Страницы

Neuralink и волшебное будущее мозга, Часть 1: Человеческий колосс


Документировать сумасшедшие идеи Маска, как и всегда, вызвался Тим Урбан с WaitButWhy (он писал про искусственный интеллект, колонизацию Марса и SpaceX). Представляем одно из лучших произведений современной научно-популярной журналистики.

В прошлом месяце мне позвонили.


Ладно, может все было не совсем так, и он не точно это сказал. Но когда я узнал о новой компании, которую основывает Илон Маск, я понял, что именно это он и пытается сделать.

Когда я писал о Tesla и SpaceX, я узнал, что деятельность некоторых компаний можно полностью понять, только если рассматривать их во всех масштабах — и с очень близкого расстояния, и с очень-очень далекого. Первое — это непростые технические задачи, которые стоят перед инженерами, второе — экзистенциальные проблемы, стоящие перед человечеством как видом. Или, соответственно, наш мир — какой он есть в данный момент, и как может выглядеть наше будущее.

Все это относится и к новому предприятию Илона Маска — Neuralink — и более того, через шесть недель после того, как я впервые узнал об этой компании, я уверился, что ей каким-то образом удалось затмить как Tesla, так и SpaceX и в дерзости технических решений, на которые они замахнулись, и в грандиозности общего замысла. Цель двух других компаний — переопределить, чем будут заниматься люди будущего; Neuralink же хочет пересмотреть, кем эти люди станут.

Поражающий воображение своим масштабом замысел Neuralink в сочетании с тем лабиринтом немыслимой сложности, что представляет из себя человеческий мозг, сделали этот набор идей самым сложным из тех, в которых мне приходилось разбираться; однако по той же причине я получил больше всего удовлетворения, когда после кучи времени, потраченного на изучение проблемы во всех масштабах все наконец стало на свои места. Кажется, что я слетал на машине времени в будущее и вернулся рассказать вам, что там все еще более странно, чем мы ожидали.

Но до того, как я возьму вас с собой в эту машину времени и покажу, что нашел, сначала мы должны залезть в нашу масштабирующую машину, потому что я уже на собственной шкуре понял, что планы Илона насчет волшебных шляп нельзя как следует понять, пока ваш мозг не в нужном месте.

Так что очистите его от всего, что он знает о себе и своем будущем, наденьте одежду поудобнее и давайте вместе прыгнем в этот водоворот.

__________________________________________

Neuralink и волшебное будущее мозга.

Часть 1: Человеческий колосс



Штука в том, что ни у кого не было никаких нервных клеток. Без них ты не можешь ни двигаться, ни думать, ни обрабатывать никакую информацию. То есть ты вроде как просто существуешь и сидишь, ждешь смерти.

Но вот появилась медуза.


Медуза стала первым животным, которое догадалось, что без нервных клеток очевидно никуда, и у нее появилась первая в мире нервная система — нервная сеть.






Нервная сеть медузы позволила ей собирать информацию из окружающего мира: о других объектах, хищниках, пище и передавать эту информацию при помощи эдакой большой игры в испорченный телефон всем частям своего тела. А то, что она смогла получать и обрабатывать информацию, означало, что медуза могла на самом деле реагировать на изменения в своем окружении и повышать свои шансы на неплохую жизнь вместо того, чтобы просто плавать как получится и надеяться на лучшее.

Чуть позже появилось еще одно животное, которое придумало кое-что еще круче.

Плоский червь понял, что можно сделать гораздо больше, если в нервной системе будет кто-то, кто за все отвечает — начальник нервной системы. Этот начальник жил у червя в голове и у него было правило, что все нервы в теле должны отчитываться непосредственно перед ним. То есть вместо того, чтобы организоваться в сеть, нервная система червя окружала центральную дорожку нервов-передатчиков между начальником и остальными:



Система плоского червя с начальником и дорожкой нервов-передатчиков была первой в мире центральной нервной системой, а начальник в голове червя был первым в мире мозгом.

Идея о нервной системе с начальником быстро распространилась, и вскоре на Земле появились тысячи видов животных с мозгами.

