Czy maszyny są żywe? Zagadnienie różnicy między człowiekiem i maszyną.

W niniejszym tekście chciałbym w sposób skondensowany przyjrzeć się zagadnieniu różnicy między człowiekiem i maszyną. Postawione w tytule pytanie zostanie oświetlone poprzez serię pytań szczegółowych i odsłoni się na końcu.

Przyjrzę się kolejno zagadnieniom (1) pracy; (2) kontroli; (3) organizacji; (4) pamięci; (5) obliczeń; (6) zmysłów; (7) wyobraźni; (8) myślenia; (9) inteligencji; (10) mądrości; (11) świadomości; (12) życia. Na wstępie przyjmę, że granica między człowiekiem i maszyną przebiega między granicą pomiędzy (1-6) a (7-12). Innymi słowy maszyna posiada własności pozwalające jej pracować, kontrolować pracę, organizować pracę, pamiętać cześć z pracy, obliczać i odbierać dane zmysłowe pod postacią informacji i energii, natomiast, z reguły, odmawia się jej wyobraźni, abstrakcyjnych procesów myślowych, inteligencji, mądrości, świadomości, a także, życia. Jako tezę artykułu stawiam taką oto myśl. Wskazana granica powinna być przesunięta, jak bardzo, ujrzymy to w trakcie czytania.

(1) Jeśli chodzi o pracę, nie istnieją rozsądni ludzie, którzy zakwestionowali by fakt, że maszyny pracują. Innymi słowy, niekwestionowane jest to, że maszyny wykonują pracę, dokładniej, że wykonują pracę zamiast człowieka, wyręczając go w tym, pomagając mu, likwidując wysiłek, powiększając możliwości produkcyjne, zwiększając obroty, dostarczając olbrzymiego asortymentu, na skalę masową. Mamy dane różne definicje pracy, w zależności od użytkowanej energii. Praca mechaniczna, iloczyn siły, drogi i kąta nachylenia wektora siły do wektora drogi. Praca termodynamiczna, iloczyn ciśnienia i zmiany objętości. Praca elektryczna, iloczyn napięcia, natężenia i danego okresu czasu. Należy przypuszczać, że w odniesieniu do innych rodzajów energii, należałoby sformułować inne definicje. Bez odpowiedzi pozostawię pytania, jakie definicje należałoby sformułować w odniesieniu do energii atomowej, w odniesieniu do energii magnetycznej oraz w odniesieniu do grawitacji.

(2) Maszyny, takie jak silnik spalinowy, silnik elektryczny, dźwig, ciągnik, lodówka i inne nie tylko wykonują pracę we wskazanym wyżej sensie, ale także ją kontrolują. Mówiąc dokładnie, są wyposażone w czujniki, takie jak termostat utrzymujący temperaturę w stałym zakresie. Maszyny te odbierają informację pod postacią impulsów i przekazują ją do odpowiednich efektorów odpowiedzialnych za korekcję, zbyt niskiego lub zbyt wysokiego poziomu danego czynnika. Uważa się, że pierwszym z regulatorów był regulator Watta (1736-1819), który służył do utrzymywania w normie obrotów silnika parowego. Inne typy regulatorów to regulator ciśnienia wody w turbinie oraz automatyczny regulator wzmocnienia w radioodbiorniku. Maszyny w wyniku ewolucji przekroczyły pewien próg. Do pewnego momentu, gdy otoczenie wywierało na nie zbyt silny wpływ odnośnie pewnego czynnika, stawały lub psuły się. Od powstania regulatora Jamesa Watta maszyny regulują swoją pracę. Gdy jeden z czynników pracy, a więc, ciśnienie, siła, natężenie, napięcie, czas pracy, objętość osiągają stan poniżej lub powyżej normy, maszyna zwrotnie samoreguluje się.

