Умереть во сне или проснуться
У землян всего два варианта будущего
Это продолжение рассказа о гениальном прозрении Станислава Лема, в котором он предсказал «линию судьбы» человечества: форму этой линии и развилку на ней, ведущую к двум вариантам будущего землян — умереть во сне или проснуться.
В 1-й части поста были подробно разобраны характерные свойства «линии судьбы» земной цивилизации, описанной Лемом в виде диаграммы Ортеги-Нейсселя. Эта диаграмма — артефакт научно-фантастического романа «Фиаско», — описывает траекторию развития глобальных цивилизаций (Земли и всех иных цивилизаций во Вселенной), достигших эры психозоя (эры Разума — по Вернадскому).
Теперь же мы рассмотрим предсказанную Лемом «линию судьбы» человечества с позиций двух недавно опубликованных междисциплинарных научных работ, подводящих под гениальное предвидение Лема научное обоснование.
И начнем с опубликованной в мае 2022 работа Марины Кортес, Стюарта Кауфмана, Эндрю Р. Лиддла и Ли Смолина (Marina Cortes, Stuart A. Kauffman, Andrew R. Liddle, Lee Smolin) «Уравнение ТАР: расчет комбинаторных инноваций» (The TAP equation: evaluating combinatorial innovation).
А поскольку у этой работы большая предыстория, выходящая за границы обсуждаемой в этом посте темы, мне придется начать из далека. С некоторых идей и представлений, предшествовавших появлению уравнения комбинаторных инноваций, и впервые встречающихся еще в прошлом веке в работах Ричарда Бакминстер Фуллера и главного идеолога «уравнения ТАР» Стюарта Кауфмана.
Начнем же мы с важнейшего понятия, на котором мы закончили 1-ю часть поста — с понятия «критический путь».
Критический путь
Hапомню, что гениальное прозрение Лема включает в себя два ключевых момента.
✔️ Форма кривой, описывающей главную линию психозоев — это форма клюшки.
✔️ Поворотный момент траектории главной линии психозоев в районе «окна контакта» — это развилка: либо отступление, либо непредсказуемый риск.
Клюшкообразная форма «линии судьбы» земной цивилизации у Лема объясняется гиперболическим ростом знаний человечества.
Но как и чем измерить динамику роста объема накопленных людьми знаний?
В 1-й части поста было показано, что для измерения этой динамики не годятся такие косвенные показатели, как:
- объем хранящейся на носителях информации;
- уровень быстродействия устройств обработки информации;
- динамика наступления событий в хронологическом перечне важнейших научных открытий и артефактов.
Вместе с тем, Лем отмечает, что главным фактором развития психозоя (эры Разума — по Вернадскому) становятся инновации — открытия и изобретения, которые делают люди, превращая их потом в технологии, позволяющие достигать всевозможных целей.
Так может именно число технологических инновации может стать показателем динамики объема накопленных людьми знаний?
Не раз упоминавшийся в 1-й части поста Ричард Бакминстер Фуллер (гениальный мыслитель, заслуженно называемый «Леонардо да Винчи ХХ века») увязывает ускоряющееся технологическое развитие цивилизации («ускоряющееся ускорение») с понятием «критический путь» (так и озаглавлена книга Фуллера, в которой он об этом пишет).
Общее определение термина «критический путь» — это последовательность запланированных операций, определяющая продолжительность выполнения плана проекта. Но применительно к развитию технологических инноваций, Фуллер вкладывает в данный термин три дополнительных важных смысла.
Cмысл №1. Любая инновация в ближайшем будущем ограничена уже существующими объектами.
Например, первая в истории Homo инновация, показанная в киношедевре Стэнли Кубрика «2001: Космическая одиссея», когда обезьяна открывает для себя новую возможность использования большой кости, тем самым запуская механизм антропогенеза.
Эта инновация — изобретение многофункционального ударного инструмента, — ограничена единственным объектом, без которого она была бы не возможна — большая, тяжелая кость.
