Entre futuristas e transhumanistas, a Singularidade Tecnológica é muito comentada e escrita. Acredita-se que esse seja um ponto do desenvolvimento quando o desenvolvimento tecnológico se torna, em princípio, incontrolável e irreversível, o que gera mudanças radicais na natureza da civilização humana. Geralmente, sua ocorrência está associada ao surgimento da tecnologia de forte inteligência artificial, capaz de melhorar a si mesma - e, finalmente, pode entrar na "reação desenfreada" dos ciclos de auto-aperfeiçoamento, criando finalmente uma superinteligência que supera a inteligência de toda a humanidade (wiki).
Acredita-se também que estamos à beira de uma singularidade. Isso, resta esperar mais algumas décadas, e isso acontecerá. No entanto, ainda não existe uma IA forte. Várias novas tecnologias estão surgindo, mas de forma relativamente lenta. As previsões dos futuristas não têm pressa de se tornar realidade, ou até se transformam em sonhos ilusórios. E tudo o que acontece parece que nada de especial vai acontecer - nem na próxima década, nem no próximo século ... Nossas esperanças são em vão? E podemos fazer algo para realmente aproximar a Singularidade?
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Um dos principais problemas é que, à medida que avançamos, a própria pessoa, o cérebro humano, sua capacidade de receber, processar e emitir informações se tornam cada vez mais gargalos. A diferença entre as capacidades do cérebro humano e as tarefas que devem ser resolvidas para o movimento do progresso está aumentando rapidamente. O homem é a criatura mais inteligente do planeta, mas, para resolver as super-tarefas científicas modernas, estamos cada vez mais entrando no gargalo da mente humana: a velocidade de recebimento, processamento e emissão de informações é muito baixa.
Órgãos sensoriais
Uma pessoa recebe informações do mundo exterior com a ajuda de pelo menos 6 sentidos (visão, audição, paladar, olfato, tato, aparelho vestibular). Desses órgãos, apenas dois estão envolvidos na obtenção de informações abstratas e no intercâmbio de informações abstratas - visão e audição (e em parte toque - por exemplo, Braille para cegos).
O canal mais amplo para obter informações é a visão. Acredita-se que, com a ajuda de nossos olhos, recebamos cerca de 80% de todas as informações. De acordo com estimativas aproximadas, a resolução da retina de cada olho é de aproximadamente 120-140 megapixels, a frequência de percepção é de cerca de 25 quadros por segundo. Do ponto de vista das tecnologias modernas, essas são taxas extremamente altas (você pode estimar o fluxo de vídeo em cerca de 6 gigapixels por segundo). Você não encontrará câmeras de vídeo com essa resolução à venda - se elas existirem, então, em cópias únicas, elas custam muito dinheiro e são usadas exclusivamente para tarefas de pesquisa.
A audiência nos fornece cerca de 16% de todas as informações. O ouvido humano é capaz de perceber sinais com frequências de 16 a 20.000 Hz e em uma ampla gama de amplitudes - de 0 ao "limiar de dor" 120..140 dB. Além disso, impulsos sonoros substituindo-se por uma frequência superior a 16 Hz, percebemos como um som contínuo. No entanto, diferentemente da visão, a audição é quase "unidimensional"; portanto, a quantidade de informações que entram no cérebro pelos órgãos auditivos é um pouco menor do que pelos órgãos da visão.
Cérebro
O cérebro é constituído por cerca de 100 bilhões de neurônios. Em comparação, os processadores mais recentes têm cerca de 2 bilhões de transistores, e um transistor é uma estrutura muito mais simples que um neurônio. No entanto, a velocidade de transmissão dos impulsos nervosos entre os neurônios é baixa: de 0,5 a 120 metros por segundo. Em média, 10 pulsos por segundo passam por uma sinapse, ou seja, a frequência de operação é de cerca de 10Hz. Isso é extremamente baixo em comparação com as frequências gigahertz dos processadores modernos.
As incríveis capacidades do cérebro são fornecidas apenas por um paralelismo sem precedentes - ao contrário de um único processador com apenas alguns núcleos, um grande número de neurônios trabalha no cérebro simultaneamente. O corpo de um neurônio pode ter até 5.000 sinapses e, se você levar em consideração o número total de neurônios, mesmo que nem todos estejam envolvidos, há um enorme poder computacional.
