Субстанция мышления

Пару лет назад я заболел таким сильным гриппом и так температурил, что у меня начались галлюцинации, гораздо более реальные, чем обычный ночной кошмар. В одной из них я оказался в группе людей, сидящих в пустой комнате в отеле, и у меня начались галлюцинации внутри моей собственной галлюцинации. Я был абсолютно уверен, что прошли дни и недели до того момента, как я вернулся обратно в исходную галлюцинацию, в которой я с удивлением узнал, что прошло совсем немного времени. Каждый раз, когда я чувствовал, что уплываю обратно, в ту комнату, я начинал отчаянно сопротивляться, потому что из предыдущего опыта знал, что там всё будет восприниматься по-настоящему, и я буду не в состоянии понять, что всё вокруг обман, до тех пор, пока не вернусь в исходную галлюцинацию, где снова с ужасом осознаю, что то, что казалось реальностью, было иллюзией. Периодически, когда температура падала, я возвращался в обычное состояние и понимал, что все эти перемещения происходили в моём бурлящем разуме.

Обычно я не обращаю внимания на болезни и температуру. Но этот случай придал осязаемости тому, что обычно я воспринимал весьма отвлечённо. Наше понимание реальности более тонкое, чем диктуется нашим повседневным опытом. Измените чуть-чуть обычную деятельность мозга, и фундамент реальности может неожиданно сдвинуться; хотя внешний мир останется прежним, изменится наше восприятие. Возникает классический философский вопрос. Поскольку весь наш опыт фильтруется и анализируется нашим мозгом, как можно быть уверенным, что мы действительно воспринимаем мир таким, какой он есть? Философы любят задавать этот вопрос в следующем виде: откуда вам знать, что вы читаете это предложение, а не плаваете в каком-нибудь контейнере на удалённой планете, а инопланетные учёные не стимулируют ваш мозг, дабы ваши мысли и переживания казались вам настоящими?

Такие вопросы являются центральными в эпистемологии — философском течении, изучающем из чего состоит знание, то, как мы его приобретаем, и почему мы уверены, что мы что-то знаем. Массовая культура познакомила широкую аудиторию с этими академическими изысканиями в таких фильмах, как «Матрица», «Тринадцатый этаж» и «Ванильное небо», облекая их в развлекательную форму и заставляя задуматься над ними. Итак, если говорить по-простому, вопрос таков: откуда нам знать, что мы не в Матрице?

В сухом остатке можно сказать, что нельзя знать этого наверняка. Вы воспринимаете мир с помощью органов чувств, стимулирующих ваш мозг теми способами, чувствительность к интерпретации которых выработалась у вашей нервной системы в процессе эволюции. Если происходит искусственная стимуляция мозга, причём возникающие электрические импульсы в точности такие же, как при поглощении пиццы, чтении этого предложения или прыжках с парашютом, то восприятие будет неотличимо от реального. Наш опыт определяется происходящими в головном мозге процессами, а не тем, что инициирует эти процессы.

Если сделать ещё один шаг вперёд, то можно вообще отказаться от неудобного биологического материала. Может ли так оказаться, что все ваши мысли и переживания являются не более чем симуляцией, которая с выгодой для себя использует программное обеспечение и сложноорганизованные электрические схемы для имитации обычных функций мозга? Уверены ли вы в реальности плоти, крови и физического мира, когда весь ваш опыт — это всего лишь набор электрических импульсов, бегущих внутри гиперсложного суперкомпьютера?

Непосредственная проблема, связанная с рассмотрением таких сценариев, в том, что они легко приводят к нарастающему недоверию, которое заканчивается полным крахом сознания; мы перестаём чему-нибудь верить, даже в нашу способность к дедуктивным рассуждениям. Моя первая реакция на подобного рода утверждения состоит в просьбе оценить, насколько мощным должен быть компьютер, чтобы возникла возможность смоделировать деятельность человеческого мозга. Но если я действительно являюсь частью такого компьютерного моделирования или симуляции, то почему я должен верить тому, что написано в учебниках по нейробиологии? Эти книги тоже будут результатом моделирования, написанные смоделированными биологами, открытия которых могут определяться программой, которая осуществляет это компьютерное моделирование, и таким образом могут просто не иметь отношения к работе «настоящего» головного мозга. Само понятие «настоящий мозг» может быть компьютерным артефактом. Если вы не можете доверять вашей базе знаний, то реальность быстро теряет очертания.

Мы ещё вернёмся к этим вопросам, но я не хочу, чтобы они поглотили всё наше внимание — по крайней мере, не сейчас. Поэтому давайте пока бросим якорь. Представьте, что вы состоите из реальной плоти и крови, и я тоже, и всё, что вы и я считаем реальным в привычном смысле этого слова, является реальным. С учётом этого давайте порассуждаем о компьютерах и возможностях мозга. Какова, приблизительно, скорость обработки информации человеческим мозгом, и как она соотносится с компьютерными возможностями?

