Глава 38. Право на жизнь — это право на смерть — 2
Я хотел написать главу, посвященную легализации эвтаназии. Но думаю, уже и так все ясно… Вы теперь и сами можете ее написать и правильно аргументировать. Вы теперь умные. Дай вам задание, и о неизбежности легализации проституции не хуже меня напишете.
А я пока перейду к футурологии.
Часть 7. Технологии будущего
Глава 39. Левши будущего
Вы, наверное, уже слышали о нанотехнологиях. Они имеют непосредственное отношение и к тому, о чем уже писалось выше, — прозрачному миру; и к тому, о чем пойдет речь ниже, — предельной минимизации размеров компьютеров и огромному повышению их мощности. Кроме того, нанотехнологии позволят нам не изготавливать вещи, а выращивать их. Что же это за многообещающая технология такая?.. Причем настолько многообещающая, что революционные экстремисты на Западе уже начали террористическую борьбу против этой напасти: взорвали американского ученого‑нанотехнолога присланной по почте бомбой. Новые луддиты — террористы, убивающие ученых, работающих на острие прогресса, — появились в постиндустриальных странах не так давно. Добрый знак. Значит, в правильном направлении идем.
Всю человеческую историю вещи, производимые людьми, состояли из триллионов триллионов атомов. Это макровещи. Сейчас человечество довольно успешно научилось работать с вещами из миллионов и сотен тысяч атомов, перейдя в мир микрометровых размеров. Следующий шаг вниз — сборка вещей из отдельных атомов. Это уже переход от микротехнологий (10—6) к нанотехнологиям (10—9).
Пока неизвестно, как это мы будем делать, но ясно, что рано или поздно мы сможем управляться с отдельными атомами. Первые взгляды и робкие шаги в этом направлении люди уже начали делать. В 1981 году в швейцарском отделенииIBMбыл построен сканирующий туннельный микроскоп. С его помощью можно было не только видеть отдельные атомы вещества, но и переносить их с места на место.
С помощью этого очень дорогого устройства была сделана, как обычно бывает в таких случаях, бесполезная, неинтересная вещь — самая маленькая в мире надпись. Исследователи выложили на золотой пластинке буквы «IBM» высотой в 6—8 атомов и в несколько атомов шириной. Потом сделали нанокоробочку длиной в несколько нанометров, которая открывается и закрывается с помощью электроимпульса.
Удалось получить трубки длиной 100—300 нанометров и диаметром в 1 (один) нанометр. Сделали даже молекулу, похожую на пропеллер, которая вращается на медной подложке. Вот пока и все.
Но зато перспективы какие! Ясно, что для оперирования отдельными атомами нужны не огромные приборы типа туннельных микроскопов, а некие малюсенькие инструменты — нанороботы. Одним из американских институтов (ForesightInstitute) обещана премия в 250 000 долларов тому, кто построит наноманипулятор, который сможет управляться с атомами. Сумма не велика, как видите. Это говорит о том, что задача хоть и сложна, но вполне осуществима в самом ближайшем будущем.
Уже описан проект такого манипулятора. У «руки» будет шесть степеней свободы, каждая будет управляться своим храповиком, приводимым в действие давлением инертного газа, цилиндрами и трубопроводами для газа послужат углеродные нанотрубки, которые делать уже умеют. Манипулятор будет состоять примерно из миллиона атомов.
Что может делать такая малюсенькая ручка? Она будет работать в области наноэлектроники. Дело в том, что у ныне существующих микросхем есть два больших недостатка. Во‑первых, они достаточно велики — мы пока не можем оперировать с элементами схем меньше нескольких сотен атомов в размере. Во‑вторых, они плоские, что не позволяет создавать объемные схемы, хотя это повысило бы плотность информации в десятки раз. Таким образом можно было бы легче воспроизводить нейронные схемы, подобные тем, что работают у нас в мозгу (о нейросетях и первых нейрокомпьютерах — в следующей главе). В октябре 1998 года датские ученые продемонстрировали атомный триггер, состоящий из… одного атома кремния и двух атомов водорода.