На следующем инновационном цикле возможно усовершенствование примитивного ударного инструмента, найдя способ прикрепить на конец кости камень. Потом очередная инновация — отбив на камне острую кромку и прикрепив его к кости, был получен первый каменный топор… И так до современного топора и молотка.
Но вот чтобы изобрести отбойный молоток, существования лишь только одного объекта — молотка предыдущего покаления, — недостаточно. Должен существовать еще и другой объект — тот или иной привод (пневматический, гидравлический, бензиновый, электрический и пр.).
Отсюда:
Cмысл №2. «Критический путь» включает в себя всю последовательность инноваций, без которых невозможно осуществление действий, ведущих к поставленной цели (осуществление проекта).
При этом, как правило, выполняются два условия:
✔️ Чем сложнее цель, тем больше инноваций требуется для ее достижения.
✔️ Чем сложнее конкретная инновация, тем длиннее «критический путь», приведший к ее появлению.
Фуллер иллюстрирует действие обоих условий на примере американской космической программы Аполлон, этап полетов которой длился всего 6 лет, с 1967 по 1972 год. Целью программы была доставка людей на Луну с последующим их возвращением на Землю.
Приблизительная (порядковая) оценка Фуллера того, насколько колоссально огромен был «критический путь» программы Аполлон, впечатляет. Общее число задач «критического пути» программы составило порядка 2 миллионов задач, из которых:
- примерно миллион задач основывались на технологических решениях, уже придуманных и освоенных человечеством;
- а другой миллион задач требовал новых технологических решений, не существовавших до начала программы.
Cмысл №3. Инновации «критического пути» творчески эмерджентны (иными словами, способы решения задач, не известные до начала проекта, в принципе непредсказуемы).
Непредсказуемость вытекает из бесконечномерности фазового пространства возможностей, доступных человеку для решения оптимизационных задач.
Эта бесконечномерность, в свою очередь, определяется:
1. замыслом изобретателя инновации;
2. его способностью к инновациям (его аффордансом — подробней см. здесь) — способностью увидеть некие предметы или особенности окружающего мира, которые можно использовать для своей выгоды;
3. целенаправленностью его действий;
4. характеристиками и особенностями внешних факторов (материальная и информационная среды, доступные ресурсы, а также действия других людей)
Первые три пункта, полагаю, понятны без объяснений. А 4й пункт Фуллер поясняет простым примером.
- Допустим, у древнего человека, живущего на берегу широченной реки, появилась цель — переправиться на противоположный берег.
- Тогда, если это происходит в Африке, древний изобретатель придумает, как построить плот или пирогу (в зависимости от окуружающей растительности).
- Если же это происходит, допустим, в Норвегии, то у древнего человека появятся 2 варианта: летом — придумать, как построить плот или пирогу; а зимой — как сделать что-то типа санок или лыж.
Вышеописанное представление Ричарда Бакминстер Фуллера о «критическом пути» из многих миллионов инноваций, формирующих ускоряющееся технологическое развитие цивилизации, были изложены автором в книге «Критический путь» в 1981 году. Это представление уточняет и конкретизирует провидение Станислава Лема о технологической доминанте «линии судьбы» человечества и увязке развития технологий с инновациями, описанные Лемом в романе «Фиаско» в 1986 году:
«Если рассматривать открытия и изобретения в микроскопическом масштабе, то их делали отдельные люди — единолично или же в составе групп, — но при окончательном расчете мы вправе вывести творцов за скобки, поскольку изобретения рождаются от других изобретений, открытия служат причиной следующих открытий, и это ускоренное движение создает параболу, взлетающую, кажется, в бесконечность… А рост знаний в ходе этого процесса идет по экспоненте, а потом и по гиперболе».
Потребовалось еще 35 лет, чтобы эти научные прозрения были переосмыслены и доведены до уровня теории, которую я назваю «Теория относительности интеллекта». Её главным автором стал Стюарт Кауфман — биолог-теоретик и исследователь сложных систем, проф. биофизики и биохимии Университета Пенсильвании, адъюнкт-профессор философии Университета Калгари, заслуженный профессор Технологического университета Тампере, запатентовавший в 2014 году новое состояние материи между квантовой и классической реальностью, — короче, современный трансдисциплинарный гений уровня Аристотеля.