Проходило время, животные Земли изобретали новые изощренные системы организма, и начальникам прибавилось работы.




Еще немного позже началась эпоха млекопитающих. У новоявленных обитателей животного царства жизнь была трудной. Да, их сердцу приходилось биться, а легким — дышать, но млекопитающим нужно было заботиться не только о выживании — они соприкоснулись со сложными чувствами: любовь, гнев, страх.

Для мозга рептилий, который привык взаимодействовать только с другими рептилиями и более простыми существами, млекопитающие были… слишком сложными. Так что у млекопитающих возник второй начальник, чтобы в сочетании с мозгом, доставшимся от рептилий, позаботиться обо всех новых задачах — появилась первая в мире лимбическая система.



За следующие 100 миллионов лет жизнь млекопитающих становилась все сложнее и сложнее, и однажды оба начальника заметили, что у них в кабинете появился новый сосед.



То, что на рисунке кажется непонятным грудничком, на самом деле — ранняя версия неокортекса, и хотя сначала он был немногословен, в процессе эволюции, когда возникли приматы, затем человекообразные обезьяны, а затем и ранние гоминиды, новый начальник из младенца превратился в смышленого ребенка постарше, а затем и в подростка со своими собственными представлениями о том, как все должно работать.




Оказалось, что у этого нового начальника довольно толковые идеи и он стал для гоминидов спецом по вещам типа изготовления орудий труда, стратегии охоты и сотрудничества с другими гоминидами.

В течение следующих пары миллионов лет новый начальник становился старше и мудрее и его идеи тоже становились лучше. Он придумал, как не ходить голым. Придумал как управлять огнем. Научился делать копья.


Но самой крутой штукой оказалось мышление. Оно превратило человеческую голову в мир в миниатюре, сделав людей первыми животными, которые могли осмыслить сложные вещи, принимать решения, рассуждая, и планировать надолго в будущее.

А потом, наверное, около 100 тысяч лет назад, он совершил важнейшее открытие.
























Человеческий мозг продвинулся до такого уровня, что смог понять, что хоть само слово "камень" и не является реальным камнем, оно может использоваться как символ камня — набор звуков, который относится к камню. Ранний человек изобрел язык.

Вскоре появились слова для всего на свете, и к 50 000 году до н.э. люди уже говорили друг с другом на полноценных, сложных языках.

Неокортекс превратил людей в волшебников. Он не только сделал человеческий мозг удивительным океаном сложных мыслей, но его последнее открытие нашло способ переводить эти мысли в символический набор звуков и передавать их при помощи вибраций воздуха в головы других людей, которые затем могли расшифровать эти звуки и впитать заключающуюся в них мысль в собственные мысленные океаны. Человеческий неокортекс уже долгое время думал о разных вещах, и вот наконец-то у него нашелся кто-то, с кем можно о всем этом поговорить.

Это был просто праздник какой-то. Неокортексы делились друг с другом чем угодно: историями из прошлого, пришедшими в голову шутками, своими убеждениями, планами на будущее.

Но полезнее всего было делиться тем, чему они научились. Если один человек опытным путем узнавал, что некая ягода, будучи съеденной, приводит к потере 48 часов жизни на диарею, он мог при помощи языка поделиться этим горьким опытом с остальной частью племени, как будто размножив его на ксероксе и передав всем остальным. Люди из племени затем тем же языком передадут его своим детям. Вместо того, чтобы разные люди повторяли одну и ту же ошибку снова и снова, мудрая фраза одного человека “не трогайте эту ягоду” будет сквозь годы и расстояния защищать всех людей от неудачного опыта.

То же самое происходит, когда другой человек придумывает новую умную штуку. Один необычайно смышленый охотник, особенно хорошо изучивший рисунки созвездий и закономерности ежегодных миграций антилоп может поделиться с соплеменниками изобретенной им системой, использующей ночное небо для точного предсказания количества дней, оставшихся до возвращения стада. Несмотря на то, что очень мало охотников могут самостоятельно додуматься до такой системы, теперь все будущие охотники в этом племени будут устно передавать друг другу это знание и тем самым гениальное открытие одного из их предков, бывшее на пределе его возможностей, станет для потомков отправной точкой знания.

