Игорь Савич – Информационно-интеллектуальные технологии живого (страница 1)

Игорь Савич

Информационно-интеллектуальные технологии живого

1.

Информатика живого

Вергилий: Доброе утро, Горацио. Рад тебя видеть!

Горацио: Доброе утро, учитель Вергилий! Я тоже. Я помню, что вы обещали продолжить разговор об информации. Но я хотел бы сначала немного поговорить об искусственном интеллекте (ИИ).

Вергилий: А почему тебя так заинтересовала эта тема?

Горацио: Ну, во-первых, потому что разговор об ИИ часто попадается мне в соцсетях. И во-вторых, мне кажется, что ИИ по своей сути очень близок к информационным технологиям (ИТ), о которых мы собирались беседовать в этот раз.

Вергилий: Ну что ж, изволь. Но вначале, мне кажется, надо понять, что это за зверь — ИИ.

Горацио: Вот-вот. Я это и хотел уяснить для себя.

Вергилий: Определений ИИ довольно много. В самом общем виде ИИ можно определить как «объединенное понятие всех технологий, которые способны самостоятельно принимать какие-то решения на основе данных. Ключевое слово здесь — «самостоятельно» [1].

Горацио: И только-то! Я ожидал услышать что-то более конкретное.

Вергилий: Ты, наверное, имеешь в виду некое устройство, которое имитирует человеческий разум? Что-то вроде электронного мозга?

Горацио: Да, что-то вроде этого мне и представлялось.

Вергилий: Нет, мой друг. ИИ — это всего лишь «комплекс программ, разработанных с целью воспроизведения навыков, присущих человеку. Это способность заниматься решением проблем, планированием, пополнять запас своих знаний, улучшать подход к выполнению поставленных задач в ходе работы над ними» [2].

Горацио: Но я думаю, что работа по созданию искусственного интеллекта в буквальном смысле этого слова не так уж фантастична?

Вергилий: А зачем его создавать?! Он уже был создан несколько тысяч лет назад и весьма успешно работает.

Горацио: Вы, наверное, шутите учитель Вергилий?

Вергилий: И не думал, мой друг. Помнишь, мы с тобой говорили о том, что человек ни при каких обстоятельствах не мог появиться (проэволюционировать) из какого-либо животного типа обезьяны [35]?

Горацио: Конечно. Мы довольно тщательно разобрали эту тему…

Вергилий: И пришли к однозначному выводу, что только Господь Бог мог создать человека. А если человек был создан искусственным путем, значит и мозг, и его интеллект — это продукты Сотворения.

Горацио: Да, действительно.

Вергилий: И это великолепное устройство работает бесперебойно и с высокой эффективностью вот уже несколько тысячелетий. Но знаешь, мой друг, мы немного забежали вперед. Я хотел поговорить об ИИ несколько позже. Давай будем действовать по порядку.

Горацио: Это как?

Вергилий: Мы должны были беседовать об информационных технологиях (ИТ) живых организмов. Помнишь?

Горацио: Да, верно.

Вергилий: ИТ, конечно, неотделимы от информации, которой наполнен наш мир. Мы просто купаемся в ней. Без информации жизнь была бы невозможна.

Горацио: Теперь я в этом нисколько не сомневаюсь.

Вергилий: Информацию создает человек, обладающий разумом. Жизнь человека проходит в потоке разнообразной информации, окружающей его на протяжении всей его жизни и при различных обстоятельствах.

Горацио: Я думаю, этот процесс начинается с самого рождения.

Вергилий: Ты прав. Жизнь человека с самого рождения связана с восприятием, усвоением, переработкой, анализом и использованием информации. На основании полученных извне сведений человек сам способен генерировать информацию определенного уровня сложности в зависимости от своих интеллектуальных способностей.

Горацио: Похоже, что от информации никуда не деться?

Вергилий: Абсолютно верно! И это потому, что информация является одним из важнейших свойств окружающего мира. Ее недостаток или искажение может нанести человеку урон в той или иной степени и даже может привести к летальному исходу.

Горацио: Мне это и в голову не приходило. А каким образом?

Вергилий: Неправильная маркировка или дозировка лекарств угрожает здоровью. Искаженная информация на авиа- или железнодорожном билете создаст препятствие для достижения места назначения. Сбои в работе диспетчера могут повлечь транспортные аварии. Недоработки в информационном обеспечении компьютера приведут к помехам в работе пользователя.

