Волны на берегу Дуная (окончание)

Окончание. Начало в предыдущем номере журнала.

Базовая лаборатория проводит фундаментальные и прикладные исследования в области искусственного интеллекта, робототехники, а также специализированных технических и вычислительных средств.
Устав МБЛ, статья 1, пункт 1.

В этом рассказе о братиславской лаборатории звучала уже музыка Штрауса и Брамса. Но теперь пришла пора Бетховена.

На полке, где я храню книги своих друзей, лежит работа с лестной для меня дарственной надписью: «Человеку, из-за которого мы стали писать статью, коя и превратилась в эту книгу». Я хочу процитировать слова, коими она начинается:

«13 февраля в Москве состоялось первое публичное выступление Персимфанса — Первого симфонического ансамбля Моссовета. Это выступление стало настоящей сенсацией для всех профессионалов и любителей музыки. Дело в том, что Персимфанс исполнял музыку без дирижера. И не какие- либо легкие для коллективного исполнения сочинения. В его первой программе прозвучали такие серьезные музыкальные вещи, как Третья (Героическая) симфония Бетховена или Концерт для скрипки с оркестром того же автора. И звучали они настолько слаженно и артистично, что профессионалы уходили после концерта в полном недоумении. Им казалось, что в игре Персимфанса есть какой-то трюк, фокус, кто-то скрытно дирижирует оркестром, создает то неповторимое исполнение, которое может обеспечить лишь воля дирижера... Десять лет продолжались с неослабевающим успехом выступления Персимфанса, и все это время загадка этого оркестра интересовала и широкую публику, и специалистов...

Вместо централизованного управления, реализуемого дирижером, в Персимфансе восторжествовал децентрализованный способ управления. Этот способ реализовывался за счет коллективного взаимодействия музыкантов, которое «порождало» процесс управления... Подобная ситуация, когда сложные процессы развиваются не за счет централизованных воздействий, а за счет локальных взаимодействий их элементов, широко распространена в природе и в человеческом обществе. Она встречается гораздо чаще, чем может показаться на первый взгляд. А значит, вопрос о том, как рождается децентрализованное управление в результате коллективного взаимодействия элементов, куда глубже того, который возник у тех, кто стремился понять загадку Персимфанса».

Уже одни эти первые абзацы книги «Оркестр играет без дирижера», написанной профессорами В. И. Варшавским и Д. А. Поспеловым и вышедшей в издательстве «Наука» в 1984 году, убедительно свидетельствуют, что сама идея однородных структур, способных порождать «самоуправление» и не нуждающихся в директивах из центра, отнюдь не родилась в голове Петра Сапатого. То, что принадлежит ему.— это язык, названный им «Волна», предназначенный для программирования задач, решаемых подобными семантическими сетями. Если (в данном случае это слово значит очень многое) язык этот окажется жизнеспособным и если (здесь союз этот вообще определяет собой почти все) будет создана среда, «жилище», как говорит Сапатый, где язык этот сможет существовать, то программистам придется в корне пересмотреть основы своего ремесла, ибо сложные, изысканно утонченные программы более никому не понадобятся.

Пример подобной системы — правда, почти шуточный — Петр Сапатый продемонстрировал мне тут же, в соседней комнате Базовой лаборатории. Болгарские сотрудники МБЛ Сергей Врбанов и Мария Димитрова под его руководством загрузили в систему сведения обо всех сотрудниках, когда-либо работавших здесь. Вводя с терминала запрос, можно было получать ответы на самые неожиданные вопросы — скажем, кто из говорящих по-английски, имеющих зарплату свыше трех тысяч крон и бывших здесь в 1984 году имеет научные контакты с румынской группой исследователей искусственного интеллекта в Яссах? При этом было видно, как распространяется поисковая волна по сети данных, как машина работает нетрадиционным образом, лишь по получаемым результатам напоминая обычную компьютерную систему.

