Parmi les futuristes et les transhumanistes, la singularité technologique est beaucoup parlée et écrite. On pense qu'il s'agit d'un point de développement où le développement technologique devient, en principe, incontrôlable et irréversible, ce qui génère des changements radicaux dans la nature de la civilisation humaine. Habituellement, son apparition est associée à l'émergence de la technologie de l'intelligence artificielle forte, qui est capable de s'améliorer - et peut finalement entrer dans la «réaction débridée» des cycles d'auto-amélioration, créant finalement une superintelligence qui surpasse l'intelligence de toute l'humanité (wiki).
On pense également que nous sommes au bord d'une singularité. Cela à peu près, il reste à attendre encore quelques décennies, et cela se produira. Cependant, il n'y a pas encore d'intelligence artificielle forte. Diverses nouvelles technologies émergent, mais relativement lentement. Les prédictions des futuristes ne sont pas pressées de se réaliser, ni même de devenir des chimères. Et tout ce qui se passe semble que rien de spécial ne se produira - ni dans la prochaine décennie, ni dans le siècle prochain ... Nos espoirs sont-ils vains? Et pouvons-nous faire quelque chose pour vraiment rapprocher la Singularité?
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L'un des principaux problèmes est qu'au fur et à mesure que nous avançons, la personne elle-même, le cerveau humain, sa capacité à recevoir, traiter et diffuser des informations deviennent de plus en plus un goulot d'étranglement. L'écart entre les capacités du cerveau humain et les tâches à résoudre pour le mouvement du progrès se creuse rapidement. L'homme est la créature la plus intelligente de la planète, mais pour résoudre les supertâches scientifiques modernes, nous nous heurtons de plus en plus au goulot d'étranglement de l'esprit humain: la vitesse de réception, de traitement et de diffusion des informations est trop faible.
Organes sensoriels
Une personne reçoit des informations du monde extérieur à l'aide d'au moins 6 sens (vue, audition, goût, odorat, toucher, appareil vestibulaire). Parmi ces organes, seuls deux sont impliqués dans l'obtention d'informations abstraites et l'échange d'informations abstraites - la vue et l'ouïe (et en partie le toucher - par exemple, le braille pour les aveugles).
Le canal le plus large pour obtenir des informations est la vision. On pense qu'avec l'aide de nos yeux, nous recevons environ 80% de toutes les informations. Selon des estimations approximatives, la résolution de la rétine de chaque œil est d'environ 120-140 mégapixels, la fréquence de perception est d'environ 25 images par seconde. Du point de vue des technologies modernes, ce sont des débits extrêmement élevés (vous pouvez estimer le flux vidéo à environ 6 gigapixels par seconde). Vous ne trouverez pas de caméras vidéo avec une telle résolution en vente - si de telles caméras existent, alors en copies uniques, elles coûtent beaucoup d'argent et sont utilisées exclusivement pour des tâches de recherche.
L'audition nous fournit environ 16% de toutes les informations. L'oreille humaine est capable de percevoir des signaux avec des fréquences de 16 à 20 000 Hz et dans une gamme d'amplitudes suffisamment large - de 0 au "seuil de douleur" 120..140 dB. Aussi, les impulsions sonores se remplaçant mutuellement par une fréquence supérieure à 16 Hz, nous les percevons comme un son continu. Cependant, contrairement à la vision, l'audition est presque «unidimensionnelle», de sorte que la quantité d'informations entrant dans le cerveau à partir des organes auditifs est légèrement inférieure à celle des organes de la vision.
Cerveau
Le cerveau est composé d'environ 100 milliards de neurones. En comparaison, les derniers processeurs ont environ 2 milliards de transistors, et un transistor est une structure beaucoup plus simple qu'un neurone. Cependant, la vitesse de transmission de l'influx nerveux entre neurones est faible: de 0,5 à 120 mètres par seconde. En moyenne, 10 impulsions par seconde traversent une synapse, c'est-à-dire la fréquence de fonctionnement est d'environ 10 Hz. C'est extrêmement faible par rapport aux fréquences gigahertz des processeurs modernes.
Les capacités incroyables du cerveau ne sont fournies que par un parallélisme sans précédent - contrairement à un seul processeur avec seulement quelques cœurs, un grand nombre de neurones travaillent simultanément dans le cerveau. Le corps d'un neurone peut avoir jusqu'à 5000 synapses, et si vous prenez en compte le nombre total de neurones, même si tous ne sont pas impliqués, la puissance de calcul est énorme.
