Текст книги "Журнал «Если», 1997 № 10"

Автор книги: Дэвид Марк Вебер

Соавторы: Артур Чарльз Кларк,Владимир Гаков,Джек Лоуренс Чалкер,Дмитрий Караваев,Уильям Сандерс,Арсений Иванов,Александр Алексеев,Людмила Щекотова,Игорь Кветной,Джеймс Патрик Хоган
сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 22 страниц)

«Если», 1997 № 10

Джефф Хетч
ЖИЗНЬ В СОБСТВЕННОМ СОКУ

Искусственная жизнь представляет собой наиболее мощное орудие современного компьютерного моделирования! – с энтузиазмом провозгласил Джеремия Браун-Хиггинс, изобразив для убедительности широкий всеохватывающий жест обеими руками. – Эти маленькие автономные программы специально закодированы так, что могут слегка изменяться при репликации, каковое свойство и позволяет им ЭВОЛЮЦИОНИРОВАТЬ, приспосабливаясь к окружающей среде. Собственно говоря… – он собрался было рассказать, каким образом И-жизнь помогает моделировать процессы развития органической жизни на Земле, как вдруг его весьма чувствительно лягнули под столом.

Спохватившись, Джеремия весь похолодел: и как это его угораздило употребить это злосчастное слово на букву «э»?.. Ведь профессор Эндрью Харрисон Хардинг неоднократно напоминал некоему Браун-Хиггинсу, что сенатор Боуэн, заказавший и оплативший данное исследование, терпеть не может разговоров об эволюции. К счастью, сей государственный муж оказался слишком занят, чтобы самолично приехать на факультет за итоговым отчетом, и прислал за ним своего советника по вопросам экономической политики, шикарную деловую даму по имени мисс Пул. При первом же взгляде на ее изысканно-строгий костюм Джеремии почудилось, что к лацкану его собственного пиджака (подарок родителей в честь окончания университета) пришпилен яркий ярлычок «ДЕШЕВАЯ РАСПРОДАЖА».

Профессор отложил вилку (это был скромный ланч в факультетском клубе) и непринужденно зажурчал:

– Мадам, позвольте мне заверить вас, что я выбрал исполнителем нашей работы мистера Браун-Хиггинса именно потому, что он владеет методами моделирования реакций… э-э… автономных индивидов на стимулы как свободного, так и ограниченного рынка. Поэтому у нас появилась великолепная возможность спрогнозировать, каким же образом различные категории населения станут реагировать на те или иные условия экономики. Проделанное исследование, по сути, является лишь первой попыткой, которую совершенно необходимо подтвердить и углубить последующими, более экстенсивными проектами – и тем не менее мы чрезвычайно наглядно продемонстрировали наш основной постулат. А именно: понижение размера минимальной заработной платы, а также отмена абсолютно всех социальных выплат, включая пособие по безработице, необычайно сильно подстегнет экономическую активность общества!

Мисс Пул кивнула, сохраняя непроницаемое выражение лица.

– Если не ошибаюсь, профессор Хардинг, вы сообщили мне по телефону, что закончили эту работу? Нам с сенатором хотелось бы взглянуть на нее. Мы уже назначили пресс-конференцию, где будут распространены копии и оглашен новый билль, предложенный лично сенатором Боуэном.

– У нас небольшая задержка с распечаткой, мисс, – отважно заполнил паузу Джеремия, бросая очередной взгляд на входную дверь. На сей раз, однако, он с облегчением узрел там профессорского ассистента с четырьмя копиями отчета, который был закончен исполнителем Браун-Хиггинсом ровно в 9.00 сегодняшнего утра. Вставая, чтобы принять из рук гонца четыре блокнота в черных пластиковых корочках, наивно скрепленных белыми пластиковыми спиралями, автор на мгновение впал в панику, поскольку никак не мог припомнить: а не забыл ли он после бессонной ночи прогнать свой текст через орфографическую программу?.. Два экземпляра он торжественно вручил мисс Пул, один протянул профессору и один оставил себе.

Двое из присутствующих немедленно накинулись на итоговое резюме, в то время как Джеремия приступил наконец к своему безнадежно остывшему бифштексу с луком и яйцом. Через минуту на лице профессора проступило глубочайшее удовлетворение, в чем, впрочем, не было ничего удивительного, ибо резюме оказалось слегка перефразированной версией его же собственного первоначального предположения. Даже бесстрастная мисс Пул выглядела вполне довольной, ибо начисто лишенные государственных пособий И-организмы в массовом порядке обратились к индивидуальной трудовой деятельности, создав тем самым неслыханный бум экономической активности!

