Вторая эра машин. Работа, прогресс и процветание в эпоху новейших технологий

Бриньолфсон Эрик

«Да будет так», – ответил император, пораженный такой скромностью изобретателя.

Закон Мура и упражнение с трибблами помогают нам увидеть то, чего не увидел император, – 63 последовательных удваивания приводят к появлению невероятно большого числа, даже если последовательность начинается с единицы. Если бы просьба изобретателя была удовлетворена, то он получил бы 2⁶⁴–1, или свыше восемнадцати квинтильонов зерен риса. Куча риса такого размера могла бы похоронить под собой гору Эверест; это количество риса больше, чем было выращено за всю историю нашего мира. Конечно же, император не мог исполнить эту просьбу. В некоторых версиях легенды, как только император понимает, что его надули, он тут же приказывает обезглавить изобретателя.

Курцвейл пересказывает историю изобретателя и императора в своей книге 2000 года The Age of Spiritual Machines: When Computers Exceed Human Intelligence («Эпоха духовных машин: когда компьютеры превосходят человеческий

разум»). С помощью этого примера он стремится не только проиллюстрировать силу устойчивого экспоненциального роста, но и указать на точку, в которой цифры становятся настолько большими, что их уже невозможно себе представить:

После 32 клеток император был должен отдать изобретателю около 4 миллиардов зерен риса. Это довольно значительное количество – такой объем выращивается на довольно крупном поле, – и император почуял неладное. Однако император все еще мог оставаться императором. А изобретатель еще мог сохранить свою голову. Проблемы как минимум у одного из них начались, как только они перешли на вторую половину шахматной доски. [71]

71

Ray Kurzweil, The Age of Spiritual Machines: When Computers Exceed Human Intelligence (London: Penguin, 2000), стр. 36.

Главная мысль Курцвейла состоит в том, что, хотя числа и становятся достаточно большими уже на первой половине шахматной доски, мы все равно способны осознать их реальность. Четыре миллиарда не слишком выходят за пределы нашей интуиции. Мы имеем дело с этим числом, убирая урожай, оценивая состояния богатейших людей мира или уровень национального долга. Однако на второй половине шахматной доски – там, где числа превращаются в триллионы, квадрильоны и квинтильоны, – мы перестаем улавливать их смысл. Мы теряем ощущение того, как быстро растут эти цифры по мере развития экспоненциального роста.

Отмеченное Курцвейлом различие между первой и второй половинами шахматной доски навело нас на мысль сделать один быстрый расчет. Бюро экономического анализа (BEA) отслеживает, помимо прочего, расходы американских компаний. Впервые BEA отметила «информационные технологии» в качестве отдельной категории корпоративных инвестиций в 1958 году. Мы взяли этот год в качестве отправной точки – в это же время деловой мир познакомился с законом Мура – и использовали в качестве периода удвоения 18 месяцев. После 32 удвоений американские компании перешли на «вторую половину шахматной доски» с точки зрения использования цифровых устройств. Это произошло в 2006 году.

Разумеется, эти расчеты – всего лишь забавное упражнение, а вовсе не серьезная попытка выявить точку, в которой изменилась реальность применения цифровых технологий в корпоративном мире. Можно поспорить и с выбором 1958 года как начальной точки, и с тем, что периодом удвоения выбраны 18 месяцев. Изменения в любом из этих предположений приведут к появлению другой точки перелома при переходе с первой на вторую половину шахматной доски. Кроме того, инновации в области бизнес-технологий происходили не только на второй половине доски; как мы обсудим позже, прорывы сегодняшнего и завтрашнего дня всецело основаны на достижениях прошлого и были бы просто невозможны без них.

Но мы все же предлагаем вам эти расчеты, поскольку они иллюстрируют важную идею о том, что экспоненциальный рост со временем приводит к появлению невероятно больших чисел, совладать с которыми не способны ни наша интуиция, ни опыт. Иными словами, на второй половине шахматной доски начинают происходить загадочные вещи. И большинству из нас, словно императору из легенды, сложно с ними справиться.

Одна из особенностей, отличающих вторую эру машин, – это скорость, с которой мы оказываемся на второй половине шахматной доски. Мы не хотим сказать, что в прежние времена никакие другие технологии не развивались по экспоненте. К примеру, после однократного резкого усовершенствования парового двигателя в результате инновации Уатта дополнительные мелкие изобретения привели к экспоненциальному улучшению в следующие 200 лет. Однако величина экспоненты была сравнительно небольшой, поэтому за весь период произошло лишь 3–4 удвоения эффективности. [72] С такими темпами нам потребовалось бы целое тысячелетие для того, чтобы добраться до второй половины шахматной доски. В условиях второй эры машин удвоение происходит значительно быстрее, а экспоненциальный рост оказывается более заметным.

