Но даже если машина сможет имитировать разум, возражали критики Тьюринга, он будет не совсем разумом. Когда человек проходит тест Тьюринга, он использует слова, которые связаны с реальным миром, эмоциями, переживаниями, ощущениями и восприятиями. А машина не делает этого. Без таких связей язык становится просто игрой, оторванной от смысла.
Это возражение привело к продержавшемуся дольше всех опровержению теста Тьюринга, которое сформулировал философ Джон Сёрл в своем эссе 1980 года. Он предложил мысленный эксперимент, называемый «Китайской комнатой», в которой говорящему по-английски человеку, не знающему китайского языка, предоставляется полный свод правил, объясняющих, как составлять любые комбинации китайских иероглифов. Ему передается набор иероглифов, а он из них составляет сочетания, пользуясь правилами, но не понимая значения фраз, составленных им. Если инструкции достаточно хороши, человек мог бы убедить экзаменатора, что он действительно говорит по-китайски. Тем не менее он не понял бы ни одного составленного им самим текста, в нем не содержалось бы никакого смысла. В терминологии Ады Лавлейс он не претендовал бы на создание чего-то нового, а просто выполнял действия, которые ему было приказано выполнять. Аналогично и машина в имитационной игре Тьюринга, независимо от того, насколько хорошо она может имитировать человеческий разум, не будет понимать или сознавать ничего из того, что говорится. В том, чтобы сказать, что машина «думает», не больше смысла, чем в том, чтобы сказать, что человек, следующий многочисленным инструкциям, понимает китайский язык[249].
Одним из ответов на возражения Сёрла стало утверждение, что, даже если человек не понимает китайский язык, вся система как целое, собранная в Китайской комнате, то есть мужчина (блок обработки данных), инструкция по обращению с иероглифами (программа) и файлы с иероглифами (данные), возможно, действительно понимает китайский язык. Здесь нет окончательного ответа. И в самом деле, тест Тьюринга и возражения на него остаются по сей день наиболее обсуждаемой темой в когнитивных науках.
В течение нескольких лет после того, как Тьюринг написал «Вычислительные машины и разум», он, казалось, наслаждался участием в перепалке, которую сам спровоцировал. С едким юмором он парировал притязания тех, кто болтал о сонетах и возвышенном сознании. В 1951 году он подтрунивал над ними: «Однажды дамы возьмут свои компьютеры с собой на прогулку в парк и будут говорить друг другу: „Мой компьютер рассказывал сегодня утром такие забавные вещи!“» Как заметил позже его наставник Макс Ньюман, «его юмористические, но блестяще точные аналогии, пользуясь которыми он излагал свои взгляды, делали его восхитительным собеседником»[250].
Была одна тема, которая не раз поднималась в ходе обсуждений с Тьюрингом и которая вскоре станет печально актуальной. Она касалась роли сексуальности и эмоциональных желаний, неведомых машинам, в работе человеческого мозга. Примером могут служить публичные дебаты, состоявшиеся в январе 1952 года на телевизионном канале BBC между Тьюрингом и нейрохирургом сэром Джеффри Джефферсоном. Модераторами на этом диспуте были математик Макс Ньюман и философ науки Ричард Брейтуэйт. Брейтуэйт, утверждавший, что для того, чтобы создать настоящую думающую машину, «необходимо оснастить машину чем-то подобным набору физических потребностей», заявил: «Интересы человека определяются по большому счету его страстями, желаниями, мотивацией и инстинктами». Ньюман вмешался, сказав, что машины «имеют довольно ограниченные потребности и они не могут краснеть, когда смущаются». Джефферсон пошел еще дальше, неоднократно используя в качестве примера термин «сексуальные потребности» и ссылаясь на человеческие «эмоции и инстинкты, например имеющие отношение к сексу». «Человек — жертва сексуальных желаний, — сказал он, — и может выставить себя дураком». Он говорил так много о том, как сексуальные потребности влияют на человеческое мышление, что редакторы BBC вырезали некоторые из его высказываний из передачи, в том числе утверждение, что он не поверит, что компьютер может думать, пока не увидит, что он потрогает ногу женщины-компьютера[251].