И давайте представим, что этот прогресс в знании делает охотничий сезон эффективнее, охотникам племени остается больше времени для работы над оружием и это в свою очередь позволяет очередному очень умному охотнику пару поколений спустя придумать как делать более легкие и жесткие копья, которые можно точнее бросать. И вот уже каждый охотник начиная с этого момента пользуется более эффективным копьем.

Язык позволяет лучшим прозрениям умнейших людей в течение поколений накапливаться в небольшую общую башню племенного знания — сборник лучших хитов из моментов типа “ага!”, посетивших их предков. У каждого нового поколения эта башня знания уже установлена в головах как отправная точка, приводя их к новым, еще лучшим открытиям, основанным на открытиях их предков, и знания племени становятся обширнее и глубже. Язык — это разница между этим:


Такое значительное ускорение роста происходит по двум причинам. Каждое поколение может узнать гораздо больше, если они могут говорить друг с другом, сравнивать знания и объединять то, что они узнали по отдельности (вот почему синие полоски на втором графике настолько выше). И каждое поколение может успешно передать более значительную долю знаний следующему, то есть знания лучше сохраняются с течением времени.

Когда знанием делятся, оно становится грандиозным коллективным совместным проектом, в котором участвуют все поколения. Через сотни поколений то, что начиналось как умный совет не есть некую ягоду становится затейливой системой выращивания приятных для желудка ягод ровными рядами и ежегодного их сбора. Первоначальная гениальная догадка о миграциях антилоп превращается в систему одомашнивания коз. Инновация в конструкции копья через сотни постепенных небольших улучшений в течение десятков тысяч лет приводит к изобретению лука и стрел.

Язык наделяет группу людей коллективным разумом, более мощным, чем разум каждого человека в отдельности и позволяет каждому получать пользу от этого разума как если бы он своим умом дошел до всего этого. Лук со стрелами представляется нам примитивной технологией, но попробуйте вырастить Эйнштейна с младенчества одного в лесу и попросите его создать лучшее орудие для охоты, что он может придумать — и он даже близко не подойдет к тому, чтобы создать лук и стрелы. Только коллективные усилия на такое способны.

Возможность говорить друг с другом также позволила людям создавать сложные социальные структуры, которые вместе с продвинутыми технологиями вроде сельского хозяйства и одомашнивания животных привели племена к тому, что они начали оседать на постоянных местах жительства и объединяться в организованные супер-племена. Когда это случилось, башня накопленных каждым племенем знаний могла объединиться с башнями других племен, образуя супер-башню. Всеобщее сотрудничество улучшило качество жизни всего человечества, и примерно около 10 тысяч лет до нашей эры появились первые города.

Согласно Википедии, есть закон, называемый Законом Меткалфа, который гласит, что полезность сети связи пропорциональна квадрату численности пользователей этой сети. И в статье приводится такая схемка со старыми телефонами:


Но эта же идея применима и к людям. Двое могут участвовать в одной беседе. Трое могут для разговора объединиться в четыре различные группы (три группы по двое и четвертая между всеми тремя). Пять человек — в 26 групп. 12 человек — в 1 048 554.

То есть жители города не только получали пользу от огромной башни знаний в виде своей отправной точки — по закону Меткалфа количество возможностей для общения возрастало невообразимо. Больше общения значило больше идей сталкивались друг с другом и следовательно больше открытий происходило от их сочетания и темп нововведений пошел вверх.

Затем люди освоили сельское хозяйство, которое дало людям больше свободного времени подумать о разных других идеях и вскоре они наткнулись на новое гигантское открытие: письменность.

Историки считают, что люди впервые начали записывать всякое около 5-6 тысяч лет назад. До этого момента коллективная башня знаний хранилась только в сети памяти людей и доступ к ней получали только через устное общение в реальном времени. Такая система работала для маленьких племен, но в гораздо большей группе людей поддерживать знания только в памяти стало очень сложно и большая их часть в конце концов потерялась бы.

