Entre futuristas y transhumanistas, la Singularidad Tecnológica es muy comentada y escrita. Se cree que este es un punto en el desarrollo cuando el desarrollo tecnológico se vuelve, en principio, incontrolable e irreversible, lo que genera cambios radicales en la naturaleza de la civilización humana. Por lo general, su aparición está asociada con el surgimiento de la tecnología de la inteligencia artificial fuerte, que puede mejorarse a sí misma, y finalmente puede entrar en la "reacción desenfrenada" de los ciclos de superación personal, creando en última instancia una superinteligencia que supera la inteligencia de toda la humanidad (wiki).
También se cree que estamos al borde de una singularidad. Eso es todo, queda esperar un par de décadas más, y sucederá. Sin embargo, todavía no hay una IA fuerte. Están surgiendo varias tecnologías nuevas, pero relativamente lentas. Las predicciones de los futuristas no tienen prisa por hacerse realidad, o incluso resultan ser sueños imposibles. Y todo lo que sucede parece que no sucederá nada especial, ni en la próxima década ni en el próximo siglo ... ¿Son en vano nuestras esperanzas? ¿Y podemos hacer algo para realmente acercar la Singularidad?
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Uno de los problemas clave es que a medida que avanzamos, la persona misma, el cerebro humano, su capacidad para recibir, procesar y emitir información se vuelve cada vez más un cuello de botella. La brecha entre las capacidades del cerebro humano y las tareas que deben resolverse para el movimiento del progreso se está ampliando rápidamente. El hombre es la criatura más inteligente del planeta, pero para resolver las supertaskas científicas modernas, nos encontramos cada vez más con el cuello de botella de la mente humana: una velocidad demasiado baja para recibir, procesar y emitir información.
Órganos sensoriales
Una persona recibe información del mundo exterior con la ayuda de al menos 6 sentidos (vista, oído, gusto, olfato, tacto, aparato vestibular). De estos órganos, solo dos están involucrados en la obtención de información abstracta y el intercambio de información abstracta (vista y oído (y en parte táctil, por ejemplo, Braille para ciegos).
El canal más amplio para obtener información es la visión. Se cree que con la ayuda de nuestros ojos recibimos aproximadamente el 80% de toda la información. Según estimaciones aproximadas, la resolución de la retina de cada ojo es de aproximadamente 120-140 megapíxeles, la frecuencia de percepción es de aproximadamente 25 fotogramas por segundo. Desde el punto de vista de las tecnologías modernas, estas son tasas extremadamente altas (puede estimar la transmisión de video en aproximadamente 6 gigapíxeles por segundo). No encontrará cámaras de video con tal resolución a la venta: si existen tales cámaras, en copias individuales, cuestan mucho dinero y se usan exclusivamente para tareas de investigación.
La audiencia nos proporciona aproximadamente el 16% de toda la información. El oído humano es capaz de percibir señales con frecuencias de 16 a 20,000 Hz y en un rango suficientemente amplio de amplitudes, desde 0 hasta el "umbral de dolor" 120..140 dB. Además, los impulsos de sonido que se reemplazan entre sí con una frecuencia de más de 16 Hz, lo percibimos como un sonido continuo. Sin embargo, a diferencia de la visión, la audición es casi "unidimensional", por lo que la cantidad de información que ingresa al cerebro desde los órganos auditivos es algo menor que la de los órganos de la visión.
Cerebro
El cerebro está formado por aproximadamente 100 mil millones de neuronas. En comparación, los últimos procesadores tienen alrededor de 2 mil millones de transistores, y un transistor es una estructura mucho más simple que una neurona. Sin embargo, la velocidad de transmisión de los impulsos nerviosos entre las neuronas es baja: de 0,5 a 120 metros por segundo. En promedio, 10 pulsos por segundo pasan a través de una sinapsis, es decir La frecuencia de funcionamiento es de unos 10Hz. Esto es extremadamente bajo en comparación con las frecuencias de gigahercios de los procesadores modernos.
Las increíbles capacidades del cerebro son proporcionadas solo por un paralelismo sin precedentes: a diferencia de un único procesador con solo unos pocos núcleos, una gran cantidad de neuronas trabajan en el cerebro simultáneamente. El cuerpo de una neurona puede tener hasta 5.000 sinapsis, y si se tiene en cuenta la cantidad total de neuronas, aunque no todas están involucradas, existe un enorme poder de cómputo.
