Семена

Глава 1

Лёгкий майский ветерок шелестел листьями деревьев. Я шёл по освещённому солнцем проспекту и думал о том, как это здорово – сдать все экзамены в университете после первого курса. Конечно, это уже вторая сессия, но тем не менее – закончился первый курс. Можно сказать, что это целая веха в жизни студента. Так что я беспечно шёл по направлению к дому, решив после сдачи последнего экзамена пройтись пешком и насладиться погожим деньком. Ведь всё было прекрасно – светило тёплое солнце, а впереди было всё лето. К тому же с фенологической точки зрения оно уже началось – вокруг распустились кусты шиповника.

Родители никогда не ставили передо мной целей получать только хорошие оценки, но я сам стремился к этому. Но в университете как-то стало тяжело, так что я сосредоточился только на важнейших для себя предметах. И вот теперь в моей зачётке стояли пятёрки по химии, системной биологии, математическому анализу и информатике, а на остальные предметы я не то, что бы забил, но просто формально выполнял все необходимые процедуры, чтобы не иметь проблем в сессию. И это, надо сказать, способствовало и хорошему отношению со стороны преподавателей, и, что очень важно, высвобождало у меня неплохие резервы времени.

Войдя домой, я нашёл отца в его кабинете. Он так и не смог вернуться к обычному рабочему процессу после всех этих эпидемий, прокатившихся по планете. Впрочем, его это нисколько не смущало – его компания уже многие годы работала в децентрализованном распределённом режиме, а сеансы видеосвязи с сотрудниками, находящимися в разных уголках мира, стали столь же обычными, как и простые бытовые дела. Когда я зашёл в квартиру, дверь в его кабинет была распахнута, а это значит, что к нему можно было спокойно обращаться без боязни ворваться на какую-нибудь встречу или помешать его размышлениям.

– Привет, пап. Я закончил первый курс. Хочешь взглянуть на зачётку?

Несмотря на все нововведения, все внедрённые системы искусственного интеллекта и тотальную цифровизацию, в нашей жизни оставались некоторые анахронизмы, и бумажная зачётная книжка у студентов являлась одним из них. Иногда я думал, что это просто дань многовековым университетским традициям. Я достал зачётку из кармана и помахал ею. Отец призывно махнул рукой, и я, раскрыв книжку на нужной странице, сунул её ему в руки. Он перелистнул страницу на первый семестр, потом обратно, хмыкнул и вернул зачётку мне, сказав:

– Ну что ж, молодец. Поздравляю тебя с окончанием первого курса. Я очень рад за тебя и горжусь тобой. Что планируешь делать летом?

– Я ещё не придумал, если честно.

– Ну так подумай. Три месяца – это довольно долгий срок, можно что-нибудь сделать за это время, а не только отдохнуть.

Я забрал зачётку и пошёл к себе в комнату. Действительно, можно просто отдохнуть от всего, валяясь на траве на даче. Но вот мой старший брат уже в старшей школе начал создавать всякие интересные штуки, с которыми выступал на конкурсах и даже занимал призовые места, нарабатывая себе портфолио. Этот пример прямо стоял перед моими глазами, и я видел, что все свои наработки старший брат использовал в своих интересах как для своего развития, так и для прокачки своего реноме в качестве крутого специалиста.

Я зашёл в свою комнату, кинул рюкзак в угол и зачётку на стол, а сам повалился на диван. В голове закружился круговорот мыслей, но настроение было лёгкое – действительно, я закончил первый курс, и это круто! Такой пласт забот внезапно улетучился, и я начал осознавать лёгкость своего существования. Я закрыл глаза и улыбнулся. И постепенно я уснул.

Вечером мама устроила праздничный ужин по случаю окончания мной первого курса. Родители, похоже, хотели зафиксировать достижение. На ужин даже приехал Кирилл, мой старший брат, который тоже поздравлял меня и рассказывал байки о своей университетской жизни. Он говорил, что все сложности ещё впереди, и самые проблемы наступят в четвёртую сессию, когда все студенты как будто бы расслабляются, и потому начинают «лететь». А вот с третьего курса, вроде бы, становится полегче, так как все студенты распределяются по кафедрам, и там уже идёт непосредственная научная работа на своё будущее, когда и преподаватели уже не так жестят, и студенты, в основном, берутся за ум.

