How to create a mind книга

Ray Kurzweil, the bold futurist and author of The New York Times bestseller The Singularity Is Near, is arguably today’s most influential technological visionary. A pioneering inventor and theorist, he has explored for decades how artificial intelligence can enrich and expand human capabilities.

Now, in his much-anticipated How to Create a Mind, he takes this exploration to the next step: reverse-engineering the brain to understand precisely how it works, then applying that knowledge to create vastly intelligent machines.

Drawing on the most recent neuroscience research, his own research and inventions in artificial intelligence, and compelling thought experiments, he describes his new theory of how the neocortex (the thinking part of the brain) works: as a self-organizing hierarchical system of pattern recognizers. Kurzweil shows how these insights will enable us to greatly extend the powers of our own mind and provides a roadmap for the creation of superintelligence—humankind’s most exciting next venture. We are now at the dawn of an era of radical possibilities in which merging with our technology will enable us to effectively address the world’s grand challenges.

How to Create a Mind is certain to be one of the most widely discussed and debated science books in many years—a touchstone for any consideration of the path of human progress.

Download Introduction (456 KB) to How to Create a Mind.

How to create a mind книга

Размер шрифта:
14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 24

Цвет текста:
Установить
Цвет фона:
Установить

ALSO BY RAY KURZWEIL

CHAPTER 1
THOUGHT EXPERIMENTS ON THE WORLD

A Metaphor from Geology

Riding on a Light Beam

A Unified Model of the Neocortex

CHAPTER 2
THOUGHT EXPERIMENTS ON THINKING

CHAPTER 3
A MODEL OF THE NEOCORTEX: THE PATTERN RECOGNITION THEORY OF MIND

A Hierarchy of Patterns

The Structure of a Pattern

The Nature of the Data Flowing into a Neocortical Pattern Recognizer

Autoassociation and Invariance

The Language of Thought

The Language of Dreams

The Roots of the Model

CHAPTER 4
THE BIOLOGICAL NEOCORTEX

CHAPTER 5
THE OLD BRAIN

The Sensory Pathway

Pleasure and Fear

CHAPTER 6
TRANSCENDENT ABILITIES

CHAPTER 7
THE BIOLOGICALLY INSPIRED DIGITAL NEOCORTEX

Sparse Coding: Vector Quantization

Reading Your Mind with Hidden Markov Models

Evolutionary (Genetic) Algorithms

Hierarchical Memory Systems

The Moving Frontier of AI: Climbing the Competence Hierarchy

A Strategy for Creating a Mind

CHAPTER 8
THE MIND AS COMPUTER

CHAPTER 9
THOUGHT EXPERIMENTS ON THE MIND

Who Is Conscious?

You Gotta Have Faith

What Are We Conscious Of?

East Is East and West Is West

CHAPTER 10
THE LAW OF ACCELERATING RETURNS APPLIED TO THE BRAIN

CHAPTER 11
OBJECTIONS

Chapter 1: Thought Experiments on the World

Chapter 3: A Model of the Neocortex: The Pattern Recognition Theory of Mind

Chapter 4: The Biological Neocortex

Chapter 5: The Old Brain

Chapter 6: Transcendent Abilities

Chapter 7: The Biologically Inspired Digital Neocortex

Chapter 8: The Mind as Computer

Chapter 9: Thought Experiments on the Mind

Chapter 10: The Law of Accelerating Returns Applied to the Brain

How to create a mind книга

Ray Kurzweil

New York Times best-selling author of The Singularity Is Near

Ray Kurzweil is one of the world’s leading inventors, thinkers, and futurists, with a thirty-year track record of accurate predictions. Called «the restless genius» by The Wall Street Journal and «the ultimate thinking machine» by Forbes magazine, Kurzweil was selected as one of the top entrepreneurs by Inc. magazine, which described him as the «rightful heir to Thomas Edison.» PBS selected him as one of the «sixteen revolutionaries who made America.». more

S ubscribe to K urzweil AI N ews

The Kurzweil Accelerating Intelligence newsletter concisely covers relevant major science and technology breakthroughs (daily or weekly) via e-mail. It also profiles new blog posts, essays, events, videos, and books.

