КОМПЬЮТЕРЫ И ИНТЕРНЕТ (последнее)
Павел Прудков о гипермоделировании и "Матрице"
Актуальные публикации по вопросам современных информационых технологий и развития компьютерных сетей, систем массовой коммуникации, электронно-вычислительной техники.
Виртуальная реальность вещь полезная, но может стать опасной, о чем всем известно по фильму "Матрица" и ему подобным.
Когда смотришь серии этого фильма, основанного на предположении о том, что компьютерное моделирование вместе с подсоединением компьютера к мозгу, вероятно, может создать в мозге копию мира, неотличимую от реальности, то в голову приходит идея о том, почему нужно останавливаться на моделировании внешнего мира, почему бы не смоделировать дополнительно к нему и внутренний мир человека.
Если развивать эту идею, то нетрудно дойти до того, что, может быть, мы все существуем не в реальности, а только внутри какой-то программы, работающей на чьём-то супер-суперкомпьютере.
Хотя по поводу виртуальной реальности и компьютерного моделирования написаны горы разных трудов, такая гипотеза, кажется, никем не обсуждалась.
Мысль, что все люди и мир вокруг них — это только компьютерная модель кажется совершенно дикой и безумной, но в ней есть что-то захватывающее и притягательное.Далее я пытаюсь размышлять о том, можно ли это сделать вообще, в смысле — какие для этого нужны вычислительные мощности, а также какова вероятность того, что все люди — только модели, и что это может значить для человеческой жизни и философии.
Поскольку каждому человеку присуще сознание, то моделирование внутреннего мира означает моделирование сознания. Никто точно не скажет, что это такое и откуда берётся, но существует бесчисленное количество фактов в пользу того, что сознание, психика связаны с функционированием мозга, хотя почему и для чего из химических и электрических процессов в мозге возникает сознание, нейрофизиологи и психологи сказать не могут.
Наука, таким образом, всё ещё исходит из марксистского определения, что "сознание — это свойство высокоорганизованной материи". Но тогда возможно будет смоделировать на компьютере "кусок" такой материи, то есть — человеческий мозг, то внутри компьютера автоматически возникнет сознание.Современная наука не может ни принять, ни отвергнуть такую гипотезу.
Мозг человека состоит из примерно ста миллиардов (10^11) нейронов, каждый из которых соединён с другими нейронами (10^4) синапсами, нейроны могут разряжаться с частотой 1 тысяча герц [1].
Всего получается 10^18 операций в секунду, эта оценка не учитывает наличие в мозге других клеток, сложность процессов внутри синапсов и нейронов и так далее.Но с другой стороны, мозг — очень избыточная система, и вряд ли все эти нейроны и синапсы необходимы для поддержания сознания, поэтому полученная оценка, вероятно, в меру реалистична.
Для моделирования сознания 10 миллиардов людей требуется тогда 10^28 операций в секунду.
Кроме людей нужно моделировать и мир вокруг них. Это можно сделать с ограниченной точностью, например, моделируя вещи не на уровне микромира, как состоящие из отдельных молекул, атомов и тому подобного, а на уровне макромира, исходя из законов прочности, гидродинамики и так далее.
Атомы и молекулы можно "подставлять", когда они будут требоваться учёным для проверки их гипотез.
Аналогично, планеты можно моделировать в "общем виде", создавая детали, когда до них доберутся спутники или космонавты.
Сколько на это требуется вычислительной мощности, определить довольно трудно, но добавим еще 10^12 операций в секунду.
Всего получается 10^40. Чтобы оценить, когда компьютеры научатся работать так быстро, воспользуемся старым добрым "законом Мура", который гласит, что скорость работы компьютеров удваивается каждые два года или увеличивается в тысячу раз за 20 лет.секунду, следовательно, они достигнут нужной скорости через 190-200 лет. Не так уж и долго ждать.
Можно оценить и размер такого гиперкомпьютера, исходя из того, что современный суперкомпьютер — это куб со стороной 1 метр. Тогда суперкомпьютер будущего будет кубом со стороной 1 миллион километров, больше Солнца!
Вряд ли даже через 200 лет человечество сможет строить конструкции таких размеров, с другой стороны следует учесть прогресс в миниатюризации, который вероятно сможет уменьшить полученную величину во много раз.