Если язык позволил людям пересылать мысли из одного мозга в другой, то письменность позволила прикрепить мысль к физическому объекту вроде камня, где она могла жить вечно. Когда люди начали писать на листах пергамента или бумаги, огромные области знания, передача которых устно заняла бы недели, могли быть сжаты до размера книжки или свитка, что можно было держать в руке. Коллективная башня знаний человечества теперь приняла физическую форму, аккуратно расположившись на полках городских библиотек и университетов.

Эти полки стали для человечества грандиозной инструкцией по использованию всего на свете. Они направляли человечество к новым изобретениям и открытиям, которые в свою очередь станут новыми книгами на полках, инструкциями, созданными при помощи инструкций. Они рассказывали нам о премудростях денег и торговли, кораблестроения и архитектуры, медицины и астрономии. Каждое поколение начинало свою жизнь с более высоким стартовым уровнем знаний и технологий, чем предыдущее и прогресс продолжал ускоряться.

Но к кропотливо переписанным вручную книгам относились как к сокровищам1 и они скорее всего были доступны только самой верхушке общества (в 15 веке во всей Европе было всего около 30 тысяч книг). А затем пришло новое открытие: книгопечатание.

В 15 веке один бородач по имени Иоганн Гутенберг придумал способ создавать множество копий одной книги, гораздо дешевле и быстрее чем раньше (или, если точнее — когда родился Гутенберг, человечество уже придумало 95% того, что необходимо для изобретения книгопечатания, а Гутенберг с этой отправной точки изобрел оставшиеся 5%) (или Гутенберг даже не первый изобрел книгопечатание, а это сделали китайцы кучу столетий назад. С довольно большой уверенностью можно сказать, что все, что вы думаете, что изобрели где-то не в Китае на самом деле изобрели все же в Китае). И вот как он работал:

Не самое впечатляющее отступление на тему Гутенберга
Чтобы подготовиться к этому отступлению, я нашел видео, объясняющее, как работает станок Гутенберга, и был удивлен, что меня не впечатлило. Я всегда считал, что Гутенберг создал какую-то гениальную машину, но оказалось, что он просто сделал кучу печатей с буквами и знаками пунктуации и вручную расположил их на странице книги, затем наложил на них чернила и нажал листом бумаги на эти буквы. Это была одна страница книги. Пока все буквы у него были расположены для этой страницы, он делал несколько копий. Затем он вручную целую вечность перекладывал печати на следующую страницу и делал новую кучу копий. Его первый проект состоял из 180 экземпляров Библии, на создание которых у него и у его работников ушло два года.

И в этом заслуга Гутенберга? В кучке штампов? Мне кажется, я мог бы дойти до этого и своим умом. Не совсем понятно, почему человечеству потребовалось 5000 лет, чтобы понять, как создавать наборы ручных печатей. Думаю, дело не в том, что я не впечатлен Гутенбергом — я нейтрален в отношении Гутенберга, он в порядке — я просто не впечатлен всеми остальными.

В любом случае несмотря на то, насколько пресс Гутенберга не оправдал ожиданий, это был огромнейший прыжок для человечества в области распространения информации. В течение следующих столетий технологии печати быстро развивались и число страниц, печатаемых машиной в час выросло с около 25 во времена Гутенберга3 до 2400 — то есть увеличилось в 100 раз — к началу 19 века4.

Массово издаваемые книги позволили информации распространяться как лесной пожар и поскольку книги становились все более доступными, образование перестало считаться привилегией верхушки общества, миллионы получили доступ к книгам и доля грамотного населения сильно выросла. Мысли одного человека теперь могли достичь миллионов людей. Началась эра массовой коммуникации.

Лавина из книг позволила знанию пересекать границы и отдельные региональные башни знаний наконец-то объединились в одну общечеловеческую башню, вытянувшуюся до стратосферы.

Чем лучше мы могли общаться на глобальном уровне, тем более все человечество начинало действовать как единый организм с коллективным знанием в общем мозгу и каждым индивидуальным мозгом в роли нервной клетки или мышечного волокна в общем теле. В эру массовой коммуникации родился коллективный человеческий организм — Человеческий колосс.

