По следам сенсаций
Шрифт:
Было время — человек изготовлял нужный ему продукт сам, своими руками, разве что с помощью нехитрых орудий. Нынче между человеком и изделием встал работящий и послушный посредник — машина. Машина, у которой не дрожат руки, не мёрзнут пальцы, не слезятся от усталости глаза, которую не терзают ни голод, ни жажда, ни обида и ревность, которую не отвлекают мысли о вчерашнем матче или завтрашнем свидании. Машина, которая бесконечно вынослива и терпелива, безукоризненно исполнительна и аккуратна. Машина, которая одинаково добросовестно фабрикует безобидные детские игрушки и всамделишные грозные ракеты. Машина, с помощью которой можно доставить умирающему лекарство и донести до цели смертоносный термоядерный заряд. Стоит только нажать соответствующую кнопку…
А перед кнопками — инженер. Не бесстрастный
Этой проблемой во всеоружии физико-математических и кибернетических методов занимается молодая наука — инженерная психология. Она ставит перед собой двоякую задачу: с одной стороны, найти оптимальные, наилучшие конструкции машин, механизмов и органов управления, чтобы они не превосходили нашего естественного психологического потолка. С другой стороны, изыскать ресурсы психологических возможностей человека, развить его профессиональные способности, подтянуть их к растущим требованиям техники. А коли так, то не лучше ли загодя и как можно раньше выявлять характерологические особенности человека? Чтобы потенциальный хороший актёр не стал посредственным учёным. Чтобы выпускник с инженерским дипломом в кармане не пошёл переучиваться в эскулапы. Словом, чтобы характер и темперамент учащегося наиболее полно соответствовали избранной им специальности.
Предвижу недоумение: при чём тут графология или графометрия? Разве не существует иных способов узнать характер, и наклонности человека? Что ж, существует. И даже немало. Но, во-первых, для этого нужно очное- и подчас многолетнее знакомство с испытуемым. Во-вторых, человек может сам не знать своих задатков, чтобы найти возможность проявить их. Ошибётся он сам, ошибутся педагоги, составляющие характеристику. Как выразился Стефан Цвейг: «…человек может солгать, притвориться, отречься, портрет может его изменить и сделать красивее, может лгать книга, письмо. Но в одном всё же человек неотделим от своей истинной сущности — в почерке».
Впрочем, дело даже не в этом. Разве откажется психолог, невропатолог, педагог, криминалист, литературовед, искусствовед, историк, этнограф, социолог заполучить лишний — способ разведки в потаённых глубинах человеческой натуры? Способ простейший из простейших — сличением автографа с графометрическими таблицами, которые рано или поздно будут разработаны настолько же детально, как и таблицы типографских шрифтов…
Наступит и такой день, когда за анализ почерков примутся электронно-вычислительные машины, эти непревзойдённые виртуозы комбинаторики, способные молниеносно перебрать миллионы вариантов, чтобы выискать самый подходящий.
Созданием машины, опознающей буквы и цифры, независимо от того, как они написаны, вот уже несколько лет подряд усиленно занимаются учёные и инженеры всех стран. Над проблемой без особого успеха работали американцы Оливер Селфридж и Фрэнк Розенблат, а один из пионеров кибернетики, Уолтер Питтс, выразил глубокое сомнение в том, что её вообще можно построить. И надо сказать, его опасения были отнюдь не безосновательны.
Сотни лет исследуются глаза и мозг — как ин виво (в живом теле), так и ин витро (в стекле — то есть извлечённые из умершего организма лабораторные препараты этих органов). Но до сих пор никто не в состоянии объяснить, как мы узнаём одну и ту же букву, когда она написана совершенно несхожими почерками. И как отличаем друг от друга разные буквы, которые имеют близкое начертание, — к примеру, рукописные «ч» и «г», «н» и «и». Мы не ошибёмся, если увидим любой незнакомый, пусть даже «дикий», как у Чернышевского, почерк в первый раз.
