
Краткая история интеллекта. Эволюция, ИИ и пять прорывов, изменивших наш мозг

Макс Беннетт
Краткая история интеллекта. Эволюция, ИИ и пять прорывов, изменивших наш мозг
Всем, кто задумывается о том, что такое Вселенная – от огромного до самого малого – и обо всём, что между тем и другим.
A BRIEF HISTORY OF INTELLIGENCE
Evolution, AI, and the Five Breakthroughs That Made Our Brains
MAX BENNETT
Copyright © 2023 by Max Solomon Bennett.
This edition published by arrangement with Levine Greenberg Rostan Literary Agency and Synopsis Literary Agency
Научный редактор книги Владимир Алипов,
врач, нейробиолог, популяризатор науки
© Левин Л.А., перевод на русский язык, 2025
© ООО «Издательство «Эксмо», 2026
Основы анатомии человеческого мозга

Наша эволюционная родословная

Введение
В сентябре 1962 года, когда весь мир обсуждал космическую гонку, кубинский ракетный кризис и недавно усовершенствованную вакцину от полиомиелита, произошло еще одно важное событие. Пресса писала о нем мало, хотя для человеческой истории это был значимый этап: мы предсказали будущее.
Тогда на экранах первых цветных телевизоров американцы увидели первые серии мультфильма «Джетсоны» о семье, которая живет в будущем. Это комедийный сериал, но авторы его сценария показывали свои идеи, как в будущем будут жить люди и какие технологии будут у них в карманах и в их домах.
Создатели «Джетсонов» правильно предсказали появление видеоконференций, плоскопанельных телевизоров, сотовых телефонов, 3D-принтеров и умных часов. Все эти технологии в 1962 году казались фантастикой, но в 2022-ом ими уже пользовались миллионы людей.
А вот технология автономного робота Рози из этого сериала до сих пор проходит по разряду фантастики.
Рози была служанкой Джетсонов, которая следила за их домом и детьми. Когда шестилетний Элрой не мог справиться со школьным домашним заданием, Рози приходила ему на помощь. Когда 15-летняя Джуди готовилась к экзамену на знание правил дорожного движения, Рози давала ей уроки вождения.
Рози готовила еду и накрывала на стол. Она была преданной, внимательной и всегда веселой помощницей по хозяйству, которая понимала, когда в семье зреют конфликты, и умела прийти на помощь в нужный момент каждому члену семьи. В одной серии Рози расплакалась, когда Элрой прочитал ей свои стихи, посвященные маме, а в другой – даже влюбилась.
Короче говоря, у Рози был интеллект человека, она обладала не только здравым смыслом и моторными функциями, необходимыми для выполнения сложных задач в физическом мире, но и сочувствовала, видела перспективу и улаживала конфликты, без чего невозможно жить в обществе. Как сказала Джейн Джетсон: «Рози – это член нашей семьи»[1].
Хотя в «Джетсонах» правильно предсказано появление сотовых телефонов и умных часов, у нас до сих пор нет ничего похожего на Рози. Ни для кого не секрет, что первая компания, которая выпустит робота, способного загружать тарелки в посудомоечную машину, получит огромную прибыль, потому что до сих пор все попытки в этом направлении проваливались. Проблема тут связана не с механикой, а с интеллектом: робот должен правильно идентифицировать тарелки в мойке, аккуратно извлечь их и поставить в машину, ничего не разбив. Решение такой, казалось бы, простой задачи оказалось намного сложнее, чем думали раньше.
Разумеется, нельзя отрицать огромный прогресс искусственного интеллекта (Artificial Intelligence, ИИ) после 1962 года. Сейчас ИИ играет намного лучше человека во многие игры, включая шахматы и го, может распознавать опухоли на рентгеновских снимках не хуже профессионального рентгенолога. ИИ практически готов сесть за руль автомобилей с автономным управлением. А в последние несколько лет новые достижения в области больших языковых моделей позволяют таким продуктам, как запущенный осенью 2022 года ChatGPT (чат-бот, популярность которого стремительно растет) сочинять стихи, переводить с одного языка на другой и даже программировать. К неудовольствию школьных учителей, он может мгновенно написать хорошим языком оригинальное эссе практически на любую тему, которую задаст ему ленивый школьник. ChatGPT легко сдаст экзамен на адвоката, набрав больше баллов, чем 90 % юристов.