На следующий день прямо с утра я ворвался в кабинет отца и сказал, что готов устроиться к нему на практику и готов выполнять какой-нибудь интересный проект. Отец прищурился и посмотрел внимательно на меня, а потом спросил:

– Какой проект-то? Ты придумал что-нибудь?

– Нет! – восторженно воскликнул я, – Но я уверен, что у тебя в лаборатории наверняка есть для меня что-нибудь интересное.

Отец хмыкнул, а потом рассмеялся.

Я немного смутился, а потом сказал:

– Но, послушай. Я думаю, что хотел бы заниматься чем-нибудь, связанным с химией. Ну там биохимия, генетика, знаешь?..

– Но ты же прекрасно знаешь, что у меня в компании все проекты связаны с искусственным интеллектом.

– Да, это так, но в твоей же книжке написано, что одним из направлений искусственного интеллекта является квазибиологический или «мокрый». Мне вот это направление и нравится больше всего. Как раз работа на стыке искусственного интеллекта и биохимии, как мне нравится.

– Ты точно этим хочешь заниматься? Некоторые думают, что это тупиковое направление искусственного интеллекта, и надо все силы употреблять на исследования в области информатики, кибернетики и других математических дисциплин.

– Да, точно. Мне больше нравится заниматься химией. Да и на каком факультете я учусь, вспомни.

Действительно, я же закончил первый курс химического факультета. Пока мы не определились с направлениями работ, но я уже твёрдо намеревался заниматься биохимией, в большей части генетикой. Да, генетика – это была прямо моя «первая любовь» в научном мире. Когда я познакомился с основами генетики ещё в школе на уроках биологии, то понял, что это то, чему я хотел бы посвятить свою научную карьеру.

Отец всё это время сидел в своём кресле, сложив руки домиком и смотря в экран своего ноутбука. Потом он встал, махнул рукой и воскликнул:

– Ай, была – не была! Слушай, ну тебе просто повезло. Ко мне как раз недавно пришёл очень интересный и крайне сложный, даже непонятный научно-исследовательский проект, к которому я даже пока не знаю, как подступиться. Мы от него, конечно, не отказались, но предстоит огромный объём работы на несколько лет. И, главное, потребуется новый взгляд на искусственный интеллект как таковой и огромное количество смежных технологий и научных дисциплин. И, как это ни странно, проект связан именно с химией. Да, это квазибиологический подход в области искусственного интеллекта, как ты верно заметил.

От нахлынувшего на меня возбуждения у меня даже зашлось сердце – как-то волшебно всё складывалось. А отец продолжил:

– В общем, решено. Я дам твой контакт руководителю этого проекта. Свяжитесь с ней, она тебе всё расскажет. Но повторюсь, проект крайне странный. Начать надо с того, что у нас засекречен заказчик. Это какой-то таинственный международный фонд, который действует через цепочку посредников. Мы формально выиграли конкурс, а потом вообще оказалось, что техническое задание в этом конкурсе – это ширма, через которую осуществлялась фильтрация потенциальных исполнителей. В итоге мы прошли ещё через несколько закрытых процедур контроля и оценки нашей способности выполнить проект. И вот сейчас мы запускаем этот проект, для чего мне приходится арендовать новый офис и обустраивать в нём натуральную химическую лабораторию для проведения огромного числа натурных экспериментов в области генетики. А, казалось бы, проект связан с искусственным интеллектом. Я думаю, что ты погрузишься, и тебе понравится. Уверен, что ни в одном университете у тебя не будет такого опыта. Правда, сразу скажу – на меня в этом проекте надежды мало, так как это вообще не моя научная область. Повторюсь, квазибиологическая парадигма в искусственном интеллекте до последнего времени в научных кругах практически не рассматривалась.