Тьюринг, который все еще скрывал свою гомосексуальность, замолк во время этой части обсуждения. В течение нескольких недель, предшествовавших записи передачи 10 января 1952 года, он совершил ряд поступков, которые были настолько сугубо человеческими, что машина сочла бы их непостижимыми. Он только что закончил научную работу, а потом написал рассказ о том, как собирался отпраздновать это событие: «Прошло довольно много времени с тех пор, как у него „был“ кто-то, фактически с лета прошлого года, когда он встретил того солдата в Париже. Теперь, когда его работа закончена, он может с полным основанием считать, что заработал право на отношения с геем, и он знал, где найти подходящего кандидата»[252].
В Манчестере на Оксфорд-стрит Тьюринг нашел девятнадцатилетнего бомжа по имени Арнольд Мюррей и завязал с ним отношения. Когда он вернулся с BBC после записи шоу, он пригласил Мюррея переселиться к нему. Однажды ночью Тьюринг рассказал молодому Мюррею о своей идее сыграть в шахматы против подлого компьютера, которого он смог бы победить, заставляя его проявлять то гнев, то радость, то самодовольство. Отношения в последующие дни стали более сложными, и однажды вечером Тьюринг вернулся домой и обнаружил, что его обокрали. Преступник оказался другом Мюррея. Тьюринг сообщил о случившемся в полицию, ему пришлось в конечном итоге рассказать полицейским о своих сексуальных отношениях с Мюрреем, и Тьюринг был арестован за «непристойное поведение»[253].
На судебном процессе в марте 1952 года Тьюринг признал себя виновным, хотя ясно дал понять, что не чувствует никакого раскаяния. Макс Ньюман был вызван в суд в качестве свидетеля, дающего отзыв о характере подсудимого. Осужденный и лишенный допуска Тьюринг должен был сделать выбор: тюрьма или освобождение при условии прохождения гормональной терапии с помощью инъекций синтетического эстрогена, убивающего сексуальные желания и уподобляющего человека химически контролируемой машине. Он выбрал последнее и проходил курс в течение года.
Сначала казалось, что Тьюринг все это выносит спокойно, но 7 июня 1954 года он покончил жизнь самоубийством, откусив от яблока, пропитанного цианидом. Его друзья отмечали, что ему всегда нравилась сцена из «Белоснежки», в котором злая фея опускает яблоко в ядовитое варево. Он был найден в своей постели с пеной у рта, цианидом в теле и недоеденным яблоком, лежащим рядом с ним.
Способны ли так поступать машины?
Джон Бардин (1908–1991), Уильям Шокли (1910–1989), Уолтер Браттейн (1902–1987) в Bell Labs, 1948 г. Первый транзистор, изготовленный в Bell Labs Коллеги, в том числе Гордон Мур (сидит слева) и Роберт Нойс (стоит в центре с бокалом вина), произносят тосты в честь Уильяма Шокли (во главе стола) в день награждения его Нобелевской премией, 1956 г.Глава 4 Транзистор
Изобретение компьютеров не означало, что тут же началась революция. Первые компьютеры на основе больших, недешевых, быстро ломавшихся электронных ламп, поглощавших много энергии, представляли собой дорогостоящие чудища, содержать которые могли только корпорации, университеты, где проводились научные исследования, и военные. На самом деле местом, где началась эра цифровых технологий, сделавшая электронные устройства неотъемлемой частью нашей жизни, стал небольшой поселок Мюррей-Хилл, штат Нью-Джерси. Это случилось вскоре после обеда, в четверг, 16 декабря 1947 года. В этот день двум ученым из Bell Labs удалось собрать крошечное устройство, которое они соорудили из полосок золотой фольги, щепочки полупроводникового материала и скрепки для бумаг. Если скрепку изогнуть правильно, этот приборчик позволял усиливать и переключать электрический ток. Для наступления эры цифровых технологий транзистор, так позднее назвали это изобретение, сделал то, что паровая машина для промышленной революции.
Появление транзисторов, а затем и новых технологий, позволяющих на крошечном микрочипе вытравить миллионы транзисторов, означало, что вычислительную мощность многих тысяч устройств ENIAC можно было сосредоточить в головной части ракеты, в компьютере, который можно держать на коленях, в калькуляторах и музыкальных проигрывателях, помещающихся в кармане, и в портативных устройствах, позволяющих обмениваться информацией или развлекательными программами со всеми, даже самыми заброшенными уголками опутанной Сетью планеты.