Selon les scientifiques, la capacité de mémoire de notre cerveau est d'environ 1 pétaoctet d'informations (par exemple, le moteur de recherche Google traite environ 24 pétaoctets de données chaque jour).
Dans le même temps, le cerveau humain ne consomme que 25 watts d'énergie, selon ce paramètre, il peut être appelé le dispositif informatique le plus efficace sur Terre.
Canaux d'E / S
Cependant, quelle que soit la puissance du cerveau, toute cette puissance est littéralement enfermée dans le crâne. Le premier problème est la rapidité avec laquelle une personne est capable d'échanger des informations abstraites (principalement textuelles) avec le monde extérieur.
Commençons par une vue
La vitesse moyenne de lecture d'une personne est de 200 à 250 mots par minute (pour l'anglais), 128-180 mots par minute (pour le russe), selon la langue (données pour les langues non hiéroglyphiques).
Dans les symboles, la vitesse moyenne est de 1500 symboles par minute. Si nous prenons classiquement un caractère pour un octet (dans la littérature scientifique et technique, qui nous intéresse principalement, il y a généralement plus de caractères différents que dans la fiction, mais néanmoins dans les langues non hiéroglyphiques nous rentrons approximativement dans un octet), alors nous obtenons un canal de 200 bit / sec. C'est plus lent que les tout premiers modems!
La technologie de lecture rapide n'augmente pas beaucoup cette vitesse. Par exemple, le président américain John F. Kennedy pouvait lire à une vitesse d'environ 1 200 mots par minute, ce qui équivaut à environ 800 bps.
Vitesse de perception de la parole humaine
Des recherches ont montré que la vitesse de parole optimale pour lire des livres audio en anglais se situe entre 150 et 160 mots par minute. Pour une conversation personnelle - 190 mots par minute. Comme vous pouvez le voir, la vitesse correspond à peu près à la vitesse de lecture, donc l'utilisation du canal audio n'ajoute aucun avantage particulier.
Et si une personne peut toujours simplement regarder et écouter (si elle ne dort pas), alors travailler avec des informations textuelles est une tâche plus difficile. En effet, pouvez-vous lire tout le temps, surtout s'il ne s'agit pas d'un roman d'aventure passionnant, mais d'une littérature scientifique ou technique difficile à comprendre?
Vitesse de sortie des informations
La situation est encore pire avec le canal de sortie d'informations abstraites du cerveau vers le monde extérieur. La méthode la plus courante dans le monde moderne consiste à taper sur un clavier d'ordinateur. La vitesse de frappe moyenne est de 200 caractères par minute, ce qui correspond à seulement 27 bps! Peut-être que les programmes de reconnaissance vocale aideraient un peu ici - après tout, la vitesse de la parole correspond en moyenne à la vitesse de perception de la parole, qui est plus que la vitesse de frappe.
Tout cela est assez bon pour une vie quotidienne simple, comme la vie de nos ancêtres évolutionnaires - les primates, et convient tout à fait à une vie de qualité pour de nombreuses générations de personnes; mais pas si bon pour les objectifs Singularity.
La pensée abstraite
Le deuxième problème important est l'incapacité fondamentale de l'esprit humain à travailler avec des informations abstraites complexes.
Lors du traitement d'informations "abstraites", le cerveau ne fonctionne pas avec des flux d'informations visuelles entrantes aussi énormes que notre vue fournit, mais il est limité à quelques centaines de bits par seconde. Et cela concerne non seulement la vitesse d'obtention de l'information, mais aussi la vitesse de sa compréhension.
La capacité de mémoire du cerveau est énorme, mais la mémoire à court terme d'une personne ne peut contenir qu'environ sept objets à la fois.
Pourquoi cela arrive-t-il? Biologiquement, l'homme est encore un animal. Le cerveau humain est toujours conçu pour assurer la survie d'un individu et d'une espèce, principalement dans la savane sauvage. Le cerveau humain n'a pas été conçu à l'origine pour lire, taper, travailler avec des abstractions complexes. Notre vision est capable de traiter très rapidement d'énormes quantités d'informations visuelles naturelles - mais cela est nécessaire pour remarquer rapidement les prédateurs qui se cachent dans la jungle et d'autres dangers, ainsi que pour trouver une variété de nourriture; mais notre vitesse de lecture est plus lente que les tout premiers modems produits dans les années 80 du 20e siècle! Et la vitesse de diffusion des informations est encore moindre.
Tout comme les gens sont bipèdes, mais le squelette humain n'est toujours pas totalement adapté à la posture droite (d'où de nombreuses maladies du système musculo-squelettique) - de même, les gens sont intelligents, mais pas encore entièrement conçus pour la pensée scientifique.