Горацио: В самом деле. Не знаю, что бы я делал без своего планшета или смартфона. Информация заслуживает самого пристального внимания.

Вергилий: Свойства информации изучает наука информатика. Мы уже говорили о том, что информатика — это наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации с применением компьютерных технологий, обеспечивающих возможность ее использования для принятия решений.

Горацио: Информатика, наверное, состоит из многих направлений?

Вергилий: Да. В современную информатику входят:

теоретическая информатика, включающая теорию алгоритмов, теорию информации и ее кодирования, формальные языки и грамматику;

вычислительная техника;

программирование;

информационные системы, включающие потоки информации, их оптимизацию, структурирование, принципы хранения и поиска;

проблемы искусственного интеллекта (моделирование рассуждений, компьютерная лингвистика, машинный перевод, синтез и анализ сообщений на естественных языках и распознавание образов, принятие решений) [3].

Г.: Все это с ходу не охватить… У меня вопрос: информатика — это ведь изобретение человека?

В.: Мы с тобой уже обсуждали этот вопрос [34]. Сейчас я хочу вновь подчеркнуть, что практически все, что составляет информатику как науку, созданную человеком, уже давно и эффективно работает в живой природе на протяжении тысяч лет.

Г.: А что, в живой природе тоже действует эта наука?

В.: Не спеши, мой юный друг. Все обсудим в свое время.

Во-первых, фактически в живых системах эффективно действует огромное количество алгоритмов. Наиболее существенная функция у молекул ДНК, РНК и белков — кодирование информации.

Во-вторых, во всех информационных процессах клеточного метаболизма слаженно действуют тщательно выверенные и надежные программы.

В-третьих, в живых организмах весьма эффективны вычислительные процессы, которые построены на принципах, еще неизвестных человеку.

В-четвертых, многочисленные интерфейсы управления живого организма обеспечивают взаимодействие различных информационных подсистем.

В-пятых, в процессе эмбриогенеза развитие любого организма всегда происходит из одной-единственной клетки. При этом осуществляется перепрограммирование неспецифических, быстро делящихся клеток, и в результате образуется большое количество специфических клеток, которые формируют ткани и органы будущего организма.

В-шестых, живые организмы как высокоорганизованные информационные системы распределяют и систематизируют потоки информации, осуществляют их оптимизацию, структурирование, хранение и быстрый поиск [4, с. 170].

2.

Алгоритмы и интерфейсы живых организмов

Г.: Пожалуйста, учитель Вергилий, не так быстро. Я не могу сразу все это охватить и вряд ли запомню с первого раза. У меня создается ощущение, что живые организмы весьма автономны и все перечисленные процессы свидетельствуют не только об их совершенных ИТ, но и тянут на что-то более высокое.

В.: Ты совершенно прав, мой друг, и я бы назвал все это информационно-интеллектуальными технологиями (ИИТ). Многочисленные компании используют принципы интеллектуальных технологий в области электроэнергетики, в развитии транспортной инфраструктуры, гражданского строительства и других областях.

Г.: А что это дает?

В.: Повышение эффективности, оптимизацию производства, правильность принятия решений.

Г.: Стало немного яснее. У меня вообще-то есть вопросы более приземленные. Во-первых, что такое «алгоритм» и, во-вторых, что такое «интерфейс»? Чем отличаются неспецифические клетки от специфических?

В.: Алгоритм — это программа, у которой есть начало, определенное количество шагов и есть конец. «Совокупность средств, с помощью которых организуется необходимое взаимодействие с системой управления, называется системным интерфейсом» [5].

Г.: Понятнее не стало. С алгоритмом более или менее ясно, но вот интерфейс… Нельзя ли пояснить на примерах?

В.: Иными словами, интерфейс — это комплекс средств, предназначенных для взаимодействия двух систем.

Г.: А вот эти системные интерфейсы — они что, тоже присутствуют в живых организмах?

В.: Конечно, без них жизнь стала бы просто невозможной. В информатике под системным интерфейсом понимают конструктивную часть компьютера, предназначенную для взаимодействия его устройств и обмена информацией между ними. Системные интерфейсы являются неотъемлемыми компонентами и живых организмов.