Witold Marciszewski

Być robotem - sposób na nieśmiertelność

Stanisław Lem wymyślił sugestywny termin rysopis atomowy. Oznacza on opis kodujący konfigurację atomów w ciele. Taki rysopis służy do rekonstrukcji ciała, jeśli ulegnie ono zniszczeniu, jest też stosowany w teleportacji.

Rozważmy te ,,zastosowania'', nie bacząc na piętno fantastyczności, które broni im wstępu do poważnego naukowego dyskursu. Są to bowiem eksperymenty myślowe, pobudzające do zastanowienia nad zagadką indywidualności. A więc także nad zagadką inteligencji, bo inteligencja realizuje się naprawdę dopiero w świadomym siebie indywiduum.

Rysopis atomowy i algorytm biograficzny

W opowieści Lema o przygodach kosmicznego podróżnika Iona Tichy'ego znajdujemy opis planety tak często nawiedzanej przez meteoryty, że każdy mieszkaniec po wiele razy w swym życiu pada ofiarą śmiertelnego ugodzenia. Jak można ginąć wiele razy w życiu? To proste. Każdy obywatel ma sporządzony rysopis atomowy. Ilekroć przytrafi mu się niefortunne zderzenie z meteorem, odpowiednie służby wyjmują rysopis z sejfu i mając pod ręką kadź z atomami, odtwarzają z nich denata wedle schematu atomowego podanego w rysopisie.

Co się tyczy teleportacji (błyskawiczne przenoszenie ciała na wielkie odległości), to rozważa się ją nie tylko w żartobliwych fantazjach. Eksperymentują z nią myślowo także fizycy i badacze SI, np. Roger Penrose w Nowym umyśle cesarza. Wtedy trzeba zejść na głębszy poziom wiedzy o materii, do cząstek elementarnych, ale istota pomysłu pozostaje ta sama. Zatrzymajmy więc Lemowy termin ,,rysopis atomowy''.

Oto przykład teleportacji. Skoro nie można nadać statkom kosmicznym prędkości światła, co by urealniło dotarcie do odległych rejonów kosmosu, nasuwa się pomysł, żeby do celu podróży przesłać z tą prędkością komunikat, mianowicie rysopis atomowy astronauty wraz z programem na wytworzenie kopii jego ciała z dostępnego w miejscu docelowym surowca. Pomińmy problem moralny, co zrobić z oryginalnym indywiduum (pozwolić na rozdwojenie, czy anihilować oryginał?). Skupmy się na pytaniu, od czego zależy, czy taki projekt byłby wykonalny w zasadzie (tzn. bez przejmowania się aktualnym stanem techniki).

Zredukujmy ten problem do przypadku prostszego - z robotem. Robot, czyli komputer wyposażony w odpowiedniki takich organów jak zmysły i mięśnie (co czyni go kandydatem do eksplorowania kosmosu w zastępstwie człowieka) działa na zasadzie maszyny cyfrowej. To znaczy, jest on maszyną stanów nieciągłych (mówi się też: dyskretnych, rozdzielnych), co pozwala je numerować liczbami naturalnymi. Nie dałoby się tego uczynić np. ze stanami strumienia świadomości, które w sposób nierozdzielny przechodzą jedne w drugie, wobec czego jest ich tak wiele, że aby je ponumerować nie starczyłoby nieskończonego zbioru liczb naturalnych.

W układzie, którego zadaniem jest liczenie, stany są elementami procesu obliczeniowego. Są wśród nich stany zewnętrzne, jak (w przypadku rachującego człowieka) czynność pisania na papierze symboli, oraz wewnętrzne, jak gdy np. rachując ,,w słupkach'' zapamiętuje się cyfrę, którą trzeba przenieść do następnej kolumny.

Przy większym repertuarze zadań, odpowiednio bogatszy będzie zbiór możliwych stanów wewnętrznych. Znając wszystkie możliwe sytuacje, przed którymi stanie dany osobnik oraz jego możliwe stany wewnętrzne, odpowiednio potężny umysł mógłby mu wywróżyć wszystkie alternatywne życiorysy. Byłby to jakiś kolosalny zbiór wariantów: w sytuacji S przy stanie (wewnętrznym) W układ zachowa się w sposób Z, a w S' przy stanie W' zachowa się w sposób Z', itd. Powstaje więc gigantyczne drzewo z niewyobrażalną liczbą rozgałęzień, ale przy skończonym czasie egzystencji robota, będzie to zbiór skończony. To, co w ten sposób determinuje możliwe historie życia określonego indywiduum (robota, człowieka) nazwijmy algorytmem biograficznym.