Según los científicos, la capacidad de memoria de nuestro cerebro es de aproximadamente 1 petabyte de información (por ejemplo, el motor de búsqueda de Google procesa aproximadamente 24 petabytes de datos por día).
Al mismo tiempo, el cerebro humano consume solo 25 vatios de energía, de acuerdo con este parámetro puede llamarse el dispositivo informático más eficiente en la Tierra.
Canales de E / S
Sin embargo, no importa cuán poderoso sea el cerebro, todo este poder está literalmente encerrado en el cráneo. El primer problema es la rapidez con que una persona puede intercambiar información abstracta (principalmente textual) con el mundo exterior.
Comencemos con una vista
La velocidad de lectura promedio de una persona es de 200 a 250 palabras por minuto (para inglés), 128-180 palabras por minuto (para ruso), dependiendo del idioma (datos para idiomas no jeroglíficos).
En símbolos, la velocidad promedio es de 1500 símbolos por minuto. Si convencionalmente tomamos un carácter por un byte (en la literatura científica y técnica, en la que estamos interesados principalmente, generalmente hay más caracteres diferentes que en la ficción, pero, sin embargo, en lenguajes no jeroglíficos encajamos aproximadamente en un byte), entonces obtenemos un canal de 200 bit / seg. ¡Es más lento que los primeros módems!
La tecnología de lectura rápida no aumenta mucho esta velocidad. Por ejemplo, el presidente de los Estados Unidos, John F. Kennedy, podía leer a una velocidad de aproximadamente 1200 palabras por minuto, lo que equivale a aproximadamente 800 bps.
Velocidad de percepción del habla humana
La investigación ha demostrado que la velocidad óptima del habla para leer audiolibros en inglés es de entre 150 y 160 palabras por minuto. Para una conversación personal: 190 palabras por minuto. Como puede ver, la velocidad corresponde aproximadamente a la velocidad de lectura, por lo que el uso del canal de audio no agrega ninguna ventaja especial.
Y si una persona siempre puede mirar y escuchar (si no está durmiendo), entonces el trabajo con información textual es una tarea más difícil. De hecho, ¿puedes leer todo el tiempo, especialmente si no es una novela de aventuras emocionante, sino una literatura científica o técnica difícil de entender?
Velocidad de salida de información
La situación es aún peor con el canal para la salida de información abstracta del cerebro al mundo exterior. El método más común en el mundo moderno es escribir en un teclado de computadora. ¡La velocidad de escritura promedio es de 200 caracteres por minuto, lo que corresponde a solo 27 bps! Quizás los programas de reconocimiento de voz ayudarían un poco aquí; después de todo, la velocidad del habla en promedio corresponde a la velocidad de la percepción del habla, que es más que la velocidad de la escritura.
Todo esto es bastante bueno para una vida cotidiana simple, como la vida de nuestros antepasados evolutivos, los primates, y es bastante adecuado para una vida de calidad para muchas generaciones de personas; pero no tan bueno para los objetivos de Singularity.
Pensamiento abstracto
El segundo problema importante es la incapacidad fundamental de la mente humana para trabajar con información abstracta compleja.
Cuando se procesa información "abstracta", el cerebro no opera con flujos tan enormes de información visual entrante que proporciona nuestra vista, sino que se limita a cientos de bits por segundo. Y esto concierne no solo a la velocidad de obtención de información, sino también a la velocidad de su comprensión.
La capacidad de memoria del cerebro es enorme, pero la memoria a corto plazo de una persona solo puede contener alrededor de siete objetos a la vez.
¿Por qué está pasando esto? Biológicamente, el hombre sigue siendo un animal. El cerebro humano todavía está diseñado para garantizar la supervivencia de un individuo y una especie, principalmente en la sabana salvaje. El cerebro humano no fue diseñado originalmente para leer, escribir, trabajar con abstracciones complejas. Nuestra visión es capaz de procesar muy rápidamente grandes cantidades de información visual natural, pero esto es necesario para notar rápidamente a los depredadores que acechan en la jungla y otros peligros, así como para encontrar una variedad de alimentos; ¡pero nuestra velocidad de lectura es más lenta que los primeros módems producidos en los años 80 del siglo XX! Y la velocidad de emisión de información es aún menor.