Et c'est le goulot d'étranglement de notre civilisation, bloquant notre chemin vers la Singularité.
Imperfection de la nature biologique de l'homme
La nature biologique de l'homme laisse également sa marque.
Une personne est caractérisée par la fatigue, la procrastination, l'épuisement. Le cerveau humain ne peut pas résoudre des problèmes scientifiques complexes 24 heures sur 24. Les gens ont besoin de repos, de distraction, de changement de décor. Nos yeux sont également sujets à la fatigue, nous ne pouvons pas lire trop vite et trop. Les gens ont périodiquement envie de dormir, ils peuvent avoir mal à la tête, ils sont sensibles aux maladies ... Le
pic de notre développement tombe entre 20 et 40 ans; avant cela - la période de l'enfance, lorsque le cerveau est flexible, mais qu'il n'y a pas suffisamment de connaissances; après - une période de vieillissement, où la force et la santé sont de moins en moins chaque jour. Et la majorité plonge dans les affaires et les problèmes familiaux, la science et le progrès ne s'y intéressent plus.
Battlefield - Civilisation
Une énorme quantité de connaissances
Il y a trop d'informations. Nous, en tant que civilisation, avons des connaissances considérables, mais nos ressources humaines ne sont pas suffisantes, même pour simplement se familiariser avec toutes ces connaissances; le volume moderne d'informations est si énorme qu'il est physiquement impossible de le couvrir pour une personne en particulier, même pendant toute sa vie; ne lisez pas, n'écoutez pas, ne regardez pas, ne réalisez pas ...
Nos bibliothèques sont pleines de livres, mais pouvons-nous lire ces livres? Il y a 130 millions de livres dans le monde, mais vous ne pouvez pas lire même un centième de pour cent de ce nombre! Il n'y a tout simplement pas assez de vie humaine pour cela.
Il y a une énorme quantité de connaissances dans le monde qui ne sont tout simplement pas disponibles - parce qu'elles sont enterrées quelque part, dans tout ce tas d'informations. Le résultat est une duplication et beaucoup de travail inutile que les gens font souvent sans même se connaître.
Révolution de l'information
L'une des composantes les plus importantes de la révolution scientifique et technologique, la révolution informatique, a introduit les ordinateurs et l'Internet mondial dans nos vies. Sans exagération, Internet est une percée à la même échelle que l'émergence de l'écriture une fois. On pense que l'humanité a accumulé 2 billions de gigaoctets de données et que le volume annuel du trafic Internet est d'environ 3 zettaoctets. Il y a 4,54 milliards d'internautes, dont chacun passe en moyenne 7 heures par jour sur Internet. Ce sont des chiffres fantastiques, mais qu'avons-nous en réalité?
Informations centrées sur l'humain
La plupart des informations n'ont aucune valeur pour la singularité. De plus, ces informations ont un caractère fermé et non structuré, car, fondamentalement, une seule opération est disponible: la copie et l'envoi. La plupart du trafic - vidéo, audio et images - est constitué de blobs centrés sur l'homme avec lesquels un ordinateur ne peut rien faire de significatif.
Mais même de simples informations textuelles restent obscures pour les ordinateurs. Les moteurs de recherche sont les systèmes les plus complexes, en fait, seulement des béquilles primitives, adaptées aux requêtes de texte humain primitives.
Le problème est que presque toutes les informations dans le monde sont axées sur les personnes. Les personnes mêmes avec tous leurs défauts humains, que nous avons examinés ci-dessus.
Les livres imprimés et électroniques sont des textes en langage humain. Les images, l'audio et la vidéo sont généralement orientés vers les organes humains de la vue et de l'ouïe, et pour un ordinateur ne sont généralement qu'un fouillis de bits. Toutes ces informations sont concentrées sur le cerveau humain, qui a hérité d'un autre type de perception.
Ceci est un énorme problème. L'ordinateur fonctionne avec des téraoctets d'informations et n'en a aucune idée. Oui, les ordinateurs nous permettent de travailler plus facilement avec des informations spéciales - telles que des schémas de câblage, des plans ou des codes source de programme - mais ils ne peuvent pas gérer les informations générales. La plupart du temps, ils ne peuvent que nous divertir.
Il y a encore un énorme gouffre entre l'homme et l'ordinateur.