Исследования, проводимые в Базовой лаборатории, направлены на решение проблем, способствующих соединению науки с практикой... и на использование прогресса в микроэлектронике для иужд народного хозяйства.
Устав МЕЛ, статья 2, пункт 1

Я совсем не потому столь подробно рассказываю о работах Петра Сапатого и его болгарских коллег, что считаю, будто ими действительно уже решена задача создания новой архитектуры ЭВМ или хотя бы намечен путь, по которому может пойти развитие компьютеров. Нет, построения эти кажутся мне красивыми, даже любопытными, но пока весьма далекими от практики и ее нужд. Однако тот прием, что встретили эти идеи в МБЛ, наилучшим образом характеризует саму идею создания этой лаборатории, первой ячейки кооперации усилий ученых социалистических стран в области искусственного интеллекта. Несмотря на всю спорность высказанных им предложений — а может, именно поэтому,— решено было дать возможность сотруднику МБЛ Петру Сапатому претворить их в жизнь. Для этого использовали всю мощь не только Базовой лаборатории, но и Института технической кибернетики, одним из подразделений которого она является. Иван Пландер, член-корреспондент Словацкой Академии наук, директор института, заинтересованный, казалось бы, лишь в тех работах, что позволяют усовершенствовать разрабатываемые институтом технические устройства, и слова не сказал против того, чтобы его сотрудник занялся темой, где практический результат даже не просматривается. Более того, при первой же возможности — а представилась она прошлым летом, когда я уже уехал из Братиславы,— дал Сапатому несколько штатных единиц, чтобы он мог набрать себе помощников.' И пока внутри самой МБЛ польские, советские и словацкие сотрудники работают над псевдотранспьютером, моделью элементарной ячейки семантической сети, в институте подумывают, наверное, о том, как бы своими силами сделать настоящий транспьютер.

...Старый Россум в чапековской коллективной драме, колдуя над своими пробирками, случайно, чисто химическим путем создал вещество, которое «имело все качества живой материи, хотя и состояло из совершенно других элементов». На первом этаже братиславского Института технической кибернетики вполне закономерно рождается «материя», необходимая для строительства компьютеров,— едва различимые глазом микросхемы, состоящие из сотен тысяч элементов. Но одной чистой химии тут мало. Электронная литография — процесс чрезвычайно сложный, требующий стерильной чистоты, которую не знает ни одна операционная, точности, не ведомой ни одному ювелиру. И тем не менее получающиеся СБИСы — сверхбольшие интегральные схемы — бывают не лишены дефектов.

Я прошел через пять шлюзов — сквозь длинную анфиладу герметически закрывающихся дверей — прежде чем оказаться рядом с Мирославом Ковачем и созданным им устройством, где выявляются эти дефекты, не различимые даже самым зорким оком. Растровый электронный микроскоп (пока — японский, но практически уже готов и вот-вот будет установлен ничуть не худший чехословацкого производства) позволяет узкому лучу обежать всю микросхему и передать каждой ее точке часть своей энергии. Возникают вторичные эле'ктроны — и на экране возникает увеличенная во многие тысячи раз микросхема: участки ее, заряженные отрицательно, получаются светлыми, а заряженные положительно — темными. Вся топология вновь сделанной СБИС отчетливо видна оператору.

Но вот он убедился, что микросхема в точности соответствует тому чертежу, что прислал вместе с ней ее конструктор. Теперь надо убедиться, что и работает она так, как мыслилось ее создателю,— от качественной проверки перейти к количественной. Тут к работе подключается ЭВМ. Дело в том, что любой узел микросхемы крайне чувствителен к той энергии, что подает на него электронный луч, поэтому не может выдержать сколь-нибудь длительной экзаменовки. Мгновенная картина электронной жизнн схемы передается компьютеру, тот столь же мгновенно запоминает ее, луч гаснет, и дальше оператор работает с образом схемы, запечатленным в памяти машины, анализируя распределение электрических потенциалов — главную характеристику микросхемы. Если же ему случится найти отклонение от заданного режима в каких-то определенных точках схемы, то ЭВМ посылает на краткий миг электронный луч именно в эти точки, не затрагивая других, и тогда диагноз становится предельно точным.

...Пожалуй, редко когда удается увидеть течение техноэво- люции в1 столь рафинированном виде: компьютер старого поколения растит себе на смену несравненно более совершенных потомков, вкладывая в это дело все свое разумение и опыт. Вот так, быть может, и появится братиславский транспьютер — крохотный, не защищенный никакой оболочкой, никаким корпусом компьютер, умеющий уже с колыбели делать все, что под силу его «родителям».