Segundo os cientistas, a capacidade de memória do nosso cérebro é de cerca de 1 petabyte de informações (por exemplo, o mecanismo de pesquisa do Google processa cerca de 24 petabytes de dados por dia).
Ao mesmo tempo, o cérebro humano consome apenas 25 watts de energia, de acordo com esse parâmetro, pode ser chamado de dispositivo de computação mais eficiente da Terra.
Canais de E / S
No entanto, não importa quão poderoso o cérebro seja, todo esse poder está literalmente trancado no crânio. O primeiro problema é a rapidez com que uma pessoa é capaz de trocar informações abstratas (principalmente textuais) com o mundo exterior.
Vamos começar com uma visão
A velocidade média de leitura de uma pessoa é de 200 a 250 palavras por minuto (em inglês), 128-180 palavras por minuto (em russo), dependendo do idioma (dados para idiomas não hieroglíficos).
Em símbolos, a velocidade média é de 1500 símbolos por minuto. Se convencionalmente pegarmos um caractere por um byte (na literatura científica e técnica, na qual estamos interessados principalmente, geralmente há mais personagens diferentes do que na ficção, mas, mesmo assim, em idiomas não hieroglíficos, nos encaixamos aproximadamente em um byte), obtemos um canal de 200 bits / s. É mais lento que os primeiros modems!
A tecnologia de leitura rápida não aumenta muito essa velocidade. Por exemplo, o presidente dos EUA, John F. Kennedy, sabia ler a uma velocidade de cerca de 1200 palavras por minuto, o que equivale a cerca de 800 bps.
Velocidade de percepção da fala humana
A pesquisa mostrou que a taxa de fala ideal para a leitura de audiolivros em inglês é entre 150 e 160 palavras por minuto. Para conversas pessoais - 190 palavras por minuto. Como você pode ver, a velocidade corresponde aproximadamente à velocidade de leitura, portanto, o uso do canal de áudio não traz vantagens especiais.
E se uma pessoa sempre pode apenas assistir e ouvir (se não estiver dormindo), o trabalho intencional com informações de texto é uma tarefa mais difícil. De fato, você consegue ler o tempo todo, principalmente se não é um emocionante romance de aventura, mas uma literatura científica ou técnica difícil de entender?
Velocidade de saída de informação
A situação é ainda pior com o canal para a saída de informações abstratas do cérebro para o mundo exterior. O método mais comum no mundo moderno é digitar no teclado do computador. A velocidade média de digitação é de 200 caracteres por minuto, o que corresponde a apenas 27 bps! Talvez os programas de reconhecimento de fala ajudem um pouco aqui - afinal, a velocidade da fala corresponde, em média, à velocidade da percepção da fala, que é mais do que a velocidade da digitação.
Tudo isso é muito bom para uma vida cotidiana simples, como a vida de nossos ancestrais evolucionários - primatas, e é bastante adequado para uma vida de qualidade para muitas gerações de pessoas; mas não tão bom para os objetivos de Singularidade.
Pensamento abstrato
O segundo problema significativo é a incapacidade fundamental da mente humana de trabalhar com informações abstratas complexas.
Ao processar informações "abstratas", o cérebro não opera com fluxos tão grandes de informações visuais que nossa visão fornece, mas está limitado a centenas de bits por segundo. E isso diz respeito não apenas à velocidade de obtenção de informações, mas também à velocidade de sua compreensão.
A capacidade de memória do cérebro é enorme, mas a memória de curto prazo de uma pessoa só pode conter cerca de sete objetos por vez.
Por que isso está acontecendo? Biologicamente, o homem ainda é um animal. O cérebro humano ainda é projetado para garantir a sobrevivência de um indivíduo e uma espécie, principalmente nas savanas selvagens. O cérebro humano não foi originalmente projetado para ler, digitar, trabalhar com abstrações complexas. Nossa visão é capaz de processar muito rapidamente grandes quantidades de informações visuais naturais - mas isso é necessário para perceber rapidamente predadores à espreita na floresta e outros perigos, além de encontrar uma variedade de alimentos; mas nossa velocidade de leitura é mais lenta que os primeiros modems produzidos nos anos 80 do século XX! E a velocidade de emissão de informações é ainda menor.