(3) Regulacja jest typem organizacji. Możemy wskazać na stopnie organizacji. 1


αβγ

Zaprezentuję schematy dotyczące organizacji. Schemat (α) symbolizuje brak organizacji, pełną dezorganizację, czyli wiele czynników nie powiązanych ze sobą i nie wytwarzających wspólnej pracy. Taki stan, choć dość łatwy do zrozumienia, jak udowadnia de Latil, jest dość kłopotliwy do uzyskania. Odnosząc pojęcie zdarzenia do pojęcia prawdopodobieństwa, twierdzi, że czysty przypadek to stan, w którego prawdopodobieństwo równa się zero. Jeśli prawdopodobieństwo zdarzenia wynosi iloraz zdarzeń jemu sprzyjających przez ilość zdarzeń możliwych, to prawdopodobieństwo równe zero osiągalne będzie tylko w przypadku zdarzeń cudownych lub takich których możliwości są nieograniczone. W ograniczonym Wszechświecie takie zdarzenia są wykluczone.2

Schemat (β) symbolizuje pierwszy stopień organizacji, powszechny sposób łączenia się czynników i wynikający z tego efekt, który możemy nazwać pracą, energią lub informacją. Umieszczone w centrum koło symbolizuje ciało stałe, zjawisko lub maszynę. Najprostsze zdarzenie jakie możemy podstawić w tym schemacie to przyłożenie dwóch sił do ciała stałego i powstająca w wyniku ich sumowania się wynikowa. Innym przykładem może być sprężanie i ochładzanie powietrza, które wykonuje pracę chłodzenia na wyjściu. Jeszcze inny przykład to wtrysk paliwa i zapłon świecy, co razem daje efekt wybuchu mieszanki i wytworzenia ciśnienia.

Schemat (γ) symbolizuje taki typ organizacji, w którym czynniki działające na ciało stałe, zjawisko lub maszynę mają wspólne źródło. Za wspólne źródło uznać możemy program maszyny, konstrukcję, pomysł, strategię człowieka, Kosmos lub jakąś zasadę transcendentną wobec Świata. W wypadku ciała stałego, działające na niego siły, z jednej strony, pochodzą z różnych źródeł, z różnych kierunków, z drugiej, może to być jedno źródło jako ten sam człowiek lub to samo przyrodnicze otoczenie. Podobnie jeśli chodzi o zjawiska.

δε

Przejdziemy do trzeciego i czwartego stopnia organizacji. Są one charakterystyczne dla samoregulacji w maszynach. Schemat (δ) symbolizuje taki stan, w którym czynniki współdziałają ze sobą. De Latil nazwał takie współdziałanie „działaniem międzysobnym”. Przedstawioną sytuację możemy opisać tak. Zanim czynniki wywrą wpływ na ciało stałe, zjawisko lub maszynę uzgadniają między sobą wartość oddziaływania. Wielkość jednego z czynników koryguje wielkość drugiego. W termodynamice takimi sprzężonymi czynnikami są ciśnienie, objętość i temperatura. Dla przykładu, wzrost temperatury przy stałej objętości podnosi ciśnienie. Inny przykład, ilość mieszanki wlanej do tłoka silnika spalinowego oraz ustawienie rozrządu decydują o temperaturze i ciśnieniu wewnątrz układu tłok i cylinder. Działające na ciało stałe opady atmosferyczne i nasłonecznienie współdziałają jeden na drugi dając na wyjściu efekt pośredni. Działanie międzysobne służy do regulacji maszyn na wejściu, tak, by nie przekraczać pewnego progu uznawanego za normę. Brak tutaj pomiaru, czynniki uzgadniają swoje wartości przed wejściem do maszyny, przed oddziałaniem na ciało stałe lub zjawisko. Doskonałym przykładem ilustrującym to zagadnienie jest mechanizm zabezpieczający skrzydeł wiatraków. Przy narastaniu siły wiatru rośnie prędkość obrotowa wiatraka ale też rozchylają się jego śmigła, tak by elastycznie dostosowywać nachylenie śmigieł do siły wiatru oraz uzyskiwać prędkość obrotową w pewnej normie.

