Джефф Хокинс (англ. Jeff Hawkins ; 1 июня ) - основатель Palm Computing (изобретатель Palm Pilot) и Handspring (изобретатель Treo). После этих двух крайне успешных проектов он оставил работу и ушёл в нейрологию. В 2002 году основал Redwood Center for Theoretical Neuroscience (бывший Redwood Neuroscience Institute ) и опубликовал книгу «Об интеллекте », в которой описал свою теорию работы мозга на основе модели «память-предсказание». В 2003 году избран членом Национальной академии наук «for the creation of the hand-held computing paradigm and the creation of the first commercially successful example of a hand-held computing device» (за создание парадигмы Handheld PC и первую её коммерчески успешную реализацию).

Биография

Книги

• Джефф Хокинс в соавторстве с Сандрой Блейксли (2005). On intelligence , Times Books, Henry Holt and Co. ISBN 0-8050-7456-2

Напишите отзыв о статье "Хокинс, Джефф"

Ссылки

Отрывок, характеризующий Хокинс, Джефф

Джефф Хокинс – один из самых известных предпринимателей и разработчиков компьютеров в Силиконовой долине. Основав в свое время компании Palm Computing и Handspring, Джефф сейчас работает ведущим инженером в компании PalmOne. Кроме того, с целью исследования проблем интеллекта и памяти он создал Редвудский институт нейрологии. Д. Хокинс – действительный член Национальной инженерной академии и ученого совета Cold Spring Harbor Laboratory. Проживает в Северной Калифорнии.

Сандра Блейксли вот уже более тридцати лет занимается подготовкой научных и медицинских публикаций для газеты New York Times. Она также является одним из авторов книги Phantoms in the brain и вместе с Джудит Уоллерстайн пишет популярные книги о психологии и браке. Живет в Санта-Фе, Нью Мехико.

Когда меня спрашивают: «Чем вы зарабатываете на жизнь?», я всегда затрудняюсь ответить. Если честно, то практически ничем. Но мне повезло, потому что я сформировал очень работоспособную команду. Разумеется, мне приходится руководить ими и порой задавать направление их деятельности. Но своим успехом я прежде всего обязан упорному труду и интеллекту моих коллег.

В жизни мне представилась счастливая возможность общаться со многими исследователями, которые меня чему-то научили, все они внесли свою лепту в создание этой книги. Всем им выражаю искреннюю благодарность. Брюно Ольшозен, который работает в Редвудском институте нейрологии (РИН) и Калифорнийском университете, – это настоящая ходячая энциклопедия по нейробиологии. Он постоянно пополняет и углубляет мои познания в данной области. Билл Софски (РИН) был первым, кто обратил мое внимание на уменьшение времени прохождения сигналов в иерархической структуре коры головного мозга и на особенности тонких дендритов. Рик Грейнджер из Калифорнийского университета поднял тему запоминания последовательностей и того, какова роль таламуса в этом процессе. Боб Найт (Калифорнийский университет, г. Беркли) и Кристоф Кох (Калифорнийский технологический институт) сыграли большую роль в становлении Редвудского института нейрологии, а также участвовали в обсуждении многих других вопросов научного характера. Всем сотрудникам РИН я благодарен за конструктивную критику в адрес моих высказываний; многие мой идеи родились в ходе наших заседаний и встреч в РИН. Спасибо всем вам.

Донна Дубински и Эд Коллиган на протяжении более чем десяти лет были моими партнерами по бизнесу. Благодаря их самоотверженной работе и помощи я смог заниматься предпринимательством, параллельно изучая головной мозг, что является довольно-таки сложной задачей. Донна всегда отмечала, что ее роль состоит в поддержке нашего бизнеса, а моя – в разработке теории мозга. Без Донны и Эда я никогда не достиг бы успеха.

Среди людей, также причастных к созданию книги Об интеллекте, я хочу отметить многих моих коллег. Джим Левин, мой представитель, поверил в идею этого труда еще до того, как я начал работу над ним. (Тем, у кого нет такого представителя, как Джим, я не советую писать книги.) Именно Джим познакомил меня с Сандрой Блейксли, моим соавтором. Я хотел, чтобы моя книга была доступна широкому кругу читателей, и Сандра мне чрезвычайно в этом помогла. (В том, что некоторые главы оказались сложными для чтения, полностью моя вина.) Мэтью, сын Сандры, перу которого также принадлежат несколько научных работ, предложил ряд примеров, прекрасно иллюстрирующих положения, представленные в этой книге, а также был инициатором введения термина модель «Память-предсказание».

Я с удовольствием хотел бы упомянуть всех, с кем сталкивался в издательстве Henry Holt, а особенно президента Джона Стэрлинга. Я встречался с ним лично лишь однажды, и несколько раз мы общались по телефону. Тем не менее Джон подсказал мне наиболее удачную структуру книги. Он заблаговременно и чрезвычайно точно определил проблемы, с которыми я неизбежно столкнусь при изложении теории интеллекта, помог мне откорректировать стиль написания книги, а также порядок подачи материала.

Выражаю благодарность своим дочерям Энн и Кейт, которые не жаловались, что их папа много выходных дней проводил не с ними, а перед монитором компьютера. И наконец, я признателен своей жене Джанет. Быть моей женой ох как непросто. Но уверяю, Джанет, я люблю тебя больше, чем теорию мозга!