Дальше будет проще. Наноманипулятор, соединенный с собранным с его помощью нанокомпьютером, — это уже маленький наноробот, который сможет собирать таких же роботов. Следующий шаг — нанозаводы, которые по заданным программам собирают наномашины. «Нанорабочие» на таком нанозаводе пока не существуют, но для них уже придумано название — ассемблеры.
Предполагается, что ассемблеры будут состоять из миллиарда молекул и производить сборку со скоростью миллион атомов в секунду. Это похоже на сложную биохимию. Примерно так работают белки у нас в организме: разбирают поступающую пищу, собирают из нее нужные организму разные белки… Работая с указанной скоростью в питательной среде, ассемблер соберет копию самого себя всего за 15 минут. За такое же время, кстати, делятся бактерии. Чувствуете? Человечество буквально в двух шагах от создания искусственной жизни!
Когда об этом узнала из газет американская общественность, она страшно заволновалась. И, как всегда это бывает, тут же возникли страшилки и термин «серая слизь». Если ассемблеры вырвутся из‑под контроля (стандартный штамп голливудских сценаристов — вырвавшееся из лаборатории безответственных ученых нечто), они начнут размножаться и сожрут всю планету! Через несколько суток всю Землю будет покрывать одеяло из серой слизи. Конец всему!..
Вообще‑то, производство страшилок — тема не для футурологической книжки, а для книжки по психологии. Однако раз уж я упомянул об этой серой слизи, напомню людям легковерным, что бактерии, которые размножаются так же быстро, как будут размножаться ассемблеры, вовсе не покрывают поверхность планеты метровым слоем. Нужна питательная среда, чашка Петри, вот тогда рост микроорганизмов действительно станет лавинообразным. Они будут размножаться в геометрической прогрессии, пока не сожрут все, что можно сожрать и не заполнят чашку Петри целиком. Причем дохнуть они начнут раньше, чем все сожрут, отравившись продуктами собственных выделений… И все на этом. Конечно, если покрыть всю поверхность планеты питательным бульоном для ассемблеров или бактерий, они начнут бурно размножаться, но кто этим будет заниматься?
Вопрос: а зачем нам нужно, чтобы ассемблеры воспроизводили сами себя? А затем, что накопив достаточное количество сборщиков, можно дать им программу на сборку чего‑то другого. Например, ракетных двигателей. Вот, например, как описывает это Эрик Дрекслер, один из ученых, занимающихся нанотехнологиями. По его прогнозам так будут выглядеть производственные процессы всего через пятьдесят лет.
«Представьте себе предприятие будущего по производству двигателей ракет. В помещении мы видим огромный чан, в его центре — опорная плита, на которой находится „семя“ — нанокомпьютер с хранящимися в нем планами будущей конструкции. На поверхности семени имеются места, к которым прикрепляются ассемблеры.
По нажатию кнопки насосы затопляют емкость густой молочной жидкостью. Жидкость заполнена ассемблерами, которых вырастили и перепрограммировали в другом чане. Ассемблер прилипает к «семени», и информация «семени» передает инструкции компьютеру ассемблера. Ассемблер «понимает», где он находится по отношению к семени. Тоже происходит и с другими крошками‑ассемблерами. Подчиняясь инструкциям «семени» (которые распространяются через расширяющуюся сеть ассемблеров), из хаоса жидкости растет поначалу что‑то вроде кристалла, состоящего из роботов‑ассемблеров.
Так как каждый ассемблер знает свое место в плане, он зацепляет другие ассемблеры, только когда необходимо. За несколько часов каркас из ассемблеров вырастает так, что уже соответствует планируемой конечной форме ракетного двигателя.
Тогда насосы чана возвращаются к жизни, заменяя молочную жидкость одиночных ассемблеров чистой смесью органических растворителей и растворенных веществ, включая алюминиевые сплавы, компоненты, обогащенные кислородом, и компоненты, служащие в качестве топлива для ассемблеров. По мере их расходования жидкость становится все более прозрачной, а двигатель все больше обретает форму.
