Unter Futuristen und Transhumanisten wird viel über die technologische Singularität gesprochen und darüber geschrieben. Es wird angenommen, dass dies ein Punkt in der Entwicklung ist, an dem die technologische Entwicklung im Prinzip unkontrollierbar und irreversibel wird, was zu radikalen Veränderungen in der Natur der menschlichen Zivilisation führt. Normalerweise ist sein Auftreten mit der Entstehung der Technologie starker künstlicher Intelligenz verbunden, die sich selbst verbessern kann - und letztendlich in die "ungezügelte Reaktion" von Selbstverbesserungszyklen eintreten kann, um letztendlich eine Superintelligenz zu schaffen, die die Intelligenz der gesamten Menschheit (Wiki) übertrifft.
Es wird auch angenommen, dass wir am Rande einer Singularität stehen. Es bleibt nur noch ein paar Jahrzehnte zu warten, und es wird passieren. Es gibt jedoch noch keine starke KI. Verschiedene neue Technologien entstehen, aber relativ langsam. Die Vorhersagen von Futuristen haben es nicht eilig, wahr zu werden oder sich sogar als Wunschträume herauszustellen. Und alles, was passiert, sieht so aus, als würde nichts Besonderes passieren - weder im nächsten Jahrzehnt noch im nächsten Jahrhundert ... Sind unsere Hoffnungen vergebens? Und können wir etwas tun, um die Singularität wirklich näher zu bringen?
: - ; — . , , . — .
—
Eines der Hauptprobleme ist, dass die Person selbst, das menschliche Gehirn und seine Fähigkeit, Informationen zu empfangen, zu verarbeiten und auszugeben, im Laufe der Zeit immer mehr zum Engpass werden. Die Kluft zwischen den Fähigkeiten des menschlichen Gehirns und den Aufgaben, die für die Bewegung des Fortschritts gelöst werden müssen, vergrößert sich rasch. Der Mensch ist das klügste Wesen auf dem Planeten, aber um moderne wissenschaftliche Aufgaben zu lösen, stoßen wir zunehmend auf den Engpass des menschlichen Geistes: Die Geschwindigkeit des Empfangs, der Verarbeitung und der Ausgabe von Informationen ist zu gering.
Sinnesorganen
Eine Person erhält Informationen von der Außenwelt mit Hilfe von mindestens 6 Sinnen (Sehen, Hören, Schmecken, Riechen, Berühren, Vestibularapparat). Von diesen Organen sind nur zwei daran beteiligt, abstrakte Informationen zu erhalten und abstrakte Informationen auszutauschen - Sehen und Hören (und teilweise Berühren - zum Beispiel Blindenschrift für Blinde).
Der breiteste Kanal zum Erhalten von Informationen ist das Sehen. Es wird angenommen, dass wir mit Hilfe unserer Augen etwa 80% aller Informationen erhalten. Nach groben Schätzungen beträgt die Auflösung der Netzhaut jedes Auges ungefähr 120-140 Megapixel, die Wahrnehmungsfrequenz ungefähr 25 Bilder pro Sekunde. Aus Sicht moderner Technologien sind dies extrem hohe Raten (Sie können den Videostream auf etwa 6 Gigapixel pro Sekunde schätzen). Sie werden keine Videokameras mit einer solchen Auflösung zum Verkauf finden - wenn solche Kameras existieren, kosten sie in Einzelexemplaren viel Geld und werden ausschließlich für Forschungsaufgaben verwendet.
Durch das Hören erhalten wir ungefähr 16% aller Informationen. Das menschliche Ohr kann Signale mit Frequenzen von 16 bis 20.000 Hz und in einem ausreichend weiten Amplitudenbereich wahrnehmen - von 0 bis zur "Schmerzschwelle" 120..140 dB. Auch Schallimpulse, die sich durch eine Frequenz von mehr als 16 Hz ersetzen, nehmen wir als Dauerschall wahr. Im Gegensatz zum Sehen ist das Hören jedoch fast "eindimensional", so dass die Menge an Informationen, die von den Hörorganen in das Gehirn gelangen, etwas geringer ist als von den Sehorganen.