Assim como as pessoas são bípedes, mas o esqueleto humano ainda não está totalmente adaptado à postura ereta (daí muitas doenças do sistema músculo-esquelético) - da mesma forma, as pessoas são inteligentes, mas ainda não totalmente projetadas para o pensamento científico.
E este é o gargalo de nossa civilização, bloqueando nosso caminho para a Singularidade.
Imperfeição da natureza biológica do homem
A natureza biológica do homem também deixa sua marca.
Uma pessoa é caracterizada por fadiga, procrastinação, exaustão. O cérebro humano não pode resolver problemas científicos complexos 24 horas por dia. As pessoas precisam de descanso, distração, mudança de cenário. Nossos olhos também são propensos a fadiga, não podemos ler muito rápido e demais. As pessoas periodicamente querem dormir, podem ter dor de cabeça, são suscetíveis a doenças ... O
pico de nosso desenvolvimento cai entre os 20 e os 40 anos; antes disso - o período da infância, quando o cérebro é flexível, mas não há conhecimento suficiente nele; depois - um período de envelhecimento, quando força e saúde são cada vez menos a cada dia. E a maioria mergulha em questões e problemas familiares, ciência e progresso não estão mais interessados neles.
Campo de Batalha - Civilização
Enorme quantidade de conhecimento
Há muita informação. Nós, como civilização, temos um tremendo conhecimento, mas nossos recursos humanos não são suficientes, mesmo para simplesmente nos familiarizarmos com todo esse conhecimento; o volume moderno de informações é tão grande que é fisicamente impossível cobri-lo para uma pessoa em particular, mesmo em toda a sua vida; não leia, não ouça, não olhe, não perceba ...
Nossas bibliotecas estão cheias de livros, mas podemos ler esses livros? Existem 130 milhões de livros no mundo, mas você não pode ler nem um centésimo de um por cento desse número! Simplesmente não há vida humana suficiente para isso.
Existe uma quantidade enorme de conhecimento no mundo que simplesmente não está disponível - porque está enterrado em algum lugar, em toda essa pilha de informações. O resultado é duplicação e muito trabalho desnecessário que as pessoas costumam fazer sem nem mesmo se conhecerem.
Revolução da informação
Um dos componentes mais importantes da revolução científica e tecnológica, a revolução dos computadores, trouxe computadores e a Internet global para nossas vidas. Sem exagero, a Internet é uma inovação na mesma escala que o surgimento da escrita uma vez. Acredita-se que a humanidade tenha acumulado 2 trilhões de gigabytes de dados, e o volume anual de tráfego da Internet é de cerca de 3 zettabytes. Existem 4,54 bilhões de usuários da Internet, cada um dos quais gasta em média 7 horas por dia na Internet. São números fantásticos, mas o que temos na realidade?
Informações centradas no ser humano
A maioria das informações não tem valor para a Singularidade. Além disso, essas informações têm uma natureza fechada e não estruturada, pois, basicamente, apenas uma operação está disponível - copiar e enviar. A maior parte do tráfego - vídeo, áudio e imagens - são bolhas centradas no ser humano, com as quais um computador basicamente não pode fazer nada significativo.
Mas mesmo informações textuais simples permanecem obscuras para os computadores. Os mecanismos de pesquisa são os sistemas mais complexos, de fato, apenas muletas primitivas, adaptadas às consultas primitivas de texto humano.
O problema é que quase todas as informações do mundo são orientadas para as pessoas. As próprias pessoas com todas as suas falhas humanas, que consideramos acima.
Impresso e e-books são textos em linguagem humana. Imagens, áudio e vídeo são geralmente orientados para os órgãos humanos da visão e da audição, e para um computador geralmente são apenas uma mistura de bits. Toda essa informação está focada no cérebro humano, que herdou um tipo diferente de percepção.
Este é um problema enorme. O computador opera com terabytes de informação e não tem idéia sobre eles. Sim, os computadores facilitam o trabalho com informações especiais - como diagramas de conexão, plantas ou códigos-fonte do programa - mas eles não conseguem lidar com informações gerais. Principalmente, eles só podem nos divertir.
Ainda existe um enorme abismo entre homem e computador.