Базовая лаборатория возглавляется руководителем, который управляет ею и постоянно заботится о выполнении стоящих перед нею задач. За свою деятельность он несет ответственность перед директором ИТК САН.
Устав МБЛ, статья 8, пункт 1

— Пока не была создана МБЛ, научный обмен в нашей области был почти чисто платоническим,— говорил Йозеф Миклошко, руководитель лаборатории.— Неделя, максимум дней десять на конференции, семинары или школы, и все.

Но теперь есть наша лаборатория, и положение круто изменилось. Вся наша работа состоит из трех комплексных проектов. Цель первого из них — разработка автоматизированной системы проектирования сверхбольших интегральных схем. Такие схемы — основа всех систем искусственного интеллекта. Без них нечего и надеяться на успех в создании интеллектуальных систем. Но сам процесс проектирования СБИС, особенно выполняемых по индивидуальному заказу,— дело долгое и требующее значительных творческих усилий. Поэтому необходимо создать систему, позволяющую проектировщикам сократить сроки проектирования и изготовления СБИС. Но в такую систему обязательно войдет другая, которую принято называть экспертной: ее работа основывается на знаниях, накопленных при проектировании СБИС людьми — экспертами в данном вопросе. И, стало быть, цель первого проекта — создание интеллектуальной системы. В рамках второго проекта сосредоточены усилия по созданию интеллектуальных робототехнических систем. В результате этих усилий мы надеемся получить промышленные и исследовательские роботы с элементами искусственного интеллекта. Такие роботы давно нужны в народном хозяйстве и в исследовательских лабораториях.

Третий проект отличается от первых двух и по своей тематике, и организационно. Это в основном поисковые работы, выполняемые сотрудниками лаборатории по некоторому общему плану. Название его - - «Аппаратные и программные средства для поддержания разработок в области искусственного интеллекта». Другими словами, он направлен на создание инструментария для специалистов, проектирующих и создающих интеллектуальные системы различного типа. Это что- то вроде инструментального цеха ня современном производстве. Без создания такого инструментария мы вряд ли продвинемся на пути создания нужных интеллектуальных систем. Ведь каменным топором нельзя создать совершенный оптический прибор.

Работа в МБЛ дает нам хороший опыт сотрудничества. Я занимаюсь распознаванием изображений и для меня было чрезвычайно интересно контактировать со специалистами лаборатории, работающими с визуальными системами в рамках первого и второго проектов. Вообще, все, что я тут узнал и чему научился, будет чрезвычайно полезно моим коллегам в Ханое, к которым я вскоре возвращусь.
Хоянг-Кием. сотрудник МБЛ из Вьетнама

— Как осуществляется руководство проектами и как согласуются работы по ним с работами, проводимыми в Институте технической кибернетики и в тех институтах, откуда в МБЛ приезжают иностранные специалисты? — спросил я Миклошко.

— Во главе каждого проекта стоят два руководителя,— ответил он.— Один из нашего Института технической кибернетики, второй — из той страны, специалисты которой наиболее активно работают в рамках данного проекта. Это позволяет тесно связывать работу над проектами с исследованиями, проводящимися в институте. Иностранные специалисты пользуются той же технической базой, что и сотрудники института, и это позволяет легко осуществлять обмен полученными результатами. Используя разработанные ранее в институте программы и созданные в нем специализированные аппаратные средства, иностранные специалисты быстрее решают стоящие перед ними задачи. С другой стороны, приезжая к нам, они привозят свои пакеты программ и другие системы, внедрение которых в стенах института положительно сказывается на эффективности ведущихся в нем исследований. Такой взаимный обмен разработанными приборами и программным продуктом — один из важнейших результатов деятельности Международной базовой лаборатории. Для тех институтов стран-участниц, откуда к нам прибывают специалисты, их деятельность в лаборатории также весьма полезна. Возвращаясь от нас, они привозят в свои коллективы не только результаты своего труда, но весь багаж новых знаний и идей, которыми они обогатились, работая в международном коллективе. И это касается не только чисто теоретических результатов. Например, в рамках лаборатории была создана система «глаз — рука», важная для функционирования интеллектуальных роботов. «Глаз» для нее был создан сотрудниками Института технической кибернетики Иваном Требатским и Фридрихом Слободой, прикомандированными в лабораторию, а «рука» — специалистом из Института технической кибернетики и робототехники Болгарской Академии наук Огняном Маноловым, долгое время работавшим в нашей лаборатории. Эта комплексная система демонстрировалась на Международной выставке «Робот-84», где ей была присуждена золотая медаль.