Однако на протяжении всей истории достижений ИИ оставался открытым вопрос, насколько мы близки к созданию интеллекта человеческого уровня.
После первых успехов алгоритмов решения задач в 1960-х Марвин Мински, пионер ИИ, провозгласил, что «через три-восемь лет у нас будет машина с общим интеллектом среднего человека». Этого не произошло. После успехов экспертных систем в 1980-х журнал BusinessWeek объявил, что ИИ уже здесь, однако вскоре прогресс остановился. И вот теперь с развитием больших языковых моделей многие исследователи снова заявляют, что «игра окончена», потому что мы стоим на пороге создания ИИ уровня человека[2]. Но так ли это? Находимся ли мы на пороге создания аналога Рози, человекоподобного искусственного интеллекта, или же большие языковые модели – всего лишь новейшее достижение на долгом пути, который закончится только через много десятилетий?
По мере развития ИИ все труднее оценить наш прогресс в достижении этой цели. Если система ИИ превосходит человека в решении определенной задачи, означает ли это, что ИИ понял, как человек решает эту задачу? Действительно ли калькулятор, способный мгновенно вычислять, понимает математику? ChatGPT, сдавший экзамен на адвоката лучше, чем большинство юристов, разбирается в законодательстве на самом деле? Как мы можем увидеть разницу и в каких обстоятельствах (если они вообще есть) эта разница действительно имеет значение?
В 2021 году, более чем за год до выхода ChatGPT, я использовал его предшественника, большую языковую модель GPT-3. Она была обучена на огромном количестве текста (как весь интернет), а затем использовала накопленные знания, чтобы подобрать наиболее подходящий ответ на поставленный вопрос.
Например, я спрашивал: «По каким двум причинам собака может быть в плохом настроении?» Система отвечала: «Собака может быть в плохом настроении по двум причинам: если она голодна или если ей жарко».
Новая архитектура этих систем позволяла им формулировать ответы с поразительной на первый взгляд степенью интеллекта. Эти модели легко обобщали факты, о которых они читали (например, страницы «Википедии» о собаках и другие материалы о причинах плохого настроения), для ответа на новые вопросы, которые им раньше не задавали. В 2021 году я изучал возможности применения этих новых языковых моделей, например, для создания систем поддержки психического здоровья, улучшения сервисного обслуживания клиентов или расширения возможностей доступа к медицинской информации.
Чем больше я взаимодействовал с GPT-3, тем больше меня поражали как его успехи, так и ошибки. В некоторых темах он был гениален, а иногда удивлял тупостью. Попросите GPT-3 написать эссе о картофелеводстве XVIII века и его связи с глобализацией. Он выдаст удивительно понятный текст. Задайте ему простой вопрос: что можно увидеть в подвале, и он ответит бессмыслицей (подробнее об этом в главе 22). Почему GPT-3 правильно выполняет одни задания и не справляется с другими? Какие черты человеческого интеллекта он копирует, а какие упускает? И почему по мере ускорения развития ИИ теперь GPT-3 легко находит нужный ответ на вопросы, на которые раньше не мог?
Когда я завершал работу над этой книгой в начале 2023 года, вышла усовершенствованная версия GPT-3 под названием GPT-4. Она правильно отвечает на многие вопросы, которые ставили в тупик его предшественника. И все же, как мы увидим позже, GPT-4 не в состоянии понять важные особенности человеческого интеллекта, связанные с процессами в головном мозге.
Отличия искусственного интеллекта от человеческого порождают немало вопросов. Действительно, почему ИИ может победить лучшего шахматиста, но любой шестилетний ребенок лучше него загрузит тарелки в посудомоечную машину?