Появление транзисторов, а затем и новых технологий, позволяющих на крошечном микрочипе вытравить миллионы транзисторов, означало, что вычислительную мощность многих тысяч устройств ENIAC можно было сосредоточить в головной части ракеты, в компьютере, который можно держать на коленях, в калькуляторах и музыкальных проигрывателях, помещающихся в кармане, и в портативных устройствах, позволяющих обмениваться информацией или развлекательными программами со всеми, даже самыми заброшенными уголками опутанной Сетью планеты.
Как изобретатели транзистора в историю войдут трое увлеченных коллег-энтузиастов, одновременно и дополнявших друг друга, и конфликтовавших между собой. Это умелый экспериментатор Уолтер Браттейн, квантовый теоретик Джон Бардин и самый горячий и вспыльчивый из них, печально окончивший свою деятельность специалист в области физики твердого тела Уильям Шокли.
Но был еще один участник этой драмы, на самом деле столь же важный, как и остальные действующие лица, — исследовательский центр Bell Labs, где все трое работали. Появление транзистора было не просто прорывом одаренных богатым воображением гениев, а скорее стало возможно в результате комбинации разноплановых талантов. Появиться транзистор мог только благодаря усилиям команды, в которую входили теоретики, чувствующие квантовые явления на интуитивном уровне, искусные материаловеды, способные ввести примеси в объем кремния, умелые экспериментаторы, специалисты в области промышленной химии и производства, а также изобретательные, умелые исполнители.
Bell Labs
В 1907 году компания AT&T (Американская телефонная и телеграфная компания) переживала кризис. Срок действия патентов основателя компании Александра Белла истек. Руководству компании казалось, что они могут потерять свое почти монопольное положение на рынке телефонных услуг. Тогда совет директоров призвал обратно Теодора Ньютона Вейла, вышедшего в отставку президента компании, который решил вдохнуть в нее жизнь, поставив перед ней амбициозную задачу: построить систему, которая могла бы обеспечить телефонную связь между Нью-Йорком и Сан-Франциско. Чтобы решить эту сложнейшую задачу, требовалось одновременно и мастерство инженеров, и усилия ученых. Используя электронные лампы и другие новейшие технологии, в AT&T изготовили ретрансляторы и усилители, позволившие справиться с задачей к январю 1915 года. В первом в истории трансконтинентальном разговоре, кроме Вейла и президента Вудро Вильсона, принимал участие и сам Белл, повторивший слова, произнесенные тридцать девять лет назад: «Мистер Уотсон, давайте сюда, я хочу вас видеть». В этот раз Томас Уотсон, в прошлом ассистент Белла, ответил: «На это мне потребуется неделя»[254].
Это было тем зерном, из которого затем выросло новое промышленное предприятие, ставшее известным как Bell Labs. Изначально оно располагалось в западной части Манхэттена, в Гринич-Виллидж, в здании с видом на реку Гудзон. Здесь вместе работали теоретики, материаловеды, металлурги, инженеры и даже монтажники-верхолазы из AT&T. Именно здесь Джордж Стибиц построил компьютер, используя электромагнитные реле, а Клод Шеннон работал над теорией информации. Как Xerox PARC и другие исследовательские центры, созданные позднее при больших корпорациях, Bell Labs продемонстрировала, сколь успешным может быть инновационный процесс, когда людей разнообразных дарований собирают в одном месте, так что у них появляется возможность часто проводить совместные семинары и устанавливать неожиданные, но столь полезные связи. Это преимущество подобных организаций. А оборотная сторона медали — огромный бюрократический аппарат, полностью контролируемый корпорацией. Bell Labs, как и Xerox PARC, продемонстрировала ограниченные возможности промышленных организаций, где нет лидера, способного повести за собой, и нет непокорных бунтовщиков, способных воплотить новую идею в совершенное изделие.