Со всей массой коллективного человеческого знания в голове Человеческий колосс начал изобретать вещи, которые ни один человек не мог и мечтать придумать сам, такие, которые людям всего за пару поколений до этого показались бы абсурдной фантастикой.

Он превратил наши запряженные волами телеги в скоростные локомотивы, а кареты — в сияющие металлические автомобили. Превратил масляные светильники в лампочки, рукописный текст — в телефонные звонки, а рабочих на фабриках заменил машинами. Дал нам возможность летать по небу и далее в космос. Переопределил понятие “массовой коммуникации”, дав нам радио и телевидение, открыв мир, где мысль из чьей-то головы могла передаваться мгновенно в головы миллиардов людей.

Если основная движущая сила существования отдельного человека — передать дальше свои гены, то силы макроэкономики делают основной движущей силой Человеческого колосса создание ценностей, то есть он стремится создавать все более новые и лучшие технологии. И после каждого такого изобретения он становится все лучшим изобретателем, то есть может создавать новое еще быстрее.

И около середины 20 века Человеческий колосс начал работу над своим самым амбициозным на тот момент изобретением.

Давным-давно Колосс выяснил, что лучшим способом создавать ценности является изобретение создающих их машин. Машины превосходили человека во многих областях и это производило море ресурсов, которые можно было использовать для создания ценностей. Даже, наверное, более важным было то, что труд машин дал людям огромное количество высвобожденного времени и энергии — то есть огромную долю самого Колосса — чтобы сосредоточиться на изобретении новых вещей. Он уже переложил работу наших рук на индустриальные машины и работу ног на транспорт, и сделал все это при помощи мозга. Что если теперь можно было переложить на машины и работу самого мозга?

Первые цифровые вычислительные машины появились в 1940-х.

Одним из видов деятельности мозга, который могли выполнять компьютеры, было хранение информации — это были запоминающие машины. Но мы уже знали как сохранять где-то нашу память при помощи книг. Впрочем, и работу наших ног мы сперва перекладывали на лошадей, пока не появилось гораздо лучшее решение в виде автомобилей. Компьютеры стали всего лишь улучшением процесса сохранения памяти.

А вот обработка информации — это совсем другой вопрос: этот вид мозговой деятельности мы никогда до этого не пробовали отдать на сторону. Человеческий колосс всегда сам занимался собственными вычислениями. И компьютеры это изменили.

Индустриальные машины позволяли отдать на сторону работу как физический процесс: мы закладывали некий материал, машины физически его преобразовывали и выдавали результат. Компьютеры могли делать то же самое с обработкой информации. Компьютерная программа была чем-то вроде фабрики для информационных процессов.

Оказалось, что новые машины для хранения/упорядочения/обработки информации довольно-таки полезны. Компьютеры начали играть главную роль в ежедневной деятельности компаний и правительств. К концу 1980-х для людей обычным делом стало иметь собственного помощника для мозга.

Затем случился еще один скачок.

В начале 1990-х мы научили миллионы отдельных машинных мозгов общаться друг с другом. Они образовали всемирную компьютерную сеть и родился новый гигант: Компьютерный колосс.


Компьютерный колосс и великая сеть, которую он образовал оказались для Человеческого колосса как шпинат для моряка Попая.

Если отдельные человеческие мозги были нервными клетками и мышечными волокнами Человеческого колосса, то интернет дал этому гиганту первую настоящую нервную систему. Каждый ее узел теперь был соединен со всеми другими узлами и информация могла путешествовать по системе со скоростью света. Это дало возможность Человеческому колоссу быстрее думать.

Интернет дал миллиардам человек мгновенный, с возможностью легко найти что угодно бесплатный доступ ко всей башне знаний человечества (которая к этому моменту выросла выше Луны). Это дало возможность Человеческому колоссу быстрее учиться.

И если отдельные компьютеры служили расширениями мозгов отдельных людей, компаний и правительств, то Компьютерный колосс стал расширением мозга самого Человеческого колосса.