Al igual que las personas son bípedas, pero el esqueleto humano todavía no está completamente adaptado a la postura erguida (de ahí muchas enfermedades del sistema musculoesquelético); de manera similar, las personas son inteligentes, pero aún no están completamente diseñadas para el pensamiento científico.
Y este es el cuello de botella de nuestra civilización, bloqueando nuestro camino hacia la Singularidad.
Imperfección de la naturaleza biológica del hombre.
La naturaleza biológica del hombre también deja su huella.
Una persona se caracteriza por fatiga, procrastinación, agotamiento. El cerebro humano no puede resolver problemas científicos complejos las 24 horas del día. La gente necesita descanso, distracción, cambio de escenario. Nuestros ojos también son propensos a la fatiga, no podemos leer demasiado rápido y demasiado. Las personas periódicamente quieren dormir, pueden tener dolor de cabeza, son susceptibles a las enfermedades ... El
pico de nuestro desarrollo cae en la edad de 20-40 años; antes de eso: el período de la infancia, cuando el cerebro es flexible, pero no tiene suficiente conocimiento; después: un período de envejecimiento, cuando la fuerza y la salud son cada vez menos cada día. Y la mayoría se sumerge en asuntos y problemas familiares, la ciencia y el progreso ya no están interesados en ellos.
Campo de batalla - Civilización
Enorme cantidad de conocimiento
Hay demasiada información Nosotros, como civilización, tenemos un conocimiento tremendo, pero nuestros recursos humanos no son suficientes, incluso para simplemente conocer todo este conocimiento; el volumen moderno de información es tan grande que es físicamente imposible cubrirlo para una persona en particular, incluso en toda su vida; no lea, no escuche, no mire, no se dé cuenta ...
Nuestras bibliotecas están llenas de libros, pero ¿podemos leer estos libros? Hay 130 millones de libros en el mundo, ¡pero no puedes leer ni la centésima parte de ese número! Simplemente no hay suficiente vida humana para esto.
Hay una gran cantidad de conocimiento en el mundo que simplemente no está disponible, porque está enterrado en algún lugar, en todo este montón de información. El resultado es la duplicación y una gran cantidad de trabajo innecesario que las personas suelen realizar sin siquiera conocerse entre sí.
Revolución de la información
Uno de los componentes más importantes de la revolución científica y tecnológica, la revolución informática, ha traído las computadoras y el Internet global a nuestras vidas. Sin exagerar, Internet es un gran avance en la misma escala que la aparición de la escritura una vez. Se cree que la humanidad ha acumulado 2 billones de gigabytes de datos, y el volumen anual de tráfico de Internet es de aproximadamente 3 zettabytes. Hay 4.54 mil millones de usuarios de Internet, cada uno de los cuales pasa un promedio de 7 horas al día en Internet. Estos son números fantásticos, pero ¿qué tenemos en realidad?
Información centrada en el ser humano
La mayor parte de la información no tiene valor para la Singularidad. Además, esta información tiene una naturaleza cerrada y no estructurada, ya que, básicamente, solo hay una operación disponible: copiar y enviar. La mayor parte del tráfico (video, audio e imágenes) son blobs centrados en el ser humano con los que una computadora básicamente no puede hacer nada significativo.
Pero incluso la información textual simple sigue siendo oscura para las computadoras. Los motores de búsqueda son los sistemas más complejos, de hecho, solo muletas primitivas, adaptadas a consultas de texto humano primitivas.
El problema es que casi toda la información del mundo está orientada a las personas. Las mismas personas con todos sus defectos humanos, que hemos considerado anteriormente.
Impresos y libros electrónicos son texto en lenguaje humano. Las imágenes, el audio y el video generalmente están orientados hacia los órganos humanos de la vista y el oído, y para una computadora generalmente son solo una mezcla de bits. Toda esta información se centra en el cerebro humano, que ha heredado un tipo diferente de percepción.
Este es un gran problema. La computadora funciona con terabytes de información y no tiene idea de ellos. Sí, las computadoras nos facilitan trabajar con información especial, como diagramas de cableado, planos o códigos fuente de programas, pero no pueden manejar información general. Principalmente solo pueden entretenernos.
Todavía hay un gran abismo entre el hombre y la computadora.