Sign up here by creating an account and choosing your newsletter options.

– RAFAEL REIF,

President of MIT, MIT Maseeh Professor of Emerging Technology, former MIT Provost, former department head of the Department of Electrical Engineering and Computer Science (EECS), MIT’s largest academic department.

– MARVIN MINSKY,

MIT Toshiba Professor of Media Arts and Sciences, Cofounder of the MIT Artificial Intelligence Lab, widely regarded as the «father of artificial intelligence.»

– DEAN KAMEN,

Physicist and inventor of the first wearable insulin pump, the HomeChoice portable dialysis machine, and the IBOT mobility system, and founder of FIRST; recipient of the National Medal of Technology.

– RAJ REDDY,

Founding director, Robotics Institute, Carnegie Mellon University, recipient of the Turing Award from the Association for Computing Machinery.

– Tomaso Poggio,

Eugene McDermott Prof. in the MIT Department of Brain & Cognitive Sciences, director of the MIT Center for Biological & Computational Learning, former Chair MIT McGovern Institute for Brain Research, one of the most cited neuroscientists in the world.

— MARTINE ROTHBLATT,

Chairman & CEO of United Therapeutics and Creator of Sirius XM Satellite Radio.

— Dileep George,

AI scientist, pioneer of hierarchical models of the neocortex, Co-Founder of Numenta and Vicarious Systems.

— Peter H. Diamandis,

Chairman/CEO, X PRIZE, Executive Chairman, Singularity University, Author, New York Times Best Seller, Abundance – The Future Is Better Than You Think.

How to create a mind книга

И если с гирей он не схож,

То лишь как звук и слог.

Разум – самое важное явление во Вселенной; он способен выходить за границы физических законов и трансформировать мир. Человеческий разум позволил нам преодолеть ограничения нашей биологической природы и изменить самих себя. Человек – единственное животное, которое на это способно.

История человеческого разума началась с момента возникновения Вселенной, могущей создавать и кодировать информацию. Развитие Вселенной – тоже удивительная история. Современные физические модели зарождения Вселенной содержат десятки констант, которые должны иметь строго определенные значения. Иначе не было бы атомов, не было бы звезд и планет, не было бы мозга и книг о мозге. С трудом верится, что законы физики так точны, что могут предсказать эволюцию информации. Однако в противном случае мы с вами не могли бы говорить на эту тему. Там, где одни находят Божий промысел, другие видят мультивселенную, в которой происходит эволюция одних вселенных и гибель других, не несущих никакой информации. Но вне зависимости от того, каким образом образовалась наша с вами Вселенная, мы начинаем рассказ с того, что наш мир основан на информации.

Чтобы изложить историю эволюции, придется прибегать к все более и более абстрактным понятиям. Атомы (особенно атом углерода, образующий информационно богатые структуры за счет четырех связей с другими атомами) складывались в сложные молекулы. Постепенно физика породила химию.

Через миллиард лет появилась сложная молекула, называемая ДНК, а в ней записаны «программы», в соответствии с которыми образуются живые организмы. Так химия породила биологию.

Со все возрастающей скоростью в организмах эволюционировали коммуникационные сети, которые мы называем нервной системой и которые способны координировать все более и более сложные функции тел, а также их поведение, позволяющее организмам выжить. Нейроны нервной системы образовали головной мозг, способный осуществлять сложную мыслительную деятельность. Так возникла нейробиология, а мозг стал центром хранения и обработки информации. От атомов и молекул мы добрались до ДНК и мозга. Следующий шаг сделал только человек.

Мозг млекопитающих обладает одной способностью, которой нет ни у каких других животных: мы можем мыслить иерархически, понимать строение форм и рисунков, состоящих из различных элементов, представлять эти структуры в виде символов и использовать символы в еще более сложных структурах. Данный процесс реализуется частью головного мозга, называемой новой корой (неокортексом). У человека эта способность развита настолько сильно, что можно говорить не о рисунках и формах, а об идеях. Путем бесконечного рекурсивного процесса мы способны создавать еще более сложные идеи. Этот широкий спектр рекурсивно связанных идей мы называем знанием. Только Homo sapiens обладает знаниями, которые эволюционируют, растут по экспоненциальному закону и передаются от одного поколения другому.