Schemat (ε) symbolizuje sprzężenie zwrotne pomiędzy wynikiem, a jednym z czynników. W tej sytuacji mamy do czynienia z pomiarem i korekcją, a wraz z tym, z opóźnieniem skuteczności i histerezą. Wyobraźmy sobie turbinę, która ma produkować prąd o natężeniu utrzymanym w pewnej normie. Mamy dany układ łopatki turbiny, opornik elektryczny, czujnik, regulator. W momencie gdy natężenie prądu wzrośnie ponad normę, czujnik wyśle wiadomość do regulatora, który uniesie turbinę lub wyreguluje jej łopatki, tak by zmniejszyć efektywność pracy. Innym przykładem reprezentującym ten schemat jest sprzężenia zwrotne w układzie paliwowym. W sytuacji braku paliwa, poniżej pewnego poziomu, sygnalizowanego przez pływak w zbiorniku i lampkę kontrolną na desce rozdzielczej, w reakcji zwrotnej, człowiek dopełnia bak o brakujące jednostki. Czynnikiem regulowanym jest tutaj poziom paliwa, a wynikiem, który zwrotnie wpływa na jego stan, efektywność pojazdu.

ζη

Dwa ostanie schematy ilustrują piaty i szósty stopień samoorganizacji. Schemat (ζ) ilustruje układ z trzema czynnikami i jednym wynikiem działania. Czynniki są powiązane każdy z każdym działaniami międzysobnymi oraz wynik związany jest z każdym z czynników za pomocą sprzężenia zwrotnego. Ten schemat jest modelem ludzkiego organizmu oraz, osobno, mózgu. Może być brany pod uwagę przy modelowaniu kultury lub społeczeństwa, rynku lub przyrody. Charakteryzuje się dynamicznością, wewnętrznym, zupełnym, powiązaniem. Kropkowane linie symbolizują wirtualne relacje oddziaływań, oznacza to, że droga sterowania jest wieloraka, rozgałęziona, aktualizująca się w pewnym, wybranym z wirtualnego, zakresie. Inspiracją do stworzenia tego modelu jest homeostat, urządzenie składające się z czterech modułów, powiązanych wewnętrznie za pomocą elektrycznego sprzężenia zwrotnego.

Schemat (η) symbolizuje rozszerzony układ (ζ). Poszerzenie dotyczy możliwości wyboru celu działania, sposobu transformowania czynników w pracę. Innymi słowy model ten posiada możliwość wyboru jednego z programów działania lub sposobów wykorzystania energii. Jeszcze inaczej, model ten wybiera jedną ze zmiennych na wyjściu. Biorąc pod uwagę przedmiot taki jak kultura, mogą to być wartości, takie jak zysk, reklama, użyteczność, wymiana. Biorąc pod uwagę społeczeństwo mogą to być wykształcenie, sprawność fizyczna i stan majątkowy. Biorąc pod uwagę mózg mogą to być kojarzenie, synteza, analiza, pamięć. Warto podkreślić, że wewnętrzną zasadą czterech ostatnich modeli jest równowaga. Dany układ dąży do samozachowania za pomocą regulacji poprzez działanie międzysobne i sprzężenie zwrotne.

(4) Pamięć to kolejne z pojęć odnoszących się do życia człowieka, które reorientuje swoje znaczenie stając się nazwą odnosząca się również do mediów, a także, maszyn, szczególnie maszyn rejestracyjnych i liczących. Uznaje się, że pismo jako medium, wywłaszcza umysł człowieka z jego pewnych funkcji, w tym, z pamięci. Za pomocą pisma wykonuje się inwentaryzacje, spisuje się mity, pisze się historie, zaklęcia, pieśni religijne. Pismo świeci triumfy w nauce, szkolnictwie, sądownictwie itp. Obok niego mamy wiele innych technik rejestracji, gramofon, magnetofon, wideo. Wraz z rozwojem komputera pamięć zewnętrzna człowieka przybiera odrębne funkcje, pamięć operacyjną i pamięć zapisu. W procesie uzewnętrzniania pamięci powstanie komputerów stanowi przełom. Jak twierdzi Lew Manovicz są one połączeniem krosna Jaccarda i maszyny analitycznej Charlesa Babbege'a. W tym zestawieniu chodzi o połączenie uniwersalności urządzenia z pamięcią i zdolnością do rachowania.