Комбинаторная эволюция технологий
Eсли кому-то покажется, что сопоставление Стюарта Кауфмана с Аристотелем — явный перебор, приведу лишь один пример в пользу такого сравнения. Почитайте ряд отзывов с обложки и анонса книги Кауфмана «Происхождение порядка: самоорганизация и отбор в эволюции», принадлежащих виднейшим мировым ученым — представителям самых разных научных дисциплин.
“В этом мире очень мало людей, которые когда-либо задают правильные вопросы науке, и именно они самым глубоким образом влияют на ее будущее. Стюарт Кауфман — один из них.” — Нобелевский лауреат, американский физик-теоретик Филип Андерсон.
“Книга … представляет собой глобальное представление новой области, которая значительно расширяет наше физическое понимание Природы.” — Нобелевский лауреат, немецкий физикохимик Манфред Эйген.
“Книга станет вехой и классикой, по мере того как мы на ощупь двигаемся к более всеобъемлющей теории эволюции.” — знаменитый американский палеонтолог, биолог-эволюционист и историк науки Стивен Джей Гулд.
“Это представляет собой значительный прогресс в понимании того, как устроен живой мир.” — известный австралийский эколог, главный научный советник правительства Великобритании и президент Королевского общества Роберт Мэй.
В этой своей первой книге (написанной аж 30 лет назад) Кауфман на 709 страницах (47 из которых — библиография ссылок на 1000+ научных работ) представил миру блестящую новую парадигму эволюционной биологии, расширяющую основные концепции дарвиновской эволюции с учетом последних открытий биологии, физики, химии и математики. В книге Кауфман детально обосновывает гипотезу, что основанный на самоорганизации принцип порядка (который автор иногда называет антихаосом) мог сыграть большую роль, чем естественный отбор, в эволюции жизни, — в особенности, когда формы жизни становились всё более сложными.
Уникальная по широте междисциплинарность Кауфмана — его возможность одновременно “играть на восьми столах” (биология, физика, химия, математика, теория сложности, эволюционная биология, нейробиология и философия) позволила ему в этой книге бросить вызов центральному принципу биологии — естественному отбору.
Эта же уникальная по широте междисциплинарность сделала Кауфмана одним из зачинателей новой, лишь формирующейся области — теория кумулятивной технологической эволюции на основе математики смежных возможностей.
Концепция “смежного возможного” (Adjacent Possible) была введена Стюартом Кауфманом в эволюционную биологию и теорию сложных адаптивных систем в его серии работ 1996–2000 гг. Целью этой концепции было объяснение биологической эволюции как процесса исследования и актуализации новых возможностей, достижимых из текущего состояния организма.
По Кауфману, “смежное возможное” — это потенциально доступные возможности, достижимые из текущих возможностей, имеющихся здесь и сейчас (в данном окружении в текущей ситуации) — подробней см. мой пост.
Вот иллюстрация “смежного возможного” в виде графика.
Текущая ситуация (а), допускающая возможности, показанные закрашенными серым кружками, переходит в ситуацию (b). Возможность, показанная незакрашенным кружком на рис. (а), при изменении ситуации, открывает сразу 4 новые возможности — незакрашенные кружки, соединенные зелеными линиями на рис. (b).
Согласно сформулированной Кауфманом теории “смежного возможного”, —
биологическая и технологическая эволюция людей (развитие цивилизации) представляют собой комбинаторно-комулятивные процессы расширения пространства “смежного возможного”.
Суть технологической эволюции, будучи рассмотренной через призму “смежного возможного”, представляет собой бесконечную череду инноваций — открытий и изобретений, которые делают люди, превращая их потом в технологии, позволяющие воплощать в жизнь новые возможности. Иными словами,
инновация становится процессом расширения смежных возможностей.
Такое понимание сути технологической эволюции Стюартом Кауфманом соотвествует концептуальному видению Станислава Лема, Ричарда Бакминстер Фуллера и Брайана Артура (о чем уже говорилось выше). Но Кауфман не останавливается на этом и создает математическое описание данного концептуального видения.