Наш мозг создал еще один уровень абстракции, на котором используется наш разум и отставленный большой палец руки; с помощью таких приобретений мы изменяем мир и создаем орудия труда. Эти орудия – новая форма эволюции, и на ее уровне нейробиология породила технологию. И благодаря нашим орудиям возможности расширения наших знаний беспредельны.

Первым изобретением человечества стал рассказ – мы создали разговорный язык, который позволил нам передавать мысли словами. Позднее, научившись выражать мысли с помощью специфических символов, мы создали письменность. Письменный язык значительно расширил способность нашего мозга накапливать и расширять знания, составленные из рекурсивно структурированных идей.

Существуют разные мнения относительно того, могут ли другие животные, например шимпанзе, выражать иерархические идеи с помощью речи. Шимпанзе способны выучить ограниченный набор языковых символов и использовать их для общения с дрессировщиками. Однако очевидно, что существуют пределы сложности структурных знаний, которыми могут оперировать обезьяны. Произносимые ими предложения представляют собой определенные простые последовательности существительных и глаголов, и им не дана присущая человеку способность беспредельного усложнения языковых конструкций. В качестве занимательного примера сложности человеческой речи советую прочесть хотя бы одно из удивительных многостраничных предложений Габриэля Гарсиа Маркеса: его новелла «Последнее путешествие корабля-призрака» состоит из одного единственного предложения, которое прекрасно воспринимается как на испанском, так и на английском языке[2][3].

Главная мысль трех моих предыдущих книг («Эпоха мыслящих машин» (The Age of Intelligent Machines), написана в 1980-х и опубликована в 1989 г.; «Эпоха духовных машин» (The Age of Spiritual Machines), написана в конце 1990-х и опубликована в 1999 г., и «Сингулярность уже близка» (The Singularity Is Near), написана в начале 2000-х и опубликована в 2005 г.) заключается в том, что эволюционный процесс имеет тенденцию ускоряться (за счет усложнения абстракций), и его результаты по сложности и возможностям изменяются экспоненциально. Я называю этот феномен «законом ускорения отдачи» (ЗУО), и он имеет отношение как к биологической, так и к технологической эволюции. Самый яркий пример действия закона заключается в предсказуемом экспоненциальном росте объема памяти и производительности информационных технологий. Эволюция технологий привела к созданию компьютера, который, в свою очередь, позволил в значительной степени расширить наши знания и связать между собой информацию из разных областей знания. Интернет также является подходящим и выразительным примером способности иерархической системы охватывать большой объем информации, сохраняя при этом свою структуру. Сам мир устроен по принципу иерархии: деревья имеют ветви, на ветвях растут листья, на листьях есть жилки. Дома имеют этажи, на этажах расположены комнаты, в комнатах есть двери, окна, стены и полы.

Мы создали такие инструменты, которые позволили нам понять наше собственное биологическое строение. Мы быстро учимся обратному проектированию (воспроизведению) информационных процессов, лежащих в основе биологических законов, включая законы функционирования нашего собственного мозга. Теперь у нас в руках есть «объектный код» жизни в виде человеческого генома, что само по себе является удивительным примером экспоненциального роста знаний: за последние двадцать лет объем секвенированных генетических последовательностей в мире ежегодно увеличивался почти вдвое. С помощью компьютеров мы можем моделировать процессы трансляции последовательностей ДНК в последовательности аминокислот, которые складываются в трехмерные белковые структуры, являющиеся основой всей биологии. По мере экспоненциального роста компьютерных возможностей увеличивается сложность белковых структур, упаковку которых мы можем моделировать. Мы также способны моделировать взаимодействия между белками, происходящие за счет трехмерных межатомных сил. Углубление наших биологических знаний является важнейшим условием открытия секретов разума, которым наградила нас эволюция, и создания с помощью этих биологических концепций еще более разумных технологий.