Posunąwszy się tak daleko w naszej spekulatywnej robotologii, możemy rozwiązać problem zarówno nieśmiertelności jak i teleportacji naszych braci robotów. Dostarczy to kontrastowego tła do rozważań, jakie są w tym względzie szanse człowieka i jak to się wiąże z naturą ludzkiej inteligencji.

Nie ma zasadniczej trudności, żeby robot był nieśmiertelny jako takie a nie inne indywiduum. Zniszczalność materiału, z którego jest uczyniony, na przykład korozja metalu, nie jest problemem dla dostatecznie zaawansowanej techniki. Można bowiem z zapasowego materiału wytworzyć robota mającego ten sam rysopis atomowy i ten sam, co poprzednia wersja, algorytm biograficzny. Mając zaś ten sam algorytm biograficzny, jest się tym samym indywiduum, niezależnie od tego, z jakiego kawałka surowca ma się wytworzone ciało.

To samo dotyczy teleportacji. W obu przypadkach szansa na sukces (która się zrealizuje przy odpowiedniej technologii) bierze się z faktu, że zbiór stanów maszyny cyfrowej jest skończony. Trzeba liczyć się z tym, że będzie on niewyobrażalnie wielki, ale to jest wyzwanie dla technologii obliczeniowej, nie zaś trudność natury zasadniczej.

A jak będzie się mieć sprawa z człowiekiem? Rozważanie o robotach doprowadziło nas jednego z głebokich zagadnień filozoficznych: co jest źródłem indywidualności? Z nim splata się problem twórczej inteligencji, bo ta od indywidualności jest nieodłączna.

Spór o żródło indywidualności zawsze zaprzątał filozofów ale nikt z jego uczestników nie mogł przewidzieć, że milowym krokiem w stronę rozwiązania stanie się studium z logiki matematycznej, które da też podstawy informatyce, mianowicie, Alana Turinga:

On Computable Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem (1936, druk w ,,Proceedings of the Mathematical Society of London'', 1937, s.230-65).

Z idei Turinga skorzystaliśmy już wyżej, choć bez powoływania się na nie, i w pierwszym niejako przybliżeniu. Koncentrują się one wokół pojęcia maszyny stanów nieciągłych. Jest ono tak ważne, bo nawiązuje do fundamentalnego podziału wszelkich obiektów na ciągłe i nieciągłe. W szczególności, ciągłość jest właściwością maszyn analogowych, a nieciągłość - cyfrowych (ciągłość jest tym, przypomnijmy szkolną wiedzę, co cechuje zbiór liczb rzeczywistych, a nieciągłość - zbiór liczb naturalnych).

Turing opisał maszynę cyfrową jako przedmiot czysto abstrakcyjny, świadomie ignorując kwestię, z jakiego materiału mogłaby być zrobiona. Niedługo potem dowiedział się, że najlepszym, przy ówczesnej technice, elementem konstrukcyjnym będą lampy elektronowe, ale też, robiąc w pewnym wykładzie aluzję do mózgu, dopuszczał, że dobrze mogłaby się sprawić porcja substancji o konsystencji gęstej owsianki.

Tak więc, po należytym namyśle, rysopis atomowy okazuje się niekonieczny, a niezbędne to, co zostało wyżej nazwane algorytmem biograficznym. Oczywiście, Turing nie używał tej nazwy (wymyślonej dla potrzeb obecnego szkicu), ale pokazał, jak się do zrobienia takiego algorytmu zabierać. Wymyślił metodę kodowania opisu maszyny w taki sposób, żeby każdej z nieskończenie wielu maszyn, był przyporządkowany dokładnie jeden numer. On definiuje jej indywidualność, która polega na dyspozycjach do takich a nie innych zadań. Przyjrzyjmy się tej metodzie.

Zamysł Prometeusza

Na określenie każdej z osobna maszyny składa się pewna funkcja arytmetyczna, którą ma ona obliczać, jak (przykład skrajnie prosty) N+1, gdzie ,,N'' reprezentuje dowolną liczbę naturalną. To wyjaśnia, dlaczego maszyn jest nieskończenie wiele: jest ich tyle, ile funkcji arytmetycznych. Dalej, wchodzi do tej charakterystyki opis obliczania robionego poprzez takie czynności, jak wpisanie w obserwowane pole symbolu (z repertuaru 0, 1) lub wymazanie zeń symbolu, przesunięcie w lewo pola obserwacji, przesunięcie go w prawo, zatrzymanie się. Do tego dochodzi repertuar stanów wewnętrznych maszyny, polegających na pamiętaniu wcześniej wykonanych operacji.