Avalanche de complexidade
Se considerarmos apenas informações científicas, então aqui estamos diante de outro problema: a enorme e incrível complexidade dos problemas científicos modernos. Os dias em que um gênio solitário poderia fazer descobertas científicas em laboratórios domésticos já se foram há muito tempo. A ciência moderna requer laboratórios profissionais, equipamentos sofisticados e ultra caros, como o Large Hadron Collider ou o interferômetro LIGO, e o trabalho bem coordenado de um grande número de profissionais. Isso é impossível sem o apoio de estados ou grandes corporações transnacionais.
Falando sobre a singularidade e as tarefas mais importantes do transumanismo - a vitória sobre a velhice e a morte e o controle da natureza biológica do homem, não podemos deixar de mencionar a enorme complexidade dos sistemas biológicos.
Uma molécula de DNA tem uma média de 100 bilhões de átomos. E uma célula biológica contém em média cerca de 100 trilhões de átomos. O comprimento de todas as moléculas de DNA de um conjunto duplo de cromossomos em uma célula humana é de aproximadamente 2m. O número de variantes de conformações de uma única molécula de uma proteína típica pode ser maior que o número de átomos no Universo (fonte: Introdução à Geral, Orgânica e Bioquímica).
Alguns exemplos de complexidade
É assim que o professor Mikhail Panteleev descreve a complexidade biológica
, . , , : , , . , . «» , .(fonte: derrotando a velhice, o câncer e os ataques cardíacos; Mikhail Panteleev sobre a complexidade biológica )
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Em 2005, funcionários do Laboratório Nacional Los Alamos conseguiram criar um modelo dinâmico do ribossomo, que sintetiza uma molécula de proteína. Foram necessários 768 microprocessadores para funcionar por 260 dias. Durante esse período, foi possível "fotografar" 20 milhões de quadros, refletindo apenas 2 nanossegundos da vida do ribossomo.
( fonte )
Em 2011, cientistas chineses criaram uma simulação do vírus H1N1 no nível atômico. O sistema GPU Mole-8.5, com mais de 2.200 GPUs NVIDIA Tesla instaladas, é capaz de simular 770 picossegundos por dia em etapas de tempo de integração de 1 femtossegundo para 300 milhões de átomos ou radicais.
(fonte )
Obviamente, nem sempre é aconselhável modelagem completa no nível atômico; na maioria dos casos práticos, você pode limitar-se a algumas aproximações. No entanto, a enorme complexidade dos sistemas biológicos se manifesta em níveis mais altos.
Por exemplo, em 2013, foram precisos 40 minutos para simular 1 segundo de operação de 1% do cérebro humano (1,73 bilhão de células nervosas e 10,4 trilhões de sinapses) em um cluster de 82.944 processadores de computador com 10 petaflops K.
( fonte )
E no projeto de simulação cerebralem 2018, um supercomputador moderno com um milhão de núcleos ARM9, capaz de processar 200 trilhões de operações por segundo, pode simular apenas um por cento do número total de neurônios em tempo real (1 bilhão, não 100 bilhões).
Sim, há progresso; e não tenho dúvidas de que em breve será possível simular uma bactéria desenvolvida no nível atômico, um organismo multicelular e todo o cérebro humano e muito mais; e se o poder computacional dos supercomputadores convencionais não for suficiente, os quânticos ajudarão. O problema é bem diferente: na transição da quantidade para a qualidade. Na construção de uma ponte, desde o nível de entendimento de uma pessoa (que não se tornará fundamentalmente mais inteligente) até aquelas quantidades inconcebivelmente enormes de informações que são mecanicamente processadas pelos supercomputadores modernos - sem qualquer entendimento da parte deles.
Em conclusão
Este artigo não revela nada de novo; de fato, esta é apenas uma introdução ao problema e uma perspectiva diferente de como alcançar a Singularidade.
Muito provavelmente, a singularidade tecnológica não surgirá por si só, como um simples resultado da transição espontânea de quantidade em qualidade, de enorme poder computacional em algum tipo de superinteligência, capaz de auto-aperfeiçoamento infinito. Parece que devemos fazer algum esforço dedicado para alcançar a Singularidade.. Quais? Este é um tópico separado, muito grande e complexo. Eu deliberadamente não incluí nenhuma menção de possíveis ações aqui (embora, é claro, eu tenha certas idéias sobre esse assunto) - caso contrário, não teria sido um artigo, mas um livro :) Mas espero que este artigo sirva como um tipo de introdução e um começo para pesquisas adicionais.