В Bell Labs отделом радиоламп руководил энергичный выходец из штата Миссури Мервин Келли. Он учился в Миссурийском институте горного дела и металлургии, затем защитил диссертацию у Роберта Милликена в Чикагском университете. Келли мог сделать радиолампы более надежными, внедрив систему водяного охлаждения, но он понимал, что их никогда нельзя будет эффективно использовать в электронных усилителях и переключателях. В 1936 году он получил повышение и стал руководителем научных работ в Bell Labs. Его главным делом стало найти замену электронным лампам.
Интуиция подсказывала Келли, что Bell Labs, где было много инженеров-практиков, следует обратить внимание на фундаментальную науку и теоретические исследования, что до тех пор было делом только университетов. Он начал поиск самых блестящих молодых физиков страны. Своей задачей Келли считал превращение инноваций в нечто такое, что промышленная организация может делать на постоянной основе, не передавая такую возможность эксцентричным гениям, забившимся в гаражи и на чердаки.
«В Labs стали задумываться: ключом к изобретению является гений-одиночка или команда», — пишет Джон Гертнер в своей книге «Фабрика идеи» об истории Bell Labs[255]. Ответ был таким — все вместе. «Требуется большое число талантливых людей из разных областей науки, которые только объединившись, могут выполнить все исследования, необходимые для появления одного нового устройства», — объяснял позднее Шокли[256]. Он был прав. Однако это было лишь проявлением напускной скромности. Больше, чем кто-либо другой, Шокли был убежден, что роль гения, такого как он сам, очень важна. Даже Келли, отстаивавший сотрудничество, понимал, что гений-одиночка тоже нужен. «При всей необходимости лидерства, организации и командной работы человек остается главным, первостепенно важным. Оригинальные идеи и концепции рождаются именно в уме отдельного человека», — сказал он однажды [257].
Ключом к новым идеям, как в Bell Labs, так и вообще в эпоху цифровых технологий, стало осознание того, что забота о гении-одиночке не противоречит поддержке совместной работы команды. Не надо выбирать что-то одно. В эпоху цифровых технологий эти два подхода идут рука об руку. Гении-созидатели (Джон Мокли, Уильям Шокли, Стив Джобс) были генераторами новых идей. Инженеры-практики (Джон Эккерт, Уолтер Браттейн, Стив Возняк) тесно сотрудничали с ними, превращая их идеи в хитроумные изобретения. И вся команда специалистов и предпринимателей работала совместно, чтобы превратить новинку в продающееся изделие. Когда часть этой системы отсутствует, как у Джона Атанасова в Государственном колледже штата Айова и у Чарльза Бэббиджа в сарае позади его дома в Лондоне, великие идеи остаются только достоянием истории. Но если отличная команда лишается провидцев-энтузиастов, появление новых идей постепенно сходит на нет.
Так было в Пенсильванском университете, откуда ушли Мокли и Эккерт, и в Принстоне, когда оттуда уехал фон Нейман, и в Bell Labs после отставки Шокли.
Объединение теоретиков и инженеров стало насущной необходимостью, когда в Bell Labs занялись физикой твердого тела. Эта область физики, представлявшая для компании все больший интерес, изучает, в частности, процесс прохождения электронов через твердые тела. В тридцатые годы инженеры из Bell Labs начали возиться с такими материалами, как кремний. После кислорода это самый распространенный материал земной коры, являющийся главной компонентой песка. Они хотели заставить подобные материалы выделывать всяческие электронные трюки, а в том же здании теоретики Bell Labs одновременно с ними мучились над головоломными открытиями квантовой механики.
Основой квантовой механики являются работы датского физика Нильса Бора и других ученых, изучавших, что происходит внутри атома. В 1913 году Бор предложил модель атома, где электроны движутся вокруг ядра по строго определенным орбитам. Они могут совершить квантовый скачок, перепрыгнув с одной орбиты на другую, но никогда не могут оказаться между ними. Число электронов на внешней орбите позволяет выяснить химические и электрические свойства данного элемента, включая то, насколько хорошо он проводит электричество.
Некоторые элементы, такие как медь, проводят электричество хорошо. Это хорошие проводники. Другие, например сера, проводят электричество ужасно. Это хорошие изоляторы. А еще есть промежуточные элементы, такие как кремний и германий, которые называют полупроводниками. Они полезны, поскольку их легко превратить в еще лучшие проводники. Например, если добавить в кремний небольшое количество примеси мышьяка или бора, электроны получают возможность двигаться свободнее.