Хотя полученные оценки для мощности и размеров гиперкомпьютера находятся очень далеко за пределами современной технологии, сомнительно, чтобы законы природы запрещали сделать гиперкомпьютер в принципе1.
Ясно, что возможность построить гиперкомпьютер и моделировать мир целиком (будем называть этот процесс гипермоделированием) не означает, что это обязательно кем-то сделано или будет сделано.
Можно рассмотреть две группы аргументов против существования гипермоделирования.
Гиперкомпьютер — это, как следует из предыдущих вычислений, явление космического масштаба, и цивилизации просто не достигают такого уровня технологии.
Они либо разрушают сами себя в войнах, либо, исчерпав или боясь исчерпать ресурсы своей планеты, останавливаются в своём развитии. Возможная, но очень грустная перспектива.
Она означает, что нашей цивилизации осталось развиваться лет сто, не больше. В этом есть своя логика, особенно если вспомнить, что число стран, располагающих ядерным оружием, увеличивается или, что население нашей планеты растёт, а её ресурсы нет.
Но трудно представить, что такова судьба всех цивилизаций. Более вероятным представляется то, что хотя бы некоторые цивилизации научаются соотносить свои потребности с возможностями своей планеты, звезды и тому подобного, и пусть медленно, но могут развиваться достаточно долго.
Иными словами, на создание гиперкомпьютера им понадобится не 200, а 20 тысяч лет, но они всё равно достигают этой стадии.
Другое предположение состоит в том, что цивилизации могут, но не хотят моделировать мир с разумными существами. Например, не очень понятно, зачем тратить на это огромные ресурсы.
Ясно, что какие-то общие закономерности в развитии цивилизаций можно получить на более грубых моделях, поэтому переход на уровень отдельного индивидуума просто добавит "шума" к результатам, но не вскроет ничего нового в общей картине — не приходит же никому в голову при моделировании, например, полёта самолёта имитировать движение его отдельных молекул.
Более сильным препятствием могут оказаться этические соображения — если запустить программу, моделирующую разумные существа, то рано или поздно её придётся остановить.
Это означает, что компьютерные существа умрут. Такое "массовое уничтожение" может быть неприемлемым для высокоразвитой гуманной цивилизации (представьте, что кто-то сделал в виде программы копию вашего любимого человека и издевается над ней).
Нетрудно представить себе и другие препятствия для гипермоделирования, но с другой стороны, что мы знаем о возможном разнообразии цивилизаций?Ничего, поэтому очень может быть, что кого-то не остановят никакие препятствия.
Получается, что вероятность того, что кто-то занимается гипермоделированием, как сказал бы математик, отлична от нуля.
Но отсюда с неизбежностью следует вывод о том, что, скорее всего, люди живут не в реальной, а в виртуальной Вселенной, все мы просто модели в чьём-то гиперсимуляторе.
Логика здесь такая же, как и в случае обычных компьютерных игр-симуляторов. Если есть игра, имитирующая, например, чемпионат мира по футболу, то одному реальному чемпионату мира будет соответствовать неограниченное, в принципе, число виртуальных чемпионатов, хотя и моделирующих реальный с определённым приближением.
Аналогично одной реальной Вселенной может соответствовать множество искусственных, возникающих заново при запуске программы гиперкомпьютера, в одной из них мы, может быть, и пребываем2.
Ясно, что физические законы в этой искусственной вселенной могут очень сильно отличаться от законов реального мира, в котором расположен гиперкомпьютер, также создатели гиперкомпьютера не обязаны быть похожими на людей.
Был проведён небольшой опрос, и оказалось, что большинству опрошенных не хочется быть компьютерными моделями.
Почему неприятно чувствовать, что представляешь собой только модель в чьём-то компьютере, но спокойно относиться к тому, что состоишь из молекул и атомов — не совсем понятно, но это так.
Если принять гипотезу о том, что весь мир — это только компьютерная модель, то возникают два основных и, может быть, взаимосвязанных вопроса: "Как это проверить?" и "При каких условиях создатели модели (назовём их демиургами) могут решить нажать клавишу Reset?".
Ответы, вероятно, зависят от того, какое место в этой модели занимает наша цивилизация.