Работа в Базовой лаборатории — не такой уж частый пример подлинного -сотрудничества специалистов из разных стран. В наших совместных дискуссиях рождается немало новых мыслей и идей. 'Через сотрудничество идет активный обмен не только идеями, но и готовыми результатами, полученными в различных коллективах. "И еще одна особенность работы в лаборатории. Здесь ты полностью сосредоточиваешься лишь на научной работе, и результаты потрясающие. Удивляешься, как много успеваешь сделать за столь небольшой срок. Хочется пожелать, чтобы наша лаборатория действовала бы еще долго, решая важные и нужные для людей задачи н являя собой пример истинного сотрудничества.
Райнер Кройтцбург, сотрудник МБЛ из ГДР

— И еще вот о чем хотелось бы спросить. Каковы планы лаборатории на будущее?

— Нельзя сказать, что наши успехи в организации кооперации и сотрудничества наилучшие. Естественно, нужно искать новые формы взаимодействия в рамках Базовой лаборатории. Вот сейчас, например, мы объявляем конкурс на решение отдельных конкретных задач, важных для развития проектов. Задачи таковы, что нх может выполнить один специалист в течение одного-двух лет, работая в лаборатории. Другой пример — развитие «заочного» сотрудничества с Базовой лабораторией. Я имею в виду, например, организвцию международной аспирантуры, которая позволит привлечь к научному руководству молодыми специалистами ведущих ученых из различных стран.

Научные планы лаборатории определены на достаточно длительный срок. Возможно, с течением времени некоторые темы получат больший приоритет, а другие сойдут на нет. Исследования в области искусственного интеллекта очень динамичны. Но за те три года, которые существует лаборатория, не раз подтверждалось, что основные направления ее исследований, отраженные в трех проектах, о которых я говорил, выбраны правильно. Международная базовая лаборатория служит неплохой «стартовой площадкой» для развития важнейших для человечества исследований в области создания интеллектуальных систем.

Галлемайер. Роботы не любят ничего — даже самих себя...
Домин. Роботы — не люди...
Карел Чйпек. «Р.У.Р.»

Нам неизвестно, Что любят роботы, но вот чего они определенным образом не переносят — так это неясности, недоговоренности, всего, что нельзя строго формализовать. Роботы, действительно, he люди, и они едва ли могли бы воспринять волновой язык в том виде, как он существует сегодня в лаборатории. Но и люди — Не роботы, во всяком случае в Базовой лаборатории. Идеи, пусть и туманные, не повисли в воздухе, они, если пользоваться все той же «волновой» терминологией, легли на структуру МБЛ и вызвали интерференцию мыслительных волн, хотя правильнее, наверное, было бы воспользоваться словосочетанием «резонанс идей» — я имею в виду исследования, которые ведет Леош Товарек.

Он считает себя последователем Вацлава и Надежды Полак, математиков, которые в конце семидесятых годов, работая по программе ЮНЕСКО в области моделирования экологических систем, пришли к выводу, что нужно искать новые средства, способные отражать весь наш многообразный мир. В самом деле, пока они исследовали озеро или небольшой лес, то для их описания хватало механизма дифференциальных уравнений. Но как только задача стала шире и в поле зрения ученых попало такое важное звено системы, как человек, сразу же оказалось, что язык математики бессилен.

Как, например, учесть эстетическое воздействие автомобильной дороги и ее влияние на экономику, если дорога пройдет через эти вот поля и холмы? Какими уравнениями описать эмоции, переживания — а ведь они играют не последнюю роль в жизни экосистем, включающих в себя человека. И Полаки создали специальный язык — они назвали его «семантическим»,— который, по их мысли, способен формализовать самые неожиданные ситуации. В языке этом вовсе нет грамматики, каждое слово его вступает в контакт с любым другим благодаря смыслу, заключенному в нем самом,— например, каждый глагол несет в себе некий оттенок, допустим, «куда?» или «кто?», означая при этом, скажем, «идти, двигаться».