Затем сообщение, распространяющееся от семени‑информатора, предписывает некоторым ассемблерам освободить своих соседей и свернуть манипуляторы. Они вымываются из структуры двигателя, давая остающимся достаточно пространства для работы. А каждый оставшийся ассемблер теперь окружен крошечными заполненными жидкостью каналами. Текущая жидкость подносит ассемблерам свежее топливо и растворяет сырые строительные материалы; вытекая обратно, она уносит выработанное тепло.
Ассемблеры теперь готовы начать строить. Они должны построить двигатель ракеты, состоящий главным образом из труб и насосов. Там, где важно сопротивление температуре и коррозии, они строят структуры из оксида алюминия в его сапфировой форме. В местах, где нагрузки будут низкими, ассемблеры сберегают массу, оставляя более широкие пустые пространства в структуре. В местах, где нагрузка будет высокой, ассемблеры укрепляют структуру будущего двигателя. В других местах ассемблеры кладут иные материалы для того, чтобы образовать датчики, компьютеры, моторы, соленоиды и все остальное, что необходимо.
Чтобы закончить свою работу, они строят стенки, разделяющие остающиеся пространства в каналах в почти запечатанные ячейки, затем отходят к последним открытым местам и выкачивают оставшуюся внутри жидкость вместе с ассемблерами. При запечатывании пустых ячеек роботики полностью уходят из строящегося объекта и уплывают в циркулирующей жидкости. Наконец, чан опустевает, пульверизатор омывает двигатель, крышка открывается и внутри возвышается готовый двигатель, который сохнет. Его создание потребовало менее дня и ноль человеческого внимания».
Вполне возможно, что с развитием нанотехнологий отпадет необходимость в сельском хозяйстве. Комплексы нанороботов заменят естественные «машины» для производства пищи — растений и животных. Вместо длинных цепочек «почва — углекислый газ — фотосинтез — трава — корова — молоко» останутся лишь «почва — нанороботы — молоко». Или сразу творог. Или сразу масло. Или мясо. Уже жареное, но без холестерина…
Вещи, созданные наномашинами, будут «умными». Мало того, что они смогут видеть, слышать и реагировать. Появится возможность создавать предметы и конструкции, изменяющие форму и свойства. Можно насытить воздух нанороботами‑»шпионами», которые все видят и все знают (к вопросу о ликвидации преступлений). Мириады помощников будут окружать нас в этом мире. Мире колдовства и исполнения желаний.
Нанотехнологий еще больше снизят нагрузку на окружающую среду: во‑первых, «нанороботизированные» производство и сельское хозяйство менее травматично для природы — никаких тебе загрязнений, никакой эрозии. Единственное, что нужно для производства, — энергия. Во‑вторых, можно запустить в природу наносанитаров, которые превратят отходы деятельности человека в нечто нейтральное или полезное.
Где брать сырье для производства пищи и предметов потребления? Его сколько угодно. Любое вещество сгодится. Разбивай на атомы и конструируй что хочешь! И энергии у нас в принципе полно. Даже если не говорить о термояде, а вспомнить о том, что Земле достается только ничтожная доля процента солнечной энергии, а остальные 99.999999955% бездарно излучаются в пустой космос. Забрать ее — наша задача!
Наконец, нанотехнологии — это революция в медицине. Миллионы запущенных в кровяной поток анализаторов и лекарей помогут справиться с болезнями, восстановить, например, разрушенную алкоголем печень.
Для управления внутренними санитарами нужны особые нанокомпьютеры. Компьютер шириной в микрон будет умещаться в 1/1000 объема клетки, но при этом вместит больше информации, чем клеточная ДНК. Он считает информацию с ДНК и приступит к ремонту в полном соответствии с вашим внутренним устройством. Отрабатывая молекулу за молекулой и структуру за структурой, санитары будут способны восстанавливать клетки, ткани, органы. Отрабатывая орган за органом по всему телу, они за несколько дней или недель полностью восстановят здоровье. И смогут восстанавливать его вечно, до тех пор, пока вам не надоест жить. Впрочем, о вечной жизни чуть позже.