Нам трудно ответить: мы еще не понимаем, что именно пытаемся воспроизвести. Все эти вопросы, по сути, относятся не к ИИ, а к природе человеческого интеллекта: как он работает, почему именно так. И вскоре мы увидим самый главный ответ: как он появился на свет.
Подсказка от природы
Когда человечество захотело понять, как можно летать, оно стало изучать, как летают птицы. Жорж де Местраль придумал застежку-липучку, когда под микроскопом рассмотрел головки репейника и увидел крохотные крючки, которыми они цепляются за шерсть животных. Когда Бенджамин Франклин попытался изучить электричество, то начал с экспериментов с молнией.
Природа на протяжении всей истории инноваций была чудесным гидом человечества. Она также подсказывает нам, как работает интеллект. Самый яркий пример этого – конечно же, человеческий мозг. Но в этом смысле ИИ не похож на другие технологические инновации: мозг оказался более сложным для изучения принципов работы, чем крылья или молния. Ученые тысячелетиями изучают его, и, хотя они достигли определенного прогресса, у нас пока нет удовлетворительных ответов.
Проблема заключается в сложности.
Человеческий мозг содержит 86 миллиардов нейронов и более 100 триллионов связей. Каждое из этих соединений настолько мало (менее 30 нанометров в ширину), что их трудно разглядеть даже в самый мощный микроскоп. Все они плотно собраны в клубок, в одном кубическом миллиметре которого (ширина одной буквы на одноцентовой монете) находится более миллиарда связей[3].
Огромное количество связей – это лишь один из аспектов сложности мозга. Даже если бы мы составили карту «проводки» каждого нейрона, это ненамного приблизило бы нас к пониманию принципов работы мозга. В отличие от электрических соединений в компьютере, где все провода передают один и тот же сигнал (электроны), через каждую из этих нейронных связей проходят сотни различных химических веществ. И все они действуют совершенно по-разному. А факт, что два нейрона соединены друг с другом, почти ничего не говорит о том, что именно они передают[4]. Хуже всего другое: сами эти связи постоянно изменяются. Одни нейроны разветвляются и образуют новые соединения, а другие втягиваются и избавляются от старых связей. Все это делает реинжиниринг работы мозга совершенно нерешаемой задачей.
Изучение мозга и манит, и приводит в восторг. В одном дюйме за вашими глазами находится самое потрясающее чудо Вселенной. В нем хранятся секреты природы интеллекта, создания человекоподобного искусственного интеллекта, и причины, по которым люди думают и ведут себя определенным образом. Это чудо воспроизводится миллионы раз в год при каждом рождении нового человека. Мы можем прикоснуться к этому чуду, взять его в руки, препарировать; мы буквально созданы из него. И все же многие его секреты остаются недоступными и скрытыми от наших глаз.
Если мы хотим создать Рози и раскрыть суть человеческого интеллекта, то вряд ли человеческий мозг будет лучшей подсказкой природы, хотя это наиболее интуитивно понятный объект. Но, как ни странно, он может быть самым неподходящим местом для поиска. Лучше всего начать с пыльных окаменелостей в глубинах земной коры, микроскопических генов, спрятанных внутри клеток всего животного царства, и мозгов многих других существ, населяющих нашу планету.
Иными словами, ответ нужно искать не в сегодняшнем дне, а в скрытых следах давно прошедших времен.
Отсутствующий музей мозга
Я всегда был убежден, что искусственный интеллект сможет работать, только если научится вычислять так, как это делает человеческий мозг[5].
Джеффри Хинтон (профессор Университета Торонто, один из крестных отцов ИИ)Люди летают на космических кораблях, расщепляют атомы и исправляют гены. Ни одно другое животное не изобрело даже колеса.
На первый взгляд кажется, что человечеству с его огромным багажом изобретений нечему учиться у мозга других животных. Наш мозг уникален, а секрет нашей способности мыслить кроется в его особой структуре. Однако так только кажется.
