработка алгоритма. Алгоритм определяет совокупность правил, по которым совершается обработка информации вычислительным устройством. Он представляет собой однозначно определенную последовательность конечного числа шагов, необходимых для достижения цели. Любое целенаправленное поведение связано с вычислением алгоритмов. Когда человек решает логические задачи, выбирает рациональные способы решения своих проблем, он использует мыслительные алгоритмы. С помощью таких алгоритмов люди передают друг другу различные знания и умения.
Наряду с их полезными свойствами, алгоритмы мышления могут приносить человеку вред, так как они строго фиксируют лишь те логические цепочки умозаключений, которые предлагаются, опираясь на избранное и незначительное число фактов. Однозначность алгоритма подразумевает полную определенность и точность указаний, содержащихся в алгоритме, чтобы процесс переработки информации в соответствии с заданным алгоритмом происходил всегда одинаково и независимо от лица или машины, его осуществляющего.
Широкое применение в человеческом мышлении получили эвристические алгоритмы или эвристики. Эвристиками называются своеобразные подсказки – как вести себя в тех или иных ситуациях – вербально закодированные в инструкциях, указаниях, советах, а также, например, в пословицах и поговорках. Эвристические алгоритмы позволяют осуществлять трансляцию программ поведения из поколения в поколение. Они кодируют коллективный опыт в виде элементарных логических операций, предлагая инструкции на все случаи жизни. Дети получают багаж эвристических правил, выслушивая советы, которые им даются, и, пытаясь им следовать.
Если первоначально эвристические правила могут быть использованы, чтобы направить по верному пути процесс принятия решений, то впоследствии найденные таким путем решения чаще всего принимаются «не задумываясь». Поскольку эвристики перестают быть простым результатом рассуждения и приобретают все характерные черты алгоритма, воспроизводимого в мышлении разных людей, они с тем же успехом могут быть переведены в программы электронно-вычислительных машин. Конкретное воплощение эта идея получила в эвристическом программировании, которое занимается разработкой стратегии решения задач на основе известных, заранее заданных эвристик. Этот подход принято считать одним из ведущих направлений в моделировании «машинного мышления».
Стоит отметить, что возможности моделирования мышления на практике ограничиваются лишь такими мыслительными операциями, для которых можно найти однозначную систему правил. Но это не препятствует постепенному повышению «коэффициента умственных способностей» последовательных «поколений» вычислительных устройств. Вполне вероятно, что в неотдаленном будущем мыслящие машины достигнут уровня развития, на котором границы между естественным и искусственным интеллектом сделаются очень расплывчатыми.
В настоящее время модели искусственного интеллекта стали общедоступной иллюстрацией того вполне достоверного факта, что если машина может мыслить как человек, значит, и человек может демонстрировать все характерные признаки машинного мышления. Возьмем в пример человеческий рассудок – чем не модель искусственного интеллекта? Он создается на базе аппаратного обеспечения головного мозга и занимается, преимущественно, бесконечной переработкой абстрактных правил, алгоритмов, шаблонов, эвристик. Закладывание эвристических алгоритмов в человеческий рассудок является начальным этапом создания сложных поведенческих программ, которые могут быть составлены в соответствии с общими принципами эвристического программирования.
Поговорим о том, как и для чего используются мыслительные алгоритмы в человеческом рассудке. Прежде всего, следует указать на то, что они играют важную «экономическую» роль в процессах мышления. Все алгоритмы