Дж. Хокинс

У меня есть два пристрастия, которые послужили источником вдохновения для написания этой книги. Из них же я черпаю смысл всей своей жизни.

Вот уже четверть века я занимаюсь вычислительной техникой. В индустрии высоких технологий я известен как основатель двух компаний – Palm Computing и Handspring. Кроме того, я участвовал в разработке архитектурных решений для карманных компьютеров PalmPilot и мобильных телефонов Trio.

Другое мое пристрастие еще более значимо, поскольку именно оно предопределило мое увлечение компьютерами. Я просто-таки помешан на изучении человеческого мозга и стремлюсь разобраться в том, как он функционирует. Причем я подхожу к проблеме с позиций не философа, а инженера, изучающего сложную конструкцию, состоящую из множества деталей. Разобравшись в том, что же такое разум и как работает человеческий мозг, я хочу создавать механизмы, действия которых основывались бы на тех же принципах, что и работа мозга. Я верю в то, что создание настоящего искусственного интеллекта не за горами.

Исследователи, как правило, либо стремятся проникнуть вглубь вещей и явлений, либо смотрят очень широко, стараясь постичь события, происходившие миллиарды лет тому назад. Но головной мозг есть у каждого человека, включая вас, мой читатель. Чтобы понять, как рождаются те или иные эмоции и чувства, почему люди воспринимают мир определенным образом, по каким причинам допускают ошибки, что побуждает их к творчеству, почему музыка или искусство бывают источником вдохновения, одним словом, чтобы понять, что означает быть человеком, нужно разобраться в том, как работает мозг. Новые открытия, касающиеся человеческого разума и работы человеческого мозга, не только сулят значительные социальные выгоды (в частности, они позволят добиться прогресса в лечении заболеваний головного мозга), но и станут основой для создания по-настоящему разумных механизмов. Эти механизмы, совсем не похожие на роботов из фантастических романов, будут сконструированы с учетом положений, раскрывающих природу самого эффективного из существующих на нашей планете биологического механизма – человеческого разума. Искусственный интеллект расширит наши знания о мире и о Вселенной и позволит нам добиться большей безопасности существования. И это будет только начало.

К счастью, мы с вами живем в эпоху, когда проблема понимания мозга близка к своему разрешению. У нынешнего поколения есть доступ к накопленному за сотни лет огромному объему информации о строении и функционировании мозга. И, хотя наука о мозге – нейрология – и сейчас не стоит на месте, целостная теория о разуме и строении мозга пока не разработана. Большинство нейробиологов, увлеченных изучением «подсистем» мозга, не утруждают себя интеграцией приобретаемых знаний. С другой стороны, ни одна из многочисленных попыток создать мыслящий компьютер не увенчалась успехом. И я уверен, что дело не сдвинется с мертвой точки до тех пор, пока исследователи и изобретатели будут игнорировать различия между мозгом и компьютером, их постигнет та же участь, что и их предшественников.

Какая составляющая разума отсутствует в компьютере? Почему двухлетний ребенок способен научиться кататься на трехколесном велосипеде, он не только уверенно ходит, но и бегает, подпрыгивает, а современные роботы передвигаются подобно громыхающим зомби? Каким образом к трем годам дитя успевает овладеть азами речи, в то время как компьютер, несмотря на полстолетия стараний лучших программистов, все еще на это не способен? Почему человек с первого взгляда – в долю секунды – отличает кота от собаки, а компьютер, даже самый совершенный, не может этого сделать вообще? На указанные вопросы по сей день не найдено ответов. У нас есть множество догадок, но сейчас мы более всего нуждаемся в том, чтобы выработать критический подход к возможным объяснениям.

Джеф Хокинс, Сандра Блэйксли

Об Интеллекте

Эта книга и моя жизнь наполнены двумя моими увлечениями.

В течение 25 лет я был увлечен мобильными компьютерами. В мире высоких технологий Силиконовой Долины я известен как зачинатель двух проектов - Palm Computing и Handspring, и как разработчик множества наладонных компьютеров и сотовых телефонов, таких как PalmPilot и Treo.

Но у меня есть и другое увлечение, которое предшествует моему увлечению компьютерами - и оно мне кажется более важным. Я увлечен изучением мозга. Я хочу понять, как работает мозг, не только с философской точки зрения, не только в общих чертах, а более детально. Мое желание - не только понять, что такое интеллект и как работает мозг, но и как построить машины, которые будут работать так же. Я хочу построить действительно интеллектуальную машину.

Вопрос об интеллекте - последний великий территориальный рубеж науки. Большинство важных научных вопросов затрагивают очень маленькие или очень большие масштабы, или события, происходившие миллиарды лет назад. Но мозг есть у всех. Вы - это ваш мозг. Если вы хотите понять, почему вы чувствуете, как вы осознаете мир, почему вы делаете ошибки, почему вы способны к творчеству, почему вас вдохновляет музыка и живопись, и вообще, что такое быть человеком - тогда вам нужно будет понять, что такое мозг. К тому же, успешная теория интеллекта и функций мозга будет иметь огромное общественное значение, и не только помогать лечить болезни, связанные с мозгом. Мы будем способны построить действительно интеллектуальные машины, хотя они совершенно не обязательно должны быть похожи на роботов и компьютеры из фантастических произведений. Наоборот, интеллектуальные машины будут базироваться на совершенно новых принципах о природе интеллекта. Как таковые, они помогут нам расширить наши знания о мире, помогут нам изучить вселенную, сделать мир лучше. А попутно будет создана огромная индустрия.