У Джеремии, понятно, не хватило времени, чтобы проанализировать истинную природу этой поразительной активности, да, впрочем, это и не входило в его задачу: профессор Хардинг нанял его для того, чтобы он написал саму программу и осуществил прогон модели, а контракт на анализ полученных результатов был подписан с неким маститым профессором экономических наук. Компьютерная модель автоматически свела все свои результаты в соответствующие таблицы, что было весьма существенной деталью именно для автора, желающего уложиться в назначенный срок, о чем он, естественно, не позаботился поставить кого-либо в известность.

Таблицы выглядели чрезвычайно впечатляюще. Джеремия запрограммировал лишь их количество (ровным счетом 55), модель же вполне самостоятельно выбрала перечисленные в них характеристики. Причем, весьма удачно, насколько он мог судить, когда проглядывал их в 5.00 утра, ибо в таблицах наличествовала даже основная трудовая деятельность тех индивидов, что прежде сидели на пособии по безработице. УТОПИ ЗАКАЗЧИКА В ЦИФРАХ! – таков был девиз Джеремии Браун-Хиггинса, и на сей раз ему удалось проделать отличную работу, судя по тому, как рьяно парочка его работодателей перелистывала страницы, сплошь заполненные рядами цифр.

Расслабившись, он с удовольствием прихлебывал горячий кофе, заедая его знаменитым факультетским черничным пирогом, и чувствовал себя наконец совершенно взрослым человеком. Возможно, теперь, когда Джеремия произвел-таки впечатление на профессора, тот даст ему настоящую работу и ему больше не придется делить квартиру в Нью-Джерси со своими родителями?

– Замечательное исследование, профессор Хардинг, – прочувствованно произнесла мисс Пул, с трудом оторвав взгляд от пятидесяти пяти таблиц. – Полный отказ от социальных пособий и снижение минимума заработной платы – шаги довольно непопулярные, однако вы прекрасно показали, что данные решения неизбежно выведут нас на необъятные новые поля экономической активности… А этот потрясающий рост индивидуальной трудовой деятельности? Следовательно, даже самые закоренелые безработные начнут рассчитывать только на себя, что целиком и полностью подтверждает моральную силу нашей позиции!

Она вновь опустила глаза в таблицу, и легкая морщинка озабоченности прорезала ее безупречный беломраморный лоб.

– Вам все же придется внести некоторые изменения для пресс-релиза. Полагаю, вместо таблиц следует дать простые тезисы, снабдив их понятными для неспециалистов заголовками… И, кстати, я вижу здесь огромный скачок занятости по некоторым категориям населения, однако в таблице не указаны типы вновь созданных рабочих мест.

Профессор Хардинг заглянул в свой экземпляр.

– О, это всего лишь техническая проблема, не так ли, Джеремия?

Тот машинально кивнул:

– Ну разумеется, профессор! Наименования категорий попросту, не уместились в колонке, так что мы перечислили их отдельным списком. – Он раскрыл свой экземпляр. – Что конкретно вас интересует, мисс Пул?

Мисс Пул зачитала вслух цифровой код категории. Джеремия прилежно проехался по списку указательным пальцем сверху вниз и бодро отрапортовал:

– «Контролируемый распределитель субстанций»!

– Очень странно… А как насчет кода 43?

Джеремия, который и сам был несколько изумлен, прилежно проделал аналогичную операцию. Палец его быстро остановился в нужном месте, глаза моментально просканировали слова «интимные услуги», однако губы наотрез отказались их произнести. Нет-нет, это просто ужасная ошибка… Или же он позабыл учесть в модели какие-то экономические факторы?!

Профессор бросил на него недовольный взгляд. Быстро перелистав свой блокнот, он принялся поспешно просматривать список, и вдруг его пухлое румяное лицо резко побледнело.

– Боже мой, что это?! – вскричал он не своим голосом.

В последовавшей мертвой тишине до Джеремии дошло, что его модель зажила своей собственной жизнью… Он наверняка позабыл ввести какие-то граничные условия, но какие именно? Пока он лихорадочно прокручивал в мозгу все существенные детали, мисс Пул, в свою очередь, добралась до сакраментального списка и приступила к сканированию цифровых кодов. Внезапно ее искусно подкрашенные глаза резко расширились, а изысканно матовые щеки густо порозовели.

