Пока я учился, я сделал поразительное открытие: если речь идет об информационных технологиях, изменения значений цены — производительности и емкости (на единицу времени, цены или другого параметра) практически точно следуют экспоненциальному закону.
Эти изменения обгоняют некоторые научные концепции, на которых они основаны (такие как закон Мура). Но когда одна парадигма выходит из общего потока (например, когда в 1950-х гг. инженеры оказались неспособны дальше уменьшать размер и стоимость радиоламп), возникает такая исследовательская активность, которая рождает новую парадигму, и начинается новая S-образная кривая прогресса. Экспоненциальный участок этой S-образной кривой поддерживает экспоненциальную траекторию развития информационных технологий. Так радиолампы 1950-х гг. сменились транзисторами, а затем интегральными схемами и законом Мура в конце 1960-х гг. Закон Мура, в свою очередь, породил трехмерные вычисления, ранние примеры которых реализуются уже сейчас. Причина, по которой информационные технологии способны постоянно преодолевать ограничения любой частной парадигмы, заключается в том, что ресурсы, необходимые для расчета, запоминания или передачи бита информации, исчезающе малы.
Может возникнуть вопрос, есть ли какие-то принципиальные ограничения для развития нашей способности осуществлять вычисления и передавать информацию? На основе наших сегодняшних представлений в рамках физических законов ответ такой: да, есть. Однако эти ограничения пока не очень нас ограничивают. Молекулярные вычисления позволят расширить объем нашего разума в триллионы раз. По моим прогнозам, мы достигнем этого предела в конце текущего столетия.
Важно отметить, что не все экспоненциальные процессы служат проявлениями закона ускорения отдачи. Некоторые наблюдатели неправильно истолковывают этот закон, пытаясь применить его к процессам, не имеющим отношения к информационным технологиям. Например, они указывают, что современные мужские бритвы действительно содержат не одно, а два лезвия, но где бритвы с восемью лезвиями? Однако в бритвах (пока) не используются информационные технологии.
Количество вычислений в секунду на (условную) тысячу долларов, осуществляемых различными вычислительными устройствами.
В книге «Сингулярность уже близка» я провел теоретическое исследование с математическими выкладками (они содержатся в приложении к той книге), объясняющими удивительную предсказуемость закона ускорения отдачи. Суть в том, что для создания каждой новой технологии мы всегда используем самую последнюю из существующих технологий. Технологии выстраиваются друг на друге по экспоненциальному закону, и этот процесс легко оценить. В 1990 г. мы использовали компьютеры и другие приборы того времени для создания компьютера 1991 г. В 2012 г. мы применяли современные информационные приборы для создания машин 2013 и 2014 гг. В более широком плане это ускорение затрагивает любой процесс, в котором происходит эволюция процессов обработки информации. Именно поэтому мы наблюдаем ускорение биологической эволюции и аналогичное (но гораздо более быстрое) ускорение технологической эволюции, которое само по себе является одним из направлений биологической эволюции.
Количество операций с плавающей запятой в секунду для различных суперкомпьютеров.
У меня собраны предсказания, сформулированные на основании закона ускорения отдачи, сделанные более чем за четверть века, начиная с тех, что я представлял в книге «Эпоха мыслящих машин» (середина 1980-х гг.). Вот примеры некоторых точных предсказаний из этой книги: появление в середине 1990-х гг. широкой всемирной сети коммуникаций, связывающей между собой людей в разных уголках мира и обеспечивающей доступ к обширным базам человеческих знаний; сильнейшая волна демократизации, связанная с возникновением этой децентрализованной коммуникационной сети, уничтожившей Советский Союз; поражение чемпиона мира по шахматам к 1998 г.; а также многое другое.
Количество транзисторов в чипе для различных процессоров Intel.
Закон ускорения отдачи в применении к вычислительной технике я подробно описывал в книге «Эпоха мыслящих машин». Там я привел данные за сто лет, показывающие дважды экспоненциальный характер изменения цены — производительности компьютерных вычислений вплоть до 1998 г. Ниже представлены адаптированные данные, охватывающие период до 2009 г.
Недавно я составил 146-страничный обзор предсказаний, которые я сделал в книгах «Эпоха мыслящих машин», «Эпоха духовных машин» и «Сингулярность уже близка» (этот обзор можно найти здесь: www.kurzweilai.net/how-my-predictions-are-faring-an-update-by-ray-kurzweil). В книге «Эпоха духовных машин», которую я написал в 1990-х гг., содержались сотни предсказаний по десятилетиям (2009, 2019, 2029 и 2099 гг.).