А пока вспомните основной закон футурологии: предсказания никогда не сбываются. А если и сбываются, то не в том объеме, как хотелось бы.
Глава 40. В сетях разума
Розенблатт и Румельхарт
Когда я учился в школе, мы проходили предмет, который назывался обществоведение. На нем учительница Ольга Константиновна Жукова парила нам мозги марксистско‑ленинской точкой зрения на общество. По ее словам получалось, что главным антагонистическим противоречием современного мира является противоречие между трудом и капиталом.
Не знаю как современного, но главным противоречием мира будущего станет антагонистическое противоречие между прогрессом и человеком биологическим. Между скоростью накопления и обращения информации и человеческой ригидностью (заторможенностью). Между традицией и новыми технологиями. Между быстро меняющейся искусственной техносредой и нашей природной животностью.
Помните пример, приведенный Капицей?.. Обучение командира огромного «боинга» длится годы. Только‑только человек приобрел необходимый навык, позволяющий ему пересесть из кресла второго пилота в кресло командира аэробуса, как всего через несколько лет, глядишь, «зима катит в глаза» — приходит ранняя летчицкая пенсия. Дальше — больше. Изменения в мире будут происходить быстрее, чем человек сможет их освоить. Он перестанет успевать за прогрессом, и поэтому человек со своим естественным биологизмом рано или поздно станет тормозом для общественного прогресса. И с неизбежностью уйдет с мировой арены.
Сейчас сложно сказать, как это противоречие будет преодолеваться и как будет выглядеть наш уход (то есть смена носителя разума). Возможно, с помощью генного улучшения конструкции — этот этап в том или ином виде мы не минуем ни при каких условиях. Вопрос лишь в том, насколько он затянется, каковы пределы совершенствования биологической основы человека, потому что уже сейчас видны практически неограниченные перспективы носителей небиологических. Я говорю про искусственный разум…
С тех пор, как человечество уступило шахматную корону искусственному интеллекту, с той самой поры, как чемпион мира Каспаров проиграл шахматному компьютеру «Дип Блю», разговоры об искусственном интеллекте перешли из области научной фантастики в сферу технической футурологии.
Однако до сих пор встречаются люди, которые с убежденностью фанатиков повторяют, что никогда, никогда машина не сможет мыслить! Если вы когда‑нибудь встретите этих раритетных людей, считающих, что искусственный интеллект невозможен, попросите их посмотреться в зеркало. Человеческий интеллект — давным‑давно интеллект искусственный, потому что формируется искусственной средой, в которой мы живем, придуманными словами, которыми мы описываем мир. Разница между мозгом и компьютером только в том, что… Нет, про это надо рассказать подробнее.
В 1936 году Алан Тьюринг описал некую математическую машину, которую впоследствии назвали его именем. Тьюринг доказал, что любые сколь угодно сложные вычисления можно производить с помощью логических элементов всего трех типов. Прошло не так уж много времени, и придуманная машина превратилась в реальную. Причиной тому послужила Вторая мировая война. Если бы не война, возможно, люди еще не одно десятилетие считали бы на железных арифмометрах. Но потребовались сложные баллистические расчеты, прогнозы погоды, дешифровка вражеских шифров… Первое электронное вычислительное устройство называлосьColossus. Его построили британцы.
Американцы немного опоздали. Лаборатория баллистических исследований, подчинявшаяся Министерству обороны США, занималась в основном тем, что рассчитывала траектории снарядов и составляла для них корректировочные таблицы. Около сотни математиков и несколько сот «вычислителей», окончивших подготовительные курсы, не могли справиться со всем объемом работ. Это и вынудило армию обратиться за помощью в Пенсильванский университет. Через три года, когда война уже закончилась, первый математический вычислитель был готов. Он весил 30 тонн, состоял из 18 тысяч электронных ламп, потреблял 130 кВт и мог выполнять 300 операций умножения в секунду. Назывался монстрENIAC.