Сразу после своей тирады отец отправил мне контакт своей сотрудницы. Я пошёл к себе в комнату, размышляя об этом странном проекте. Секретный заказчик, квазибиологическая парадигма. Как-то всё необычно. Но отец всегда ввязывался в какие-то авантюры, это было не впервой.

Сев за свой ноутбук, я первым делом посмотрел, что есть в интернете про руководителя нового проекта у отца в компании, с которой мне предстоит связаться. Её звали Василиса, и она оказалась молодым, но уже довольно известным учёным с просто огромным количеством публикаций в ведущих научных журналах как у нас в стране, так и на международном уровне. Она получила степень кандидата химических наук сразу же после окончания аспирантуры. Как интересно. Ей же ещё нет и тридцати лет, а уже столько достижений.

Забавно было то, что несмотря на кандидатскую степень по химии, большинство работ у Василисы было связано с искусственным интеллектом. Впрочем, это можно было легко объяснить – она начала работать в лаборатории у моего отца ещё будучи студенткой. Я скачал несколько последних её работ и по химии, и по искусственному интеллекту и бегло просмотрел. Коллоидные растворы, наночастицы золота, нанотехнологии вообще с одной стороны и разработка систем общего искусственного интеллекта с другой. Да, у моей потенциальной начальницы оказалось самое широкое поле интересов. И мне надо бы подготовиться для разговора с ней.

Так что я повалился на диван с планшетом и начал пролистывать скачанные научные работы. Статьи по химии оказались довольно скучными и в целом неинтересными для меня, так как повествовали о вещах, находящихся вне моего интереса. Да, нанотехнологии сегодня являются важным направлением научно-технического развития человеческой цивилизации, но я вижу себя в генетике и биоинформатике. Мне кажется, что это тоже важные дисциплины, в которых ещё столько всего неоткрытого.

А вот статьи по искусственному интеллекту оказались довольно увлекательными. Все они были написаны в соавторстве с моим отцом, и речь в них шла о технологиях разработки систем искусственного интеллекта общего уровня. Другими словами, они готовили платформу для перехода от систем узкого искусственного интеллекта, решающих отдельные умственные задачи, к системам самого широкого плана, которые получают формулировку произвольной задачи, самостоятельно придумывают стратегию и план её решения и решают её. И эти статьи были больше философского и теоретического плана, нежели практические. И это немудрено – уже столько лет прошло с момента запуска исследований в области искусственного интеллекта, а учёные так особо и не продвинулись в направлении создания таких систем общего уровня. Да и статьи были опубликованы в разного рода философских журналах.

Тем не менее, пара статей меня заинтересовала, и я даже прочитал их со всем вниманием. В них речь шла о разработке нового математического формализма, который объединял в себе мощь искусственных нейронных сетей и выразительность семантических сетей. И, что интересно, именно эти статьи были опубликованы в высокорейтинговых международных журналах, а потом оказалось, что Василиса делала по ним доклады на международных конференциях – я даже нашёл ролики с ними на YouTube и тоже внимательно прослушал. Мне показалось прикольным то, что такая молодая девушка так уверенно и свободно чувствует себя, рассказывая про такие сложные темы на английском языке, при этом её потенциально может видеть любой человек в мире. Я подумал, что не смог бы так.

За этим занятием меня и застал отец. Он внимательно посмотрел на тот видеоролик с выступлением Василисы, который был в этот момент у меня на экране, хмыкнул и заявил:

– А, молодец. Это тема – предварительно изучить информацию о человеке, с которым тебе надо познакомиться. Накопал что-нибудь существенное?

Я отрицательно помотал головой, но потом сказал, что очень удивлён таким большим списком научных достижений Василисы в таком юном для учёного возрасте. Отец ответил, что она очень продуктивна и попросил меня не затягивать, так как он уже поговорил с ней, и она ждёт моего звонка, чтобы обсудить мою летнюю практику. Но я не стал звонить. Я нашёл её в Телеграме и написал банальное «Привет».