Если изучить мозг других животных, то выяснится, что он похож на человеческий. Например, мозг шимпанзе отличается от человеческого только размерами[6], а мозг крысы – несколькими особенностями. Даже у рыб мозг устроен практически так же, как и наш.
Эти сходства можно рассматривать как важные указания о природе интеллекта, нас самих и нашем прошлом.
Сегодня мозг стал сложным, но таким он был не всегда. Он появился в результате немыслимого хаотичного процесса эволюции; небольшие случайные вариации признаков отбирались или отсеивались в зависимости от того, способствовали ли они дальнейшему воспроизводству формы жизни.
В ходе эволюции простая система постепенно усложняется.[7] Первый мозг представлял собой скопление нейронов в голове животного. Он появился 600 миллионов лет назад у червя размером с рисовое зерно, который стал предком всех современных животных, наделенных мозгом. За сотни миллионов лет эволюционных преобразований после триллионов мелких корректировок связей это простое серое вещество превратилось в разнообразный набор современных мозгов. Линия развития потомков этого древнего червя привела к появлению мозга в нашей голове.
Если бы только мы могли вернуться в прошлое и изучить этот первый мозг, чтобы понять, как он работал и на какие фокусы был способен… Если бы мы могли проследить за усложнением именно той линии развития, которая привела к человеческому мозгу… Если бы мы наблюдали за каждым его физическим изменением, а также интеллектуальными способностями, которые оно обеспечило… Если бы нам это удалось, мы в полной мере оценили бы, какая сложная система выстроилась в нашей голове, ведь как говорил биолог Феодосий Добржанский, «ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции».
Даже Дарвин мечтал о реконструкции истории эволюции мозга. Он закончил свою монографию «Происхождение видов» описанием будущего, в котором «психология будет прочно основана на фундаменте, а именно – на необходимости постепенного приобретения каждого умственного качества и способности». Спустя 150 лет мечта Дарвина наконец близка к осуществлению.
Хотя у нас нет машины времени, есть другие способы совершать путешествия в прошлое или будущее. Только за последнее десятилетие эволюционные нейробиологи добились невероятного прогресса в реконструкции мозга наших предков. Один из способов сделать это – использовать окаменевшие черепа древних существ, чтобы проанализировать строение их мозга. Второй способ – изучить мозг других животных.
У этого органа так много сходств благодаря общим предкам. Каждый мозг в животном царстве – это маленькая подсказка, как он выглядел у наших предков. Каждый мозг – это не только машина, но и капсула времени, наполненная скрытыми намеками на триллионы умов, которые существовали до нас. Изучая, какие интеллектуальные способности присущи этим животным, а какие – нет, мы сможем не только реконструировать мозг наших далеких предков, но и определить, какими особенностями он обладал. И далее мы проследим, как постепенно развивалась каждая из умственных способностей.
Миф о слоях
До меня многие ученые предлагали использовать эволюционный подход для понимания человеческого мозга. Например, наиболее известна теория, разработанная в 1960-х годах нейробиологом Полом Маклином. Она гласит, что человеческий мозг состоит из трех слоев (отсюда триединый), каждый из которых располагается поверх другого: неокортекс развился совсем недавно и находится поверх лимбической системы; та, в свою очередь, сформировалась раньше и наложилась на мозг рептилий, который появился первым (рис. 1).
Маклин утверждал, что мозг рептилий – это центр наших основных инстинктов выживания, таких как агрессия и охрана своей территории. Лимбическая система, согласно его теории, – центр эмоций и потребностей, в первую очередь страха, родительских чувств, сексуальных желаний и голода, а неокортекс – центр познания, которому мы обязаны языком, абстрактным мышлением, способностью планировать и восприятием. Маклин считал, что у рептилий есть только рептильный мозг, у млекопитающих, таких как крысы и кролики, – рептильный мозг плюс лимбическая система, а у людей – все три системы. В понимании ученого «три эволюционные формации можно представить как три взаимосвязанных биологических компьютера, у каждого из которых особый интеллект, субъективность, чувство времени и пространства, память, двигательные и другие функции»[8].
