От микроорганизмов до мегаполисов. Поиск компромисса между прогрессом и будущим планеты
Шрифт:
В отличие от телефонии Angry Birds или любое другое несерьезное приложение может распространяться вирусно, так как мы потратили больше века на установку последовательных компонентов физической системы, сделавшей возможным подобное распространение: ее рост начался в 1880-х годах с выработки электроэнергии и передачи сигнала и достиг кульминации в 2000-х, когда началась волна разработки и производства миллиардов мобильных телефонов и установки плотной сети вышек сотовой связи. А с учетом одновременного повышения надежности работы этой сети любые темпы распространения контента по ней становятся не такими уж и примечательными. Эту ошибку сравнения можно проиллюстрировать массой аналогий. Например, вместо телефонов можно взять распространение микроволновых печей, а вместо приложения – массовое производство попкорна для приготовления в микроволновых печах: очевидно, что скорость распространения самого популярного бренда попкорна
Рост информации кажется не менее впечатляющим, хотя ее накопление – вовсе не новость. Экспоненциальный рост в книгоиздании начался с изобретения наборного шрифта (в 1450 году), и количество книг в XVIII веке достигло приблизительно 1 млн томов по сравнению с примерно 200 000 томов в XVI веке. Сегодня в среднем каждый год выходят более 2 млн книг (лидерами являются Китай, США и Великобритания) (UNESCO, 2018). Добавьте сюда графическую информацию, рост которой стал возможен сначала с помощью литографии, затем – ротогравюры, а сегодня она преимущественно распространяется с помощью электронных дисплеев мобильных устройств. Звукозапись началась с хрупкого фонографа Эдисона в 1878 году (Smil, 2018a; рис. 0.3), а сегодня миллиардам пользователей мобильных телефонов легко доступен огромный выбор звуковых файлов. Но объем изображений, постоянно собираемых целыми флотилиями разведывательных, метеорологических спутников и спутников наблюдения Земли, превосходит поток информации во всех этих категориях. Неудивительно, что совокупный рост информации напоминает гиперболическую кривую развития, характерную для глобального роста населения до 1960 года.
Рис. 0.3. Томас Эдисон со своим фонографом на фотографии Мэтью Брэди, сделанной в апреле 1878 года. Фотография из коллекции Брэди-Хэнди Библиотеки Конгресса США
Недавно появилась возможность сказать, что 90 % или более всей дошедшей до нашего времени информации было создано за предыдущие два года. Компания Seagate в 2005 году оценила объем всей информации, созданной в мире, в 0,1 зеттабайта (1021 Зб), в 2010 году – в 2 Зб, в 2016 году – 16,1 Зб и прогнозировала, что к 2025 году годовой объем информации составит 163 Зб (Seagate, 2017). Год спустя компания подняла предварительную оценку глобальной информационной сферы к 2025 году до 175 Зб и заявила, что рост общего объема будет продолжать ускоряться (Reinsel et al., 2018). Но если принять во внимание ключевые компоненты этого потока новых данных, то заявления об ускорении не производят особого впечатления. Приток новых, высокоцентрализованных данных включает постоянное движение электронных денег и инвестиций между крупными банками и инвестиционными компаниями, а также широкомасштабный мониторинг телефонных и интернет-коммуникаций правительственными ведомствами.
В то же время миллиарды пользователей мобильных телефонов, общающихся в социальных сетях, добровольно отказываются от неприкосновенности частной жизни, позволяя шпионским программам невозбранно следить за их сообщениями и переходами по ссылкам, анализировать индивидуальные предпочтения и слабости, которые они демонстрируют, сравнивать их с другими людьми и упаковывать их для продажи рекламодателям, желающим всучить им ненужный хлам – и сохранить в неприкосновенности экономический рост. И, конечно, потоки данных постоянно создаются людьми, носящими мобильные телефоны с включенной функцией GPS. Добавьте сюда поток бессодержательных изображений, включая несметное число селфи и видео с котиками (даже фото очень «байтоёмки»: фотография, сделанная на смартфон, обычно занимает 2–3 МБ, что в два-три раза больше, чем текст этой книги), – и беспрецедентный рост «информации» начинает вызывать скорее сожаление, чем восхищение.
