Реальность на кону: Как игры объясняют человеческую природу - Келли Клэнси

Творение, как выразился Фишер, «все еще в разгаре, посреди своей невероятной длительности»[370]. Тем не менее теория игр может смоделировать пункты назначения жизни: эволюция «заканчивается» равновесиями Нэша. Теория игр в деталях описывает устанавливающийся в природе баланс, давно знакомый нам на уровне народной мудрости. Очень важно, что уравнение Прайса также демонстрирует, что эволюция не требует конкуренции за ресурсы и что мальтузианские намеки Дарвина можно спокойно отмести. В последние десятилетия специалисты по эволюции уделяют все больше внимания многочисленным аспектам сотрудничества как еще одного фундаментального принципа жизни.

Статистика и теория игр превратили эволюционную биологию из исторической, описательной науки в предсказательную. Некогда биологи составляли перечни бесконечных вариаций жизни. Теперь они могут объяснять, почему возникли некоторые из этих стратегий, и прогнозировать другие потенциальные точки равновесия. В отличие от физики и химии с их пассивными законами, биология требует от своих исследователей не забывать о целях. Эти идеи могут даже позволить нам более четко определить саму жизнь и провести грань между мирами живого и неживого. Игры помогли систематизировать сложную область, а теория игр, в свою очередь, получила новое развитие. Вместо того чтобы быть скованным строгими допущениями о рациональности, требующими бесконечной дальновидности и бесконечных вычислительных ресурсов, игрок теперь может быть чем-то гораздо более простым: елью, амебой или пегой славкой. Игроки не выбирают свои особенности или стратегии – они их наследуют. Вещи без интеллекта могут играть в игры. Не исключено, что сам интеллект может самопроизвольно возникать в процессе игры.

10

Разум из машины

Какое единственное слово недопустимо в шараде с ключевым словом «шахматы»?[371][372]

ХОРХЕ ЛУИС БОРХЕС

Основоположник теории информации Клод Шеннон писал в статье 1950 г., что игры представляют собой идеальную среду для развития машинного интеллекта. До тех пор исследователи использовали компьютеры главным образом для громоздких числовых расчетов. Вместо этого, утверждал Шеннон, машины однажды смогут обрабатывать «шахматные позиции, электрические схемы, математические выражения, слова»[373]. Игры не назовешь практичными, признавал он, но они могут стать тренировочной площадкой для поиска способов решения других задач, таких как перевод текстов на разные языки, принятие стратегических военных решений и сочинение музыки – иными словами, для моделирования человеческого интеллекта. Одну из ранних шахматных программ он описывал в этой статье как попытку приблизиться к процессу мышления.

Шеннон считал шахматы идеальной отправной точкой для этого проекта. Шахматы – это четко определенный мир. По сравнению с проблемами нашей реальности, шахматами легче управлять, а успех в них – измерять. Игры дискретны, а игровой процесс, судя по всему, невозможен без важнейших аспектов интеллекта: стратегии, планирования и логики. Игры – это способ сделать интеллект постижимым; они дают исследователям понятийный аппарат для описания незримых сил разума. Шеннон был не первым, кто это осознал: еще первый в истории программист Ада Лавлейс задавалась вопросом, может ли, например, карточный пасьянс «быть выражен математической формулой и решен»[374]. Она была первым ученым, осознавшим, что вычислительная машина Бэббиджа может быть способна не только на простые операции с числами – она могла бы анализировать и даже создавать игры, тексты и музыку.

Игра подобна ветвящемуся сплетению возможностей. В начале партии перед игроками предстает дерево всех математически допустимых ходов. Каждый ход прореживает пространство последующих возможных вариантов. В ограниченном мире игрового процесса интеллектуальную деятельность игрока можно свести к двум фундаментальным компонентам: эффективному поиску всех возможных версий будущего и выбору пути, который с наибольшей вероятностью ведет к победе. Чтобы ориентироваться в этих возможных версиях будущего, Шеннон обратился к теории игр. Фон Нейман утверждал, что рациональные игроки делают выбор, который, по их мнению, максимизирует их будущий выигрыш. Подобным же образом Шеннон решил создать шахматную программу, которая использовала бы минимаксные оценки для направления своих действий в сторону победы. Но как программа может определять, какой ход наиболее перспективен? В шахматах нет счета как такового, однако играющий в шахматы человек может, взглянув на доску, приблизительно оценить, выигрывает он или проигрывает, и прикинуть, поможет ли ему данный ход или нет. Для выбора ходов Шеннон снабдил свою программу встроенной функцией оценки, заменяющей человеческое суждение.

Такая функция оценки стала ключевым компонентом ранних игровых систем. Она требовала от авторов интроспекции – анализа того, как они сами ориентируются в игре, осознания анатомии своего внутреннего процесса рассуждений и оценки позиции. Исследователи составляли сложные математические формулы, суммирующие факторы, которые считались важными шахматными экспертами: количество оставшихся фигур, их положение на доске, уязвимость короля, изолированность пешек и т. д., причем каждый фактор получал коэффициент в соответствии с его относительной важностью. Например, слон мог стоить как три пешки, но вдвое меньше ферзя. Предложенная Шенноном программа вычисляла бы такое значение для всех допустимых следующих ходов, а затем повторяла бы эту оценку для ответных ходов противника. Можно было предположить, что противник захочет минимизировать показатель первого игрока, и программа соответствующим образом предсказывала его ход. Так программа продолжала бы оценивать исходы для всех возможных последовательных реакций на протяжении нескольких ходов, а затем выбирала бы ход, наиболее вероятно ведущий к победе, исходя из предположения, что оба игрока захотят минимизировать успех друг друга.

Учитывая вычислительные возможности техники той эпохи, Шеннон подсчитал, что полный обсчет всех возможных шахматных партий занял бы времени гораздо больше, чем известный возраст Вселенной. Но его задачей было создать программу, способную играть в шахматы не идеально, а лишь умело. В своей статье, посвященной этому проекту, Шеннон пошутил, что, если бы игроки действительно обладали идеальной дальновидностью, предполагаемой теорией игр, шахматы едва ли походили бы на игру:

Партия между двумя такими титанами мысли, господином А и господином Б, протекала бы следующим образом[375]. Они садятся за шахматную доску, определяют цвет фигур и затем мгновение изучают расположение фигур. Затем либо:

(1) господин А говорит: «Я сдаюсь», либо

(2) господин Б говорит: «Я сдаюсь», либо

(3) господин А говорит: «Предлагаю ничью», а господин Б отвечает: «Согласен».

На практике программа могла бы неплохо играть, просчитывая всего лишь несколько будущих ходов. В конце концов, даже шахматные мастера признаются, что заглядывают вперед только на считаные ходы. В качестве доказательства принципиальной возможности такой программы Шеннон описал простой алгоритм, перечисляющий все допустимые последующие ходы, а затем случайным образом выбирающий один из этих вариантов. Шеннон сыграл со своим алгоритмом, просчитывая его действия вручную. Он выиграл за пять ходов, добросовестно зафиксировав, что «решения алгоритма при такой стратегии невероятно убоги»