– То есть как? Сплошные толкачи наркотиков, рэкетиры и шлюхи? – немузыкально взвизгнула она. – И вы называете это моделью?! Мы немедленно отменяем пресс-конференцию!

Резко захлопнув злополучный блокнот, она вскочила с места и незамедлительно покинула помещение.

ОНИ НЕ СКАЗАЛИ МНЕ НИ ЕДИНОГО СЛОВА О НЕОБХОДИМОСТИ МОРАЛЬНЫХ ОГРАНИЧЕНИЙ, сообразил наконец Джеремия с той ужасающей ясностью, которая приходит только после катастрофы. С другой стороны, с самого начала предполагалось, что это будет чисто экономическая модель…

Перевела с английского Людмила ЩЕКОТОВА

Людмила Щекотова
МОЛОЧНЫЕ РЕКИ, САХАРНЫЕ БЕРЕГА

*********************************************************************************************

Вероятно, у читателей возникло подозрение, что прочитанный рассказ не что иное, как литературная мистификация, и за псевдонимом Д. Хечт скрылся российский автор. Но, поверьте, это не так.

Просто то, что мы воспринимаем как сатиру на дикую реальность, для них выглядит всего лишь забавной шуткой над излишней увлеченностью компьютерным моделированием. Хорошо бы и нам научиться производить эксперименты не над собственным народом, а над вымышленными компьютерными сущностями.

*********************************************************************************************

ПРЕЖДЕ ВСЕГО ПОМЕШАЕМ БУЛЬОН

Лишь только в руки биологам попал компьютер, как некоторые из них прекратили заниматься изучением живых существ и сами принялись творить их. Как известно, в мире битов и байтов единственной реальностью являются компьютерные программы, ну а спецпрограмма, которая методом копирования самостоятельно транслирует себя с одного участка памяти на другой, в принципе отвечает важнейшему критерию, отличающему живую материю от неживой: ОНА РАЗМНОЖАЕТСЯ (реплицируется). Впрочем, в основе всех этих компьютерных чудес лежит навык опытного программиста, умеющего расположить нужные команды в правильной последовательности.

Зато овладевшие этим искусством буквально уподобились творцам: они собственноручно порождают разнообразные виртуальные миры (дигитальные поля и кущи) и населяют их И-существами (цифровыми организмами). И жадно наблюдают за тем, сколь изобретательно эти творения борются за место под виртуальным Солнцем. Короче говоря, посредством абстрактных компьютерных симуляций (не смущайтесь, это вполне нормальный термин) ученые стремятся выявить подспудные законы, правящие совершенно реальным миром.

Большинство исследователей в области AL ¹ 1
  Artificial Life – искусственная жизнь.


[Закрыть]моделируют простые ограниченные сообщества типа колонии бактерий, муравейника или стаи птиц, задавая определенные правила, подсмотренные у матушки-природы. Однако в последнее время бурно развивается куда более многообещающий подход, который вкратце можно сформулировать так: НИКАКИХ ГЛОБАЛЬНЫХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ.

Все началось в 1990-м, когда американский биолог Томас Рэй буквально потряс ученый мир своей уникальной моделью эволюции, в основе которой лежал запущенный в цифровой «первородный бульон» один-единственный цифровой «Адам», составленный из последовательности 80 простых команд-инструкций. Впервые примененный Рэем индуктивный метод «снизу вверх» вызвал подлинный бум обновления в компьютерном моделировании… И вот недавно Эндрю Парджеллис, исследователь из Bell Laboratories, сделал принципиально новый шаг, доказав, что И-жизнь может зародиться сама собой – без участия программиста-творца! Правда, свой «первородный бульон» он замешал на изготовленных собственноручно простых инструкциях, однако наделенная репродуктивной способностью программа возникла в нем совершенно самопроизвольно (или, если хотите, по воле случая, который отчего-то проделывал это буквально при каждом новом запуске модели).

Блестящая результативность индуктивного направления не могла не затронуть социально-экономического моделирования – и пару лет назад американские социологи Джошуа М. Эпстейн и Роберт М. Экстелл замахнулись-таки на самый сложный из всех известных биологических феноменов: ЧЕЛОВЕЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО!

СТРАНА САХАРИЯ

Оба исследователя работают одновременно в Brookings Institute (Вашингтон, округ Колумбия) и Santa Fe Institute (штат Нью-Мексико). А так как вторая цитадель науки по праву считается родным гнездом энтузиастов AI ² 2
  Artificial Intelligence – искусственный интеллект.