Gehirn
Das Gehirn besteht aus etwa 100 Milliarden Neuronen. Im Vergleich dazu haben die neuesten Prozessoren ungefähr 2 Milliarden Transistoren, und ein Transistor ist eine viel einfachere Struktur als ein Neuron. Die Übertragungsgeschwindigkeit von Nervenimpulsen zwischen Neuronen ist jedoch gering: von 0,5 bis 120 Metern pro Sekunde. Im Durchschnitt passieren 10 Impulse pro Sekunde eine Synapse, d.h. Die Betriebsfrequenz beträgt ca. 10Hz. Dies ist im Vergleich zu den Gigahertz-Frequenzen moderner Prozessoren extrem niedrig.
Die unglaublichen Fähigkeiten des Gehirns werden nur durch beispiellose Parallelität bereitgestellt - im Gegensatz zu einem einzelnen Prozessor mit nur wenigen Kernen arbeitet eine große Anzahl von Neuronen gleichzeitig im Gehirn. Ein einzelnes Neuron kann bis zu 5.000 Synapsen in seinem Körper haben. Wenn Sie die Gesamtzahl der Neuronen berücksichtigen, obwohl nicht alle beteiligt sind, gibt es eine enorme Rechenleistung.
Laut Wissenschaftlern beträgt die Speicherkapazität unseres Gehirns etwa 1 Petabyte an Informationen (die Google-Suchmaschine verarbeitet beispielsweise täglich etwa 24 Petabyte an Daten).
Gleichzeitig verbraucht das menschliche Gehirn nur 25 Watt Energie. Nach diesem Parameter kann es als das effizienteste Computergerät der Erde bezeichnet werden.
E / A-Kanäle
Egal wie mächtig das Gehirn ist, all diese Kräfte sind buchstäblich im Schädel eingeschlossen. Das erste Problem ist, wie schnell eine Person abstrakte (hauptsächlich textuelle) Informationen mit der Außenwelt austauschen kann.
Beginnen wir mit einer Ansicht
Die durchschnittliche Lesegeschwindigkeit einer Person beträgt je nach Sprache 200 bis 250 Wörter pro Minute (für Englisch), 128 bis 180 Wörter pro Minute (für Russisch) (Daten für nicht-hieroglyphische Sprachen).
In Symbolen beträgt die durchschnittliche Geschwindigkeit 1500 Symbole pro Minute. Wenn wir herkömmlicherweise ein Zeichen für ein Byte nehmen (in der wissenschaftlichen und technischen Literatur, an der wir hauptsächlich interessiert sind, gibt es normalerweise mehr verschiedene Zeichen als in der Fiktion, aber dennoch passen wir in nicht-hieroglyphischen Sprachen ungefähr in ein Byte), dann erhalten wir einen Kanal von 200 Bit / s. Es ist langsamer als die ersten Modems!
Die Geschwindigkeitslesetechnologie erhöht diese Geschwindigkeit nicht wesentlich. Zum Beispiel könnte US-Präsident John F. Kennedy mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 1200 Wörtern pro Minute lesen, was ungefähr 800 Bit / s entspricht.
Geschwindigkeit der menschlichen Sprachwahrnehmung
Untersuchungen haben gezeigt, dass die optimale Sprachrate für das Lesen von Hörbüchern auf Englisch zwischen 150 und 160 Wörtern pro Minute liegt. Für ein persönliches Gespräch - 190 Wörter pro Minute. Wie Sie sehen können, entspricht die Geschwindigkeit in etwa der Lesegeschwindigkeit, sodass die Verwendung des Audiokanals keine besonderen Vorteile bietet.
Und wenn eine Person immer nur zuschauen und zuhören kann (wenn sie nicht schläft), ist das gezielte Arbeiten mit Textinformationen eine schwierigere Aufgabe. Können Sie in der Tat die ganze Zeit lesen, insbesondere wenn es sich nicht um einen aufregenden Abenteuerroman handelt, sondern um schwer zu verstehende wissenschaftliche oder technische Literatur?
Informationsausgabegeschwindigkeit
Noch schlimmer ist die Situation mit dem Kanal für die Ausgabe abstrakter Informationen vom Gehirn nach außen. Die in der modernen Welt am häufigsten verwendete Methode ist das Tippen auf einer Computertastatur. Die durchschnittliche Schreibgeschwindigkeit beträgt 200 Zeichen pro Minute, was nur 27 Bit / s entspricht! Vielleicht würden Spracherkennungsprogramme hier ein wenig helfen - schließlich entspricht die Sprachgeschwindigkeit im Durchschnitt der Geschwindigkeit der Sprachwahrnehmung, die mehr als die Geschwindigkeit des Tippens ist.