72

См.(по состоянию на 23 сентября 2013 г.).

Технологии второй половины доски

Наш быстрый расчет удвоений помогает понять, почему прогресс в области цифровых технологий все ускоряется и почему так много идей из области научной фантастики становятся реальностью бизнеса. Дело в том, что устойчивый и быстрый экспоненциальный рост закона Мура дошел до точки, с которой вычисления переходят

в другой режим: мы теперь на второй половине шахматной доски. Инновации, описанные нами в предыдущей главе, – машины, способные самостоятельно передвигаться в дорожном потоке, суперкомпьютеры – чемпионы Jeopardy!, автоматически формируемые новости, дешевые и удобные фабричные роботы, а также недорогие потребительские устройства, представляющие собой одновременно коммуникаторы, «трикордеры» и компьютеры, – возникли после 2006 года, так же как и бесчисленное количество других диковин, совершенно непохожих на устройства прежних эпох.

Рис. 3.3. Множество измерений закона Мура

Одна из причин появления этих гаджетов состоит в том, что цифровой «движок», на котором они построены, наконец-то стал достаточно быстрым и при этом достаточно дешевым. Десять лет назад все было совсем иначе. Как выглядит цифровой прогресс на логарифмической шкале? Давайте посмотрим.

График на стр. 74 показывает, что закон Мура реализуется последовательно и широко; он действует в течение долгого времени (в некоторых случаях – десятилетия) и вполне применим к разным типам цифрового прогресса. Глядя на него, помните, что при использовании стандартной линейной шкалы на вертикальной оси все эти почти прямые линии напоминали бы первый график семейства трибблов Энди – они почти все время шли бы горизонтально, а затем, ближе к концу, взмывали бы вверх. И, конечно же, у вас не было бы никакой возможности изобразить их все вместе – все случаи описываются слишком разными по масштабу цифрами. Логарифмическая шкала принимает все это во внимание и позволяет нам получить более четкую общую картину изменений, связанных с цифровыми устройствами.

Вполне ясно, что многие существенно важные строительные блоки процесса вычислений: плотность микрочипов, скорость обработки, емкость запоминающего устройства, энергоэффективность, скорость загрузки и так далее – улучшались по экспоненте в течение долгого времени. Чтобы понять важность закона Мура для реального мира, давайте сравним возможности компьютеров, разделенных лишь несколькими периодами удвоений. Машина ASCI Red (1996), первый плод Ускоренной стратегической компьютерной инициативы (Accelerated Strategic Computing Initiative) правительства США, была на момент своего появления самым быстрым из когда-либо существовавших суперкомпьютеров. Для его создания потребовалось 55 миллионов долларов, а сотня его серверных шкафов занимала площадь почти в 150 квадратных метров в Национальной лаборатории Сандиа в штате Нью-Мексико. [73] Этот компьютер, предназначенный для расчета ресурсоемких задач типа имитации ядерных испытаний, был первым устройством, которое показало скорость выше одного терафлопа – то есть триллиона операций с плавающей запятой [74] в секунду – в ходе стандартных тестов. Чтобы достичь такой скорости, компьютеру требовалось более 800 киловатт в час, что сопоставимо с мощностью, потребляемой 800 домами. К 1997 году скорость ASCI Red достигла 1,8 терафлопа.

73

Lonut Arghire, “The Petaflop Barrier Is Down, Going for the Exaflop?”, Softpedia, 10 июня 2008 г., http://news.softpedia.com/news/The-Petaflop-Barrier-Is-Down-Goingfor-the-exaflop-87688.shtml.

74

Примером операции с плавающей запятой может служить умножение 62,34 на 24358,9274. Знак, отделяющий целую часть от дробной, в обоих числах может «плавать», а не оставаться в одной и той же позиции.

Через девять лет этой же скорости достиг другой компьютер. Однако он был сконструирован не для имитации ядерных испытаний, а для создания сложной реалистичной трехмерной графики в режиме реального времени. И сделан он был не для физиков, а для игроков в видеоигры. Этим компьютером был Sony PlayStation 3, который был вполне сопоставим с ASCI Red с точки зрения результативности, однако стоил около 500 долларов, занимал площадь менее одной десятой квадратного метра и потреблял 200 ватт. [75] Иными словами, за неполных 10 лет экспоненциальный цифровой прогресс дал нам возможность использовать мощные устройства, работавшие невероятно быстро, не только в единственной правительственной лаборатории, но и в гостиных и студенческих общежитиях по всему миру. Всего в мире было продано около 64 миллионов устройств PlayStation 3. А ASCI Red был демонтирован в 2006 году.

75

“TheTopsinFlops”, Scribd,(по состоянию на 26 июня 2013 г.).