Wyliczając te elementy w ustalonej kolejności i kodując każdy z nich cyfrowo (wg metody opisanej w sąsiednim szkicu), otrzymujemy łańcuch symboli odczytywany jako zapis jednej liczby. Jest to numer danej maszyny! Ten sukces kodowania prowadzący do jednoznacznego przyporządkowania każdej maszynie pewnego numeru to wynik matematyczny nasuwający taką oto interpretację filozoficzną: indywidualność systemu zakodowana jednoznacznie numerem wyznacza jego zachowania we wszelkich możliwych sytuacjach, a więc pokrywa się z algorytmem biograficznym danego osobnika.

Indywidualności maszyn cyfrowych są kodowane w liczbach naturalnych. A jak oddać indywidualność człowieka?

Odpowiedź, że wszelka indywidualność jest ,,zaklęta'' w jakiejś liczbie stanowi jądro wizji filozoficznej Gottfrieda Wilhelma Leibniza. Jego rozprawa na tytuł bakałarza, obroniona w uniwersytecie w Lipsku w 1663, streszczała się w takiej oto maksymie.

Essentiae rerum sunt sicut numeri -- istoty rzeczy są jak liczby. Według Leibniza każde ludzkie indywiduum jest reprezentowane swoistą dlań liczbą niewymierną kodującą właściwy danemu osobnikowi software. To gwarantuje niepowtarzalnośćć, bo każde dwa indywidua, które byśmy porównywali, będą się różnić na jakimś mniej lub bardziej odległym miejscu.

Podobnie ,,softwarowa'' koncepcja indywidualności towarzyszyła Turingowi przez całe życie, zarówno w młodości, gdy się jeszcze nie wyrzekł wierzeń religijnych, jak i potem, gdy był materialistą i ateistą. Gdy miał lat 18, problem nieśmiertelności nawiedził go w z związku z tragicznym osobistym przeżyciem. Umarł przyjaciel, z którym był on bardzo związany uczuciowo. W liście do matki przyjaciela pocieszał Turing ją i siebie taką oto wizją ludzkiego umysłu.

,,Mamy wolę, która potrafi wpływać na zachowanie atomów, może w jakiejś niewielkiej połaci mózgu, czy ewentualnie w jego całości. Reszta ciała służy do wzmocnienia tego działania ... kiedy ciało umiera, uchodzi zeń jego ,,mechanizm'', na którym wspiera się duch, a duch wcześniej czy później, może natychmiast, znajduje jakieś nowe ciało.''

Mechanizm podtrzymujący ducha to nie może być w tym kontekście obiekt fizyczny (to, co fizyczne oddane jest już terminem ,,ciało''), ale maszyna w tym abstrakcyjnym sensie, jaki został przez Turinga zdefiniowany w 1936. Oderwawszy się potem od tradycji religijnej, Turing nie miał już potrzeby wymieniania ducha jako czegoś innego niż ów abstrakcyjny mechanizm. I tak jego recepta na ewentualną ludzką nieśmiertelność pokrywałaby się z tą zdefiowaną dla maszyn.

Mają więc Turing i Leibniz punkt wspólny i punkt głęboko ich różniący. Wspólna jest idea kodowania indywidualności w liczbie. Dla Turinga jest to liczba naturalna, zarówno dla ludzi jak i robotów, gdyż oba gatunki są dlań maszynami stanów nieciągłych. Leibniz natomiast wyróżnia ludzi przez liczby niewymierne; dlatego, choć nieśmiertelność robota może zapewnić technika ludzka, operująca w granicach skończonych, o nieśmiertelność człowieka musiałby zadbać umysł nieskończenie większej mocy.

Analogicznie ma się rzecz, gdy idzie o różnicę między inteligencją robota i człowieka. W wizji Leibniza, człowiek może wytworzyć inteligencję maszynową, ale nie taką, by dorównała ludzkiej, pozostaje bowiem jako twórca w zaklętym kręgu skończoności. W wizji Turinga, to dorównanie jest w zasięgu mocy człowieka. Dopisał więc Turing jakby dalszy ciąg mitu, w którym Prometeusz zamyśla dorównać Zeusowi. Czy dorówna? Oto pytanie, które trzeba by zadać jakiejś boskiej wyroczni. Dla nas ludzi pozostaje ono otwarte.