Публикуем несколько материалов к столетию М. М. Бонгарда (26.11.1924 — 5.08.1971) — специалиста в области кибернетики и биофизики, одного из основоположников теории распознавания образов, автора фундаментальных работ в области цветоразличения, исследователя процессов восприятия и адаптивного поведения, c 1967 по 1971 год — заведующего лабораторией передачи и обработки информации в органах чувств Института проблем передачи информации АН СССР.
Я впервые увидела Михаила Моисеевича Бонгарда, когда в 1960 году пришла в лабораторию биофизики зрения Института биофизики делать диплом. Лаборатория находилась в доме №10 по улице Фрунзе (теперь снова Знаменка) на последнем этаже Института государства и права АН СССР. Высокий статный красивый человек средних лет с доброжелательной улыбкой протянул мне руку и представился: «Мика». Рядом стоял и улыбался коллега, очень прямой и стройный, с гладко выбритой головой, тоже не молодой (на мой тогдашний взгляд). Он протянул руку: «Миша».
— Нет, я так не смогу, мне неудобно.
— Ну, как вам будет удобно, тогда — Михаил Моисеевич и Михаил Сергеевич.
Эти двое физиков, желавших понять, как работает мозг человека, в большой мере и были организаторами лаборатории биофизики зрения.
Заведующим лаборатории тогда был докт. физ.-мат. наук Николай Дмитриевич Нюберг, математик и специалист в области теории цветового зрения человека, цветного кино, цветной репродукции. В лаборатории работали докт. биол. наук, энтомолог Георгий Александрович Мазохин-Поршняков, физик, докт. биол. наук Альфред Лукьянович Ярбус, молодой математик Дима Вайнцвайг, зоолог Олег Орлов, физиологи — докт. биол. наук Алексей Леонтьевич Бызов, канд. биол. наук Любовь Павловна Кузнецова, морфолог-гистолог, канд. биол. наук Ийя Анатольевна Утина, радиотехник Костя Голубцов и слесарь Слава Дроздов. Были две лаборантки Валя и Анюта. Было еще три аспиранта с Физтеха: Игорь Зенкин, Вадим Максимов и Саша Петров. Вслед за мной пришли на диплом с биофака МГУ и остались, как и я, навсегда Тамара Вишневская (энтомолог) и Ваня Пигарёв (физиолог высшей нервной деятельности). Сотрудники лаборатории друг друга звали по имени, многие были «на ты». По имени-отчеству обращались только к Николаю Дмитриевичу, Любови Павловне и Альфреду Лукьяновичу. За глаза Бонгарда и Смирнова все звали Мика и Миша.
Только перечисление профессиональных компетенций сотрудников показывает, что зрение изучалось всесторонне. Это был очень дружный коллектив. Все умещались в пяти маленьких комнатках. Была маленькая фотокомната, две печатных машинки (одна с русским, другая — с латинским шрифтом) и два станка, токарный и сверлильный. Большинство приборов делали своими руками.
Биологи знают, что видовое разнообразие способствует процветанию сообщества, его продуктивности, устойчивости, выживаемости. Наша лаборатория существует и теперь. Она разрослась, стала многопрофильной и в составе ИППИ с 1963 года называется «лаборатория обработки и передачи информации в сенсорных системах».
Практически одновременно с переходом в ИППИ, в 1963 году, лаборатория переехала с четвертого этажа дома на улице Фрунзе из крошечных пяти комнат в огромный подвал жилого дома в Очаково (тогда пригород Москвы, третья остановка электрички от Киевского вокзала). Мы проработали там сорок лет. С одной стороны, помещение все-таки подвальное: десять ступенек вниз, окна комнат на уровне земли или ниже. Зато у каждой группы (или сотрудника) своя комната, есть хорошая механическая и радиомастерская, и фотокомната, и отдельная комната для содержания животных, и просторная общая комната в три окна с большой школьной доской — зал.
В этом зале еженедельно по четвергам в 14:30 (как прежде на улице Фрунзе) проходили коллоквиумы, где сотрудники делали доклады о своих работах. Присутствие всех было обязательно. Время доклада не ограничивалось, тем более — время обсуждения. Предлагали новые эксперименты. Обсуждали возможность публикации. Статьи проходили внутреннюю рецензию в лаборатории, прежде чем поступали в редакции журналов. Докладывали и «чужие». Здесь не раз слушали мы А. В. Минора, В. Д. Глезера и В. И. Говардовского из Петербурга, Л. Францевича из Киева. Обсуждения порой бывали яростные, но компетентные. Доложить в Очаковском подвале почиталось за честь.
В этом зале мы собирались в обеденное время и за чашкой чая обсуждали и рабочие дела, и мировые события, и литературу, здесь мы поставили стол для пинг-понга. В этом зале, который мы украшали по своему усмотрению (расписывали и декорировали стены), мы отмечали защиты кандидатских и докторских диссертаций, праздновали Новый год, торжественно вручали «Гвоздь сезона» за выдающиеся научные открытия и «Почетные грамоты выеденного яйца за научные дискуссии».