Если демиурги действуют с очень большим размахом, моделируя целые галактики, и в их модели Солнечная система — это малозначащий элемент, то человечеству понадобится ещё очень много времени, чтобы оценить, насколько искусственны действующие во Вселенной законы, а само поведение человечества всё это время будет мало интересовать демиургов.
Другое дело, если демиурги сконцентрированы на Земле, человечестве, а остальной мир моделируют "для порядка"3.
Тогда по мере приближения к возможности самим заняться гипермоделированием люди будут обладать знаниями о мире, сравнимыми со знаниями и возможностями демиургов, тем самым, у них будет достаточно информации, чтобы проверить насколько искусственны законы природы.Этот момент может быть критическим для прекращения гипермоделирования, а то моделируемые могут превзойти своих создателей и кто знает, что тогда будет.
Но рискнут ли демиурги нажать на Reset? Вдруг их самих в этот момент перезагрузят демиурги более высокого порядка? Ведь виртуальные миры могут быть вложены друг в друга, чтобы не нарушали законы этики.
Такой риск может быть причиной того, почему никто не рискнёт заниматься гипермоделированием, в том числе и само человечество.
В любом случае у человечества ещё довольно много времени до того момента, когда проблема, живём ли мы в искусственном или естественном мире, может стать актуальной.
До этого момента можно и нужно продолжать жить в обычном режиме, не слишком забивая себе голову излишней философией.
Пережили же люди то, что Земля, как оказалось, — это не центр мира, а заурядная планета, вращающаяся вокруг ещё более заурядной звезды.
Однако интересно, что извлекут из идеи гипермоделирования сценаристы в Голливуде.
Когда смотришь серии этого фильма, основанного на предположении о том, что компьютерное моделирование вместе с подсоединением компьютера к мозгу, вероятно, может создать в мозге копию мира, неотличимую от реальности, то в голову приходит идея о том, почему нужно останавливаться на моделировании внешнего мира, почему бы не смоделировать дополнительно к нему и внутренний мир человека.
Если развивать эту идею, то нетрудно дойти до того, что, может быть, мы все существуем не в реальности, а только внутри какой-то программы, работающей на чьём-то супер-суперкомпьютере.
Хотя по поводу виртуальной реальности и компьютерного моделирования написаны горы разных трудов, такая гипотеза, кажется, никем не обсуждалась.
Мысль, что все люди и мир вокруг них — это только компьютерная модель кажется совершенно дикой и безумной, но в ней есть что-то захватывающее и притягательное.Далее я пытаюсь размышлять о том, можно ли это сделать вообще, в смысле — какие для этого нужны вычислительные мощности, а также какова вероятность того, что все люди — только модели, и что это может значить для человеческой жизни и философии.
Поскольку каждому человеку присуще сознание, то моделирование внутреннего мира означает моделирование сознания. Никто точно не скажет, что это такое и откуда берётся, но существует бесчисленное количество фактов в пользу того, что сознание, психика связаны с функционированием мозга, хотя почему и для чего из химических и электрических процессов в мозге возникает сознание, нейрофизиологи и психологи сказать не могут.
Наука, таким образом, всё ещё исходит из марксистского определения, что "сознание — это свойство высокоорганизованной материи". Но тогда возможно будет смоделировать на компьютере "кусок" такой материи, то есть — человеческий мозг, то внутри компьютера автоматически возникнет сознание.Современная наука не может ни принять, ни отвергнуть такую гипотезу.
Мозг человека состоит из примерно ста миллиардов (10^11) нейронов, каждый из которых соединён с другими нейронами (10^4) синапсами, нейроны могут разряжаться с частотой 1 тысяча герц [1].
Всего получается 10^18 операций в секунду, эта оценка не учитывает наличие в мозге других клеток, сложность процессов внутри синапсов и нейронов и так далее.Но с другой стороны, мозг — очень избыточная система, и вряд ли все эти нейроны и синапсы необходимы для поддержания сознания, поэтому полученная оценка, вероятно, в меру реалистична.
Для моделирования сознания 10 миллиардов людей требуется тогда 10^28 операций в секунду.