Со своей первой настоящей нервной системой, улучшенным мозгом и этим новым мощным инструментом Человеческий колосс поднял изобретательство на совершенно новый уровень, и поняв, насколько полезен его новый друг-компьютер, он сосредоточил большую часть усилий именно на развитии компьютерных технологий.

Он придумал, как сделать компьютеры быстрее и дешевле. Он сделал интернет быстрым и беспроводным. Он делал компьютерные чипы все меньше и меньше, пока у каждого в кармане не оказалось по мощному компьютеру.

Каждое новое изобретение было как целый грузовик шпината для Человеческого колосса.

Но сейчас Человеческий колосс присматривается к еще более грандиозной идее, чем большие количества шпината. Компьютеры радикально поменяли устройство мира, позволив человечеству переложить на машины многие из задач для своих мозгов и лучше работать как единый организм. Однако есть некий вид умственной деятельности, заниматься которым компьютеры еще не могут. Они не могут мыслить.

Компьютеры могут вычислять и подготавливать информацию, могут запускать сложные программы, даже такие, что могут обучаться. Но думать в том же понимании, что люди, они не могут. Человеческий колосс знает, что все, что он создал, имеет в основе его умение рассуждать креативно и независимо, и он знает, что в конце концов его расширитель возможностей мозга должен быть способен реально, по-настоящему мыслить. Он не имеет представления на что будет похоже когда Компьютерный колосс научится думать сам, но поскольку его основная цель — создавать ценности и развивать технологии до предела, Человеческий колосс решительно настроен это выяснить.

Мы к этому еще вернемся. Сначала нам нужно еще кое-что узнать.

Как мы уже раньше обсудили — знание подобно дереву. Если попытаться изучить некую тему, представляющую собой ветку или лист до того, как у вас будет в голове непрерывный ствол дерева — ничего не получится. Листья и ветки будут ни к чему не прикреплены и они просто выпадут из головы.

Мы уже догадались, что Илон Маск хочет сделать волшебную шляпу для мозга, и понять почему он хочет это сделать — ключ к пониманию технологии Neuralink и к того, каким возможно станет наше будущее.

Но ничто из этого не будет иметь особого смысла, пока мы по-настоящему не разберемся в умопомрачительной концепции того, что же представляет собой эта волшебная шляпа, каково это было бы ее носить и как из нашего мира попасть в тот, где она есть.

И для этого разговора нам понадобится база в виде понимания того, что такое нейрокомпьютерные или мозго-машинные интерфейсы (ММИ), как они устроены и на каком этапе развития находится эта технология.

И наконец, ММИ — всего лишь толстая ветка, но еще не ствол дерева. Чтобы по-настоящему понять ММИ и как они работают, нам нужно понять мозг. Понимание работы мозга — вот ствол нашего дерева.


Так что мы начнем с устройства мозга, что подготовит нас к тому, чтобы узнать о работе ММИ, оттуда мы узнаем что нужно для построения волшебной шляпы и оттуда мы сможем перейти к безумному обсуждению будущего, что приведет наши головы в состояние, подходящее для того, чтобы понять, почему Илон Маск считает волшебные шляпы критическим компонентом нашего будущего. И когда этот рассказ подойдет к концу, все должно стать на свои места.
                                                _______________________________________


                Примечания:
  • Один парень недавно переписал вручную Библию и это заняло у него 13 лет. Представьте себе, сколько бы стоили книги, если их нужно было создавать 13 лет (и не было бы другого способа получить информацию из этих книг)
  • В мире осталось 49 известных библий Гутенберга, многие из которых доступны для просмотра в музеях больших городов.
  • Это несложно подсчитать. Гутенберг и его команда произвели 180 библий за два года, а Библия Гутенберга состоит из 1286 страниц, что составляет в среднем 317 страниц в день. Разумный 13-часовой рабочий день — и все сходится.
  • Википедия. Да, ссылаюсь на Википедию уже во второй раз. Мне кажется, или все это "Ужасно непрофессионально и безответственно ссылаться на Википедию" немного устарело? По крайней мере что касается вещей вроде данных о том, сколько там напечатано слов в час. Уверен, вы со мной согласитесь. Вот и отлично.

April 20, 2017
By Tim Urban