К счастью, мы живем в то время, когда проблема понимания интеллекта может быть решена. Наше поколение имеет доступ к горам информации о мозге, собранным за сотни лет, и скорость, с которой мы получаем новые данные, увеличивается. Только в США в области нейронаук работают тысячи ученых. У нас пока нет продуктивных теорий о том, что такое интеллект, или как работает мозг в целом. Большинство нейробиологов не задумывается о целостных теориях мозга, потому что они с головой ушли в эксперименты по сбору дополнительной информации о функционировании подсистем мозга. И хотя легионы программистов пытаются изготовить компьютерный интеллект, их попытки безуспешны. Я уверен, что их попытки останутся безуспешными до тех пор, пока они будут продолжать игнорировать разницу между компьютером и мозгом.

Чем же таким является интеллект, чего такого нет в компьютере, но есть в мозгу? Почему шестилетний ребенок может аккуратно перепрыгнуть с камня на камень через ручей, тогда как самые продвинутые роботы нашего времени - неуклюжие зомби? Почему трехлетний ребенок без проблем осваивает язык, тогда как компьютеры не могут, несмотря на полвека усилий лучших программистов? Почему вы можете отличить кошку от собаки за долю секунды, тогда как суперкомпьютер не может совсем? Это великие тайны, ожидающие ответов. У нас есть множество ключей к их разгадке; чего нам не хватает - это чуть более глубокого понимания.

Вы можете удивиться, почему разработчик компьютеров пишет книгу о мозге. Или с другой стороны, если я увлекаюсь изучением устройства мозга, почему я не сделал карьеру в нейронауке или в области ИИ? Ответ: я пытался несколько раз, но я отверг те способы изучения, которыми пользовались другие до меня. Я верю, что лучший способ решить проблему - использовать более детальную биологию мозга как ограничение и как путеводитель, но продолжая думать об интеллекте как о вычислительной проблеме - где-то между биологией и компьютерами. Многие биологи склонны отвергать или игнорировать идею рассуждать о функциях мозга в вычислительных терминах, а компьютерщики часто не верят, что им нужно знать что-то из биологии. К тому же, мир науки меньше приемлет риск, чем мир бизнеса. В технологическом бизнесе человек, преследующий новую идею с обоснованным подходом, может продвинуть свою карьеру, не смотря на то, что идея может не достигнуть успешного завершения. Многие предприниматели достигли успеха только после более ранних безуспешных попыток. Но в академических кругах несколько лет, потраченных на преследование бесплодной идеи, могут начисто разрушить вашу карьеру. Таким образом, я увлечен двумя идеями в моей жизни, веря, что успех в индустрии должен помочь мне достигнуть успеха в понимании работы мозга. Мне нужны финансы, чтоб заниматься той наукой, какой хочу, мне нужно изучать, как повлиять на мир, как продать новые идеи, до которых я дошел, работая в Силиконовой Долине.

В августе 2002 я основал исследовательский центр, Институт Нейронаук в Редвуде (RNI), занимающийся теорией мозга. В мире есть множество центров, занимающихся нейроисследованиями, но ни один из них не занимается поисками общего теоретического понимания работы неокортекса - части человеческого мозга, ответственной за интеллект. Именно это мы изучаем в RNI. По многим статьям RNI является начинающей компанией. Мы преследуем мечты, которые некоторым людям кажутся недостижимыми, но мы счастливы быть группой замечательных людей, усилия которых начинают приносить плоды.

Намерения данной книги амбициозны. Она описывает всеобъемлющую теорию того, как работает мозг. В ней описывается, что такое интеллект и как он возникает в вашем мозгу. Представляемая мной теория не является полностью новой. Многие из отдельных идей, которые вы прочтете, уже существовали ранее в той или иной форме, но не согласованно друг с другом. Будьте готовы к этому. Говорят, что новые идеи - это чаще всего старые идеи, переупакованные и переинтерпретированные. Это определенно применимо к предложенной здесь теории, но упаковка и интерпретация могут создать существенное различие между кучей деталей и удовлетворительной теорией. Я надеюсь, что это произведет на вас впечатление, так же как и на других людей. Обычно я слышу такую реакцию: «Это впечатляет, я не мог и подумать об интеллекте таким образом, но после того, как вы мне это описали, я вижу, как это все укладывается вместе». С такими знаниями большинство людей начинают видеть самих себя немного по-другому. Вы начинаете наблюдать ваше собственное поведение, говоря: «я понимаю, что только что произошло в моей голове». Надеюсь, что когда вы прочтете эту книгу, у вас будет новое понимание того, почему вы думаете, что вы думаете и почему вы ведете себя именно так, а не иначе. Я также надеюсь, что некоторые читатели будут настроены на то, чтоб направить свою карьеру на построение интеллектуальных машин, основанных на принципах, изложенных на этих страницах.

Я часто ссылаюсь на эту теорию и на мой подход к изучению интеллекта как на «естественный интеллект», чтоб отличить его от «искусственного интеллекта». Специалисты в области ИИ пытаются запрограммировать компьютеры, чтоб они действовали как люди, не ответив сначала на вопрос, что такое интеллект и что означает понимание. Они оставляют в стороне наиболее важную часть в построении интеллектуальных машин - интеллект! «Естественный интеллект» указывает, что прежде чем построить интеллектуальные машины, мы должны сначала понять, как думает мозг, без чего-либо искусственного. Только потом мы можем спрашивать, как же нам построить интеллектуальные машины.