Сейчас, лишившись этого зала, мы оценили в полной мере его значение в нашей жизни.
* * *
Мику Бонгарда, Мишу Смирнова, Диму Вайнцвайга интересовало, каковы механизмы внимания, памяти, мышления. Изучение работы зрительной системы, глаза, сетчатки, казалось, приближало к этой цели. «Сетчатка — это часть головного мозга (более простая), вынесенная (анатомически) на периферию», — часто звучало в речах сотрудников. Если мы поймем, как происходит обработка зрительной информации в сетчатке, то кое-что поймем и о мозге. Изучая зрение, можно измерить определенный стимул и узнать, какова реакция на этот стимул (человека можно спросить).
Зрительная система позвоночных устроена по единому принципу, что позволяет работать на модельных животных. Глаз лягушки, сетчатка рыбы, глаз черепахи (холоднокровных животных) работают даже вне организма сутки, а то и дольше. В первой половине 1950-х впервые в мире Бонгардом, Вайнцвайгом и Либерманом было показано, что многомерная информация может передаваться по одному нервному волокну. Обнаружение этого факта имело большое значение в связи с вопросами кодировки сигналов.
В работе с лабораторными животными свои удобства и свои трудности. Для человека уже давно придуман метод изучения цветового зрения: колориметрия — сравнение в пространстве двух излучений и последующее их измерение (видит — не видит границу двух цветных, например, красного и зеленого полуполей в аномалоскопе — колориметре сравнения). Но как спросить изолированный глаз, различает ли он красное и зеленое полуполя? Бонгард и Смирнов придумали и на базе мастерской лаборатории сделали прибор — колориметр замещения (на основе монохроматора), в котором излучения сравниваются не в пространстве, а замещая одно другое во времени. Многие нервные клетки работают только на изменения, происходящие в их поле зрения. Если при замене одного излучения другим реакция клетки отсутствует, значит, для исследуемой клетки (глаза, испытуемого) эти излучения неразличимы. Таких колориметров замещения было сделано несколько. На одном работал с насекомыми Г. А. Мазохин-Поршняков, на другом, на глазах позвоночных, — мы с О. Ю. Орловым. Один прибор поехал в ДВНЦ (Дальневосточный научный центр). Было обследовано цветовое зрение пчел, саранчи, лягушки, черепахи, ящериц, рыб. Оказалось, что у так называемых низших (холоднокровных) есть цветовое зрение, вопреки бытовавшему в народе мнению, что оно есть только у человека. Теперь известно, что цветовое зрение эволюционно древнее и необходимое свойство зрения животных, обитающих в условиях высокого уровня освещения (дневных).
Вскоре стало понятно, что изучение зрения — не самый быстрый путь к пониманию механизмов работы мозга. В то же время биологам, да и физикам и математикам были интересны и механизмы работы зрительных клеток, и вопросы цветового зрения, и сравнение зрительных систем позвоночных и беспозвоночных животных. И работа в лаборатории продолжалась в двух руслах — физиологии зрения и моделирования процессов обучения, узнавания зрительных образов (теперь принято говорить «распознавание»). Это были первые работы в области искусственного интеллекта. В 1960-е годы появилась возможность работы на первых вычислительных машинах.
Мику Бонгарда, Мишу Смирнова, Диму Вайнцвайга, Вадима Максимова и новых молодых сотрудников И. С. Лосева, М. П. Полякову, Л. Концевича волновали вопросы создания умных искусственных систем, способных решать некоторые человеческие задачи, в том числе зрительные. Группа Бонгарда и группа Вайнцвайга шли разными путями. Смирнов и Бонгард работали, думали настолько вместе, что, по собственному признанию, не помнили, «кто первый сказал „э“». Статьи подписывали попеременно, то «Бонгард, Смирнов», то «Смирнов, Бонгард». Мика был очень уверенным в своей правоте человеком. «Я это могу доказать», — обычные его слова. Часто, обсуждая научные вопросы, они спорили с Николаем Дмитриевичем. Мика был прекрасным полемистом, а Николай Дмитриевич не любил громких споров и говаривал: «Никакая истина в спорах не рождается». Н. Д., чувствуя, что Мика не прав, не мог его переспорить и убегал в свою комнату. Там он в спокойной обстановке писал свои доводы, контраргументы и доказательства и подсовывал свое письмо под дверь Микиной комнаты.
* * *
В 1967 году после смерти бесконечно уважаемого, всеми любимого, близкого нам Николая Дмитриевича лаборатория тайным голосованием большинством голосов выбрала заведующим Бонгарда. Сам Бонгард не стремился к заведыванию лабораторией (отвлекает от своей научной работы), но не отказался, уважая пожелания сотрудников.