All dies ist ziemlich gut für ein einfaches Alltagsleben, wie das Leben unserer evolutionären Vorfahren - Primaten - und eignet sich gut für ein qualitativ hochwertiges Leben für viele Generationen von Menschen; aber nicht so gut für Singularity-Ziele.
Abstraktes Denken
Das zweite wichtige Problem ist die grundsätzliche Unfähigkeit des menschlichen Geistes, mit komplexen abstrakten Informationen zu arbeiten.
Bei der Verarbeitung "abstrakter" Informationen arbeitet das Gehirn nicht mit so großen Strömen eingehender visueller Informationen, die unser Sehvermögen liefert, sondern ist auf nur wenige Hunderte von Bits pro Sekunde beschränkt. Dabei geht es nicht nur um die Geschwindigkeit der Informationsbeschaffung, sondern auch um die Geschwindigkeit ihres Verständnisses.
Die Gedächtniskapazität des Gehirns ist enorm, aber das Kurzzeitgedächtnis einer Person kann nur etwa sieben Objekte gleichzeitig enthalten.
Warum passiert dies? Biologisch gesehen ist der Mensch immer noch ein Tier. Das menschliche Gehirn ist immer noch darauf ausgelegt, das Überleben eines Individuums und einer Spezies zu sichern, hauptsächlich in der wilden Savanne. Das menschliche Gehirn war ursprünglich nicht zum Lesen, Tippen und Arbeiten mit komplexen Abstraktionen konzipiert. Unsere Vision ist in der Lage, sehr schnell große Mengen natürlicher visueller Informationen zu verarbeiten - dies ist jedoch notwendig, um Raubtiere, die im Dschungel lauern, und andere Gefahren schnell zu bemerken und eine Vielzahl von Nahrungsmitteln zu finden. Unsere Lesegeschwindigkeit ist jedoch langsamer als bei den ersten Modems, die in den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts hergestellt wurden! Und die Geschwindigkeit der Informationsausgabe ist noch geringer.
Genau wie Menschen zweibeinig sind, aber das menschliche Skelett immer noch nicht vollständig an die aufrechte Haltung angepasst ist (daher viele Krankheiten des Bewegungsapparates) - ebenso sind Menschen intelligent, aber immer noch nicht vollständig für wissenschaftliches Denken ausgelegt.
Und dies ist der Engpass unserer Zivilisation, der unseren Weg zur Singularität blockiert.
Unvollkommenheit der biologischen Natur des Menschen
Auch die biologische Natur des Menschen hinterlässt Spuren.
Eine Person ist gekennzeichnet durch Müdigkeit, Aufschub, Erschöpfung. Das menschliche Gehirn kann komplexe wissenschaftliche Probleme nicht 24 Stunden am Tag lösen. Die Menschen brauchen Ruhe, Ablenkung, Szenenwechsel. Unsere Augen sind auch anfällig für Müdigkeit, wir können nicht zu schnell und zu viel lesen. Menschen wollen regelmäßig schlafen, sie haben möglicherweise Kopfschmerzen, sie sind anfällig für Krankheiten ... Der
Höhepunkt unserer Entwicklung liegt im Alter von 20 bis 40 Jahren; davor - die Zeit der Kindheit, in der das Gehirn flexibel ist, aber nicht genug Wissen darin ist; nach - einer Zeit des Alterns, in der Kraft und Gesundheit von Tag zu Tag weniger werden. Und die Mehrheit stürzt sich in Familienangelegenheiten und -probleme, Wissenschaft und Fortschritt interessieren sich nicht mehr für sie.
Schlachtfeld - Zivilisation
Riesige Menge an Wissen
Es gibt zu viele Informationen. Wir als Zivilisation haben enormes Wissen, aber unsere Humanressourcen reichen nicht aus, um all dieses Wissen einfach kennenzulernen. Das moderne Informationsvolumen ist so groß, dass es physisch unmöglich ist, es für eine bestimmte Person selbst in ihrem gesamten Leben zu erfassen. nicht lesen, nicht zuhören, nicht schauen, nicht erkennen ...