Эмили Дикинсон (1830–1886) – американская поэтесса. Стихотворение в пер. А. Гаврилова. Здесь и далее прим. автора и переводчика.

Вот одно предложение из романа Габриэля Гарсиа Маркеса «Сто лет одиночества».

Аурелиано Второй поначалу не заметил этот кошачий вокализ, но на следующее утро после завтрака почувствовал, что его уши сверлит какое-то жужжание, более переливчатое и пискливое, чем дробь дождя, а это, оказывается, Фернанда бродила по дому, громко причитая – для того, мол, ее воспитывали, как королеву, чтобы стать ей прислугой в сумасшедшем доме, жить с мужем – лодырем, безбожником, развратником, который только и знает, что валяется на кровати брюхом кверху и ждет не дождется манны небесной, а она работает-надрывается, везет на себе хозяйство, которое на глазах рушится, где столько всего надо сделать, столько на своем горбу вывезти, столько дыр залатать каждый Божий день с утра и до вечера, что, как ляжет она в постель, так в глазах рябит и мутится, и никто ведь потом не скажет: доброе утро, Фернанда, хорошо ли ты отдохнула, Фернанда, никто не спросит, хотя бы из вежливости, почему, мол, ты со сна такая бледная, с черными кругами под глазами, хотя, конечно, она и не ждет таких слов от этой семьи, где в общем-то всегда всем она была в тягость, чуть ли не ноги об нее вытирали, как на пугало огородное на нее глядели, по углам шушукались и злословили, называя ее ханжой, называя ее лицемеркой, называя ее хитрой бестией, и даже Амаранта – царствие ей небесное – не постеснялась громко сказать, что она, Фернанда, из тех, кто посты соблюдает не для духа, а для брюха – Господи, что за выражение, – а она все это покорно сносила по воле Божьей, но больше терпеть не будет, после того как этот мерзавец Хосе Аркадио Второй сказал, что семья стала гибнуть из-за того, что впустила в дом самодурку, – только послушать! – своевольную самодурку, прости, Господи, чуть ли не изуверку из породы тех гнусных изуверов, которых правительство посылает убивать рабочих, и – скажите на милость – он при этом имел в виду не кого-нибудь, а ее, крестницу герцога Альбы, даму такого знатного происхождения, что жены президентов зеленели от зависти, дочь такого древнего рода, что имеет право подписываться одиннадцатью испанскими фамилиями в ряд, и вообще она единственная смертная в этом нечестивом городишке, которая не опростоволосится, если надо накрыть стол на шестнадцать персон, хотя бы потом этот забулдыга, ее муж, и говорил, корчась от смеха, что столько ложек и вилок, ножей и чайных ложечек нормальным людям не требуется, разве что сороконожкам, а ведь она тут одна-единственная, кто во сне может ответить, когда положено белое вино подавать, и с какой стороны, и в какой бокал наливать, а когда – красное, и с какой стороны, и в какой бокал, не то что эта недоучка Амаранта, царствие ей небесное, которая думала, что белое вино пьют днем, а красное вечером, и она, Фернанда, единственная на всем побережье может похвастаться тем, что пользуется ночью не чем иным, как золотым горшком, хотя полковник Аурелиано Буэндия, царствие ему небесное, имел наглость спросить, ехидный франкмасон, уж не за то ли ей такая привилегия, что из нее не говно, а хризантемы лезут, подумать только, так и сказал, а Рената, ее родная дочь, которая не постеснялась подглядеть, как она в спальне по-большому делает, поддакивает, что горшок и вправду из золота и весь в гербах, но внутри – говно как говно, дерьмо человечье, да еще и похуже, потому как это – дерьмо изуверское – подумайте, родная-то дочь! – вот почему и знает она, Фернанда, цену истинную членам этой семьи, но в любом случае имеет право ожидать от мужа большего уважения, ибо, худо-бедно, он ей муж, Богом посланный, сам ее взявший в дом, законный насильник, который по своей и Божьей воле возложил на себя ответственность за то, что лишил ее родительского крова, где жила она без забот и хлопот, плела венки погребальные ради собственного удовольствия, ибо ее крестный отец прислал письмо за собственной подписью и скрепленное сургучной печатью своего перстня, дабы предупредить, что ручки его крестницы не предназначены для дел мира сего, разве только для игры на клавикордах, тем не менее ее муж-болван увез ее из дому, невзирая на все предупреждения и предостережения, и бросил в этот адский котел, где от жары задохнуться впору, и, не дождавшись конца Великого поста, уже отправился из дому со своими бродячими сундуками и со своим дурацким аккордеоном прелюбодействовать с потаскухой, у которой достаточно посмотреть на задищу – ладно, слово уже сказано, – достаточно посмотреть, как она вертит своим кобыльим крупом, чтобы узнать, кто она такая: полная противоположность ей, Фернанде, которая всегда остается дамой – во дворце или в свинарнике, за столом или в постели, прирожденной дамой, почитающей Господа своего, послушной его законам и покорной его предначертаниям, и с которой, конечно, нельзя вытворять всякие гнусные штучки, привычные для той, другой, готовой на все мерзости, как французские шлюхи, да она похуже и этих, ведь, если подумать, они все же имеют совесть вешать красный фонарик на двери, а подобные гадости, будьте уверены, не проделаешь с единственной возлюбленной дочерью доньи Ренаты Арготе и дона Фернандо дель Карпио, и прежде всего этого гранда, этого, без сомнения, святого человека, истинного христианина, кавалера ордена Гроба Господня, из тех, кто Божьей милостью не подвержен тлену могильному и чья кожа сохраняет свежесть и лоск атласного платья невесты, а глаза – живость и чистоту изумрудов…

