100 лет изобретателю нечеткой логики, математику Лютфи Заде
Фото: Stefan Schacher

Столетие математика Лютфи Заде сегодня отмечается с размахом: он оказался куда более влиятельным ученым и исследователем, чем мог ожидать сам. Его главное изобретение – нечеткая логика, новый, неевклидов подход к теории множеств, сближающий математику с реальной жизнью. В Азербайджане, откуда он родом, распоряжение о проведении юбилея выдающегося ученого подписал Президент страны Ильхам Алиев. 

На принципах нечеткой логики работают термостаты и рисоварки, автомобильные трансмиссии, смартфоны и стиральные машины (где fuzzy logic стал сверхпопулярным термином, практически брендом), а с недавних пор – нейросети и искусственный интеллект.

«Ученые разрабатывают электрический мозг, способный переводить с иностранных языков», «На что способен электронный мозг?», «Психологи свидетельствуют: наша память – электрическая» – вот лишь некоторые из газетных заголовков последнего времени. Но что стоит за ними? Как «электронные мозги» или «думающие машины» изменят нашу жизнь? И какую роль в их разработке играют инженеры-электроники? На эти вопросы мы постараемся ответить в нашей статье». Это первый параграф статьи молодого инженера Лютфи Заде, напечатанной в журнале Columbia Engineering Quarterly в 1950 году. Она называлась «Мыслительные машины – новое направление в электротехнике». Почти для всех окружающих, даже для редакторов журнала, статья казалась коротким научно-фантастическим наброском, занятным, но имеющим мало отношения к реальности. Сам же Лютфи Заде – не столько визионером, сколько прекраснодушным мечтателем, оторвавшимся от своих реле и резисторов ради небольшого развлекательного эссе в профессиональной прессе. Едва ли кто-то мог подозревать, что его идеи и вправду изменят нашу жизнь – и гораздо радикальнее, чем мы можем себе это представить.

Он опубликует статью с этим термином в 1965 году, и в момент появления она будет раздражать буквально всех, в особенности математиков. Даже само название казалось им издевательством: логика не может быть нечеткой! Впрочем, ни насмешки, ни критика его не смущали. «Он принимал критику как комплимент», скажет потом один из его коллег. Сам Лютфи Заде позже признается в интервью, что всегда был уверен в успехе идеи нечеткой логики – настолько, что собирался написать на бумаге свои прогнозы по поводу того, где и как она будет использоваться, запечатать в конверт и вскрыть лет через 20–30. «Чтобы проверить свою интуицию, – пояснял он. – Я знал, что идея будет очень важной и влиятельной. Но я не подозревал насколько. Максимум, на что я рассчитывал, – что это будет одна из самых важных вещей, придуманных на нашей кафедре в Беркли. Не более того. Я совершенно не ожидал, что она станет всемирным феноменом».

Однако произошло именно так, хотя и совершенно не тем способом, на который рассчитывал Лютфи Заде. Он-то думал, что эти принципы пригодятся гуманитариям – социологам, философам, юристам. Ведь fuzzy logic – это мост между строгим математическим мышлением и реальной жизнью. Но, как ни странно, они подходом Лютфи Заде не слишком заинтересовались. Зато заинтересовались люди практического склада – изобретатели и рационализаторы.

Лютфи Заде – доктор философии. Колумбийский университет. 1949. Фото: Columbia University

Это объяснимо, ведь и сам Лютфи Заде впервые сформулировал принципы нечеткой логики, присматриваясь к тому, как паркуются его коллеги. «В последний момент они делали микродвижения колесами вправо-влево, и я заинтересовался, можно ли это как-то описать в математических терминах, – рассказывал он. – Ведь если бы для того, чтобы запарковать машину, нужно было уметь останавливаться в определенной точке с точностью до десятой дюйма, никто никогда бы этого не смог сделать. Математика требовала именно такой точности в составлении уравнения, но в реальной жизни нам это не нужно. Достаточно «чуть-чуть» сдвинуться. Но сколько это – «чуть-чуть»?»

Быстро – что это значит? Очень высокий человек – это какой? Тепло – это сколько в градусах? Наш мозг отвечает на эти вопросы не задумываясь, тогда как алгоритм может встать в тупик. Придуманная Лютфи Заде теория позволяла описывать мир за пределами жесткой бинарной логики. Первые программисты были очарованы возможностью описать реальность простыми последовательностями из нулей и единиц, «да» и «нет». Лютфи Заде придумал теорию нечетких множеств, где между «да» и «нет» существуют еще «может быть», «не знаю» и «скорее да»; где объект оказывается болтающимся в некоем срединном пространстве между нулем и единицей, и правильный ответ всякий раз уточняется заново цепочкой вопросов и правил.