Unsere Bibliotheken sind voller Bücher, aber können wir diese Bücher lesen? Es gibt 130 Millionen Bücher auf der Welt, aber Sie können nicht einmal ein Hundertstel Prozent dieser Zahl lesen! Dafür gibt es einfach nicht genug menschliches Leben.
Es gibt eine riesige Menge an Wissen auf der Welt, das einfach nicht verfügbar ist - weil es irgendwo in all diesem Haufen an Informationen vergraben ist. Das Ergebnis ist Doppelarbeit und viel unnötige Arbeit, die Menschen oft erledigen, ohne sich gegenseitig zu kennen.
Informationsrevolution
Eine der wichtigsten Komponenten der wissenschaftlichen und technologischen Revolution, die Computerrevolution, hat Computer und das globale Internet in unser Leben gebracht. Ohne Übertreibung ist das Internet ein Durchbruch in der Größenordnung, in der das Schreiben einmal aufgetaucht ist. Es wird angenommen, dass die Menschheit 2 Billionen Gigabyte Daten gesammelt hat und das jährliche Volumen des Internetverkehrs etwa 3 Zettabyte beträgt. Es gibt 4,54 Milliarden Internetnutzer, von denen jeder durchschnittlich 7 Stunden pro Tag im Internet verbringt. Das sind fantastische Zahlen, aber was haben wir in Wirklichkeit?
Menschzentrierte Information
Die meisten Informationen haben für die Singularität keinen Wert. Darüber hinaus sind diese Informationen geschlossen und unstrukturiert, da grundsätzlich nur ein Vorgang verfügbar ist - Kopieren und Senden. Der größte Teil des Datenverkehrs - Video, Audio und Bilder - besteht aus menschenzentrierten Blobs, mit denen ein Computer im Grunde nichts Sinnvolles tun kann.
Aber selbst einfache Textinformationen bleiben für Computer dunkel. Suchmaschinen sind die komplexesten Systeme, in der Tat nur primitive Krücken, die an primitive menschliche Textabfragen angepasst sind.
Das Problem ist, dass fast alle Informationen auf der Welt auf Menschen ausgerichtet sind. Die Menschen mit all ihren menschlichen Fehlern, die wir oben betrachtet haben.
Gedruckte und E-Books sind Texte in menschlicher Sprache. Bilder, Audio und Video sind im Allgemeinen auf die menschlichen Seh- und Hörorgane ausgerichtet, und für einen Computer sind sie im Allgemeinen nur ein Durcheinander von Bits. Alle diese Informationen konzentrieren sich auf das menschliche Gehirn, das eine andere Art der Wahrnehmung geerbt hat.
Das ist ein großes Problem. Der Computer arbeitet mit Terabyte an Informationen und hat überhaupt keine Ahnung davon. Ja, Computer erleichtern uns die Arbeit mit speziellen Informationen - wie Schaltplänen, Bauplänen oder Programmquellcodes -, können jedoch keine allgemeinen Informationen verarbeiten. Meistens können sie uns nur unterhalten.
Es gibt immer noch eine große Kluft zwischen Mensch und Computer.
Lawine der Komplexität
Wenn wir nur wissenschaftliche Informationen betrachten, stehen wir hier vor einem anderen Problem: der enormen, unglaublichen Komplexität moderner wissenschaftlicher Probleme. Die Zeiten, in denen einsames Genie in Heimlabors wissenschaftliche Entdeckungen machen konnte, sind lange vorbei. Die moderne Wissenschaft erfordert professionelle Labors, hoch entwickelte und äußerst teure Geräte wie den Large Hadron Collider oder das LIGO-Interferometer sowie die gut koordinierte Arbeit einer großen Anzahl von Fachleuten. Dies ist ohne die Unterstützung von Staaten oder großen transnationalen Unternehmen nicht möglich.
Wenn man über die Singularität und die wichtigsten Aufgaben des Transhumanismus spricht - den Sieg über Alter und Tod und die Kontrolle über die biologische Natur des Menschen -, kann man die enorme Komplexität biologischer Systeme nicht übersehen.
