Беседы об информатике

Вопрос непростой. Различных аргументов как за создание искусственного разума, так и против его создания великое множество. Но есть соображение, достаточно очевидное. Человек в огромной степени подвержен влиянию внешней среды. Понизится температура его тела на каких-нибудь десять градусов — и ни о каком мышлении не может быть и речи. То же самое справедливо для нагревания, изменения состава воздуха и многого-многого другого. Одним из поводов создания ЭВМ и послужило стремление создать систему, которая вытерпела бы если не все, то, во всяком случае, гораздо большие изменения в окружающей среде, чем это возможно для человеческого организма.

Но из чего делать искусственный разум? Может быть, имеет смысл постараться скопировать живую клетку? Существует много сторонников метода создания инженерных конструкций путем копирования у живой природы. Строго говоря, с этого мы и начали. Конструкция игрушки «Мужик и медведь» и спроектированного нами аппарата для решения задачи о волке, козе и капусте основана на тех же исходных принципах, что и живая клетка.

Да-да, не удивляйтесь! И в том и в другом случае операции по переработке информации выполняются за счет перемещения в пространстве некоторых объектов. Только в наших устройствах перемещаются рычаги да защелки, а в клетке — молекулы.

Любое механическое перемещение — процесс относительно медленный. Подобный путь сразу показался инженерам недостаточно эффективным. Вспомните — женщина требовала быстрых реакций на свои капризы. С самой большой в природе скоростью распространяются электромагнитные поля, в частности, движется электрический ток. Без особых колебаний инженеры пришли к выводу, что, как сейчас говорят, носителями информации в ЭВМ должны быть явления электромагнитной природы. Электромагнитное явление, переносящее информацию, получило название сигнала.

Какому основному требованию должны отвечать электромагнитные сигналы для использования их в качестве переносчиков информации? Читатель уже достаточно подготовлен к тому, чтобы сразу ответить на этот вопрос. Должно быть несколько сигналов, отчетливо различающихся друг от друга. Точно так же, как отличаются друг от друга четыре нуклеотида, двадцать аминокислот, правое и левое положения рычажка. Проблема создания ЭВМ свелась к тому, чтобы научиться управлять электромагнитными явлениями и каждый раз получать какой-то один среди заданного разнообразия сигналов.

У себя дома вы управляете электромагнитными явлениями, а попросту говоря, зажигаете и гасите свет, включаете и выключаете телевизор. Делаете вы это с помощью выключателя, представляющего собой пару механических контактов, которые могут быть замкнуты или разомкнуты. В первых ЭВМ, которые условно отнесем к нулевому поколению, также использовались механические контакты. Они размыкались или замыкались при пропускании тока через обмотку электромагнита. Такая конструкция получила название электромагнитного реле.

Что любопытно? С помощью электромагнитных реле с одной-единственной парой контактов принципиально можно построить устройство, способное решать любые задачи по переработке информации. Электрические сигналы при этом имеют одно из двух значений. Например, контакт замкнут, ток течет — единица. Контакт разомкнут, ток не течет — ноль. Иными словами, с помощью реле создают электрические сигналы, передающие значения двоичных символов.

Реле с нормально замкнутым контактом реализует Булеву операцию НЕ. Действительно, ток течет в обмотке электромагнита (на входе обмотки единица), контакт разомкнут, и в его цепи ток отсутствует (на выходе цепи контакта ноль). В цепи обмотки электромагнита ток не течет (на входе ноль), контакт замкнут, в его цепи течет ток (на выходе единица). Два реле, контакты которых включены параллельно, реализуют операцию ИЛИ, а два реле, контакты которых включены последовательно, реализуют операцию И. Как говорится, что и требовалось доказать.

Операции, выполняемые электромеханическими реле над электрическими сигналами, составляют функционально полную систему. Следовательно, с их помощью можно создать устройство, способное решать любую задачу по переработке информации, в том числе творческую.

В гостях у муз

По всей вероятности, здесь стоит сделать небольшое отступление. Не кажется ли вам, что как-то уж очень легко мы расправляемся с понятиями «творчество», «мышление», «разум», сводя все к каким-то там замыканиям и размыканиям?