Супруги Полак узнали, что их соотечественник Петр Згалл в Праге уже довольно давно занимался близкой проблемой: он строил системы, которые позволяли бы переходить с какого-нибудь естественного языка на формальное описание, а с него — снова на естественный язык. Получалось, что они с двух сторон идут к решению важнейшей задачи. Описав самую сложную жизненную ситуацию на построенном Полаками «семантическом» языке, можно потом (поскольку язык этот, конечно, в любом случае — формализация) перейти от него к естественному человеческому языку с помощью системы, созданной Згаллом. Так родилась идея ОЛС — операционной логики систем, над которой работают в МБЛ Вацлав Полак и Леош Товарек. В известном смысле, она представляет собой некое расширение идеи Сапатого, нечто еще более величественное и грандиозное, и не могу умолчать, еще более непонятное, загадочное и туманное. Однако Базовая лаборатория может позволить себе играть с малыми шансами на большой успех: даже если из этих работ ничего практически полезного не получится, затраты на них невелики но зато уж если сбудется хотя бы небольшая часть возлагаемых на них авторами надежд...

Домин. ...Механически они совершеннее нас, они обладают невероятно сильным интеллектом, но у иих нет души...
Елена. Почему вы не создадите им душу?
Галль. Это не в наших силах.
Фабри. Это не в наших интересах.
Бусман. Это удорожит производство.
Карел Чапек, «Р.У.Р.»

А до тех пор финансовому процветанию МБЛ в высшей степени способствуют создаваемые тут роботы. Они удешевляют производство, и потому приобретать их — в интересах самых различных предприятий, а изготовлять — вполне в силах Базовой лаборатории и сотрудничающих с ней двух чехословацких заводов, братиславского и новодубницевского. Ежегодно несколько сот «наделенных интеллектом рабочих машин», как сказал бы Чапек, занимают свои места на сварочных постах и сборочных участках.

— Вот она, душа робота,— сказал мне заведующий лабораторией робототехники Бальтазар Франкович, показывая на черный металлический ящик.— Мускулы делают на заводе, интеллект производим мы.

Герои «РУРа», Универсальные Роботы, вовсе не случайно были «Россумскими». Россум — это значит разум. Его и «производят» в МБЛ.

...Упитанная блондинка в красной панаме с аппетитом тянет через соломинку коктейль, хочется думать, безалкогольный. Телекамера уставилась в эту репродукцию из какого-то развлекательного журнала, а зрительная система робота самым серьезным образом раскладывает изображение на множество уровней яркости, выделяет отдельные цвета, пропускает их через различные фильтры, строит гистограммы — и все дли того, чтобы потом суметь опознать эту картинку в любом цвете, размере, ракурсе. Роботы, безусловно, не пьют во время работы и, скорее всего, равнодушны к женской красоте, но умение узнавать однажды увиденное свойственно им в не меньшей степени, чем нам с вами. И робот-сборщик ни за что не перепутает детали, он сумеет выловить их из нагромождения «железок» и поставить в нужное место.

...Механическая рука метнулась вперед, одновременно чуть влево и вверх, а схват ее за ничтожные доли секунды успел повернуться так, что оба его стальных пальца оказались точно над металлическим шариком — целью, указанной программой. Пальцы сомкнулись. Тензометрический силово-моментный датчик схвата сыграл свою роль «на отлично».

...Телекамера, установленная на схвате, вела руку робота, но лишь до тех пор, пока хватало яркости. В полном мраке чувствительный инфракрасный датчик послал нужные сигналы в черный металлический ящик, и душа робота проснулась, а проснувшись, побеспокоилась о том, чтобы сварочный шов, провести который поручено роботу, был сделан наилучшим образом.