Спроецированные хрусталиком на сетчатку изображения одного и того же символа выглядят то долговязыми и сухопарыми, как Дон-Кихот, то округлыми и массивными, как Санчо Панса, то изощрёнными и фантастическими, как грёзы рыцаря печального образа, то грубоватыми и незатейливыми, как чаяния его верного оруженосца, А мозг — его не проведёшь! — он сразу видит: это одна и та же фигура. Что при этом происходит? Как? Почему? Психофизиологи пока не представляют. Во всяком случае, досконально. Но даже если бы они до конца познали всю эту хитрую механику, поведать о ней машине было бы нелегко. Электронный мозг оперирует только последовательностью электрических импульсов и пауз, обозначаемых «1» и «О». Такой двоичной арифметикой можно выразить любые понятия лишь в случае, когда они передаются строгим математическим языком. А как описать миллиарды почерков?
Однако выход нашёлся.
7 февраля 1962 года общее собрание Академии наук заслушало доклад директора Института автоматики и телемеханики академика В. А. Трапезникова о работах молодого советского математика Э. М. Бравермана, открывших новый этап в развитии кибернетики.
Когда ребёнок осваивает азбуку, ему достаточно показать два-три образца одной буквы или цифры, чтобы он потом узнавал и десятки различных её начертаний, разных по форме и величине, — на витринах, в газетах, в записных книжках. В его головке возник обобщённый образ. А нельзя ли машину тоже заставить обобщать саму? Показать ей, скажем, цифру «6» — сперва изящную, округлую, как её печатают в типографии, а потом корявую, угловатую, очень похожую на букву «Б», какой она может получиться при записи на ходу. И втолковать машине, что все штриховые сочетания, похожие на продемонстрированную типографскую литеру, какими бы кривыми и уродливыми они ни были, суть цифры «6». Однако сходство кончается там, где шестёрка приобретает несвойственную ей чересчур сильную угловатость буквы «Б». Ту же самую информацию придётся сообщить электронному мозгу и о букве «Б». Допустимы любые её рукописные искажения. Даже такие, где полукруг не замкнут внизу вертикальной палочкой. Но до какого-то предела. Как только вместо знака «Б» появится нечто, больше похожее на «5», это уже будет границей, за которой кончается буква и начинается цифра. У пятёрки, конечно, тоже немало начертаний, но обобщённый образ опять-таки один.
Самым сложным было объяснить это машине на единственном лексиконе, понятном ей, — математическом. И добиться, чтобы она в математических же терминах сама переходила от нескольких конкретных образцов начертания символа, показанных ей, к обобщённому образу этого символа. Чтобы в дальнейшем, буде ей встретится совершенно новый, невиданный ею раньше вензель, она опознавала его именно как «Б», а не как «6» и не как «5».
Строгую математическую интерпретацию расплывчатого психологического понятия «образ» Браверман предложил, исходя из своей «гипотезы компактности».
Уразуметь идею компактности поможет нам один древний парадокс. Вообразим, что перед нами горка зерна. Удалите одно зёрнышко. Затем второе, третье, ещё и ещё. Сколько зёрен должно остаться, чтобы куча перестала быть кучей?
Нечто подобное встречаем мы при распознавании образов.
Сколько зёрнышек фотоэмульсии необходимо, чтобы буква «Б» оставалась буквой «Б»? И основная идея «компактности» заключается в следующем: существуют некие граничные фигуры (буквы, цифры) — малейшее изменение этой предельной фигуры сделает её принадлежащей к какому-то иному классу. Всех возможных изображений буквы — миллиарды. Подавляющее большинство их лежит внутри данной области. Изменение одной какой-нибудь детали не вычеркнет букву из нашей области, как удаление одного зерна оставит горку горкой. Иначе обстоит дело с буквами, лежащими на границе множества: любое, самое незначительное изменение штриха или кружочка способно сделать нашу букву уже совершенно чужеродной фигурой, относящейся к иному множеству.
Теперь начинается самое главное. Вы пишете несколько раз одну и ту же букву и все эти образцы вашего почерка предъявляете машине. Она смотрит фотоэлектронным глазом. Тотчас же в многомерном пространстве появляется несколько точек, а в запоминающем устройстве — их координаты. Машина запомнила образцы. По конкретным примерам у неё создалось нехитрое представление об абстрактном образе буквы «Б». Теперь, какую бы красивую или уродливую, чёткую или расплывчатую букву «Б» ей вы ни показали, она должна сообразить, что новая точка относится именно к этому, а не иному множеству.