Я, биолог, побаивалась всезнающего, могучего физика Бонгарда, но голосовала за него. Он привлекал к себе не только научным авторитетом. Мика был очень надежным, высоконравственным человеком. Мика думал о будущем сотрудников. Мы чувствовали себя защищенными. Помочь человеку — первое правило. И примеров тому мы видели много.
Мика был прирожденным лидером. Он умел заинтересовывать сотрудников своими замыслами. Самые сложные вещи умел рассказать понятно и интересно. В молодости он читал лекции в Планетарии. Я слушала курс его лекций по физиологии зрения человека на физфаке МГУ.
Мика учил нас думать. Его ближайший друг Миша Смирнов считал его гением, но он не унижал «обычных людей». Я ему благодарна за такое высказывание: «Хозяйка тоже думает, когда планирует бюджет семьи, готовит обед, кроит платье…»
Мика был человеком спортивным, но не любил соревнований. Он был мастером спорта по альпинизму. Говорил, что альпинизм — единственный вид спорта, где человек соревнуется сам с собой, побеждая свои неумения и страхи, и, совершенствуясь, не подавляет других. С друзьями из своей альпинистской компании зимой ходил на лыжах, весной на байдарках. В Очаковском подвале, в большом зале, как я уже упоминала, был у нас стол для пинг-понга. Играли все — и Мика, конечно. Играли азартно, самозабвенно. Однажды на столе у самой сетки мы обнаружили приклеенную записку. Рукой Бонгарда (тогда уже заведующего) было написано: «Просьба играть только в обеденный перерыв и после конца рабочего дня».
В лаборатории обязательно праздновали Новый год. Всегда бывало интересно, неожиданно и весело. В подготовке к празднику участвовали все. Готовили выставку «Кто во что горазд». «Горазды» были все: кто рисовал, кто лепил, кто горшки обжигал, кто шил, кто вязал. Помню, на первой выставке с потолка на тонкой нити свисал куб из тонкой медной проволоки — экспонат Бонгарда «N-мерный куб». На маскараде Мика однажды предстал цыганкой и из спального мешка раздавал призы за правильные ответы на какие-то вопросы. Цыганка была типичная, с характерной осанкой и повадками. Это сохранилось в кинолетописи, которую неутомимо вел Ваня Пигарёв.
* * *
Первые вычислительные машины были ламповые, громоздкие. ЭВМ должна была работать непрерывно, как домна. Александр Семёнович Кронрод, заведующий лабораторией в ИТЭФ, выделял Мике Бонгарду, Мише Смирнову и другим сотрудникам ночное время (вычислительная машина М-2, потом М-20 занимала два этажа особняка в Черёмушках). Они его делили по 15 минут на брата. Я знаю это по рассказам моего мужа, Вадима Максимова. Он работал с Микой Бонгардом над программой распознавания зрительных образов «Геометрия». К 15-минутному сеансу готовились целый день, а то и два. Надо было предусмотреть все возможные варианты ошибок, из-за которых машина может вылететь на аварийный «стоп», и отработать варианты исправлений. Ребята соревновались в написании умных алгоритмов и кратких программ. Программы «Кора-1» и «Кора-2» находили разделительные признаки на поле множеств данных и потом использовались в задачах прогнозов нефтяных месторождений, прогнозов землетрясений и в медицинских диагностиках (где применяются до сих пор).
Но это Бонгарда уже не удовлетворяло, и он задумал создать такую программу, которая, подобно животному, по ходу своей «жизни», сталкиваясь с трудностями внешнего мира и получая то поощрения, то подзатыльники, будет самообучаться, усложняться, совершенствоваться и, наконец, сама начнет ставить себе задачи.
Этот проект был назван «Животное». Работа над ним была в самом начале, когда Бонгард погиб в альпинистской экспедиции в Памиро-Алае при переоценке категории сложности вершин.
Это было в августе 1971 года. Я хорошо это помню. Мика тогда говорил, что ему впервые не хочется в горы: очень хорошо идет работа, не хочется прерываться, но он должен. Он был в той группе самый опытный, мастер спорта.
Смерть Бонгарда была страшным ударом для всей лаборатории. Группа, разрабатывающая «Животное», оказавшись без лидера, распалась примерно через год. В 1975 году вышел мемориальный сборник под редакцией М. С. Смирнова и В. В. Максимова1, куда вошли и несколько статей о проекте «Животное».
И, насколько я понимаю, сейчас работы в области искусственного интеллекта пошли принципиально другим путем в связи с непредставимым в 1970-е годы развитием вычислительной техники: машинная память, скорости вычислений, колоссальные базы данных…
Елена Максимова, вед. науч. сотр. лаборатории обработки сенсорной информации ИППИ РАН
1 keldysh.ru/pages/mrbur-web/misc/mlb/
(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...