Ein DNA-Molekül hat durchschnittlich 100 Milliarden Atome. Und eine biologische Zelle enthält durchschnittlich etwa 100 Billionen Atome. Die Länge aller DNA-Moleküle eines doppelten Chromosomensatzes in einer menschlichen Zelle beträgt ungefähr 2 m. Die Anzahl der Konformationsvarianten eines einzelnen Moleküls eines typischen Proteins kann größer sein als die Anzahl der Atome im Universum (Quelle: Einführung in die allgemeine, organische und biochemische Chemie).
Einige Beispiele für Komplexität
So beschreibt Professor Mikhail Panteleev die biologische Komplexität
, . , , : , , . , . «» , .(Quelle: Bekämpfung von Alter, Krebs und Herzinfarkt; Mikhail Panteleev über die biologische Komplexität )
, , , , .
2005 gelang es Mitarbeitern des Los Alamos National Laboratory, ein dynamisches Modell des Ribosoms zu erstellen, das ein Proteinmolekül synthetisiert. Es dauerte 768 Mikroprozessoren, um 260 Tage zu laufen. Während dieser Zeit war es möglich, 20 Millionen Bilder zu "schießen", was nur 2 Nanosekunden vom Leben des Ribosoms entspricht.
( Quelle )
2011 erstellten chinesische Wissenschaftler eine Simulation des H1N1-Virus auf atomarer Ebene. Das GPU Mole-8.5-System mit über 2.200 installierten NVIDIA Tesla-GPUs kann 770 Pikosekunden pro Tag in 1-Femtosekunden-Integrationszeitschritten für 300 Millionen Atome oder Radikale simulieren.
(Quelle )
Natürlich ist eine vollständige Modellierung auf atomarer Ebene nicht immer ratsam. In den meisten praktischen Fällen können Sie sich auf einige Annäherungen beschränken. Die enorme Komplexität biologischer Systeme manifestiert sich jedoch auf höheren Ebenen.
Zum Beispiel dauerte es 2013 40 Minuten, um 1 Sekunde Betrieb von 1% des menschlichen Gehirns (1,73 Milliarden Nervenzellen und 10,4 Billionen Synapsen) auf einem Cluster von 82.944 10-Petaflops K-Computerprozessoren zu simulieren.
( Quelle )
Und im Gehirnsimulationsprojekt2018 kann ein moderner Supercomputer mit einer Million ARM9-Kernen, die 200 Billionen Operationen pro Sekunde verarbeiten können, nur ein Prozent der Gesamtzahl der Neuronen in Echtzeit simulieren (1 Milliarde, nicht 100 Milliarden).
Ja, es gibt Fortschritte; und ich habe keinen Zweifel daran, dass es ziemlich bald möglich sein wird, ein vollwertiges Bakterium auf atomarer Ebene und einen mehrzelligen Organismus und das gesamte menschliche Gehirn und vieles mehr zu simulieren; und wenn die Rechenleistung herkömmlicher Supercomputer nicht ausreicht, helfen Quantencomputer. Das Problem ist etwas anders: beim Übergang von Quantität zu Qualität. Beim Bau einer Brücke, vom Verständnis einer Person (die nicht grundlegend schlauer wird) bis zu den unvorstellbar großen Informationsmengen, die von modernen Supercomputern mechanisch verarbeitet werden - ohne dass sie dies verstehen.
Abschließend
Dieser Artikel enthüllt nichts Neues; Tatsächlich ist dies nur eine Einführung in das Problem und eine andere Perspektive, wie die Singularität erreicht werden kann.
Höchstwahrscheinlich wird die technologische Singularität nicht von alleine entstehen, als einfaches Ergebnis des spontanen Übergangs von Quantität in Qualität, von enormer Rechenleistung in eine Art Superintelligenz, die sich endlos selbst verbessern kann. Es scheint, dass wir einige engagierte Anstrengungen unternehmen müssen , um die Singularität zu erreichen.. Was für? Dies ist ein separates Thema, sehr groß und komplex. Ich habe hier bewusst keine Erwähnungen möglicher Aktionen aufgenommen (obwohl ich natürlich bestimmte Gedanken zu diesem Thema habe) - sonst wäre es kein Artikel gewesen, sondern ein Buch :) Aber ich hoffe, dieser Artikel wird als eine Art Einführung und Start für weitere Forschung dienen.