Даже если мы сумели не завязнуть в скептической трясине, такой вопрос очень труден. Деятельность головного мозга является, в основном, неисследованной территорией. Чтобы хоть немножко представить, как всё устроено, пусть даже приблизительно, приведём некоторые числа. Сетчатка человеческого глаза, тонкая пластинка, состоящая из 100 миллионов нейронов, размером меньше десятицентовой монетки, с толщиной в несколько листков бумаги, является одним из самых изученных нейронных кластеров. Специалист по робототехнике Ханс Моравец провёл оценку и выяснил, что для того, чтобы смоделированная на компьютере сетчатка выступала на равных с человеческой, она должна выполнять примерно миллиард операций в секунду. Чтобы экстраполировать объём сетчатки до объёма всего человеческого мозга, необходимо использовать множитель 100 000; Моравец предположил, что для эффективного моделирования мозга потребуется соответствующее увеличение компьютерной мощности, что составляет примерно 100 миллионов миллионов (1014) операций в секунду.122 Независимые оценки, основанные на числе синапсов в нейронной сети мозга и их стандартной производительности, приводят к скорости, на несколько порядков превышающей результат Моравеца, примерно 1017 операций в секунду. Хотя трудно достичь большей точности, это даёт представление о характеристиках системы. Скорость моего компьютера составляет примерно миллиард операций в секунду; самые быстрые современные компьютеры могут достигать скорости примерно 1015 операций в секунду (несомненно, на момент выхода настоящей книги эта статистика уже устарела). Можно сказать, что сто миллионов ноутбуков или сто суперкомпьютеров приближаются по производительности к человеческому мозгу.

Подобные сравнения конечно же наивны: тайны человеческого мозга разнообразны, и его скорость лишь одна из главных характеристик его активности. Но практически любой согласится, что однажды мы достигнем таких компьютерных мощностей, которые сравняются и, вполне вероятно, значительно превысят мощности, данные нам от природы. Футуристы заявляют, что такие технологические скачки так сильно изменят наш мир и всё, к чему мы привыкли, что мы даже не можем это себе представить. Привлекая аналогию с явлениями, находящимися за пределами наших самых развитых физических теорий, они называют этот воображаемый барьер сингулярностью. В одном прогнозе вчерне утверждается, что преодоление компьютерами мощности человеческого мозга полностью сотрёт границу между людьми и технологиями. Некоторые верят, что мир быстро заполнится думающими и чувствующими машинами, и те из нас, кто по старинке использует старомодные биологические процессы, в плановом порядке перепишут содержание мозгов на резервные жёсткие диски, для безопасного хранения личностей и их знаний in silico в течение неограниченного срока.

Такая перспектива вполне может оказаться преувеличением. Никто не спорит о применении компьютерных мощностей, однако нам с очевидностью неизвестно, станем ли мы когда-нибудь направлять такие мощности для радикального слияния человеческого мозга и машины. Этот вопрос современен по форме, но корни его уходят в глубокую древность; человек тысячелетиями думал над тем, как он думает. Как так происходит, что внешний мир порождает наши внутренние эмоции? Вы также воспринимаете цвет, как и я? Как насчёт вашего восприятия звука и прикосновений? Чем именно является голос, который мы слышим внутри головы, этот поток внутренней речи, которым мы говорим с сознательным собой? Возникает ли он только лишь из физических процессов? Или сознание возникает в слое реальности, который выходит за пределы физического мира? Проницательные мыслители на протяжении многих веков, Платон и Аристотель, Гоббс и Декарт, Юм и Кант, Кьеркегор и Ницше, Джемс и Фрейд, Витгенштейн и Тьюринг, и многие другие, пытались выявить (или развенчать) процессы, которые оживляют мозг и создают исключительную внутреннюю жизнь, доступную посредством самоанализа.

Было разработано много великих теорий о работе человеческого мозга, которые различаются в большом и малом. Мы не собираемся углубляться в них, но с целью понимания того, куда они привели, упомянем некоторые из них: теория дуализма и её разные многочисленные варианты утверждают, что в человеческом мозге обязательно имеется принципиально нефизическая составляющая. Физикалистические теории мышления, которых тоже великое множество, отрицают подобное; наоборот, акцент ставится на то, что за каждым уникальным, субъективным опытом стоит некоторое уникальное состояние мозга. Теории функционализма идут дальше в этом направлении, предполагая, что настоящее значение для мозга имеют процессы и функции — схемы и связи между ними, — а не особенности физической среды, в которой эти процессы происходят.