Книга начинается с рассмотрения того, почему предыдущие попытки в понимании интеллекта и построении интеллектуальных машин были безуспешными. Затем я введу и разовью коренную идею теории, которую я называю модель «память-предсказание». В главе 6 я детально покажу, как физический мозг воплощает модель «память-предсказание» - другими словами, как в действительности работает мозг. Затем мы обсудим социальные и другие следствия теории, которые для многих читателей может оказаться раздражающим разделом. Книга заканчивается обсуждением интеллектуальных машин - как мы можем их построить и на что будет похоже будущее. Я надеюсь, вы найдете это завораживающим. Вот несколько вопросов, которые мы затронем попутно:

Могут ли компьютеры быть интеллектуальными?

Десятилетия ученые в области ИИ заявляли, что компьютеры станут интеллектуальными, когда они станут достаточно мощными. Я так не думаю, и я объясню, почему. Мозг и компьютер занимаются совершенно разными вещами.

Неужели предполагается, что нейронные сети приведут к интеллектуальным машинам?

Конечно мозг - это нейронная сеть, но без понимания того, что делает мозг, простые нейронные сети будут не более успешными в создании интеллектуальных машин, чем компьютерные программы.

Почему так сложно понять, как работает мозг?

Многие ученые говорят, что мозг слишком сложен, и разобраться в нем займет у нас много времени. Я не согласен. Сложность - это всего лишь симптом неразберихи, но не причина. Я утверждаю, что у нас немного интуитивные, но неправильные предположения, которые ведут нас не туда. Вера в то, что интеллект определяется интеллектуальным поведением - это большая ошибка.

Что же такое интеллект, если он не определяется поведением?

Мозг использует громадное количество памяти, чтоб создать модель мира. Все, что вы знаете и изучили, хранится в этой модели. Мозг использует эту модель, основанную на памяти, чтоб осуществлять непрерывное предсказание будущих событий. Способность делать предсказания о будущем - основная проблема интеллекта. Я достаточно глубоко опишу способность мозга к предсказанию; это коренная идея данной книги.

Как работает мозг?

Место интеллекта - в неокортексе. Хотя у интеллекта огромное число возможностей и колоссальная гибкость, неокортекс имеет на удивление регулярную структуру. Различные части неокортекса, ответственные ли за зрение, слух, осязание или языковые способности - все работают по одним и тем же принципам. Ключ к пониманию неокортекса - понять эти общие принципы и, в особенности, их иерархическую структуру. Мы изучим неокортекс с достаточной детализацией, чтоб показать, как его структура вмещает структуру мира. Эта дискуссия будет наиболее технической частью книги, но заинтересованные неспециалисты должны ее понять.

Каковы следствия этой теории?

Эта теория мозга может помочь в объяснении многих вещей, например, почему мы способны к творчеству, почему мы осознаем наши ощущения, почему у нас бывают предубеждения, как мы обучаемся, и почему «старая собака» не способна выучить «новые трюки». Я обсужу несколько таких пунктов. В конце концов эта теория даст нам понимание того, кто мы такие и почему мы делаем то, что делаем.

Можем ли мы построить интеллектуальные машины и что они будут делать?

Да, мы можем и мы сделаем это. Ясно, что в течение нескольких десятилетий возможности таких машин стремительно возрастут и займут интересные направления. Некоторые люди боятся, что машины могут быть опасными для человечества, но я утверждаю обратное. Роботы не обгонят нас. Намного легче будет построить машины, которые превысят наши возможности в физике, математике, чем построить что-то наподобие ходячих говорящих роботов из фантастических произведений. Я исследую те невероятные направления, в которых эти технологии скорее всего пойдут.

Моя цель - объяснить эту теорию интеллекта и работы мозга таким способом, чтоб любой смог понять. Хорошая теория должна быть легкой для осмысления, не затуманенной жаргоном или скомканными рассуждениями. Я начну с базовых вещей и буду добавлять детали по ходу. Что-то будет основано только на логических рассуждениях; что-то - затронет некоторые аспекты устройства мозга. Некоторые из предложенных мною деталей определенно неверны, что нередко бывает в области науки. Уйдет много лет на то, чтоб разработать полноценную теорию, но это не уменьшает ценность коренной идеи.

Когда много лет назад я начал интересоваться устройством мозга, я пошел в свою личную библиотеку в поисках хорошей книги, которая объяснила бы работу мозга. В юности я приучился доставать великолепные книги, объясняющие большинство интересующих меня вещей. Это были книги по теории относительности, про черные дыры, магию, книги по математике - все, что могло меня интересовать в данный момент. Однако, мои поиски удовлетворительной теории по работе мозга оказались безрезультатными. Я пришел к выводу, что ни у кого нет идей, как действительно работает мозг. Не было даже плохой или недоказанной теории; не было вообще никакой. Это было странно. Например, никто точно не знал, почему вымерли

"Если вдруг на смертном одре мне станет ясно, что я недостаточно вложился в теорию функционирования мозга, - это будет печально".

"Как только вы узнаете, как работает мозг, вы тут же сможете описать это с помощью математики, а дальше уже дело программистов перевести это на язык, понятный компьютеру".

