Самовоспроизводящиеся роботы

Впервые я узнал о самовоспроизведении еще ребенком. В книге по биологии, которую я прочел, объяснялось, что число вирусов увеличивается потому, что они заставляют наши клетки воспроизводить собственные копии, тогда как бактерии размножаются путем деления. Если нет сдерживающих факторов, число бактерий в колонии за несколько месяцев или лет может достигнуть поистине поразительных величин, а размер колонии — сравняться с размером Земли.

Поначалу возможность неконтролируемого самовоспроизведения представлялась мне абсурдной, но постепенно стала обретать смысл. Вирус, в конце концов, это не что иное, как большая молекула, способная воспроизводить себя. Толика этих молекул, оказавшаяся у вас в носу, может за неделю обеспечить вам простуду. Одна-единственная молекула может быстро умножиться до триллионов собственных копий — и этого будет достаточно, чтобы вы начали чихать. Мало того, каждый из нас начинает жизнь как единственная оплодотворенная яйцеклетка, слишком маленькая, чтобы быть видимой невооруженным глазом. Но всего за девять коротких месяцев эта крохотная клетка становится человеческим существом. Так что даже человеческая жизнь критически зависит от экспоненциального роста числа клеток.

Вот вам сила самовоспроизведения, которое является основой самой жизни. А секрет самовоспроизведения заключается в молекуле ДНК. Две способности отделяют эту чудесную молекулу от всех прочих: во-первых, она может содержать огромное количество информации, во-вторых, воспроизводить себя. Возможно, и машины также смогут имитировать эти ее черты.

На самом деле идея о самокопирующихся машинах так же стара, как концепция эволюции. Вскоре после того, как Дарвин опубликовал свой революционный научный труд «О происхождении видов», Сэмюэл Батлер написал статью под заголовком «Дарвин среди машин», в которой рассуждал о том, что когда-нибудь машины тоже научатся воспроизводить себя и начнут эволюционировать в согласии с теорией Дарвина.

Джон фон Нейман, положивший начало нескольким новым отраслям математики, включая теорию игр, еще в 1940–1950-е гг. пытался применить математический подход к самокопирующимся машинам. Начал он с вопроса: «Что представляет собой самая маленькая самокопирующаяся машина?» — и разделил задачу на несколько последовательных шагов. К примеру, первым шагом может быть задача собрать большую коробку строительных кирпичиков (представьте себе кучу деталей Lego различных стандартных типов и размеров). Затем вам потребовалось бы создать некий аппарат-сборщик, способный взять два кирпичика и правильно соединить их. Потом вы должны написать программу, которая будет сообщать сборщику, какие детали нужно соединять и в каком порядке. Этот последний шаг станет решающим. Всякий, кому приходилось хоть раз играть с кубиками или другими строительными деталями, знает, что из очень небольшого набора деталей можно построить хитроумную и тщательно проработанную структуру при условии, что детали будут правильно соединяться между собой. Фон Нейман хотел определить минимальное число операций, которые должен провести сборщик, чтобы изготовить собственную копию.

Со временем фон Нейман отказался от реализации этого проекта. В нем все зависело от целого набора произвольных предположений, включая точное число и форму кирпичиков, которые нужно было использовать для копирования, и потому с трудом поддавалось математическому анализу.