Кормушка для мозгов

Очередная "сенсация": группа американских ученых сотворила киборга с мозгом крысы, управляющего самолетом-истребителем! Увы, при ближайшем рассмотрении выявляются нелицеприятные детали...

Настоящее маленькое чудо сотворила группа биоинженеров под руководством профессора Томаса ДеМарса в Университете Флориды: выращен... автопилот в пробирке! Или, если быть точным, в чашке с питательной смесью. 25 тысяч нейронов, извлечённых из крысиного мозга, были пересажены в ёмкость с физиологическим раствором и прижились на подложке из шести десятков электродов. Матрица электродов служит для связи с внешним миром: генерируя собственные электрические импульсы и принимая электрические сигналы, поступающие извне, нейроны в чашке формируются - наращивая связи друг с другом (синапсы) и тем самым обучаясь. А "внешним миром" служит симулятор современного истребителя. Получая посредством электродов информацию о "погодных условиях", состоянии самолёта, его положении в воздухе и позиции штурвала, крысиный мозг за каких-то пятнадцать минут обучается вести истребитель ровно, а впоследствии и управлять им в условиях (симулированного, конечно) шторма. Несмотря на очевидный успех, авторы работы утверждают, что проектирование киборгов-автопилотов не является для них приоритетным направлением. Их задачи более скромны и сводятся к изучению механизмов работы нейронов с последующим возможным созданием принципиально новых лекарств от эпилепсии и прочих нервных расстройств. Однако, возможность того что однажды их работа приведёт к появлению нового типа протезов и даже тех самых киборг-пилотов не исключается, доказательством же потенциала может служить чашка Петри с нейронами на борту, управляющая сымитированным F-22. Сенсация! Фантастика!

По крайней мере именно в таком восторженном тоне среагировала на новость научно-популярная западная пресса, что свидетельствует о продолжающемся "нейробуме" - периоде абсолютной веры в безграничные возможности нейросетей. Очень многие комментаторы и адепты нейротехнологий (для последних, впрочем, это естественно) склонны представлять нейросети эдаким универсальным решением всех вычислительных задач. Увы, пыл футурологов можно и нужно остудить: и настоящие, и искусственные сплетения нервных волокон хороши лишь в некоторых случаях, и границы их применимости уже классифицированы достаточно для того, чтобы перестать представлять нейросети лекарством от всех бед.

Знатоки заметят, что сравнивать искусственные и природные нейронные сети не совсем корректно, поскольку первые являются лишь математическим приближением, основанным на знаниях о физике работы настоящих нейронов. Вместе с тем вряд ли кто-то возьмётся спорить, что принцип действия и устройства их одинаковы: в обоих случаях это массивы элементарных вычислительных элементов (в простейшем случае нейрон может быть представлен тригонометрической функцией), соединённых между собой множеством связей. Поначалу эти связи случайны, но в процессе обработки поступающей извне информации (обучения) они формируются: в природе нейроны отращивают и умерщвляют синапсы, в имитаторах одни связи обнуляются, пропускная спобность других увеличивается. Нейросеть в общем случае хороша умением решать (после соответствующего обучения, естественно) задачи, для которых трудно написать алгоритм. Здесь будет уместна такая аналогия: если обычные компьютеры являются специализированными вычислительными машинами, которые могут быстро сделать что-то по заранее написанной программе, то нейросети - машины широкого профиля, способные отыскивать решение самостоятельно, требуя лишь, чтобы им предварительно были представлены результаты решения похожих задач. При этом нейросеть оперирует близким человеку понятием "схожести". Специально натренированная нейросеть опознает в толпе человека, лицо которого похоже на фотографию искомого типажа, она нарисует по историческим котировкам акции её ближайшее будущее, она сообразит, куда довернуть штурвал истребителя при сильном боковом ветре. Но есть и минусы. Никто не в состоянии дать гарантии, что предложенное нейросетью решение будет правильным. Когда же речь заходит о задачах, которые поддаются алгоритмизации, нейронные сети и вовсе оказываются не у дел. Да, вы можете обучить нейросеть таблице умножения, но дешевле и быстрей будет написать соответствующий алгоритм для обычного процессора, решающий ту же задачу несравненно меньшими затратами машинного времени. Так что к нейронной эйфории следует относиться с долей скепсиса.

Возвращаясь к эксперименту группы ДеМарса, стоит отметить, что эти ребята отнюдь не первопроходцы. Сообщения о постановке близких по смыслу опытов с завидной регулярностью появляются в популярной прессе на протяжении последних десяти лет. За это время был сконструирован и управляющий колёсной повозкой полуживой-полумёртвый Hybrot, и бегущий на свет робот с мозгом рыбы, и киборг-художник, рисовавший детскую мазню и много чего ещё, чего сейчас и не припомнить (о многих любопытных опытах ваш покорный слуга писал в новостях бумажной "Компьютерры"). Во всех случаях дело одними экспериментами и ограничилось. Универсальной "отмазкой" стала фраза "we're just starting out" (мы только начинаем) - которой не пренебрёг и ДеМарс. Он же честно и предупредил, что до более сложных применений живых нейросетей в технике - (почти буквально) как до Луны. Так зачем нужны громкие отчёты о том, что и так был сделано уже не раз? Да всё за тем же, чтобы показать, что работа не стоит на месте и деньги (они, родимые) не уходят впустую. Тому же ДеМарсу выделен грант в полмиллиона долларов. Думаете, в России иначе? Смею заверить, всё ещё хуже. Один из моих знакомых - что называется инсайдер, вращающийся в соответствующих кругах, на кафедре уральского вуза, заведующий которой "болен" нейротематикой. В лучших традициях жанра нейросети пихаются всюду, от помощи композиторам до тестирования сложной электроники. Но у нас и гранты в размерах поменьше, и пиар наши делать - увы! - пока ещё не научились. А то была бы хоть польза для престижа российской науки...