Несмотря на то, что вычислители были построены «по заветам» Тьюринга, их стали несправедливо называть фон‑неймановскими — по имени одного из американских разработчиков. С тех пор большинство ЭВМ в мире построено по этому принципу.
Однако в 1943 году математики Мак‑Каллок и Питтс опубликовали статью, в которой предложили альтернативу тьюринговской машине — вычислитель с принципиально иным типом архитектуры — нейросетевым. Идея была позаимствована у природы, то есть за основу предполагаемой конструкции математики взяли обычный мозг. Было только непонятно, как программировать такие машины. Но в конце 50‑х Фрэнк Розенблатт приходит к мысли, что гипотетические нейросети незачем программировать. Их, как и биологический прототип, нужно обучать!
В 1960 году Розенблатт построил первый примитивный нейрокомпьютер, который успешно распознавал некоторые буквы. Автор назвал свое детище персептроном (от англ. perception — восприятие). В газетах появились статьи о том, что искусственный интеллект на подходе. Прошло четверть века. В 1986 году Дэвид Румельхарт придумывает перспективный метод обучения персептрона. Почуяв жареное, встрепенулись военные. В Агентстве перспективных военных исследований США решили, что нейрокомпьютеры — как раз их профиль, и деньги полились рекой. Начался нейросетевой бум…
Тут нужно, пожалуй, пояснить, чем нейрокомпьютеры (персептроны) принципиально отличаются от обычных фон‑неймановских машин. Поняв это, вы поймете, чем наш мозг отличается от компьютера.
Чтобы не вдаваться в технические подробности, можно провести аналогию. Допустим, у вас есть функция:Y=(7X+5)/9. Как получитьYпри Х=4? Четыре умножаете на семь. Затем прибавляете пять. Затем делите полученный результат на девять. Последовательность ваших действий является алгоритмом, то есть программой.
Но есть другой способ решить ту же задачу. Можно построить график этой функции. Потом взять линейку и провести вверх перпендикуляр от точки 4 на оси X. Находите точку пересечения функции и этой прямой и получаете искомый результат.
Казалось бы, какая разница между этими двумя способами? И то и другое — математика, чтобы построить функцию, нужно раз за разом подставлять в формулу разные значения X. Почему бы сразу не подставить нужное, зачем лишний ход — функцию рисовать?..
А представьте себе ситуацию, когда у нас нет формулы, но есть график. Ну, например, нарисуйте на миллиметровке профиль своей любимой девушки. Вы замучаетесь искать функцию (точнее, целый набор функций), который описывает этот профиль. А профиль вот он!
Так вот, процесс обучения нейросети, например, воспитание человека, является своего рода построением готового графика. Ребенку формируют поведенческие стереотипы, учат, как поступать в разных ситуациях — дают готовый график. Сталкиваясь с необычным и экстраполируя этот поведенческий график в разные стороны, ребенок понимает, как поступать в незнакомых, но схожих ситуациях.
Вашему головному нейрокомпьютеру родители сообщают готовые результаты — какоеY1 при Х1. Вы ставите в уме точку. Вам дают вторую пару чисел — Х2,Y2, вы ставите вторую точку… Если у вас много‑много точек, вы размещаете их в системе координат, соединяете ближайшие, и таким образом у вас оформляется замечательная кривая поведения. Теперь вы можете по любому Х выявитьY, не зная никаких формул. Просто бросив взгляд на рисунок.
Интуиция, между прочим, работает так же. Нейросеть у нас в голове обобщает опыт, массив знаний, строит график и по нему выдает готовый результат. Выдает, порой даже минуя сознание; ответ всплывает будто бы ниоткуда, а на самом деле — из подкорковых глубин. Об интуиции мы еще поговорим чуть ниже, а пока нужно разобраться, чем нейросети прогрессивнее тьюринговых (фон‑неймановских) машин.