Гипотеза «триединого мозга» Маклина сильно дискредитирована не потому, что она неточная (все гипотезы неточны), а потому, что она приводит к неверным выводам о развитии мозга и особенностях его работы сейчас[9]. Предполагаемая ученым анатомия мозга неверна. Так, уже доказано: мозг рептилий состоит не только из структур, которые Маклин называл «мозгом рептилии».

Рис. 1. «Тройной мозг» в теории Маклина.
Классификация по функциональности тоже оказалась неточной: инстинкты выживания, эмоции и мышление не так четко разграничены. Они возникают из разнообразных системных сетей, охватывающих все эти три слоя. И предполагаемая Маклином эволюционная история оказалась ошибочной: в вашей голове нет мозга рептилии. Эволюция – гораздо более сложный процесс, чем простое наложение одной системы на другую, без изменений в существующих слоях.
Но даже если бы триединый мозг Маклина был ближе к истине, это не сняло бы его главной проблемы: такое функциональное деление малоинформативно. Если мы хотим произвести реинжиниринг человеческого мозга для понимания природы интеллекта, то три системы Маклина слишком широки, а их функции слишком расплывчаты, чтобы дать нам хоть крошечную точку отсчета.
Нам нужен фундамент, на котором выстроится понимание работы мозга и его эволюции, чтобы разобраться, как работает интеллект. Для этого мы должны обратиться к области искусственного интеллекта.
Взаимосвязь между ИИ и мозгом носит двусторонний характер: если мозг, несомненно, поможет нам создать человекоподобный искусственный интеллект, то ИИ также расширит наши знания о мозге. Если мы считаем, что некая часть мозга использует определенный алгоритм, но он не работает, когда мы пытаемся применить его в машинах, это доказывает, что мозг использует другой алгоритм. И наоборот: если мы находим формулу, которая хорошо работает в системах ИИ, и обнаруживаем параллели между ее свойствами и свойствами мозга животных, это доказывает, что мозг действительно может работать по такому алгоритму.
Физик Ричард Фейнман незадолго до смерти написал: «Я не понимаю того, что не могу создать». Мозг – наш главный источник вдохновения для создания ИИ, а ИИ – наша лакмусовая бумажка для определения, насколько хорошо мы понимаем мозг.
Нам нужна новая эволюционная история развития мозга, основанная не только на современном понимании изменений анатомии мозга с течением времени, но и на сегодняшних данных о самом интеллекте.
Пять прорывных достижений
Давайте сначала создадим искусственный интеллект на уровне крысы Artificial Rat – level intelligence (ARI), затем ИИ на на уровне кошки Artificial Cat – level intelligence (ACI) и потом на уровне человека Artificial Human – level Intelligence (AHI)[10].
Ян ЛеКун, главный специалист по ИИ компании Meta*[11]Нам предстоит изучить историю эволюции, которая продолжалась четыре миллиарда лет. Мы не будем отвлекаться на детали, а сосредоточим внимание на главных достижениях. В самом деле, в качестве начального приближения (первого прототипа этой истории) всю эволюцию мозга имеет смысл подытожить как результат всего пяти прорывов, начиная с самого первого мозга и заканчивая человеческим.
Эти пять прорывов будут дорожной картой нашего путешествия в прошлое. Каждый из них возник благодаря новым изменениям мозга и наделил животных новым набором интеллектуальных способностей. Моя книга состоит из пяти частей: по одной на прорыв. В них я расскажу, почему эти способности развились, как они работали и как их сегодня использует человеческий мозг.
Каждый очередной прорыв возникал на фундаменте предыдущих и служил основой для последующих. Прошлые инновации обеспечивали будущие. Именно благодаря такому упорядоченному процессу изменений эволюционная история мозга поможет нам понять всю сложность, которая возникла в итоге.