[Закрыть], то совершенно закономерно, что вступившие на путь компьютерного эксперимента Эпстейн и Экстелл наотрез отказались от готовых рецептов в моделировании социальных отношений и построили свою виртуальную лабораторию исключительно по принципу «снизу вверх». А именно: от частных взаимодействий соблюдающих собственные интересы агентов (или тех самых «автономных индивидов», о которых шла речь в рассказе) – к общим тенденциям! Лишь такой, фундаментальный во всех смыслах подход дает возможность наглядно проследить механизмы возникновения тех или иных тенденций в зависимости от поведения членов общества, решили ученые – и создали простенькую, но весьма примечательную страну Sugarscape, где обитают два конкурирующих человеческих сообщества.

Взглянув на новый виртуальный мир как бы с птичьего полета, мы увидим лишь скопления разноцветных точек… Желтыми обозначен регион, где наличествует прирастающий с некоторой скоростью пищевой ресурс САХАР: его запасы распределены неравномерно, что символизируется разной жирностью желтых точек; на юго-западе и северо-востоке страны расположены две сахарных горы, неудержимо влекущие к себе проголодавшихся И-жителей. Каждый из них принадлежит к одному из сообществ – Красному или Синему племени – и изображается на дисплее точкой соответствующего цвета.

Экспериментаторы постарались, насколько возможно, очеловечить своих агентов: это мужчины и женщины, которые рождаются, взрослеют, занимаются сексом, производят потомство, стареют и умирают. Впрочем, дожить до старости удается не всем, ибо сахарианцы отнюдь не равны: согласно природному порядку вещей, они являются на свет с разными врожденными способностями. Кое-кто обладает особым талантом «чуять» сахар на большом расстоянии, другие получают в дар выживаемость, дольше прочих сохраняя активность при том же количестве пищи, и, наконец, все красные агенты имеют врожденное преимущество над синими: при столкновении у красного больше шансов присоединить синего к своему племени – перекрасить в красный цвет.

Мужчина и женщина (из одного или разных племен – не имеет значения) могут произвести общее потомство при выполнении двух необходимых условий: оба пребывают в детородном возрасте и накопили достаточный запас сахара. Их отпрыск наследует атрибуты родителей – чутье, метаболизм и племенную принадлежность – в соответствии с простой схемой Менделя: скрещивание по трем моногенным признакам.

В простейшем варианте на просторы Сахарии выпускают горстку разноцветных агентов, личные качества и деятельность которых запрограммированы в соответствии с описанными постулатами – вот, собственно, и все. Далее же каждый устремляется на поиски пропитания… В более сложных вариантах ученые исследовали социальные эффекты, порождаемые поединками (один агент может убить другого и завладеть его/ее сахаром), торговлей (агенты имеют возможность обменять свой сахар на другой ресурс – ПРЯНОСТЬ), заразными болезнями, загрязнением окружающей среды, а также введением права наследования.

В результате с помощью ориентированной на деятельность агентов модели удалось симулировать немало демографических тенденций, наблюдаемых в реальном мире. К примеру, в Сахарии передача сахара по наследству подавляет естественный отбор, в результате чего население становится все более восприимчивым к болезням; в точности то же самое происходит у нас на Земле.

И все же сахарианские спектакли слишком схематичны, чтобы служить подспорьем для изучения современных обществ, хотя и могут пролить некий дополнительный свет на эволюцию относительно несложных культур… Сейчас экспериментаторы занимаются загадкой бурного расцвета и падения цивилизации североамериканских индейцев анасази (1000–1300 гг. н. э.) в сотрудничестве с группой археологов. Один из них, Джордж Гамермен из Southern Illinois University, с помощью страны Сахарии нащупал-таки связи между урожайностью маиса и колебаниями численности анасази, после чего признал эту индуктивную модель «недурственным интеллектуальным протезом».

Так вот, более сложной модели человеческого общества, построенной по принципу «снизу вверх», на данный момент попросту не существует. Но, может, в будущем?

КОМПЬЮТЕРЫ МОГУТ ДАЛЕКО НЕ ВСЕ…

Возможно, вы придерживаетесь иного мнения, однако мне придется вас разочаровать. Начнем с простенького примера: существуют четыре человека, связанные эмоциональными отношениями «нравится – не нравится». Причем, субъекту А нравится субъект Б и не нравятся В и Г; Б терпеть не может А, равнодушен к В и обожает Г; В любит всех, а Г – никого. Вопрос: какие члены этой группы неплохо относятся друг к другу? Выяснить это очень просто, нарисовав геометрическую схему, называемую графом, где субъекты обозначены точками, а отношения приязни – направленными стрелками. Проделав эту несложную процедуру, вы наглядно убедитесь, что взаимности в данной группе не существует!