Физикалисты в основном согласятся, что если вы исправно реплицируете мой мозг тем или иным способом — молекула за молекулой, атом за атомом, — конечный продукт будет действительно думать и чувствовать так же, как я. Функционалисты в основном согласятся, что если вы сосредоточитесь на структурах более высокого уровня — реплицируя все нейронные связи в моём мозгу, сохраняя при этом все мозговые процессы и изменяя только физический субстрат, в котором они происходят, — то итог будет таким же. Дуалисты же, в свою очередь, не согласятся ни с теми, ни с другими.

Очевидно, что возможность искусственных ощущений основывается на точке зрения функционализма. Центральное предположение этого подхода состоит в том, что разумная мысль не накладывается на мозг, а сама является ощущением, порождаемым информационным процессом определённого типа. Происходит ли это в биологической массе весом в полтора килограмма или внутри электрических схем компьютера, не является принципиальным. Такое предположение может оказаться неверным. Возможно, для того чтобы какой-то пучок связей осмыслил себя, ему требуется наличие субстрата из извилистого влажного вещества. Возможно, если разумная мысль призвана одушевить неодушевлённое, то нужны настоящие физические молекулы, из которых состоит мозг, а не только процессы и связи между этими молекулами. Возможно, идущие в компьютерах информационные процессы всегда будут отличаться некоторым существенным образом от активности мозга, что не позволит наделить компьютеры ощущениями. Возможно, разумная мысль является фундаментально нефизической, как того требуют различные религии, и поэтому всегда будет находиться за пределами технологических инноваций.

С появлением всё более сложных технологий эти вопросы стали острее, а путь к ответу на них более осязаемым. Ряд исследовательских групп уже предприняли начальные шаги в направлении компьютерного моделирования биологического мозга на компьютере. Например, проект «Blue Brain», совместное предприятие IBM и федерального политехнического института в Лозанне, Швейцария, посвящён моделированию деятельности мозга на самом быстром суперкомпьютере IBM, который носит имя Blue Gene. Этот суперкомпьютер является наиболее мощной версией Deep Blue, компьютера, который обыграл в 1997 году чемпиона мира по шахматам Гарри Каспарова. Нельзя сказать, что проект «Blue Brain» чем-то отличается от описанных выше сценариев. Основываясь на подробнейшем анатомическом изучении реального мозга, исследователи получают более точные данные о клеточной, генетической и молекулярной структуре нейронов и образуемых ими связях. Цель проекта — перевести эти данные (на данный момент это касается в основном клеточного уровня) на уровень цифрового моделирования на компьютере Blue Gene. На данный момент исследователи обработали результаты десятков тысяч экспериментов, сфокусированных на крохотном отделе головного мозга крыс, так называемой неокортикальной структуре, с целью разработки трёхмерной компьютерной симуляции примерно 10 000 нейронов, сообщающихся посредством около 10 миллионов связей. Сравнение реакции неокортикальной структуры живой крысы и компьютерной симуляции демонстрируют обнадёживающую уверенность в синтетической модели. Это далеко не 100 миллиардов нейронов в типичном человеческом мозге, но руководитель проекта, нейробиолог Генри Маркрам, говорит, что до 2020 года проект «Blue Brain», увеличив скорость обработки информации, которая по прогнозам вырастет более чем в миллион раз, позволит достичь полного компьютерного моделирования человеческого мозга. Цель проекта «Blue Brain» не в искусственном интеллекте, а в создании нового исследовательского инструмента для развития способов лечения различных форм психических расстройств; однако, Маркрам рискнул заявить, что после завершения проекта у «Blue Brain» появится способность говорить и чувствовать.

Независимо от результатов, подобные практические исследования крайне важны для теорий работы мозга; я совершенно уверен, что вопрос о том, какая из этих теорий окажется правильной, если такое случится, не может быть решён на основе лишь гипотетических умозаключений. На практике проблемы сразу выявляются. Предположим, что однажды компьютер открыто заявит, что стал разумным — каким образом мы сможем убедиться, что это действительно так? У меня нет никакой возможности убедиться в правильности подобных заявлений, даже если их делает моя жена. И наоборот, она не может убедиться, что я разумен. Всё очень сильно усложняется, поскольку сознание является личностным делом. Однако, так как человеческие отношения убедительно свидетельствуют о том, что другие тоже разумны, солипсизм быстро превращается в абсурд. Компьютерные отношения могут однажды достичь похожей точки. Общаясь с компьютерами, утешая и обихаживая их, в один прекрасный момент мы можем убедиться, что простейшее объяснение их проявившегося разумного компьютерного самосознания в том, что они действительно разумны и осознают себя.

Давайте примем точку зрения функционалистов и посмотрим, куда она нас приведёт.