Его символом веры стал отказ от традиционной аристотелевской логики. «Классическая логика со времен Аристотеля и картезианцев учила предельной точности. Есть только черное и белое, хорошее и плохое. До определенного момента это было даже полезно. Воспринимая мир только в черно-белом цвете, можно многого достичь – но и многое потерять. Я хочу, чтобы мы двинулись в обратном направлении. Наши схемы упрощают реальность. Жизнь гораздо сложнее».

Лютфи Заде в Колумбийском университете в Нью-Йорке. 1950-е. Фото: Columbia University

Велик соблазн увидеть это стремление к мерцающей сложности в обстоятельствах биографии самого Лютфи Заде, ведь даже время и место его рождения создали сложности авторам его некрологов. Лютфали Рагим оглу Алескерзаде родился в селе Новханы близ Баку в 1921 году, что вроде бы автоматически делает его уроженцем Советского Союза, но это не так: хотя Азербайджан был объявлен советской социалистической республикой еще в 1920-м, частью СССР он стал официально в 1922-м. Будущий певец нечеткой логики родился буквально между одним состоянием государства и другим, в нечетком пространстве рождения нового мира – и навсегда остался им очарован.

Он учился в Баку и позже вспоминал, что несколько классов бакинской начальной школы сформировали его мировоззрение на всю оставшуюся жизнь. Его отец, журналист Рагим Алескерзаде, азербайджанец по национальности, родился в Иране, что дало семье возможность вернуться на родину в сложный 1931 год. В Тегеране его учили в Американском колледже миссионеры-пресвитерианцы, он окончил электротехнический факультет Тегеранского университета, и этой суммы знаний ему хватило, чтобы без проблем поступить в Массачусетский технологический институт, а позднее – в аспирантуру Колумбийского университета. Именно там, рассматривая университетскую парковку и размышляя о применении математической логики в жизни, он сделал свое знаменитое открытие.

Идея бездушного электрического мозга, который все решит за нас, будоражила и пугала тогда весь мир. В год выхода нашумевшей статьи Лютфи Заде в другой части света никому не известная 16-летняя певица Алла Пугачева запишет сингл с припевом «Неужели в 2001 году нам заменят сердца на транзисторы?». Лютфи Заде прожил достаточно долго, чтобы убедиться в бесплодности этих страхов – а заодно во влиятельности своих идей. По данным на ноябрь 2011 года, в Google Scholar было зарегистрировано 88,7 тысячи ссылок на его работы. Идеи нечеткой логики используются в автопроме, управлении городами, работе с большими данными.

Можно заметить, что идеи нечеткой логики – это продолжение извилистого биографического пути самого Лютфи Заде: на протяжении всей жизни он учился находить свой, срединный путь в пространстве множества культур и от каждой брать свое. «У азербайджанцев я взял упрямство и упорство в достижении цели, – перечислял он. – Бакинец не боится быть втянутым в конфликт или спор. Это мне близко, я могу быть очень упрямым. Советская традиция научила высоко ставить научные достижения и знать, что ты кое-чем обязан обществу. Иран – мягкости. Россия – ценности знания: я бесконечно читал. Американские миссионеры – порядочности и ощущению собственной миссии: в самой Америке такое можно встретить только на Среднем Западе, где-нибудь в сельской местности. Тегеранский университет был под сильным влиянием французской культуры, так что картезианство, любовь к точности я узнал там. Между прочим, нечеткая логика – очень точная наука. Если вы откроете наш журнал, посвященный нечеткой логике, то увидите: он полон формул и алгоритмов. Ну а еще я был единственным и очень любимым ребенком в семье, и быть одиночкой мне никогда не было сложно».

Изобретатель нечеткой логики прожил жизнь в переплетении этих культур и традиций, и все же его путешествие закончилось там, где началось: в завещании он попросил захоронить себя в Баку. Американский математик Лютфи Заде всю жизнь проповедовал расширение теории множеств, а бакинец Лютфали Рагим оглу Алескерзаде точно знал, принадлежность к какому множеству подсказывает его собственный жизненный алгоритм.

В Калифорнийском университете в Беркли. Фото: University of California
Рекомендуем также прочитать
Подпишитесь на нашу рассылку

Первыми получайте свежие статьи от Журнала «Баку»