Джефф Хоукинс (Jeff Hawkins), изобретатель PalmPilot и сооснователь Numenta. Несмотря на некоторую девальвацию самого понятия "искусственный интеллект", Хоукинс уверен, что ренессанс здесь неизбежен. При этом он не сомневается, что очередной этап в развитии искусственного интеллекта будет основываться на новом теоретическом уровне понимания оперативных возможностей нашего мозга.

Новая теория Джефа Хоукинса называется Иерархическая Временная Память, или Hierarchical Temporal Memory (HTM), и основана на принципах работы человеческого мозга. Разработка новой технологии искусственного интеллекта позволит в будущем решать такие сложные задачи, как распознавание образов, искусственный интеллект, робототехника и машинное обучение.

Джефф Хоукинс (Jeff Hawkins), автор карманного компьютера PalmPilot и сооснователь Numenta, родился в Лонг-Айленде (Long Island, New York) в 1957 году. В 1982 году он закончил Корнеллский технический университет и поступил на работу в Grid Systems, занимавшуюся лэптопами. Именно тогда у скромного инженера-электрика появилась "одна, но пламенная страсть" к науке о нейронах.

В те годы искусственный интеллект, который впервые привлек к себе внимание программистов в 1960-е годы, почувствовал первый спад интереса. К середине 1980-х годов охватившее разработчиков воодушевление уступило место разочарованию и от технологий с использованием принципов искусственного интеллекта стали постепенно отказываться.

В 1985 году Джефф, бросив все, то есть Grid Systems, поступил в Калифорнийский университет (Беркли). Через два года, когда Джеффа уже не ждали в Grid, он снова вернулся туда. Оплодотворенный открытиями в нейробиологии, Джефф решил использовать их в неживой чип-материи. Технология распознавания рукописного текста стала побочным результатом изысканий Хоукинса в теории нейросоединений.

"Будучи в Беркли в середине 80-х, когда нейронные сети вошли в моду, я узнал, что компания Nestor предлагает нейронно-сетевой анализатор рукописного текста "всего лишь" за миллион долларов. "Однако!" - сказал я себе. Используя некоторые математические выкладки, над которыми работал в то время, я создал классификатор паттернов (образцов). И запатентовал его. Только ради шутки я сделал на этой основе систему распознавания рукописного текста (графологический анализатор каракулей)".

В 1994 Джефф Хоукинс создал Graffiti - систему ввода текста, которая решала проблему рукописного распознавания. В тот же год Хоукинс обозначил некоторые основные черты карманного компьютера, который вскоре получит название PalmPilot. Кроме того, что в него будет встроена Graffiti, новый КПК должен: помещаться в карман рубашки; иметь возможность обмениваться данными с настольным компьютером; быть достаточно быстрым; быть доступным по цене.

Основанная Хоукинсом компания Palm Computing (впоследствии переименованная в PalmOne), начала поиск финансирования для воплощения своих идей в жизнь. Только в сентябре 1995 года US Robotics, увидев перспективность направления, купила Palm Computing. Первый PalmPilot появился на рынке в апреле 1996, а летом 1997 года 3Com Corporation приобрела US Robotics.

По доброй традиции, Джефф оставил свою "золотую жилу", компанию Palm, в 1998 году, чтобы искать новых приключений. Джефф Хоукинс, Донна Дубински (Donna Dubinsky) и Эд Коллигэн (Ed Colligan) - ядро команды, придумавшей PalmPilot в 1998 году, основали компанию Handspring. Первый продукт, основанный на платформе Palm - Visor, продолжил традиции PalmPilot. Несколькими годами позже, в одном из своих интервью Хоукинс сделает весьма смелые предсказания о ближайшем будущем персональных компьютеров. Он заявит, что компьютеры, возможно, и не исчезнут совсем, однако их роль будет менее заметна, так как обычным пользователям гораздо более привлекательными покажутся устройства, которые включаются моментально и не тратят время на загрузку. Компактным компьютерам и умным телефонам, по его мнению, будет суждено вытеснить или же существенно потеснить ПК.

В 2003 Хоукинс был избран членом Национальной Академии Проектирования (National Academy of Engineering) "за создание парадигмы наладонного компьютера и создания первого коммерчески успешного примера карманного компьютерного устройства".

Наряду со всеми успехами на ниве маленьких компьютеров Хоукинс не забывал о своих увлечениях искусственным интеллектом. Не оставляя своей должности в PalmOne, он становится членом научного совета директоров лаборатории Cold Spring Harbor - одного из ведущих в мире биологических исследовательских учреждений, а в 2002 году создает собственный некоммерческий институт - Redwood Neuroscience Institute, занимающийся изучением того, как работает человеческий мозг. (В июле 2005 институт переименован в The Redwood Center for Theoretical Neuroscience.)

Занимаясь исследованиями в области искусственного интеллекта, Хоукинс предложил считать, что главные функции мозга сосредоточены в области неокортекса (neocortex), и предположил, как эта область функционирует. На основе этих предположений он пришел к выводу, что для моделирования деятельности мозга можно применить некоторые уже существующие статистические методы (теорию байесовских сетей).