Для работы с машиной Тьюринга всякую задачу нужно формализовать (силуэт любимой превратить в набор функций: прямой нос будет описан линейной функцией, а округлый лоб гиперболой и так далее). При этом если с винчестером фон‑неймановской машины случится какая‑нибудь неприятность и хотя бы одна из формул будет повреждена, неверным окажется и конечный результат. В фон‑неймановской машине ошибка фатальна.
А вот для графика потеря части данных не играет решающей роли. Если вы нарисовали профиль любимой карандашом, и потом какой‑то подлец стер резинкой у нее нос или часть лба, вы всегда можете восстановить утраченное, продолжив оставшиеся линии. Так работает природная нейросеть — мозг. По тому же пути идут и ученые. Сейчас они обучают нейросети не только искать закономерности в массивах данных, но и формируют в них ассоциативную память! В нейрокомпьютере каждому слову отводится свое персональное «место». Если слова относятся к одной теме, они близко расположены друг к другу. И компьютер, при задании ему какого‑нибудь слова, ассоциативно «вспоминает» слова, ближайшие по смыслу к данному, и таким образом генерирует ассоциации. Это еще один шаг на пути к «нормальному мышлению».
Человеческий мозг — пример хорошей ассоциативной нейросети. В истории было немало случаев, когда какая‑нибудь задача решалась человеком во сне, то есть нейросеть сама, без участия сознания выявляла закономерность. Ярчайший пример — Менделеев. Когда он писал учебник «Основы химии», у него имелась большая база данных — все известные на тот момент химические элементы, их свойства, валентность и атомная масса. Менделеев уснул, и было ему видение — периодическая таблица.
Антропологи утверждают, что во время сна мозг потребляет на 10% больше энергии, чем когда мы бодрствуем (мощность мозга около 25 Вт, частота 100 Гц). Связано это с тем, что нейросеть в нашей голове в фазе парадоксального сна выполняет очень важную работу — обрабатывает накопленную днем информацию.
Между прочим, для нынешних нейрокомпьютеров открытие периодической системы при том объеме информации, который был накоплен к 1869 году, — простейшая задача! Любой нейросетевой симулятор из ныне существующих открыл бы сей закон за считанные секунды! Согласитесь, это уже способность мыслить, а когда она перерастет в полноценный разум — вопрос времени.
Бельгийский ученый Хьюго де Гари полагает, что через 50—100 лет искусственный интеллект сможет производить мыслительные операции в 10 000 000 000 раз быстрее человека. В таком «мозге» каждый атом будет являться нейроном. А главное, размеры черепной коробки не мешают искусственному мозгу наращивать объемы памяти и вычислительные способности. Можно сделать нейрокомпьютер, превосходящий по всем техническим характеристикам человеческий мозг, хоть с дом!
Сейчас во всем мире идут работы над квантовыми компьютерами. Нобелевский лауреат Фейнман в 1986 году опубликовал статью о перспективах таких компьютеров, и с тех пор ученые начали гонку в этом направлении. Что такое квантовый компьютер? В нем элементарным вычислительным устройством процессора является не радиолампа, не транзистор, а один‑единственный атом, например, атом фосфора‑31. По законам квантовой механики атом меняет свое энергетическое состояние скачком, и происходит это со скоростью света. Штука как раз для компьютера — невозбужденное состояние — ноль, возбужденное — единица. И здесь открываются потрясающие возможности не только и не столько для дальнейшей миниатюризации компьютеров, сколько для фантастического повышения их быстродействия.
Например, в 1994 году американский исследователь Питер Шон подсчитал, что квантовый компьютер вычислит факториал тысячезначного числа всего за несколько часов. В то время как несколько сотен обычных компьютеров потратили бы на эту задачу 1025лет. Для справки: возраст Вселенной 1010лет.
Рано или поздно количество перейдет в качество, и вычислительная система приобретет свойства, присмотревшись к которым, мы, оставаясь честными, не сможем не назвать их разумом.