(5) Bez wątpienia maszyny obliczeniowe stanowią źródło powstania komputerów. Te źródło zwraca uwagę na to, że każdy z procesów, które odbywają się w komputerze ma charakter obliczeniowy. Każda podjęta czynność składa się z operacji o charakterze rachunkowym. Cechę tę nazywa się cyfrowością lub digitalnością. Komputer daleko przewyższa człowieka w zdolności liczenia. Po pierwsze, o ile nie zdarza się awaria lub błąd, raczej się nie myli. Po drugie, liczy szybciej. Rozwój komputerów, to historia miniaturyzacji. Pierwsze maszyny obliczeniowe były ogromnych rozmiarów i ważyły tony, dzisiejsze są rozmiarów grubej teczki na rysunki i ważą parę kilogramów. Nie mamy wątpliwości, że komputer liczy, korzysta z pamięci i wykonuje pewną pracę. Nie wiemy jednak, jaka jest jego samoorganizacja. Który ze stopni mu przysługuje?

Czy komputer posiada działania międzysobne? Czy komputer wykorzystuje sprzężenie zwrotne? Wraz z tymi pytaniami wkraczamy w problematykę oprogramowania. Komputer jako maszyna jest układem pamięci zapisu, pamięci operacyjnej, procesora i układu zasilania. Układ zasilania jest względnie niezależny i nie wchodzi w relacje korygujące z pozostałymi elementami komputera. Pomiędzy właściwymi elementami maszyny obliczeniowej zachodzą pewne stosunki, ale zaryzykowałbym stwierdzenie, że nie chodzi tu o korekcję. Zatem, brak w komputerze działań międzysobnych. Jeśli idzie o sprzężenie zwrotne musimy rozważyć konkretny przykład pracy. Załóżmy, że obliczamy średnią długości życia ludzi w Polsce. Jej wartość, jakakolwiek by nie była, nie wpłynie zwrotnie na działanie maszyny. Zatem, brak w maszynie obliczeniowej sprzężenia zwrotnego.

Wynik tego rozumowania jest zaskakujący. Maszyna uważana za doskonałą nie przejawia wysokich stopni organizacji. Mylilibyśmy się jednak, gdybyśmy rozstrzygnęli w ten sposób biorąc pod uwagę układ komputer plus człowiek. Diametralnie zmienia się sytuacja gdy rozważymy audiowizualnodotykową reprezentację pracy w danym oprogramowaniu sterowaną lub tylko obserwowaną przez człowieka. W tym aspekcie, sprzężenia zwrotne przejawiają się na wiele sposobów. Ruch myszą komputerową błyskawicznie ukazuje się na ekranie. Aktualizacja danego programu wysyła wiadomość o swoim zajściu i jeśli jej nie potwierdzimy, pojawi się kolejny komunikat. Źle wpisana nazwa pliku wyświetli się jako błąd. Takiego typu przykłady regulacji są dość powszechne, jednak należy zastrzec, że rozważany układ to człowiek plus komputer. Komputer bez człowieka wydaje się martwy. Względnie niezależne istnienie przysługuje oprogramowaniu, które koryguje się międzysobnie poprzez wartości zmiennych związanych relacjami oraz zwrotnie wykonując pętle logiczne kodu, takie jak „if (...) then (...)”, „for (...) do (...)” etc.

(6) Pojęcie zmysłu, w odniesieniu do maszyn, nazywane jest receptorem. Najprostszymi receptorami są czujniki takie jak czujnik poziomu paliwa, czujnik temperatury, czujnik ciśnienia etc. Receptor odbiera impulsy, informacje lub energię. Impuls jest informacją o dwóch wartościach, zerze i jedynce, zero to brak, jedynka to ładunek. Jeśli próg czułości zostaje przekroczony wysłana zostaje informacja równa jedynce, jeśli poziom jest w normie, czujnik odbiera informację równą zero. Jeśli czujnik odbiera bardziej złożone informacje, mamy do czynienie z kodem, pewnym sposobem przekładu, gdzie impulsom, poszczególnym jedynkom i zerom, odpowiadają po stronie efektora, tam gdzie informację przekazuje czujnik, odpowiednie działania. Człowiek obserwujący drugiego człowieka przez kamerę internetową reaguje w wyuczony sposób. Pole formularza przejmuje tekst i wysyła go do skrzynki pocztowej. Ruch myszą przekazuje informację o położeniu kursora, którą może pobierać program do tego, by zwrotnie odpowiedzieć zmianą położenia elementu grafiki.