Avalancha de complejidad
Si consideramos solo la información científica, entonces aquí nos enfrentamos con otro problema: la enorme e increíble complejidad de los problemas científicos modernos. Los días en que el genio solitario podía hacer descubrimientos científicos en los laboratorios caseros han quedado atrás. La ciencia moderna requiere laboratorios profesionales, equipos sofisticados y ultra costosos, como el Gran Colisionador de Hadrones o el interferómetro LIGO, y el trabajo bien coordinado de una gran cantidad de profesionales. Esto es imposible sin el apoyo de los estados o las grandes corporaciones transnacionales.
Hablando de la singularidad y las tareas más importantes del transhumanismo: la victoria sobre la vejez y la muerte y el control de la naturaleza biológica del hombre, no se puede dejar de mencionar la enorme complejidad de los sistemas biológicos.
Una molécula de ADN tiene un promedio de 100 mil millones de átomos. Y una célula biológica contiene en promedio alrededor de 100 billones de átomos. La longitud de todas las moléculas de ADN de un conjunto doble de cromosomas en una célula humana es de aproximadamente 2 m. El número de variantes de conformaciones de una sola molécula de una proteína típica puede ser mayor que el número de átomos en el Universo (fuente: Introducción a General, Orgánica y Bioquímica).
Algunos ejemplos de complejidad.
Así describe el profesor Mikhail Panteleev la complejidad biológica
, . , , : , , . , . «» , .(fuente: Derrotando la vejez, el cáncer y los ataques cardíacos; Mikhail Panteleev sobre la complejidad biológica )
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En 2005, los empleados del Laboratorio Nacional de Los Alamos lograron crear un modelo dinámico del ribosoma, que sintetiza una molécula de proteína. Se necesitaron 768 microprocesadores para funcionar durante 260 días. Durante este tiempo, fue posible "disparar" 20 millones de fotogramas, reflejando solo 2 nanosegundos de la vida del ribosoma.
( fuente )
En 2011, los científicos chinos crearon una simulación del virus H1N1 a nivel atómico. El sistema GPU Mole-8.5, con más de 2,200 GPU NVIDIA Tesla instaladas, es capaz de simular 770 picosegundos por día en pasos de tiempo de integración de 1 femtosegundo para 300 millones de átomos o radicales.
(fuente )
Por supuesto, el modelado completo a nivel atómico no siempre es aconsejable; En la mayoría de los casos prácticos, puede limitarse a algunas aproximaciones. Sin embargo, la enorme complejidad de los sistemas biológicos se manifiesta en niveles superiores.
Por ejemplo, en 2013, tardó 40 minutos en simular 1 segundo de operación del 1% del cerebro humano (1,73 billones de células nerviosas y 10,4 billones de sinapsis) en un grupo de 82,944 procesadores de computadora de 10 petaflops K.
( fuente )
Y en el proyecto de simulación cerebralEn 2018, una supercomputadora moderna con un millón de núcleos ARM9 capaces de procesar 200 billones de operaciones por segundo puede simular solo el uno por ciento del número total de neuronas en tiempo real (mil millones, no 100 mil millones).
Sí, hay progreso; y no tengo dudas de que muy pronto será posible modelar una bacteria en toda regla a nivel atómico, y un organismo multicelular, y todo el cerebro humano, y mucho más; y si la potencia informática de las supercomputadoras convencionales no es suficiente, las cuánticas ayudarán. El problema es bastante diferente: en la transición de la cantidad a la calidad. Al construir un puente desde el nivel de comprensión de una persona (que no se volverá fundamentalmente más inteligente) a esas cantidades inconcebiblemente grandes de información que son procesadas mecánicamente por las supercomputadoras modernas, sin ninguna comprensión de su parte.
En conclusión
Este artículo no revela nada nuevo; de hecho, esto es solo una introducción al problema y una perspectiva diferente sobre cómo lograr la Singularidad.
Lo más probable es que la singularidad tecnológica no surja por sí sola, como resultado simple de la transición espontánea de la cantidad a la calidad, de la enorme potencia informática en algún tipo de superinteligencia capaz de superarse sin cesar. Parece que debemos poner un esfuerzo dedicado para lograr la Singularidad.. ¿Cuáles? Este es un tema aparte, muy amplio y complejo. Deliberadamente no incluí ninguna mención de posibles acciones aquí (aunque, por supuesto, tengo ciertas ideas sobre este asunto); de lo contrario, no habría sido un artículo, sino un libro :) Pero espero que este artículo sirva como una especie de introducción y un comienzo para futuras investigaciones.