Пообщавшись с Василисой, я понял, что она не очень-то и рада моему появлению у неё в проекте. Она дала мне понять прямо с первых своих реплик, что только лишь подчиняется решению руководства о моём привлечении в этот стратегически важный для компании проект, но сама она не видит в этом решительно никакого смысла, а потому даст мне какую-нибудь простую задачу, чтобы я не мешал.

Конечно, это меня задело и даже немного обидело. Но отцу я решил ничего не говорить. Вот ещё, не мешало ещё начать жаловаться на своего непосредственного начальника прямо с первого дня знакомства. Но всё равно я пошёл спать в расстроенных чувствах, однако решил, что утро вечера мудренее.

Глава 2

Следующие несколько дней не происходило решительным счётом ничего…

…Как-то раз я валялся на своём диване и втыкал в планшет – просто бездумно пролистывал ленту в YouTube, цепляясь глазами за разные видео в выдаче, но при этом не просматривая ничего конкретного. В этом расслабленном состоянии меня застукал отец. Именно застукал. Он ворвался ко мне в комнату и воскликнул в повышенном тоне:

– Данила, что вообще происходит?

Я вздрогнул и подпрыгнул. А он продолжил:

– Ты в курсе, что бухгалтерия с ног сбилась, разыскивая тебя, а Василиса уже накатала мне огромное письмо о том, что считает невозможным привлечение студента, пусть бы и учащегося химического факультета, на этот важный проект? Короче, чтобы сегодня решил все вопросы со своим трудоустройством и началом практики.

Отец как ворвался, так же резко и исчез. Я обескураженно смотрел ему вслед, но потом всё же открыл мессенджер, нашёл Василису и написал ей, что готов приступить к работе. Однако она не отвечала, и я решил ей позвонить. Трубку она тоже не брала. Это опять меня огорчило, и тогда я написал отцу, что не могу дозвониться до Василисы, и она не отвечает, и вообще мне кажется, что она не хочет, чтобы я участвовал в этом проекте, каким бы он ни был. Я же до сих пор не знал, что за проект.

Не успел я отвлечься от своего последнего сообщения, как ко мне в мессенджер пришёл вызов от Василисы. Я подумал о том, неужели эта моя жалоба отцу как-то так быстро возымела действие, или же это просто случайность, и Василиса просто увидела мои сообщения и неотвеченный вызов, а потому перезвонила. Но я не стал у неё уточнять, это было бы уж слишком. Всё же надо попытаться настроить наши взаимоотношения, а не рушить их прямо с первых же дней знакомства. Так что я ответил тоном, постаравшись вложить в него нотки нетерпеливого ожидания, как будто бы я вот так сидел и ждал, когда она мне перезвонит.

Василиса ринулась с места в карьер. Она задала мне вопрос, к которому я готов не был:

– Данила, что ты знаешь о генетике с теоретико-информационной точки зрения?

– Теоретико-информационной? Это как? Извини, если я задаю глупые вопросы, но я немного волнуюсь.

– Не надо волноваться. Как я видела из твоего резюме, ты сейчас учишься на химическом факультете, но я не уверена, изучаете ли вы биохимию и генетику.

– В университете пока не изучаем, но я довольно много изучал генетику сам, в том числе и прошёл несколько курсов на популярных MOOC-ресурсах. Даже сертификаты с отличием есть. Но что такое теоретико-информационная точка зрения? Я не очень понимаю, что это.

– Теорию информации в университете изучал? Скорее всего, нет. Это же обычно третий курс. К тому же, не на химическом факультете. Ладно, я поняла. Я пришлю тебе пару материалов, чтобы ты ознакомился. Ну и если есть желание, найди какой-нибудь обзорный курс по этой теме. Это довольно важно, чтобы погрузиться в суть проекта. Готов?

– Конечно, готов.

– Ну тогда это твоё первое рабочее задание. Изучи те материалы, которые я пришлю, а также найди курс по теории информации, пройди его и по желанию получи сертификат. За пару дней справишься?

– Смотря, какой объём материалов.