(7) Dochodzimy do granicy między człowiekiem i maszyną. Dotychczasowe pojęcia równolegle stosowały się do człowieka i maszyny, choć różniły się stopniem. Biegłość zapisu w pamięci i szybkość obliczeń góruje w maszynie. W człowieku góruje stopień samoorganizacji, skomplikowanie, wielozadaniowość, rozgałęzione i symultaniczne procesy kojarzenia, grupowania, analizy i syntezy. Czy istnieje odpowiednik wyobraźni w maszynie? Nie potrafię wskazać takiej funkcji w maszynie.

(8) Kolejna rozważaną własnością jest myślenie. Jeśli zdefiniujemy je jako rozróżnianie, kojarzenie, selekcję i odpowiedzi na pytania, widzimy, że oprogramowanie komputerowe spełnia ten wymóg. Wyszukiwarki internetowe spełniają wskazane funkcje. Jeśli postawimy dalsze warunki, takie jak, refleksja, krytyka, synteza, będziemy mieli problem.

(9) Przechodzimy do problemu inteligencji. Uznajmy, że jest nią zdolność do rozwiązywania zadań oraz adaptacja do zmiennych warunków. Maszyna nie potrafi zmienić swojej struktury, przebudować się, zaadaptować do zasadniczej zmiany jej otoczenia. Może posiadać wiele możliwości uzgadniania swojego stanu wobec swojego środowiska, jednak wszystkie one są zaplanowane, z góry zaprojektowane. Zawsze więc mamy do czynienia z względną elastycznością.

(10) Czy maszyny mogą posiąść mądrość? Załóżmy, ze mądrością jest wyważony osąd, unikanie konfliktów, nie angażowanie się emocjonalne tam, gdzie nie ma konieczności, unikanie skrajności, skromność i zarazem przekonanie o spełnieniu i posiadaniu celu w sobie. Proste spostrzeżenie, że maszyna nie jest w stanie zneutralizować informacji biegnących ze strony receptorów, przekonuje, że maszyna nie może osiągnąć mądrości.

(11) Staniemy teraz przed problemem świadomości. Czym jest świadomość? Jeśli skojarzymy ją z życiem wewnętrznym, z pracą myślową, abstrakcją, wchodzeniem na metapoziom oraz reflektowaniem w tym metapoziomie na własne istnienie, tylko wtedy uznamy, że maszyna ma świadomość, gdy poinformuje nas ona o swoim stanie znając składnię lecz nie mając uprzednio wmontowanych gotowych wypowiedzi symulujących jej stan. Innymi słowy, maszyna uzyska świadomość, gdy posiądzie duszę. Czy oznacza to, że w ten sposób posiądzie wolę? Refleksja nad sobą to pierwszy najbardziej elementarny krok wiodący w tę stronę.

(12) Dotarliśmy do końca przeglądu problemów związanych z różnicą między człowiekiem i maszyną. Ostatnie z pytań, które chcę postawić dotyczy życia. Jakie warunki należy nałożyć na pojęcie życia, by objęło ono świat przyrody oraz dało możliwość opisu zasadniczej różnicy między człowiekiem i maszyną? Załóżmy, że życie definiować należy poprzez metabolizm, samoorganizację i reprodukcję. Pierwsze dwa warunki spełniane są wśród maszyn. Metabolizm maszyn polega na transformacji energii w pracę. Nie mamy wątpliwości, że samoorganizacja służy temu celowi. Trzeci z warunków stanowi próg, który przekroczy maszyna uzyskując świadomość. Zamierzeniem jej woli będzie samopowielenie.





Roman Bromboszcz ©
WSNHiD, Poznań 2010




1 Pierre de Latil, „Sztuczne myślenie. Wstęp do cybernetyki”, tłum Karol Wołowski, Państwowe Wydawnictwa Techniczne, Warszawa 1956, s. 244.

2 Tamże, s. 209.