Нет, это — не Голем, только и умевший, что колоть дрова и носить воду, да и то, если в рот ему вставлена записка с нужной командой. Встроенная в выпускаемые МБЛ роботы программа позволяет им самостоятельно ориентироваться в окружающей среде. Забавно думать, что Лев бен Бецалель создал своего глиняного помощника только для того, чтобы избавиться от упреков сварливой жены, ее выводило из себя, что муж с утра до вечера корпит над своими книгами и увиливает от домашней работы. Наверное, Бецалелю хорошо работалось бы в Базовой лаборатории, если бы, конечно, старый раввин прошел по конкурсу в число ее сотрудников. Его теоретические выкладки, почти наверное, были бы встречены с пониманием, но вот опытный образец изделия, построенный на их основе, вне сомнения, был бы забракован: снабженный одной лишь внешней памятью, неадаптивный робот, не способный верно оценить обстановку и потому заливающий водой дом и разносящий в клочья всю мебель в нем только из-за того, что в данный момент лишен прямого управления,— нет, это давно устарело. И даже то, что Голем имел человеческий облик и совершал те же, что и мы, движения, сегодня выглядит анахронизмом: братиславские роботы нового поколения подчеркнуто неантропоморфны с виду, но главное — по существу: они вовсе не стремятся копировать неуклюжие людские попытки включиться в размеренный машинный ритм.

Базовая лаборатория может устанавливать непосредственные контакты с учеными и исследовательскими организациями различных стран и организовывать научные мероприятия в рамках КНВВТ — Комиссии по научным вопросам вычислительной техники, работающей в рамках многостороннего сотрудничества академий наук социалистических стран.
Устав МБЛ, статья 2, пункт 3

От нового братиславского моста через Дунай до австрийской границы всего три километра-, до венгерской — немногим больше. Наверное, и географическое положение помогает МБЛ устанавливать непосредственные контакты с коллегами в разных странах. Но, думается, главная причина успехов международной лаборатории в том, что ее исследователи сумели перейти стесняющие прогресс наукн границы между различными ее областями, сумели проникнуться идеологией «соседей по коридору» — представителей различных дисциплин и школ, которых собирает МБЛ в свои стены. Новые поколения вычислительных машин делают люди новых поколений — и в этом неоспоримая логика развития науки.

«Я у тебя был. Алеша»,— увидел я слова, написанные мелом на доске в кабинете Сапатого. Это сын его забежал к отцу на работу и, не застав, оставил весточку. Быть может, именно Сапатому-младшему суждено создать окончательную версию «Волны», во всяком случае, сделать это ему будет легче, чем его отцу.

Как и в других научных направлениях, в исследованиях искусственного интеллекта люди подбираются самые разные. И если их что-то объединяет, так это фантазия и вера, потому что без них человеческий разум не может строить ничего, подобного самому себе. Что же касается братиславской лаборатории, то здесь к этим двум необходимым качествам добавилось еще одно, как минимум желательное,— легкость, слаженность, я бы даже сказал, музыкальность в работе. Как известно, отец «короля вальсов» был категорически против того, чтобы сын его становился музыкантом, и потому заставил его окончить не только гимназию, но и венское политехническое училище. И тем не менее талант Иогаина Штрауса прорвался наружу. Так отчего же политехничность тем. выбранных братиславской лабораторией, должна мешать проявлению свойственного людям таланта к общению, к шутке, к совместному труду, организованному так, что он приносит радость? Вот ока и не мешает.

Результаты научно-исследовательских работ, полученные в Базовой лаборатории, являются собственностью Базовой лаборатории и могут быть опубликованы... с указанием их получения в МБЛ.
Устав МБЛ. статья 2, пункт 4

Как сотрудник (хотя и бывший) МБЛ я, естественно, хочу, чтобы результаты научных исследований, проведенных в ней, постоянно были известны всем, кого волнует одно из самых смелых направлений научной и технической мысли — исследования в области искусственного интеллекта. Поэтому я думаю через год-другой вновь оказаться в Братиславе и застать лабораторию уже в новом, строящемся для нее здании, но в прежнем свойственном ей настрое.

А пока прошу поставить на вертушку проигрывателя пластинку с сочинением номер 257 Иоганна Штрауса-сына «Вечное движение», и когда в самом конце этой музыкальной шутки хорошо поставленный мужской голос произнесет «...И так далее!», вообразить, что слова эти относятся к перечню работ, сделанных в МБЛ, о которых я еще не успел рассказать.