– Пара PDF-документов по десять страниц каждый. Я хотела бы, чтобы ты сделал упор на быстром введении в теорию информации, причём мне важно, чтобы ты осмыслил положения теории информации именно в применении к генетике. Это прям вот реально важно для проекта.

– Хорошо, я понял. Займусь прямо сейчас. Действительно, присылай документы и дай мне пару дней.

Я сам не заметил, как перешёл с ней на ты, а потому смутился. Так что я после этого сразу спросил, как она к этому относится и можем ли мы так общаться, на что получил от неё ответ, что это более чем правильно, так как теперь я в её команде, и всякий формализм в общении будет только тормозить общее дело. На том и согласились.

Так что я с удовлетворением закончил разговор и расслабился. Всё было не так уж и плохо. И даже выглядело крайне перспективным дельцем.

Через пару минут мессенджер пискнул, и я увидел в персональном чате с Василисой два файла. И ещё она прислала мне ссылку на какой-то чат. Это оказался рабочий чат по проекту «Семена», и я впервые увидел это название. В нём сидел отец, ещё куча каких-то незнакомых мне людей, ну и Василиса. Когда я присоединился к чату, Василиса кратко представила меня всем присутствующим. Я поздоровался. В ответ пара человек тоже написали что-то типа «Привет». Даже удивительно, что взрослые люди общаются на своих взрослых проектах примерно так же, как мы ещё школьниками создавали групповые чаты для решения различных учебных задач. Мне даже стало немного смешно от этого – ничего не меняется.

Я переключился в личку к отцу и спросил его, что бы он посоветовал из курсов по теории информации. В ответ он прислал мне пару ссылок – на довольно большой курс на Coursera и на свой курс на Udemy. Второму я даже не удивился – у отца есть курсы, мне кажется, по любой теме, и он продолжает их создавать с какой-то неимоверной скоростью. По-моему, раз в месяц он публикует новый курс. Это странно, но это так.

В общем, я решил сразу прослушать курс отца, тем более, что по моему опыту обычно это самый быстрый и вводный курс без лишнего погружения в детали. Но он формирует необходимое понятийное поле, на основании которого ты уже можешь идти дальше не с пустого места, а имея достаточное количество ассоциативных связей в своей голове. Действительно, затратив примерно полтора часа на двадцать видеороликов, я получил заряд знаний о том, что представляет собой теория информации в целом, при этом не потратив ни малейшего усилия на осмысление формул, проработку сложных концепций и изучение процедур и алгоритмов. Всё это придёт, но позже. А теперь и намного легче, так как почва подготовлена.

С осознанием этого я отправился спать.

На следующий день прямо с утра я написал Василисе, что просмотрел первый курс и ознакомился с присланными ею документами. Действительно, я прочитал их, но мало что понял. Тем не менее, я всё равно внимательно их читал, решив, что прочитаю ещё раз после того, как пройду второй курс по теории информации. Это хорошая идея – сначала мозги прогреваются, начинают бессознательно обрабатывать полученную информацию, а через некоторое время ты уже можешь более осмысленно прочитать тот же документ.

Василиса ответила мне, что хотела бы, чтобы я подготовил краткий доклад о применении методов теории информации в генетике и биоинформатике и выступил с ним перед проектной командой. Интересный подход, но я сразу же понял, насколько он осмысленный. Действительно, ведь готовя доклад, мне надо будет погрузиться в тему настолько хорошо, чтобы суметь донести её до других людей. В общем, я проникся идеей и, не откладывая дела в долгий ящик, пошёл слушать второй курс. Я запланировал прослушать его полностью к вечеру и начать готовить доклад с презентацией основных идей.

Однако начав этот углублённый курс, я понял, что закапываюсь в такую глубину, что одно только выкапывание из неё займёт несколько дней. Мало того, что курс был на английском языке, так он ещё чуть более чем полностью состоял из мозгодробительного матана, который надо было вкуривать на медленной скорости. Если курс отца я прослушал на удвоенной скорости, впитав и осмыслив сразу все видео, то здесь требовался вдумчивый подход, конспектирование и решение задач. Так что пришлось всё перепланировать – этот курс мне пришлось размазать на пару следующих недель, прослушивая в день только лишь по одной теме.