Ключевые места теории Хоукинса базируются на теории работы коры головного мозга, предложенной в конце 1970-х Верноном Маунткаслом (Vernon Mountcastle) - нейробиологом из университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University) в Балтиморе. Анатомические исследования обнаружили, что тип и размещение ячеек на любом небольшом участке коры головного мозга очень схожи, на основании чего Маунткасл предположил, что каждый участок коры выполняет схожие базисные функции. Что говорит о том, что область, отвечающая за визуальное распознавание, и область, отвечающая за распознавание речи, отличаются только типом информации, которую они получают, но не тем, что они делают с этой информацией. "В моем представлении, это один из наиболее фундаментальных прорывов в нейрологии", - говорит Хоукинс. "Что такое кора головного мозга или ее новообразования? Это, в сущности, большой пласт толщиной несколько миллиметров, состоящий из нейронов. Хотя в нем есть зоны, отвечающие за зрение, слух, осязание, это удивительно универсальная структура. Зрительные зоны почти идентичны слуховым. Такое сходство означает, что все сенсорные процессы основаны на одном механизме. Этого пока никто не замечает".

Свою новую теорию о функционировании человеческого мозга, искусственном интеллекте и возможности создания компьютеров нового поколения Джефф описал в книге с длинным названием "On Intelligence: How a New Understanding of the Brain Will Lead to the Creation of Truly Intelligent Machines " ("О разуме: как новое понимание устройства мозга приведет к созданию по-настоящему умных машин"), которая привлекла к нему внимание специалистов всего мира.

В On Intelligence Хоукинс рассуждает о том, что природа интеллекта базируется на первичной функции коры головного мозга - предсказании будущего на основании памяти, и о том, что случилось в прошлом. По мнению Хоукинса, мозг - не просто ящик с входными и выходными каналами. "Я думаю, что интеллект - это способность организма правильно предчувствовать входной сигнал. Интеллект измеряется степенью внутреннего предчувствования, а не степенью внешних проявлений. Когда вы, например, смотрите на меня, ваши глаза не только совершают хаотическое движение. Они следят за определенными вещами. Поскольку мозг предполагает, что перед вами человеческое лицо, то,"сканируя" его и встретив глаз, мозг ожидает встретить и другой глаз на соответствующем месте. В этот момент мозг ожидает нейронного импульса с определенным паттерном. Если же на месте второго глаза вы обнаружите на моем лице нос, мозг повторит сканирование подозрительного места".

"Итак, модель мозга - это... не традиционная база данных. Там есть механизм мгновенной оценки всех параметров. Возможно, что это механизм аутоассоциативных воспоминаний, которые срабатывают, предощущая все входные параметры. В сущности, интеллект это способность системы предугадывать паттерны входных сигналов. Чем больше сложных паттернов может предугадать ваш мозг в течение длительного времени, тем лучше ваше осознание окружающей среды и, соответственно, выше интеллект".

В книге Хоукинс убежденно доказывает, что кора головного мозга хорошо приспособлена для выполнения прогнозов и описывает, как цепи нейронов, находящиеся в коре, образуют иерархическую структуру, в которой высшие уровни постоянно посылают информацию назад к нижним уровням, что позволяет сравнивать поступающую последовательность образов (например, строку устных слов) с последовательностями из предыдущего опыта. К примеру, чтобы на основании последовательности "Восемьдесят семь лет" предсказать, что следующая последовательность будет "тому назад".

Numenta simulation program распознает объекты, даже когда они не явно выражены.

Эта пространственная и временная структура прогнозирования, основанная на предыдущей памяти, по мнению Хоукинса, позволяет мозгу легко делать определенные задания, которые ставят компьютер в тупик. "Нет машины в мире, которой вы можете показать изображение чего-либо и получить ответ, что это собака, кошка или горилла", - пишет Хоукинс, но человек может делать это за доли секунды.

Кроме прочего, в книге рассказывается о вычислительном устройстве, созданном на базе оригинальной гипотезы о том, как устроен и действует человеческий мозг. Многим читателям наверняка с детства знакома подобная головоломка: найти в заполняющей всю площадь бумажного листа густой путанице непрерывных линий контуры неизвестных растений, животных или каких-то неодушевленных предметов. Аналогичную задачу решает компьютер с принципиально новыми программами, позволяющими ему самостоятельно вычленять из такого клубка рисунок собаки или кошки. Конечно, разгадывание головоломок - всего лишь показательный пример того, на что будет способна будущая технология.

До сих пор некоторые теоретики нейрологии ворчат, что книга Хоукинса - просто повторение идей других ученых и что его модель не является достаточно конкретной, чтобы предложить эксперименты, проверяющие ее. Однако истина в том, что Джефф Хоукинс связал вместе различные существующие концепции в интересную теорию. "Его идеи обеспечивают внушающий доверие концептуальный каркас для много других типов данных", - говорит Мриганка Суа (Mriganka Sur) - нейробиолог из MIT, занимающийся корой головного мозга. "Он соединил все в единую большую картину, которую исследователи мозга часто упускают из вида".

Соучредители Numenta: Джефф Хоукинс (слева), Дилип Джордж (в центре) и Донна Дабински.

В 2005 году Хоукинс вместе с Донной Дабински (Donna Dubinsky), президентом компьютерной компании PalmOne, и закончившим Стэнфордский университет Дилипом Джорджем (Dileep George), еще студентом помогавшим Джеффу перевести его изыскания в практическую плоскость, основали в Калифорнии компанию Numenta.