Если перейти на язык математики, то задача, известная как ПРОБЛЕМА КЛИКИ, состоит в том, чтобы найти наибольшее подмножество М’ исходного множества М, все элементы которого связаны симметричным отношением ВЗАИМНОЙ ПРИЯЗНИ (для нашего четырехэлементного М, на котором заданы вышеописанные транзитивные отношения, М представляет собой так называемое пустое множество). Когда множество М содержит сотни элементов, на бумаге уже не разберешься, и приходится писать программу для компьютера… А если тысячи?

На основании накопленного опыта математики авторитетно утверждают, что существуют РАЗУМНО ОГРАНИЧЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ, для которых тем не менее невозможно построить алгоритм, вычисляющий абсолютно точный ответ за РАЗУМНЫЙ ПЕРИОД ВРЕМЕНИ. Если вы спросите меня, каков «неразумный» период времени, я отвечу так: тот, по истечении которого точное решение задачи уже никому не требуется! Конкретно же это может означать что угодно – от нескольких лет до…

«Насколько мы можем оценить, решение графов с многими тысячами узлов требует времени, сравнимого или даже большего, чем срок существования нашей Вселенной», – поясняет блестящий специалист в области вычислительной математики Ласло Бабаи из Чикагского университета. Более того, делу не поможешь, даже обратив все атомы Вселенной в элементы ультрасуперкомпьютера, который будет производить столько операций в секунду, сколько поперечников атома сможет преодолеть свет за то же время…

Так вот, «проблема клики» – типичный представитель описанного класса задач: теоретики показали, что – невзирая на большое разнообразие – абсолютно все проблемы, требующие поиска оптимальной стратегии при наличии большого числа возможных выборов, имеют одинаковый уровень сложности. На практике же задачи, которые можно представить в виде многоузловых графов, постоянно возникают в экономике, планировании перевозок, при развитии телефонных сетей, в конструкторской работе и т. п. Что делать? Единственный выход в том, чтобы пожертвовать точностью ради скорости, подсчитав на компьютере удовлетворяющий определенным критериям ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ в относительно короткие сроки.

Однако недавно американские математики получили совершенно шокирующие результаты… Имена их стоит перечислить: Карстен Лунд и Марио Шегеди (AT&T Bell Laboratories), Раджив Мотвани (Стэнфордский университет), а также Санджив Арора и Мадху Судан (тогда еще студенты в Беркли). Итак, эта группа доказала, что для значительного подкласса сложных проблем нельзя гарантировать даже приблизительного ответа за разумный период времени! На практике это означает, что решить любую упрощенную задачу ничуть не легче, чем исходную, и я думаю, здесь самое время добавить, что структура человеческой цивилизации равносильна графу с миллионами, если не миллиардами точек-вершин.

…ИЛИ ВСЕ-ТАКИ МОГУТ?

Выходит, ситуация тупиковая? Конечные, разумно ограниченные задачи теоретически имеют абсолютно точные ответы, которые на практике абсолютно недостижимы… Существует, правда, универсальный рецепт, доступно изложенный в популярной песенке: «Нормальные герои всегда идут в обход».

Именно ему и последовали специалисты, работающие в той области математики, которую принято называть Theoretical Computer Science: ее бурное развитие за последние десять лет выдвинуло непривычные не только профану концепты интерактивного доказательства и доказательства при нулевом знании, проверки конечного результата и проверки рабочей программы, голографической системы уравнений, наконец…

Чтобы дать о них хоть какое-то представление, понадобится отдельная большая статья, но главную изюминку нового подхода к вычислительным методам сформулировать нетрудно: возможно, для того, чтобы узнать правильный ответ, совсем не обязательно решать задачу до победного конца! Да что там, не только возможно, а весьма вероятно, и человечество еще имеет шансы увидеть наяву и чудеса, и небо в алмазах, и разную прочую фантастику, которую мы все так любим и ценим.

Представьте себе существо, которое могло бы держать нашу Землю в своей руке и у которого все органы тела были бы подобны нашим, а ведь вполне может быть, что такие существа водятся в изобилии; и теперь вообразите, прошу вас, что бы оно подумало о наших битвах, где победа сводится к захвату двух деревушек, которые тотчас же приходится снова отдать врагу.

Вольтер. «Микромегас».