Поскольку часть комментариев к моим предыдущим запискам касалась вопросов, связанных с интеллектом, мне хотелось бы изложить в виде краткой отдельной публикации свой взгляд на эту проблему. Надеюсь, что это может оказаться полезным  кому-нибудь из читателей.

Никто из современных ученых толком не знает, что такое жизнь. Тем более, это касается сознания и интеллекта. Исчерпывающее научное описание этих феноменов вообще вряд ли возможно, несмотря на горячее желание крайних редукционистов разделаться с «мистическим ореолом жизни», по выражению одного из них [К. Еськов «История земли и жизни на ней»]. Однако, по чисто внешним проявлениям и характеристическим свойствам можно постараться дать приблизительные определения, полезные с точки зрения научного моделирования. В зависимости от нужд конкретных моделей, какие-то свойства интеллектуальных систем учитываются, а какие-то нет. В этом состоит стандартный научный подход.

 
Жизнь с физической точки зрения характеризуется набором свойств, многие из которых встречаются в неживой природе: например, кристаллы характеризует свойство воспроизведения (роста), однако воспроизведение и рост живых организмов качественно сложнее роста кристаллов.

На самом грубом уровне детализации свойства живого организма включают:

1. Автономность:

1.1 Например, у одноклеточных она обеспечивается наличием мембраны с особыми химическими свойствами, которые позволяют организовать обмен веществ;
2. Воспроизведение:

2.1. что предполагает при условии неоднородности структуры еще и наличие памяти, а значит, системы записи/считывания;

3. Управление:

3.1. сюда относятся поддержание целевого состояния (гомеостаз) и отклик на стимулы (адаптация).

Все это в комлексе реализовано на клеточной основе: прокариоты - одноклеточные организмы с безъядерными клетками, эукариоты - это организмы, клетки которых имеют ядра.

Любителей упрощать следует спросить: что именно происходит в момент смерти живой клетки и почему процессы, которые только что текли в направлении поддержания низких значений энтропии, вдруг начинают течь в привычную сторону её увеличения и стремления к термодинамическому равновесию с окружающей средой? Что именно должно было, по их мнению, спровоцировать гипотетическую самосборку первой живой клетки? Наблюдаются ли флуктуации, которые могут себя записать в память, чтобы впоследствии воспроизвестись? Почему одно лишь нарушение целостности мембраны неминуемо влечет смерть клетки, а не самосборку, как хотелось бы абиогенезникам, ведь все необходимые для жизни компоненты еще на месте, а клетка упрямо умирает? Как жизнь борется за место под солнцем, используя и даже программируя смерть?

Разум человека способен научно описывать окружающий мир путем создания моделей и построения логических рассуждений относительно этих моделей. Это позволяет прогнозировать состояние исследуемых объектов. Поистине удивительно то, что окружающая нас реальность вообще может быть описана с использованием ментальных конструкций - продуктов деятельности человеческого разума. Мы не будем здесь касаться этого серьезнейшего вопроса во всей его глубине. Нужно лишь отметить, что отражением этого удивительного наблюдения является объективность логических рассуждений, то есть независимость их от субъекта и, как следствие, возможность, в известных пределах, автоматизации процесса рассуждений. В этом состоит суть той области прикладной математики и тех технологий, которые принято называть искусственным интеллектом.

В инженерном смысле, интеллект, как минимум, - это способность принимать решения для достижения прагматической цели. Иногда к этому добавляют еще и способность обучения, что включает «работу над ошибками»: анализ системой качества своих предыдущих состояний и выработку управляющих сигналов, корректирующих текущее состояние в соответствии с анализом. Попросту говоря, интеллект - это способность разработки стратегии (последовательности действий) для достижения цели. Целеполагание - ключевое свойство и одновременно ключевая задача интеллекта.

Ниже мы коснемся только принятия решений. Но и этого уже будет достаточно для того, чтобы понять принципиальную невозможность самопроизвольного (только за счет случайных и закономерных неинтеллектуальных факторов) возникновения систем, способных принимать решения. 

Таким образом, в указанном узком смысле даже сложные автономные искусственные системы управления и обработки информации (например, автопилот или система ядерного удара «Периметр») обладают интеллектом. Животные - тем более. Интеллект в животном мире проявляется на инстинктивном уровне, например, в процессе общения животных между собой (охота, социализация, кооперация: танец пчелы и плетение паутины - замечательные примеры интеллектуальной деятельности в фауне). Человек, в отличие от животных, способен не только к инстинктивному, но и осмысленному принятию решений.

Тут важны два следующих момента. Первое: неживая природа вообще ничего не выбирает, и поэтому нельзя сказать, что она обладает интеллектом. Неживые системы могут находиться в равновесных и неравновесных состояниях, однако лишь интеллект способен выбирать из набора безразличных равновесных, то есть энергетически равновыгодных, состояний. Причем выбор, там где он физически возможен, может производиться по тем или иным критериям, не зависящим от локальной динамики протекающих в системе процессов.

Нельзя сказать, что когда малыши пускают мыльные пузыри, мыльная пленка принимает решение натянуться на ободок. Никакого решения со стороны плёнки нет, есть лишь проявление природных регулярностей в форме закономерного действия различных сил (тяжести, поверхностного натяжения, трения и т.д.), приводящее к тому, что пленка занимает положение, соответствующее минимуму полной потенциальной энергии.