Название Numenta происходит от латинского слова mentis ("разум"). Новая компания сосредоточила усилия на разработке систем искусственного интеллекта, базирующихся на памяти нового типа, работающей аналогично клеткам коры головного мозга.

Первый продукт компании называется Hierarchical Temporal Memory (HTM), что можно перевести как "иерархическая временная память", и основывается на теоретических изысканиях Хоукинса. Слово "иерархическая" в названии отражает способ объединения модулей памяти, а "временная" - принцип работы, когда каждый модуль служит для временного хранения информации. Целью Numenta является воплощение теории в практику. По ожиданиям разработчиков, память нового типа поможет решить сложные задачи искусственного интеллекта, которые пока не поддаются традиционным технологиям. В качестве примеров можно привести компьютерное зрение и понимание естественной речи.

Высоко оценивая перспективы проекта, основатели компании подчеркивают его долгосрочный характер и не рассчитывают на скорый результат. Для получения первых коммерческих продуктов понадобится, по меньшей мере, несколько лет.

Компания Numenta скорее разработчик технической платформы для практических приложений, нежели разработчик самих приложений. Компания создает масштабный программный продукт, который будет служить инструментом для решения сложных практических задач. В настоящее время ведется проектирование программного инструментария, который позволит адаптировать архитектуру HTM к требованиям конкретных задач. Предполагается, что в ходе работы вокруг технологии HTM сформируется сообщество разработчиков. С этой целью Numenta предлагает бесплатные лицензии на использование своего программного продукта. Цель этой акции - расширить круг исследователей и получить соответствующую помощь в развитии новой технологии.

"Джефф делает интересную работу, и он вполне может внести существенные новации в математическое программирование, независимо от того, какое значение будут иметь его специфические алгоритмы, - сказал Гэри Брэдски, нейролог, который руководит исследовательской группой в компании Intel Corporation. - Как показала его деятельность на двух последних постах, он обладает для этого совсем неплохой интуицией".

Сам Хоукинс говорит: "Моя цель в Numenta - реализовать теорию на практике. У нас есть возможность строить интеллектуальные системы памяти, чтобы решить трудные проблемы в информатике и искусственном интеллекте, как например, машинное зрение, понимание речи и робототехника, для которых никакие другие известные решения не подходят".

В книге Об интеллекте Джефф Хокинс представляет революционную теорию на стыке нейробиологии, психологии и кибернетики и описывающую систему «память-предсказание» как основу человеческого интеллекта.

Автор отмечает, что все предшествующие попытки создания разумных машин провалились из-за фундаментальной ошибки разработчиков, стремившихся воссоздать человеческое поведение, но не учитывавших природу биологического разума.

Хокинс предполагает, что идеи, сформулированные им в книге Об интеллекте, лягут в основу создания истинного искусственного интеллекта — не копирующего, а превосходящего человеческий разум. Кроме этого, книга содержит рассуждения о последствиях и возможностях создания разумных машин, взгляды автора на природу и отличительные особенности человеческого интеллекта.

Пролог

Эта книга и моя жизнь наполнены двумя моими увлечениями.

В течение 25 лет я был увлечен мобильными компьютерами. В мире высоких технологий Силиконовой Долины я известен как зачинатель двух проектов — Palm Computing и Handspring, и как разработчик множества наладонных компьютеров и сотовых телефонов, таких как PalmPilot и Treo.

Но у меня есть и другое увлечение, которое предшествует моему увлечению компьютерами - и оно мне кажется более важным. Я увлечен изучением мозга. Я хочу понять, как работает мозг, не только с философской точки зрения, не только в общих чертах, а более детально. Мое желание - не только понять, что такое интеллект и как работает мозг, но и как построить машины, которые будут работать так же. Я хочу построить действительно интеллектуальную машину.

Вопрос об интеллекте - последний великий территориальный рубеж науки. Большинство важных научных вопросов затрагивают очень маленькие или очень большие масштабы, или события, происходившие миллиарды лет назад. Но мозг есть у всех. Вы - это ваш мозг. Если вы хотите понять, почему вы чувствуете, как вы осознаете мир, почему вы делаете ошибки, почему вы способны к творчеству, почему вас вдохновляет музыка и живопись, и вообще, что такое быть человеком - тогда вам нужно будет понять, что такое мозг. К тому же, успешная теория интеллекта и функций мозга будет иметь огромное общественное значение, и не только помогать лечить болезни, связанные с мозгом. Мы будем способны построить действительно интеллектуальные машины, хотя они совершенно не обязательно должны быть похожи на роботов и компьютеры из фантастических произведений. Наоборот, интеллектуальные машины будут базироваться на совершенно новых принципах о природе интеллекта. Как таковые, они помогут нам расширить наши знания о мире, помогут нам изучить вселенную, сделать мир лучше. А попутно будет создана огромная индустрия.

К счастью, мы живем в то время, когда проблема понимания интеллекта может быть решена. Наше поколение имеет доступ к горам информации о мозге, собранным за сотни лет, и скорость, с которой мы получаем новые данные, увеличивается. Только в США в области нейронаук работают тысячи ученых. У нас пока нет продуктивных теорий о том, что такое интеллект, или как работает мозг в целом. Большинство нейробиологов не задумывается о целостных теориях мозга, потому что они с головой ушли в эксперименты по сбору дополнительной информации о функционировании подсистем мозга. И хотя легионы программистов пытаются изготовить компьютерный интеллект, их попытки безуспешны. Я уверен, что их попытки останутся безуспешными до тех пор, пока они будут продолжать игнорировать разницу между компьютером и мозгом.