Но всю эту историю невозможно достоверно рассказать, если учитывать только биологию. Эти прорывы всегда возникали в периоды, когда наши предки сталкивались с экстремальными ситуациями или запутывались в многочисленных связях, и тогда их мозг быстро перестраивался. Мы не можем понять прорывы в эволюции мозга, не учитывая, сколько всего пришлось преодолеть нашим предкам и чего они достигли: хищников, которых они перехитрили; экологические бедствия, которые они пережили; убогие жилища, в которых они были вынуждены укрываться.
Важно подчеркнуть: мы будем обосновывать эти прорывы тем, что сейчас известно в области ИИ, поскольку у многих достижений в области биологического интеллекта есть параллели с тем, что мы узнали в искусственном. Некоторые из этих прорывов представляют собой интеллектуальные трюки, которые мы хорошо понимаем в ИИ, но есть среди них и такие, что все еще находятся за пределами нашего понимания. Вполне возможно, что эволюционная история мозга прольет свет на достижения, которые мы могли упустить в развитии искусственного человекоподобного интеллекта. Возможно, она позволит увидеть некоторые подсказки, которые дает нам природа.
От автора
Я мог бы сказать, что написал эту книгу, потому что всю жизнь размышлял об эволюции мозга и пытался создать интеллектуальных роботов. Но я не профессор нейробиологии, не специалист по роботам и даже не ученый. Я написал эту книгу, потому что мне хотелось прочитать нечто подобное.
Я с удивлением обнаружил необъяснимое различие между человеческим и искусственным интеллектами, когда пытался применить системы ИИ для решения задач из реального мира. Большую часть своей карьеры я провел в компании Bluecore, был одним из ее учредителей. Мы разрабатывали программное обеспечение и системы искусственного интеллекта, с помощью которых крупнейшие мировые бренды персонализировали свой маркетинг. Наше программное обеспечение помогало предсказать, что покупатели будут покупать, прежде чем узнают, что им нужно. Мы были всего лишь одной из множества компаний, начинающих использовать последние достижения систем ИИ. Но все наши проекты, как большие, так и малые, возникли при попытке найти ответы на одни и те же вопросы, сбивающие с толку.
Когда предприниматели хотят направить работу систем ИИ на получение прибыли, проводится серия совещаний с участием бизнес-команды и команды машинного обучения. Бизнес-команда ищет возможности применения новых систем ИИ для бизнеса, но только команда машинного обучения понимает, где действительно есть смысл их применять. Эти совещания часто выявляют наши ошибочные представления об интеллекте.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «Литрес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
Примечания
1
“Rosey’s Boyfriend.” The Jetsons, created by William Hanna and Joseph Barbera. Season 1, episode 8, 1962.
2
Cuthbertson, 2022.
3
Ширина синапса около 20 нанометров (Zuber et al., 2005). В кубическом миллиметре находится около 1 миллиарда связей (Faisal et al, 2005).
4
Кроме того, часть сигналов передается без синапсов через объемное выделение нейромедиаторов. (Прим. науч. ред.)
5
Цитата Хинтона из публикации “U of T computer scientist takes international prize for groundbreaking work in AI.” U of T News. January 18, 2017, https://www.utoronto.ca/news/u-t-computer-scientist-takes-international-prize-groundbreaking-work-ai.
6
Это некоторое упрощение, потому что наш мозг отличается в том числе деталями строения: более шарообразной формой, бо́льшим относительным размером префронтальной коры (29 % площади коры у людей против 17 % у шимпанзе) (https://doi.org/10.1093/brain/awad389), различиями в связанности разных отделов мозга (https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI. 2017–24.2025); а также на клеточном уровне: наши нейроны уникальны своим строением и энергоэффективностью (https://doi.org/10.1038/s41586-021-04072-3), отличаются паттерном активности генов (https://doi.org/10.1126/science.aan3456), кроме того, в нашем мозге есть уникальные типы нервных клеток (https://doi.org/10.1126/science. abo7257) (Прим. науч. ред.)