Мыльный пузырь: конфигурация молекул мыльной пленки, характеризующаяся минимумом потенциальной энергии

Также важно, что принятие решений не предполагает обязательной осознанности. Способность живых организмов к принятию решений вполне может быть запрограммированной (инстинктивной) и даже наследоваться[1].

Итак, принятие решений - это выбор из альтернатив. Выбор вполне может производиться по критерию качества, то есть по прагматическому, нефизическому критерию. Например, таким критерием может быть максимин: скажем, максимум обобщенного качества при минимуме затрат.

Примеры нефизических критериев качества:

• точность попадания в цель;
• плавучесть;
• живучесть.

В последнем случае имеются конфликтующие требования химической стабильности соединений, входящих в состав тела организма, и их избирательной возможности вступать в «нужные» реакции.

Пуск «Булавы». 2013 г.

Вот эта обобщенная «полезность», или качество, - интересная вещь. Именно с ней связано множество вопросов со стороны наших добрых друзей-эволюционистов. Дело в том, что она может и не сводиться исключительно к физике (минимуму полной потенциальной энергии). Например, синтез белка вообще никак к минимуму потенциальной энергии не сводится, потому что там используется символьное управление, о чем будет речь дальше. Как точно отслеживает траекторию ракета и с какой точностью она поражает цель, не может выражаться исключительно в категориях движения частиц вещества, поскольку движение ракеты по любой из возможных траекторий определяется одними и теми же уравнениями. Различие лишь в начальных условиях и в управляющем сигнале. Критерий качества здесь вводит агент/человек: инженер волюнтаристски решает, что качественно, а что - нет.

Может возникнуть вопрос: ну, хорошо, всё это понятно, но если от точности попадания в цель зависит, выживет организм или нет (а это происходит сплошь и рядом в живой природе), то не опровергается ли этим всё наше рассуждение о способности выбирать из альтернатив как одном из признаков интеллектуальных систем, ведь все свелось к «автоматике» естественного отбора? Ни в коем случае не опровергается! Как раз напротив: живые организмы являются примерами интеллектуальных систем. Естественный отбор - не причина, а следствие интеллектуальности живых систем. Для того, чтобы отбор начал действовать, необходим жизнеспособный организм. Но самое интересное в том, что трансляция информации, происходящая при белковом синтезе, без которого немыслим ни один организм[2], также интеллектуальна, а, следовательно, и не могла появиться только за счет неинтеллектуальных естественных факторов случайного характера или регулярностей физико-химической природы. Трансляция генетического кода не является «замороженной случайностью», как ошибочно полагал Ф.Крик. Случайность не строит адаптеров.

Синтез белка - это артефакт ровно в таком же смысле, в каком артефактом является и система пуска управляемой ракеты, а именно: это искусственно созданная система принятия решений. Прагматический контекст здесь задается функциональностью протеома, то есть множества белков, которые могут вступать в нужные организму химические реакции. Система синтеза белка работает посредством использования символьного управления: инструкции по производству белка, записанные на биополимерном носителе (матричная РНК), поступают на вход распределенного процессора (рибосомы, арсазы, транспортные РНК), считывающего, интерпретирующего согласно вполне определенным правилам (генетический код) и исполняющего эти инструкции.

Синтез белка с использованием трансляции матричной (информационной) РНК

Для особо дотошных читателей отмечу, что инструкции не перестают быть инструкциями даже если они записаны не в форме глаголов на русском, китайском или тамильском языке (типа «скопировать», «дослать в патронник» и т.д.). Важно одно: присутствие определенной тройки нуклеотидов в матричной РНК понимается системой трансляции вполне однозначно как инструкция присоединить «нужную» по протоколу аминокислоту к пептидной цепи, которая потом укладывается в «нужную» для жизни клетки трехмерную молекулу белка.

Что касается степени сложности белкового синтеза, то для иллюстрации достаточно привести одну цифру: размер протеома только одних кровяных клеток человека (HepG2) составляет порядка 70000 различных видов белка (см. здесь). Скорость синтеза белка - регулируемая величина с максимальным значением порядка десятков аминокислотных остатков в секунду (см. здесь).

Подведём итог

Возражение сторонникам гипотетической пребиотической эволюции, представляющей жизнь как продукт исключительно химии носит принципиальный характер. Возникновение систем принятия решений, в том числе, даже простейших живых организмов, само возможно только как результат принятия решений. Появление носителей информации вместе с соответствующими им интерпретаторами лишь химическим путем совершенно исключено. Сведение интеллектуального фактора к неинтеллектуальным уже не является корректным с позиций накопленных на сегодня научных знаний. Что касается философии вопроса, то узкопонимаемый атеистический натурализм не является адекватным инструментом для описания начала бытия мира, жизни, сознания. Подозреваю, что кому-то, может быть, не нравится неспособность науки исчерпывающе объяснить окружающий нас мир. Но что же поделать?! Такова реальность. По словам замечательного немецкого ученого XX столетия Макса Планка, «наука не может разгадать окончательную тайну природы. Не может потому, что, в конце концов, мы сами являемся частью природы, а следовательно, и той тайны, которую мы пытаемся раскрыть» [Max Planck, "Where is Science Going?"].

[1] И тем не менее, в конечном счете, принятие решений всегда указывает на осмысленные действия агента по созданию системы, умеющей принимать решения.

[2] Включая вирусы, целиком зависящие от клетки-хозяина.