И вот одно из наиболее важных нежелательных последствий этого информационного потока: время, потраченное взрослым пользователем на цифровые медиа в день, удвоилось в период между 2008 и 2015 годами и составило 5,5 часа (eMarketer, 2017), создав новую форму жизни – экранных зомби. Но быстрое распространение электроники и программного обеспечения – мелочи по сравнению с ожидаемыми в конце концов достижениями ускоренного роста, и никто не выразил их эмоциональнее Рэя Курцвейла, с 2012 года занимающего должность технического директора в Google и задолго до того изобретшего такие электронные устройства, как планшетный сканер с ПЗС-сенсорами, первый коммерческий синтезатор речи из текстовой информации и первую универсальную систему оптического распознавания
В 2001 году он сформулировал свой Закон ускорения отдачи (Kurzweil, 2001, 1):
Анализ истории технологий показывает, что технологические изменения носят экспоненциальный характер, что противоречит здравому «интуитивно линейному» взгляду. В XXI веке мы пройдем не через 100 лет прогресса – скорее это будет 20 000 лет прогресса (если мерять сегодняшними темпами). «Отдача», такая как скорость работы и рентабельность интегральных схем, также растет экспоненциально. Даже экспоненциальный рост растет по экспоненте. В течение нескольких десятилетий машинный интеллект превзойдет человеческий, приведя к Сингулярности – настолько быстрым и глубоким технологическим изменениям, что они разорвут саму ткань истории человечества. Возможные последствия включают слияние биологического и небиологического интеллекта, появление бессмертных киборгов и сверхвысокие уровни интеллекта, расширяющиеся во вселенную со скоростью света.
В 2005 году Курцвейл опубликовал книгу The Singularity Is Near («Сингулярность близко») – она должна наступить ровно в 2045 году, – и с тех пор он продвигает эти взгляды на своем веб-сайте, Kurzweil Accelerating Intelligence (Kurzweil, 2005, 2017). В категоричных, громких заявлениях Курцвейла нет ни сомнений, ни неуверенности, ни скромности, так как, по его мнению, состояние биосферы, чье функционирование является результатом миллиардов лет эволюции, не играет роли в нашем будущем, которое будет полностью формироваться машинным интеллектом, превосходящим человеческий. Но как бы ни отличалась наша цивилизация от предыдущих, она действует в рамках тех же ограничений: она является всего лишь частью биосферы, той относительно тонкой и одновременно очень прочной и очень хрупкой оболочки, внутри которой могут существовать живые существа на углеродной основе (Vernadsky, 1929; Smil, 2002). Их рост, а для высших организмов также когнитивное и поведенческое развитие фундаментально и неизбежно ограничены физическими условиями биосферы и пределами диапазона метаболических возможностей (каким бы широким тот ни казался при сравнении крайних его точек).
Даже если ограничиться нашей планетой, масштаб исследований роста – от мельчайших клеток до цивилизации в целом, предположительно стремящейся к сингулярности, – слишком широк, чтобы всесторонне осветить их в одной книге. Неудивительно, что опубликованные обзоры процессов роста и их результатов ограничиваются ключевыми дисциплинами или темами. Классическая работа Дарси Томпсона на тему роста «О росте и форме» (оригинальное издание которой вышло в 1917 году, а исправленное и расширенное – в 1942 году) касается почти исключительно клеток и тканей, а также множества частей (скелеты, раковины, рога, зубы, бивни) организмов животных (Thompson, 1917; 1942). Единственный раз, когда Томпсон упоминает небиогенные материалы или созданные человеком структуры (металлы, балки, мосты), – когда рассматривает формы и механические свойства таких сильных биогенных тканей, как минерализованные ткани раковин моллюсков и костей.
Содержание работы «Химическая основа роста и старения» Т. Б. Робертсона, опубликованной в 1923 году, ограничено ее названием (Robertson, 1923). В 1945 году на свет появился еще один объемный обзор роста организмов, «Биоэнергетика и рост» Самюэля Броди, посвященный конкретно эффективному разведению домашних животных (Brody 1945). В 1994 году Роберт Бэнкс опубликовал подробное исследование под названием «Феномены роста и распространения». В этой прекрасной работе, являющейся образцом системного подхода, содержатся многочисленные примеры конкретного применения индивидуальных траекторий роста и моделей распространения в естественных и социальных науках, а также инжиниринге. Но ее основная тема отражена в подзаголовке («Математические модели и их применение») и связана преимущественно с математическими структурами и применением математических методов при описании моделей роста (Banks, 1994).
Подзаголовок работы, отдающей дань уважения Томпсону (с одноименным названием «О росте и форме»), также определяет границы исследования: «Пространственно-временная модель формирования структур в биологии» (Chaplain et al., 1999). При всем разнообразии ее глав (включая образование рисунка на крыльях бабочки, модели развития рака, формирование кожи и волос, а также модели роста сети капилляров и заживления ран) эта книга также была посвящена росту живых форм. В 2017 году Джеффри Уэст обобщил свои многолетние исследования, сформулировав универсальные законы роста – не только организмов, но и городов, экономики и компаний – в книге, озаглавленной «Масштаб», в длинном подзаголовке которой перечислены все рассматриваемые в ней темы и цель которой заключалась в том, чтобы рассмотреть общие тенденции и даже предложить единую теорию устойчивого роста (West, 2017).