(Перевод с испанского М. Былинкиной.)

Рассказ многократно переводился и на русский язык; см. например, перевод Р. Рыбкина в сборнике «Последнее путешествие корабля-призрака» (М.: Пресс Лтд, 1994).

Р. Курцвейл – Как создать разум (“How to create a mind”). Краткий обзор книги

А для тех, кто сомневается, стоит ли покупать и для всех интересующихся предлагаю этакий обзор: а что же именно хотел сказать автор?

В книге 11 глав + эпилог всего на 321 страницах, так что для тех, кто знаком с английским (а Рэй любит и знает английский язык 🙂 ), знакомство с книгой не займет много времени, вполне можно освоить за выходные.

Когда я делал предзаказ, я почти был уверен, что получу мануал, где будет подробно расписано, как, собственно, сделать разум и захватить мир. Реальность, как водится, ввела свои коррективы. Оказалось, что книга в основном представляет этакий экскурс в историю философии вообще и вычислительной техники в частности. Собственно методам, используемым Рэем в его проектах (таким как, например, проект по распознаванию речи), отведена всего одна глава. До этого – в основном история, как к этим методам пришли, после этого – почему именно эти методы нужно воспринимать как рецепт создания разума.

Итак, пройдемся по главам: введение и первые две главы (“Мысленные эксперименты над миром” и “Мысленные эксперименты над мышлением”) в лучших традициях “начинания издалека” повествуют о том, как человеческая мысль развивалась и какие изобретения были сделаны на кончике пера. Любителям истории будет интересно, для всех остальных – познавательно. Правда уже во второй главе он акцентирует внимание на принципиальных моментах, на которых будет строиться дальнейшая теория “мыслетворения”:

— “… наши воспоминания последовательны по своей природе. Они могут быть воспроизведены в том же порядке, что и запомнены. Мы не можем получить прямой доступ к воспоминаниям в произвольном порядке.”
— “В мозгу нет картинок, видео или звуков. Все наши воспоминания хранятся как последовательности паттернов (тут я даже не знаю какое слово правильно бы передало смысл). Неиспользуемые воспоминания угасают со временем.”
— “Мы можем распознать объект даже по его части (зрение, слух, осязание) и даже если объект подвергся значительным изменениям. Наше восприятие обладает способностью выделять характеристики, неподверженные изменениям в реальном мире.”
— “Наше сознательное восприятие на самом деле зависит от того, как мы думаем в данный момент. Т.е. наш мозг постоянно предсказывает, что должно случиться в следующий момент, и что мы должны почувствовать. Это ожидание и влияет на наше восприятие.”
— “Наша память – не список из тысячи запомненных действий, а скорее каждое из наших запомненных действий есть тщательно разработанная иерархия вложенных действий. Та же самая иерархичность проявляется и в нашей способности распозновать объекты и ситуации.”

