Страница 8 из 12
В рамках биологических наук также интересна генетика как наука о передачи наследственной информации между поколениями. Эта наука проявляется как на самом нижнем, субклеточном уровне, когда рассматриваются молекулы, переносящие генетическую информацию, и весь биомолекулярный комплекс, необходимый для воспроизводства этих молекул и построения на их основе клеток и организмов, так и на самом высоком уровне организации живой материи, на котором репликаторами являются не молекула, а целые организмы.
Если подниматься ещё выше в уровнях организации живой материи и выйти за пределы одного организма, то здесь можно найти «супер-организмы», состоящие из большого числа отдельных особей и умеющие решать задачи, которые отдельным особям недоступны – человеческие организации, стаи у животных, рои у насекомых. Взаимодействие между отдельными особями и их группами является той причиной, по которой в таких супер-организмах могут проявляться эмерджентные свойства, в том числе и так называемый «роевой» или организационный интеллект, который по своей силе превосходит уровень интеллекта каждого отдельного организма, входящего в рой. На этом уровне работают такие науки, как социология у человека и этология у животных, если говорить общо. Поэтому эти науки также можно отнести к наукам о жизни.
Перечисленные уровни организации живой материи и соответствующие им комплексы наук можно кратко обрисовать при помощи схемы, показанной на следующем рисунке.
Уровни организации жизни и соответствующие им научные дисциплины
Интерес вызывает то, что все перечисленные аспекты и нюансы организации жизни на всех уровнях имеют своё соответствие в такой научной дисциплине, как искусственный интеллект. Действительно, искусственный интеллект, как направление научных исследований, зародился в середине XX века для решения важной задачи – определения природы интеллекта, разума и даже сознания самого человека. Построение искусственного разумного создания не являлось (и не является) самоцелью этой науки, так как представляет собой всего лишь средство получения данных на основе разрабатываемых математических моделей, реализуемых in silico для проведения многочисленных экспериментов, связанных с когнитивными процессами человека и высших животных. Но вместе с развитием искусственного интеллекта внутри него появлялись направления, которые рассматривают различные стороны и проявления жизни на всех рассмотренных уровнях.
Действительно, клеточный уровень организации жизни может быть смоделирован в рамках теории многоагентных систем, как это уже упоминалось. Все генетические принципы развития жизни и передачи информации из поколения в поколение моделируются в рамках эволюционного подхода к искусственному интеллекту. Вычислительные процессы в естественных нейронных сетях моделируются машинным обучением и искусственными нейронными сетями, которые получили самый мощный заряд развития при получении важных результатов в области глубокого обучения. Логические процессы мышления, супервентные над вычислительными процессами нейронных сетей, нашли своё отражение в символьном подходе искусственного интеллекта. Целостный организм изучается в робототехнике и теории воплощённого искусственного интеллекта, в которой широко применяются гибридные когнитивные архитектуры для решения широкого ряда задач мыслительного характера. И, наконец, на уровне супер-организмов вновь проявляется теория многоагентных систем.
Этот тезис можно проиллюстрировать следующей схемой.
Уровни организации жизни и направления искусственного интеллекта
Здесь важно отметить, что эволюционный подход, который охватывает, по сути, все уровни организации жизни и позволяет находить и создавать решения во всех направлениях искусственного интеллекта, открывает путь к так называемой «искусственной жизни» – научной дисциплине, которая изучает жизнь через моделирование жизненных процессов в компьютерных или иных моделях.
Всё это позволяет предположить, что жизнь может быть не только биологической в своей основе. Действительно, некоторые философы и учёные некоторое время назад начали говорить о том, что в основе жизни лежат информационные процессы – аналогичные метаболизму и репликации в биологическом смысле. И вот в 2017 году шведский учёный-космолог Макс Тегмарк публикует книгу «Жизнь 3.0», в которой вводит шкалу развития жизни и детально обсуждает три последовательных категории, через которых проходит жизнь как таковая. Вот они:
Жизнь 1.0: основа этой формы жизни – эволюционные изменения, записываемые в генетический код. Из этой формы жизни всё пошло, она вездесуща и является основой всего. Но любая адаптация к изменяющейся окружающей среде должна быть получена и закреплена через случайный подбор в рамках непрерывно исполняемого генетического алгоритма. Представители этой версии жизни не могут самостоятельно изменять ни свой «хард» (физические оболочки, тела), ни свой «софт» (навыки, умения, символьная информация), но полагаются только на слепую силу эволюции. Чаще всего под этим термином понимается именно органическая форма жизни – начиная от простейших до высших животных, не обладающих разумом. Впрочем, высших животных можно отнести к версии жизни 1.1 – они, всё-таки, могут учиться и в некоторых очень ограниченных случаях могут передавать полученные в рамках жизненного опыта одного организма навыки другим организмам (обучение по аналогии), но у них нет развитой символьной системы для фиксации жизненного опыта и личной памяти на внешних носителях как для отдельных индивидуумов, так и целых их сообществ – в любом случае любая адаптация даже Жизни 1.1 должна быть зафиксирована в генах, чтобы передаться дальше через поколения.
Жизнь 2.0: в отличие от предыдущей версии жизни представители этой версии могут фиксировать свою личную память и свой жизненный опыт на внешних носителях информации при помощи специальной символьной системы – в случае человека при помощи естественного языка. Это значит, что эволюция представителей этой версии жизни всё также в долговременной перспективе воздействует на их «хард» и «софт», но сами представители этой версии жизни могут воздействовать на свой «софт», изменяя его. Под «софтом» понимаются навыки, умения, образ мышления, когнитивные способности, паттерны поведения – всё то, что можно обобщить термином «культурный код». С развитием абстрактной символьной системы, которой является язык для человека, изменение «софта» стало обычным делом. При этом сами такие изменения по концепции «мемов» Ричарда Докинза могут эволюционировать в той же манере, как и гены, являющиеся информационной основой «харда» таких существ. Другими словами, культурные мемы сами по себе становятся эволюционирующими сущностями, которые «живут» в «софте» представителей жизни 2.0. Но эта версии жизни отличается тем, что свой «хард» представители этой версии жизни всё ещё не могут менять. В этом смысле человека как биологический вид уже можно отнести к версии 2.1, так как некоторые изменения в свой «хард» люди вносить уже научились – речь идёт о разного рода протезах, в том числе бионических, нейроимплантах и других подобных технологиях.
Жизнь 3.0: эта форма жизни состоит из «существ», которые могут по своему собственному проекту менять не только свой «софт», как представители предыдущей версии, но и «хард» в полной мере. Фактически, эта версия жизни представляет собой чистую функциональность, которая может быть реализована, скопирована или даже перенесена на любой физический носитель, если речь идёт о физическом мире. По идеям, изложенным в книге Макса Тегмарка, к этой версии жизни можно будет отнести системы сильного искусственного интеллекта, воплощённые в объективной реальности. Именно воплощённый искусственный интеллект сможет самостоятельно менять как свои кибернетические тела, так и их функциональную начинку. Со вторым, то есть с изменением своей функциональности, уже сегодня всё обстоит в целом понятно – ещё в середине XX века на теоретическом уровне были разработаны формальные механизмы изменения исходного кода программ изнутри самого исходного кода, и потом эти идеи были реализованы в таком языке программирования, как ЛИСП, что потом также нашло отражение в его наследниках. Первая же характеристика жизни 3.0, то есть способность изменять свой «хард», может быть основана на теории самовоспроизводящихся автоматов Джона фон Неймана. На текущий момент на Земле нет представителей этой версии жизни.