Кроме людей нужно моделировать и мир вокруг них. Это можно сделать с ограниченной точностью, например, моделируя вещи не на уровне микромира, как состоящие из отдельных молекул, атомов и тому подобного, а на уровне макромира, исходя из законов прочности, гидродинамики и так далее.
Атомы и молекулы можно "подставлять", когда они будут требоваться учёным для проверки их гипотез.
Аналогично, планеты можно моделировать в "общем виде", создавая детали, когда до них доберутся спутники или космонавты.
Сколько на это требуется вычислительной мощности, определить довольно трудно, но добавим еще 10^12 операций в секунду.
Всего получается 10^40. Чтобы оценить, когда компьютеры научатся работать так быстро, воспользуемся старым добрым "законом Мура", который гласит, что скорость работы компьютеров удваивается каждые два года или увеличивается в тысячу раз за 20 лет.секунду, следовательно, они достигнут нужной скорости через 190-200 лет. Не так уж и долго ждать.
Можно оценить и размер такого гиперкомпьютера, исходя из того, что современный суперкомпьютер — это куб со стороной 1 метр. Тогда суперкомпьютер будущего будет кубом со стороной 1 миллион километров, больше Солнца!
Вряд ли даже через 200 лет человечество сможет строить конструкции таких размеров, с другой стороны следует учесть прогресс в миниатюризации, который вероятно сможет уменьшить полученную величину во много раз.
Хотя полученные оценки для мощности и размеров гиперкомпьютера находятся очень далеко за пределами современной технологии, сомнительно, чтобы законы природы запрещали сделать гиперкомпьютер в принципе1.
Ясно, что возможность построить гиперкомпьютер и моделировать мир целиком (будем называть этот процесс гипермоделированием) не означает, что это обязательно кем-то сделано или будет сделано.
Можно рассмотреть две группы аргументов против существования гипермоделирования.
Гиперкомпьютер — это, как следует из предыдущих вычислений, явление космического масштаба, и цивилизации просто не достигают такого уровня технологии.
Они либо разрушают сами себя в войнах, либо, исчерпав или боясь исчерпать ресурсы своей планеты, останавливаются в своём развитии. Возможная, но очень грустная перспектива.
Она означает, что нашей цивилизации осталось развиваться лет сто, не больше. В этом есть своя логика, особенно если вспомнить, что число стран, располагающих ядерным оружием, увеличивается или, что население нашей планеты растёт, а её ресурсы нет.
Но трудно представить, что такова судьба всех цивилизаций. Более вероятным представляется то, что хотя бы некоторые цивилизации научаются соотносить свои потребности с возможностями своей планеты, звезды и тому подобного, и пусть медленно, но могут развиваться достаточно долго.
Иными словами, на создание гиперкомпьютера им понадобится не 200, а 20 тысяч лет, но они всё равно достигают этой стадии.
Другое предположение состоит в том, что цивилизации могут, но не хотят моделировать мир с разумными существами. Например, не очень понятно, зачем тратить на это огромные ресурсы.
Ясно, что какие-то общие закономерности в развитии цивилизаций можно получить на более грубых моделях, поэтому переход на уровень отдельного индивидуума просто добавит "шума" к результатам, но не вскроет ничего нового в общей картине — не приходит же никому в голову при моделировании, например, полёта самолёта имитировать движение его отдельных молекул.
Более сильным препятствием могут оказаться этические соображения — если запустить программу, моделирующую разумные существа, то рано или поздно её придётся остановить.
Это означает, что компьютерные существа умрут. Такое "массовое уничтожение" может быть неприемлемым для высокоразвитой гуманной цивилизации (представьте, что кто-то сделал в виде программы копию вашего любимого человека и издевается над ней).
Нетрудно представить себе и другие препятствия для гипермоделирования, но с другой стороны, что мы знаем о возможном разнообразии цивилизаций?Ничего, поэтому очень может быть, что кого-то не остановят никакие препятствия.
Получается, что вероятность того, что кто-то занимается гипермоделированием, как сказал бы математик, отлична от нуля.
Но отсюда с неизбежностью следует вывод о том, что, скорее всего, люди живут не в реальной, а в виртуальной Вселенной, все мы просто модели в чьём-то гиперсимуляторе.