Так что я решил сходить за советом к отцу. Он, как обычно, сидел у себя в кабинете, и я, уточнив, есть ли у него сейчас время для разговора со мной, ввалился к нему и завалился там на диван. Отец с некоторым негодованием посмотрел на меня и спросил, что я хотел узнать. Я рассказал ему про задачу, которую поставила Василиса. Он откинулся на кресле, немного подумал, смотря в потолок, а потом сказал:

– Начни с того, что любой процесс в этой реальности можно представить как информационный. То есть буквально любой процесс, будь то физический, химический, биологический и даже социальный – всё это и многое другое можно рассматривать через призму теории информации, а именно как процессы зарождения, преобразования, передачи и уничтожения информации.

– Это как так?

– Ну подумай над этим тезисом. Ты же слушал мой курс, как я видел?

– Ты видел?

– Ну, конечно, я видел. Я вижу всех курсантов, которые проходят мои курсы, что ж тут такого? Так вот, просмотри ещё раз пятую тему, которая называется как-то типа «Информационные процессы в природе». После этого попробуй посмотреть на всё вокруг себя с новой точки зрения.

Я пошёл в свою комнату и вновь открыл курс по теории информации, который разработал отец. Сначала я начал бездумно кликать во все темы, а потом взял и прослушал все основные лекции заново. И в моей голове начал складываться пазл…

Итак, чему же я научился?..

Информация – это некоторые сведения о характеристиках, параметрах, свойствах, состоянии какой-либо системы, которые закодированы при помощи определённых сигналов, символов или знаков. Информацию можно хранить, преобразовывать и передавать. Всё это осуществляется на каком-либо материальном или энергетическом носителе, при том что сама по себе информация считается нематериальной сущностью.

Важная особенность информации заключается в том, что её необходимо закодировать при помощи некоторой системы кодирования, причём последняя может быть аналоговой или дискретной. Дискретные системы кодирования информации как раз и используются в человеческой материальной культуре для хранения, преобразования и передачи информации. Все такие символьные системы – начиная от первых зарубок на костях, клинописи, различных алфавитов до цифровых методов кодирования информации в современных информационно-коммуникационных технологиях являются именно дискретными системами кодирования информации. Да даже человеческий язык, на котором мы общаемся, то есть передаём друг другу информацию, является такой же дискретной системой кодирования.

Дискретность в общем случае обозначает, что для представления информации требуется конечное или бесконечное, но счётное число различных символов. Но самой простой дискретной системой кодирования информации оказалась двоичная система кодирования, состоящая из ровно двух символов. Для простоты их обозначают символами «0» и «1» и называют «битами». Бит – это двоичная цифра, универсальный символ для кодирования произвольной информации, входящий в состав минимальной дискретной системы кодирования. При помощи битов «0» и «1» можно закодировать любую информацию.

Проблема возникает только с аналоговыми процессами, которые сложно представлять с теоретико-информационной точки зрения. Для этого их надо дискретизировать, и при этом чем выше частота дискретизации, тем точнее представляется аналоговый процесс в виде информационной последовательности. Впрочем, на этом месте я задумался о том, есть ли в природе вообще по-настоящему аналоговые процессы?

Ведь что такое дискретизация? Мы берём какую-то величину, которая, как нам кажется, непрерывно изменяется во времени. Например, температура окружающей среды как будто бы является такой величиной. Однако мы не можем измерять её в каждый бесконечно малый миг времени, чтобы построить абсолютно точный график изменения температуры. Поэтому, например, мы измеряем её каждый час, и получается, что частота дискретизации измерения температуры окружающей среды составляет 24 раза в сутки, и измеренное значение полагается верным для всего того промежутка времени длительностью в час, во время которого температура была измерена. Это и есть дискретизация. И чем выше частота дискретизации, тем точнее наблюдается изменение значения параметра. Если измерять температуру не раз в час, а, например, раз в минуту, то при помощи таких частых измерений будут выловлены колебания температуры в течение часа.