«Скоро нам понадобится машиногогика» — Вадим Филиппов о современных нейротехнологиях

«Мир неспроста вкладывает гигантские средства в изучение мозга»

Сегодня возникает поток патентуемых технологий, которые станут основой искусственных когнитивных систем (ИКС), способных не хуже людей анализировать смысл текстов, изображений, управлять роботами и техническими объектами.

Значит, обещания «пересадить» человеческий мозг в компьютер близки к реальности?

Я думаю, что пока это фантастика. Я вижу будущее с точки зрения инновационного предпринимателя, чья задача — выпускать полезные продукты.

Расскажите об этом подробнее.

Сегодня в области моделирования мозга и разработки нейроморфных систем за рубежом осуществляется множество проектов: от межгосударственных до корпоративных.

К примеру, важное значение имел европейский «Blue Brain Project», реализовавшийся с 2005 году под руководством Генри Маркрама. В рамках этого проекта прояснились организация и работа кортикальных колонок — базового вычислительного модуля живого мозга. На основе полученных результатов в 2013 году стартовал мегапроект «Human Brain Project», сравнимый по вложениям с Большим адронным коллайдером.

Американцы, почувствовав, что могут отстать от Европы, также взялись за масштабный труд: в 2013 году Барак Обама выступил с президентской инициативой BRAIN. Исследования по этому проекту за 10 лет должны обеспечить построение моделей нервных систем нескольких организмов, в том числе человека. Для этого создают принципиально новые технологии картирования структуры нейросетей мозга — коннектома.

Усилия правительственных структур дополняют проекты американских компаний.

Крайне интересен проект «The Machine» корпорации HewlettPackard по созданию принципиально новой компьютерной архитектуры на основе мемристоров — первых неорганических материалов, функционально подобных синапсам живого мозга.

И это лишь некоторые из множества проектов создания нейроморфных систем за рубежом. Перед новыми когнитивными и робототехническими системами, как и перед странами, которые их создадут, мы можем оказаться в положении индейцев перед войсками Кортеса.

ИКС грозят отставшим порабощением?

Кто построит нейроморфные системы первым, обеспечит себе лидерство на весь следующий технологический уклад, минимум до 2070-х годов. Как только создадут первый нейроморфный процессор, произойдет прорыв — процессор будет делать все, останется его совершенствовать, добавлять новые формы «мышления» и «поведения». Появление ИКС за рубежом, при их отсутствии в России, приведет к технологическому, экономическому, военному, социальному, семантическому и политическому господству стран, создавших эти системы. Кроме того, ИКС смогут развиваться гораздо быстрее, чем наша способность понимать их все увеличивающуюся сложность.

Я не очень верю в курцвейловскую сингулярность после создания интеллектуальных систем, так как думаю, что сложность мира будет возрастать по мере проникновения в глубь материи пропорционально имеющимся интеллектуальным возможностям — просто в силу самой природы окружающей нас бесконечности, но, безусловно, создание ИКС будет означать очень серьезное ускорение развития.

Вот почему важно осуществить российские проекты по созданию нейроморфных когнитивных систем. Нам нужна трезвость и компетентность в реализации НТИ, ибо ошибки в нынешних условиях обернутся для страны фатальной неудачей.

«Мы строим „кортикоморфные“ нейросети, то есть подобные коре мозга»

Наши сети, над которыми мы работаем сегодня, обеспечивают запоминание, припоминание ассоциаций, их ветвление, логику, торможение ошибочного и, наконец, синтез знания как ассоциативную рекомбинацию. Важным элементом нейросетей служат различные кодирующие семантические объекты, так называемые «нейроны бабушки», прототипом которых в живом мозге являются пирамидальные нейроны.

Мы пытаемся заставить модели создаваемых нами кортикальных колонок обрабатывать существующие типы ассоциативных оснований — отношений информации, поступающей в нейросеть в данный момент времени, к ранее усвоенным знаниям сети. Ведь ситуации в жизни никогда не повторяются.

Например, оформляя командировку к нам, вы могли услышать разные вопросы: «Вы летите в Тюмень сегодня?», «Куда вы сегодня летите?», «Зачем вам лететь в Тюмень, если можно встретиться в Москве?» — и на любой вопрос вы адекватно отвечаете. Почему? Потому, что, как мы считаем, в языке и в любых других сигнальных системах есть 24 способа ассоциативной рекомбинации, и мы делаем нейросети, которые могут справиться с любым из них.

«В качестве прикладного применения этих технологий мы работаем над созданием вопросно-ответной системы»

Начиная с двух лет у человека появляется потребность задавать вопросы и получать на них ответы для формирования представлений о реальном мире и поведения в нем.

Проблемой является то, что существующие технические системы все еще плохо отвечают на вопросы человека. Мы намерены создать и вывести на рынок новый класс технологий — программные кортикоморфные искусственные когнитивные вопросно-ответные системы, обеспечивающие максимально просто адекватные ответы на вопросы пользователя. Скажем, для получения медицинских, правовых или технических консультаций, повышения квалификации, поиска товаров и услуг, взаимодействия с государственными и бизнес-структурами.

По прогнозу компании MarketsandMarkets, рынок таких систем вырастет к 2020 году до 13,4 млрд долларов.

«Сегодня мы знаем, как перейти к принципиально более развитому машинному интеллекту, оперирующему смыслами»

Машину можно будет учить, как человека?

Да, чему научим, то и воспримет. Причем параллельно с усвоением новых представлений машина будет определять свое собственное отношение к объекту, исходя из опыта своей, машинной жизни. У машин, безусловно, появится субъективность.

Я недавно сказал нашему известному педагогу, академику РАО Владимиру Загвязинскому, что скоро нам понадобится машиногогика. Может быть, подкрепленная некоторой технологией импринтинга. Дети готовы к нему часто лучше, чем взрослые ученые.

Считаю, что пришло время организовывать кружки юных нейромоделистов, нейросетевых разработчиков для школьников 6−7 классов. Тогда на младших курсах университетов через проектный подход можно вырастить из них толковых специалистов.

В обучении максимум зависит от способности ребенка и среды, в которой он находится. Никакая генетика не реализуется, если вовремя не проходит обучение. Мозг тренируется, как мышцы, и тут важны критические периоды развития: зрение — до полугода, речь — до двух-трех лет, вербальное логическое мышление и мотивация — до четырех. Работая на нашем программном комплексе, шестиклассники уже сами придумывали упрощенные модели генератора центрального ритма аллюров животных — шаг, бег, рысь, галоп. Они рисовали архитектуру нейросети на экране в нашей программе и получали на выходе необходимую управляющую последовательность.

Автор: Елизавета Понарина