Логика здесь такая же, как и в случае обычных компьютерных игр-симуляторов. Если есть игра, имитирующая, например, чемпионат мира по футболу, то одному реальному чемпионату мира будет соответствовать неограниченное, в принципе, число виртуальных чемпионатов, хотя и моделирующих реальный с определённым приближением.
Аналогично одной реальной Вселенной может соответствовать множество искусственных, возникающих заново при запуске программы гиперкомпьютера, в одной из них мы, может быть, и пребываем2.
Ясно, что физические законы в этой искусственной вселенной могут очень сильно отличаться от законов реального мира, в котором расположен гиперкомпьютер, также создатели гиперкомпьютера не обязаны быть похожими на людей.
Был проведён небольшой опрос, и оказалось, что большинству опрошенных не хочется быть компьютерными моделями.
Почему неприятно чувствовать, что представляешь собой только модель в чьём-то компьютере, но спокойно относиться к тому, что состоишь из молекул и атомов — не совсем понятно, но это так.
Если принять гипотезу о том, что весь мир — это только компьютерная модель, то возникают два основных и, может быть, взаимосвязанных вопроса: "Как это проверить?" и "При каких условиях создатели модели (назовём их демиургами) могут решить нажать клавишу Reset?".
Ответы, вероятно, зависят от того, какое место в этой модели занимает наша цивилизация.
Если демиурги действуют с очень большим размахом, моделируя целые галактики, и в их модели Солнечная система — это малозначащий элемент, то человечеству понадобится ещё очень много времени, чтобы оценить, насколько искусственны действующие во Вселенной законы, а само поведение человечества всё это время будет мало интересовать демиургов.
Другое дело, если демиурги сконцентрированы на Земле, человечестве, а остальной мир моделируют "для порядка"3.
Тогда по мере приближения к возможности самим заняться гипермоделированием люди будут обладать знаниями о мире, сравнимыми со знаниями и возможностями демиургов, тем самым, у них будет достаточно информации, чтобы проверить насколько искусственны законы природы.Этот момент может быть критическим для прекращения гипермоделирования, а то моделируемые могут превзойти своих создателей и кто знает, что тогда будет.
Но рискнут ли демиурги нажать на Reset? Вдруг их самих в этот момент перезагрузят демиурги более высокого порядка? Ведь виртуальные миры могут быть вложены друг в друга, чтобы не нарушали законы этики.
Такой риск может быть причиной того, почему никто не рискнёт заниматься гипермоделированием, в том числе и само человечество.
В любом случае у человечества ещё довольно много времени до того момента, когда проблема, живём ли мы в искусственном или естественном мире, может стать актуальной.
До этого момента можно и нужно продолжать жить в обычном режиме, не слишком забивая себе голову излишней философией.
Пережили же люди то, что Земля, как оказалось, — это не центр мира, а заурядная планета, вращающаяся вокруг ещё более заурядной звезды.
Однако интересно, что извлекут из идеи гипермоделирования сценаристы в Голливуде.
Опубликовано 04 ноября 2010 года
Новые статьи на library.by:
КОМПЬЮТЕРЫ И ИНТЕРНЕТ:
Комментируем публикацию: Павел Прудков о гипермоделировании и "Матрице"
подняться наверх ↑
ССЫЛКИ ДЛЯ СПИСКА ЛИТЕРАТУРЫ
По стандарту ВАК Республики Беларусь
Стандарт используется в белорусских учебных заведениях различного типа.
По ГОСТу Российской Федерации
Для образовательных и научно-исследовательских учреждений РФ
Прямой URL на данную страницу для блога или сайта
Полностью готовые для научного цитирования ссылки. Вставьте их в статью, исследование, реферат, курсой или дипломный проект, чтобы сослаться на данную публикацию №1288876938 в базе LIBRARY.BY.
подняться наверх ↑
ПАРТНЁРЫ БИБЛИОТЕКИ рекомендуем!
подняться наверх ↑
ОБРАТНО В РУБРИКУ?
Уважаемый читатель! Подписывайтесь на LIBRARY.BY в VKновости, VKтрансляция и Одноклассниках, чтобы быстро узнавать о событиях онлайн библиотеки.
Добавить статью
Обнародовать свои произведения
Редактировать работы
Для действующих авторов
Зарегистрироваться
Доступ к модулю публикаций