Читая это, у меня было чувство, что где-то я это уже видел. Ну да, конечно – Джеф Хоккинс (Jeff Hawkins), On Intelligence. Оч советую, кстати. Собственно, это и есть набор неких требований собранных вместе, которые изобретатели искусственного интеллекта и пытаются воплотить в своих творениях.

Четвертая глава уже начала приносить сюрпризы. Описывая биологию неокортекса, он ссылается на Blue Brain Project и на слова его создателя, Генри Маркрама (Henry Markram), о найденых группах нейронов, в которых синаптические связи и их свойства хорошо предсказуемы и неслучайны. Причем сам Маркрам отводит им роль элементов врожденной памяти, а Курцвейл – роль тех самых “элементарных распознавателей” (в этих группах же как раз около 100 нейронов). Дальше в этой главе идет про 3-мерную магистраль данных, идущую через весь неокортекс, открытую в марте этого года, про нейропластичность, обеспечиваемую единым методом обработки сигналов во всем неокортексе и про возможную роль dendritic spines в обучении.

Пятая глава полностью посвящена “старому” мозгу, тому что не неокортекс. Пути сенсорной информации, роль таламуса, что такое гиппокамп, роль допамина и серотонина для страха и удовольствия, в общем то, что мы обсуждали. Интересно, но очень сжато. В качестве вывода к главе – для задач, описанных выше, нам вовсе незачем изучать старый мозг. Что ж, ему виднее.

Глава шестая – короткая глава о человеческих способностях, креативности и любви. На самом деле ни о чем. Хотите узнать интересное – читайте AlexeyR.

И вот к седьмой главе мы, наконец, пришли к заявленному в названии: цифровой неокортекс из биологического. Много из истории компьютерного моделирования мозга, откуда есть пошли нейронные сети, роль классификаторов и скрытых моделей Маркова, немного про генетические алгоритмы и как их стоит применять, чуток про Lisp и Джефа Хокинза. Много про Watson и Jeopardy!, но не как он работает (про это чуть-чуть совсем), а как это круто и важно! Целый раздел “Стратегия создания мозга”, в котором кратко резюмируются методы и как их стоит применять и чего еще было бы неплохо добавить. Очень описательная глава, практически никакой конкретики.

Глава 8 – Мозг как компьютер. Глава о Тюринге, фон Неймане и Беббидже. В общем-то мне это еще в школе на информатике рассказывали. А вам?

И дальше начинается философия: глава 9 – мысленные эксперименты с мозгом. Тут мы узнаем, что такое сознание через примеры с зомби и квалией, про Пенроуза с его квантовой теорией сознания (Рэй его не одобряет), про веру, разницу восприятий мира восточными и западными людьми, свободу воли, детерминированность/предсказуемость жизни, клонирование сознания. Очень интересные темы для цивилизованной беседы в кругу друзей, но заявленная-то тема была про создание мозга, а не как этот мозг впишется в нашу реальность.

10 глава в этой книге добавлена исключительно потому, что Рэй очень любит делать прогнозы :). Она так и называется – закон экспоненциального роста технологий (в вольном переводе). И обсуждает он свои старые прогнозы из книги The singularity is near.

Ну и глава 11 наконец – возражения, т.е. что говорят другие люди по поводу его подхода. И большая часть главы посвящена Полу Аллену. Да, тому самому. У них давний междусобойчик. Пол оказался неправ со всех сторон.

Вот такая вот книжка. Очень художественная. Практическая ценность, особенно для тех, кто, например, прошел онлайн курс ИИ в Стэнфорде, стремится к нулю, но для общего развития в качестве книжки перед сном – вполне.