Avalanche de complexité
Si nous ne considérons que les informations scientifiques, nous sommes ici confrontés à un autre problème: l'énorme et incroyable complexité des problèmes scientifiques modernes. L'époque où un génie solitaire pouvait faire des découvertes scientifiques dans les laboratoires à domicile est révolue depuis longtemps. La science moderne nécessite des laboratoires professionnels, des équipements sophistiqués et ultra-coûteux comme le Large Hadron Collider ou l'interféromètre LIGO, et le travail bien coordonné d'un grand nombre de professionnels. Cela est impossible sans le soutien des États ou des grandes sociétés transnationales.
Parlant de la singularité et des tâches les plus importantes du transhumanisme - la victoire sur la vieillesse et la mort et la maîtrise de la nature biologique de l'homme, on ne peut manquer de mentionner l'énorme complexité des systèmes biologiques.
Une molécule d'ADN a en moyenne 100 milliards d'atomes. Et une cellule biologique contient en moyenne environ 100 trillions d'atomes. La longueur de toutes les molécules d'ADN d'un double jeu de chromosomes dans une cellule humaine est d'environ 2 m. Le nombre de variantes de conformations d'une seule molécule d'une protéine typique peut être supérieur au nombre d'atomes dans l'Univers (source: Introduction to General, Organic and Biochemistry).
Quelques exemples de complexité
C'est ainsi que le professeur Mikhail Panteleev décrit la complexité biologique
, . , , : , , . , . «» , .(source: Vaincre la vieillesse, le cancer et les crises cardiaques; Mikhail Panteleev sur la complexité biologique )
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En 2005, les employés du Laboratoire national de Los Alamos ont réussi à créer un modèle dynamique du ribosome, qui synthétise une molécule protéique. Il a fallu 768 microprocesseurs pour fonctionner pendant 260 jours. Pendant ce temps, il était possible de «tirer» 20 millions d'images, reflétant seulement 2 nanosecondes de la vie du ribosome.
( source )
En 2011, des scientifiques chinois ont créé une simulation du virus H1N1 au niveau atomique. Le système GPU Mole-8.5, avec plus de 2200 GPU NVIDIA Tesla installés, est capable de simuler 770 picosecondes par jour en pas de temps d'intégration de 1 femtoseconde pour 300 millions d'atomes ou de radicaux.
(source )
Bien entendu, une modélisation complète au niveau atomique n'est pas toujours souhaitable; dans la plupart des cas pratiques, vous pouvez vous limiter à quelques approximations. Cependant, l'énorme complexité des systèmes biologiques se manifeste à des niveaux plus élevés.
Par exemple, en 2013, il a fallu 40 minutes pour simuler 1 seconde de fonctionnement de 1% du cerveau humain (1,73 milliard de cellules nerveuses et 10,4 billions de synapses) sur un cluster de 82944 processeurs informatiques de 10 pétaflops K.
( source )
Et dans le projet de simulation cérébraleen 2018, un supercalculateur moderne avec un million de cœurs ARM9 capables de traiter 200 billions d'opérations par seconde ne peut simuler qu'un pour cent du nombre total de neurones en temps réel (1 milliard, pas 100 milliards).
Oui, il y a des progrès; et je n'ai aucun doute qu'il sera bientôt possible de modéliser une bactérie à part entière au niveau atomique, et un organisme multicellulaire, et tout le cerveau humain, et bien plus encore; et si la puissance de calcul des supercalculateurs conventionnels ne suffit pas, les quantiques aideront. Le problème est assez différent: dans le passage de la quantité à la qualité. En construisant un pont, du niveau de compréhension d'une personne (qui ne deviendra pas fondamentalement plus intelligente) à ces quantités incroyablement énormes d'informations qui sont traitées mécaniquement par les supercalculateurs modernes - sans aucune compréhension de leur part.
En conclusion
Cet article ne révèle rien de nouveau; en fait, ce n'est qu'une introduction au problème et une perspective différente sur la manière d'atteindre la singularité.
Très probablement, la singularité technologique ne se produira pas d'elle-même, comme un simple résultat de la transition spontanée de la quantité en qualité, d'une énorme puissance de calcul en une sorte de superintelligence capable de s'améliorer sans cesse. Il semble que nous devons déployer des efforts dévoués pour atteindre la Singularité.. Lesquels? Il s'agit d'un sujet distinct, très vaste et complexe. Je n'ai délibérément inclus aucune mention d'actions possibles ici (même si bien sûr j'ai certaines réflexions à ce sujet) - sinon cela n'aurait pas été un article, mais un livre :) Mais j'espère que cet article servira comme une sorte d'introduction et de début pour de nouvelles recherches.