Чем же таким является интеллект, чего такого нет в компьютере, но есть в мозгу? Почему шестилетний ребенок может аккуратно перепрыгнуть с камня на камень через ручей, тогда как самые продвинутые роботы нашего времени - неуклюжие зомби? Почему трехлетний ребенок без проблем осваивает язык, тогда как компьютеры не могут, несмотря на полвека усилий лучших программистов? Почему вы можете отличить кошку от собаки за долю секунды, тогда как суперкомпьютер не может совсем? Это великие тайны, ожидающие ответов. У нас есть множество ключей к их разгадке; чего нам не хватает - это чуть более глубокого понимания.

Вы можете удивиться, почему разработчик компьютеров пишет книгу о мозге. Или с другой стороны, если я увлекаюсь изучением устройства мозга, почему я не сделал карьеру в нейронауке или в области ИИ? Ответ: я пытался несколько раз, но я отверг те способы изучения, которыми пользовались другие до меня. Я верю, что лучший способ решить проблему - использовать более детальную биологию мозга как ограничение и как путеводитель, но продолжая думать об интеллекте как о вычислительной проблеме - где-то между биологией и компьютерами. Многие биологи склонны отвергать или игнорировать идею рассуждать о функциях мозга в вычислительных терминах, а компьютерщики часто не верят, что им нужно знать что-то из биологии. К тому же, мир науки меньше приемлет риск, чем мир бизнеса. В технологическом бизнесе человек, преследующий новую идею с обоснованным подходом, может продвинуть свою карьеру, не смотря на то, что идея может не достигнуть успешного завершения. Многие предприниматели достигли успеха только после более ранних безуспешных попыток. Но в академических кругах несколько лет, потраченных на преследование бесплодной идеи, могут начисто разрушить вашу карьеру. Таким образом, я увлечен двумя идеями в моей жизни, веря, что успех в индустрии должен помочь мне достигнуть успеха в понимании работы мозга. Мне нужны финансы, чтоб заниматься той наукой, какой хочу, мне нужно изучать, как повлиять на мир, как продать новые идеи, до которых я дошел, работая в Силиконовой Долине.

В августе 2002 я основал исследовательский центр, Институт Нейронаук в Редвуде (RNI), занимающийся теорией мозга. В мире есть множество центров, занимающихся нейроисследованиями, но ни один из них не занимается поисками общего теоретического понимания работы неокортекса - части человеческого мозга, ответственной за интеллект. Именно это мы изучаем в RNI. По многим статьям RNI является начинающей компанией. Мы преследуем мечты, которые некоторым людям кажутся недостижимыми, но мы счастливы быть группой замечательных людей, усилия которых начинают приносить плоды.

Намерения данной книги амбициозны. Она описывает всеобъемлющую теорию того, как работает мозг. В ней описывается, что такое интеллект и как он возникает в вашем мозгу. Представляемая мной теория не является полностью новой. Многие из отдельных идей, которые вы прочтете, уже существовали ранее в той или иной форме, но не согласованно друг с другом. Будьте готовы к этому. Говорят, что новые идеи — это чаще всего старые идеи, переупакованные и переинтерпретированные. Это определенно применимо к предложенной здесь теории, но упаковка и интерпретация могут создать существенное различие между кучей деталей и удовлетворительной теорией. Я надеюсь, что это произведет на вас впечатление, так же как и на других людей. Обычно я слышу такую реакцию: «Это впечатляет, я не мог и подумать об интеллекте таким образом, но после того, как вы мне это описали, я вижу, как это все укладывается вместе». С такими знаниями большинство людей начинают видеть самих себя немного по-другому. Вы начинаете наблюдать ваше собственное поведение, говоря: «я понимаю, что только что произошло в моей голове». Надеюсь, что когда вы прочтете эту книгу, у вас будет новое понимание того, почему вы думаете, что вы думаете и почему вы ведете себя именно так, а не иначе. Я также надеюсь, что некоторые читатели будут настроены на то, чтоб направить свою карьеру на построение интеллектуальных машин, основанных на принципах, изложенных на этих страницах.

Я часто ссылаюсь на эту теорию и на мой подход к изучению интеллекта как на «естественный интеллект», чтоб отличить его от «искусственного интеллекта». Специалисты в области ИИ пытаются запрограммировать компьютеры, чтоб они действовали как люди, не ответив сначала на вопрос, что такое интеллект и что означает понимание. Они оставляют в стороне наиболее важную часть в построении интеллектуальных машин - интеллект! «Естественный интеллект» указывает, что прежде чем построить интеллектуальные машины, мы должны сначала понять, как думает мозг, без чего-либо искусственного. Только потом мы можем спрашивать, как же нам построить интеллектуальные машины.

Книга начинается с рассмотрения того, почему предыдущие попытки в понимании интеллекта и построении интеллектуальных машин были безуспешными. Затем я введу и разовью коренную идею теории, которую я называю модель «память-предсказание». В главе 6 я детально покажу, как физический мозг воплощает модель «память-предсказание» - другими словами, как в действительности работает мозг. Затем мы обсудим социальные и другие следствия теории, которые для многих читателей может оказаться раздражающим разделом. Книга заканчивается обсуждением интеллектуальных машин - как мы можем их построить и на что будет похоже будущее.