Например, я сделал 147 предсказаний на 2009 г., из которых 115 (78 %) полностью сбылись. Наиболее точными были предсказания относительно емкости и цены — производительности информационных технологий. Еще 12 предсказаний (8 %) оказались «в основном справедливыми». Таким образом, всего полностью или почти полностью справедливыми получились 127 предсказаний (86 %). Поскольку предсказания делались на десятилетие, предсказание на 2009 г., которое сбывалось только в 2010 или 2011 гг., рассматривалось лишь как «в основном справедливое». Еще 17 предсказаний (12 %) сбылись лишь отчасти и три (2 %) оказались неверными.
Динамическая оперативная память (DRAM) в битах на доллар.
Но даже «неверные» предсказания не были полностью ошибочными. Например, я расценил мое предсказание о появлении самодвижущихся машин как неверное, хотя Google уже продемонстрировал использование самодвижущихся машин, а в октябре 2010 г. четыре электрических грузовика без водителя успешно преодолели путь в 13 тыс. км от Италии до Китая[167]. Эксперты в данной области считают, что эта технология станет рутинной к концу текущего десятилетия.
Память с произвольным доступом (RAM) в битах на доллар.
Экспоненциальный рост возможностей вычислительных и коммуникационных технологий способствует реализации проекта, направленного на понимание и воспроизведение методов функционирования головного мозга человека. Это не единый организованный проект, а скорее целая группа разнообразных проектов, в рамках которых решаются такие задачи, как моделирование мозга на самых разных уровнях — от отдельных нейронов до всей коры, составление карты коннектома (контактов между нейронами), симуляция функции отдельных участков мозга и т. д.
Средняя цена транзистора в долларах США.
И все эти направления развиваются по экспоненциальному закону. Многие приведенные выше примеры совсем новые. Например, описанное в четвертой главе исследование Ван Видена, показавшее упорядоченную и «простую» (как пишут авторы) сеть контактов в новой коре, было проделано лишь в 2012 г.
Исследователи признают, что их выводы (и изображения) удалось получить только с помощью новейших технологий высокого разрешения. Временное и пространственное разрешение изображений, получаемых при сканировании мозга, тоже совершенствуется по экспоненциальному закону. Сейчас существуют разные способы сканирования мозга — от полностью неинвазивных методов, которые можно использовать для изучения человеческого мозга, до более инвазивных и деструктивных, применяемых на животных моделях.
Метод магнитно-резонансной томографии (МРТ) — неинвазивный метод получения изображений с достаточно высоким временным разрешением — постоянно совершенствуется в соответствии с тем же экспоненциальным законом; на сегодня пространственное разрешение метода составляет около 100 мкм.
Диаграмма Эйлера-Венна для методов изучения головного мозга.
Деструктивные методы получения изображений, которые используются для анализа коннектомов животных, тоже развиваются по экспоненциальному закону. Современные методы имеют разрешение порядка 4 нм, что позволяет визуализировать индивидуальные контакты.
Устройства для визуализации головного мозга. 2ДГ — 2-Дезоксиглюкоза.
Технологии, связанные с созданием искусственного интеллекта, такие как системы распознавания разговорной речи, не обязательно должны следовать теоретическим принципам функционирования мозга. Их задача — достичь максимальной эффективности. Поэтому важно отметить, что лучшие из этих технологии соответствуют принципам, которые я описал в этой книге: это самоорганизующиеся системы иерархических модулей, способные к инвариантному и самоассоциативному распознаванию образов, обладающие избыточностью и восходящей и нисходящей предсказательной способностью. Возможности таких систем тоже изменяются экспоненциально, как показывает пример Ватсона.
Пространственное разрешение метода МРТ в микронах.
Главная цель исследований функций мозга заключается в расширении наших технических возможностей создания разумных систем. Многие исследователи в области ИИ, вероятно, недооценивают то глубокое влияние, которое оказали на их работу накопленные ранее знания о принципах работы мозга.
Пространственное разрешение деструктивных методов визуализации.
Понимание механизмов работы мозга также помогает исправлять различные функциональные нарушения. Однако у проекта по обратному проектированию мозга есть и еще одна важная цель — помочь нам понять, кто мы такие.
Глава одиннадцатаяКритика
Если машина окажется неотличима от человека, нам придется относиться к ней с тем же уважением, что и к человеку, — нам придется признать, что у нее есть разум.
Наиболее важным источником возражений против моего тезиса о законе ускорения отдачи и его применения к расширению человеческого разума является линейная природа человеческого мышления. Как я уже рассказывал, все сотни миллионов распознающих модулей новой коры обрабатывают информацию одновременно. Один из результатов такой организации коры заключается в том, что будущее мы можем предвидеть только линейным образом, и поэтому критики применяют линейный интуитивный подход к оценке экспоненциальных явлений.