Демон Дарвина. Идея оптимальности - Горбань А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Для физики твердого тела сборные модели часто должны в конечном итоге использоваться при описании “жизни” элемента из технического устройства и это описание должно быть достаточным для проектирования. Цель сборки приходит из приложений.
Представима ли прикладная цель теории эволюции? Мы полагаем, да. Здесь наш рассказ приобретает фантастическую окраску, но не потому, что речь пойдет о невозможном, нет. Возможное, но еще не существующее -такой статус имеет предмет обсуждения.
Когда речь идет об эволюции техносферы, то в действительности имеется в виду эволюция человеческой мысли и деятельности. Без них техносфера есть собрание полезного хлама, который может только стареть и разваливаться. Человечество подошло к такому порогу, когда оно может запустить управляемую эволюцию техносферы по законам Жизни. Эта “техносфера № 2” будет в то же время и “Жизнью № 2”. Не придумывание шагов эволюции, а ее запуск, создание базы, рамок, основных правил -таковы примерно будут функции человека в этой системе. А шаги
172
эволюции техносфера № 2 будет делать сама. Вплотную к этому подошли некоторые проекты “думающих” машин 5-го поколения.
Создание “техносферы № 2” - это не бионика и не биотехнология (хотя, конечно, может содержать в своей элементной базе и бионические и биотехнологические элементы). Имея такую прикладную проблему в качестве одного из основных мотивов деятельности, теория эволюции получит новые стимулы к развитию, а моделирование эволюционной динамики - конкретные цели.
“Только кончив задуманное сочинение, мы уясняем себе, с чего нам следовало бы начать” (Блез Паскаль). Впрочем, это уже другая история.
PS. За то время, что книга шла к издательству, а от него - к читателю, произошли изменения, подтверждающие: время фантастического проекта “Техносфера № 2” пришло. Движение начинается с компьютеров. В машинах шестого и, отчасти, пятого поколений совершаются переходы от программирования к обучению и от моделей, составляемых человеком, к самостоятельно эволюционирующим системам связей. (См.: На пути к искусственному интеллекту. - М.: Мир, 1987; Гуляев Ю. В. И др. На пути к эволюционной информатике //Вестник АН СССР. - 1987. - Вып. 11) Переход к таким машинам столь радикален, что естественнее относить их не к шестому поколению, а ко второму царству (по аналогии с биосистематикой). Имеют они и свое “филогенетическое древо”, не такое, как у обычных программируемых машин.
Для машины второго царства надо ставить формализованные цели и организовывать “контакт с действительностью”. Остальное они, набираясь опыта, сделают сами. При этом используются, конечно, алгоритмы эволюционного процесса. Адаптация имеет свои минусы: трудно
учитывать концептуальные ограничения, а без этого система может плохо работать в ситуациях, далеких от встречавшихся ранее. Для программируемых машин таких проблем не возникает. Хорошо бы соединить достоинства двух царств, гибко сочетая программируемость и адаптацию.
В группе красноярских эволюционистов (к которой принадлежим и мы) также начаты разработки, посвященные машинам второго царства (Охонин В.А. Вариационный принцип в теории адаптивных сетей// Красноярск. Препринт № 61 -Б, ИФ СО АН СССР, 1987; Горбань А.Н., Россиев Д. А. Нейронные сети на персональном компьютере. Новосибирск: Наука, 1996. 276 с., Горбань А.Н. Обучение нейронных сетей.- М.: изд. USSR-USA JV "ParaGraph", 1990.- 160 с., Горбань А.Н., Фриденберг В.И. Новая игрушка человечества // МИР ПК, 1993, № 9. Горбань А.Н. Нейрокомпьютер или аналоговый ренессанс // МИР ПК, 1994, № 10).
Вкратце идея такова: вычислительная машина состоит из большого числа параллельно работающих автоматов - нейронов, связанных между
173
собой. Обучение состоит в оптимизации связей градиентным методом или его модификациями. Сдвиги за шаг обучения вычисляются самой сетью автоматов в акте двойственного функционирования (также в параллельном режиме). Обыкновенная двойственность (метод множителей Лагранжа) удачно ложится на структуру параллельных самооптимизирующихся сетей. В Красноярске такие сети существуют в виде программных имитаторов на обычных ЭВМ, решают при этом задачу коммивояжера, играют в простые игры, распознают образы. Машины второго царства - это еще не техносфера № 2, но они могут породить ее.
КОММЕНТАРИИ К СПИСКУ ЛИТЕРАТУРЫ
Во многих публикуемых статьях и книгах мелькает фраза: список литературы не претендует на полноту. Количество выходящих изданий столь велико, что хорошо, если список литературы претендует на полноту и “во втором приближении ”, т.е. библиография, данная в литературе из списка, полноценно отражает состояние области науки. Но это достигается не всегда. Иногда возникает впечатление, что по поводу одной проблемы могут возникать не взаимодействующие между собой направления науки, развивающиеся одновременно, но никак не связанные: представители одного не читают трудов другого.
Наш список эклектичен и заведомо не полон, но довольно представителен во втором приближении. Он включает в основном те работы, которые цитировались в тексте. По возможности для ссылок выбирались популярные статьи и книги на русском языке, изучение которых не требует предварительной подготовки. Из приведенного списка можно выделить несколько кругов чтения.