Так появилась модель технологической эволюции в виде комбинаторного процесса расширения пространства возможностей в результате бесконечной череды инноваций. Кауфман назвал эту модель — модель комбинаторной эволюции технологий на основе ТАР (“theory of the adjacent possible”) — наиболее полное описание модели см. в вышедшей год назад работе Кауфмана и его коллег «Explaining Technology».
Предложенная Кауфманом и Со. модель развивает теорию развития цивилизаций Брайана Артура, согласно которой “самое основное” значение слова “технология” — это “средство для достижения человеческой цели” (Артур включает в понятие «технологии», как «наборы практик и компонентов», так и «весь спектр устройств и инженерных практик, доступных культуре»). Единственное принципиальное добавление модели Кауфмана и Со. к такой трактовке технологий –воспроизводимость.
Технология — это воспроизводимое средство достижения цели.
Такая трактовка технологий позволяет сплести воедино два эволюционных процесса:
✔️ биологическая эволюция в ходе антропогенеза,
✔️ комбинаторная эволюция технологий на основе ТАР,
— в единый процесс коэволюции людей и технологий.
Ибо уже самое раннее появление технологий сформировало наш мозг и тело. Например, люди биологически привержены диете из приготовленной пищи, и мы обладаем большей способностью манипулировать руками, чем другие современные обезьяны. В общем, не будет большим преувеличением сказать, что технологии сделали столько же для формирования людей, сколько люди сделали для формирования технологии.
Процесс коэволюции людей и технологии идет на Земле уже более 3 млн лет:
- от первой инновации, переключившей рычаг скоростей антропогенеза более чем 3,5 млн лет назад (про наиболее мне интересный из гипотетических вариантов, как это могло случиться, см. мой пост);
- через изготовление первых орудий из кости и камня примерно 3,3 млн лет назад;
- через появление рода Homo примерно 2,8 млн лет назад;
- через появление Homo sapiens примерно 450 тыс. лет назад;
- через освоение огня и появление настоящей человеческой речи 250–300 тыс. лет назад;
- через превращение в анатомически современных людей в районе 200 тыс. лет назад.
В ходе коэволюции людей и технологий происходит беспрецедентное усложнение жизни людей из-за появления у них нескончаемой череды инноваций. Лавина новшеств развивается одновременно по двум направлением: материальному и социо-культурному.
На материальном направлении:
- возникают новые технологии изготовления орудий;
- изобретаются принципиально новые инструменты охоты (легкие метательные дротики и гарпуны) и войны (лук со стрелами);
- прорывными инновациями становятся: для рыбной ловли — рыболовный крючок, а для изготовления одежды — иглы с ушком;
- появляются новые прорывные технологии, позволяющие вить веревки, плавать по морям, одомашнивать животных;
- появляются и быстро совершенствуются технологии построения более или менее постоянных поселений.
На социо-культурном направлении:
- изобретаются и совершенствуются технологии заготовки сырья;
- возникает практика удаленного обмена ценными предметами;
- складываются региональные традиции камнерезного производства;
- осваиваются специализированные типы охоты на разные типы добычи;
- совершенствуются живопись и украшения людей;
- расширяется рацион питания за счет включения в него птиц и рыб;
- увеличивается число участков и плотность проживания;
- усложняется система ритуалов;
- появляются поселения с более высокой численностью населения и большей сложностью, проявляющейся в планировке жилых объектов.
А потом происходит серия великих качественных скачков, кардинально меняющих возможности воспроизведения инноваций в пространстве и во времени.
✔️ Где-то в интервале 100–50 тыс. лет назад, происходит «большой переход Homo». К этому времени членораздельная речь людей развилась до уровня полностью символического, синтаксически развитого языка, позволяющего в ходе социального научения передавать огромные объемы произвольной информации, как между индивидами, так и между поколениями.
✔️ Через полсотни тысяч лет, примерно 10–12 тыс. лет назад, ускоренное количественное накопление инноваций приводит к «неолитической революции». Происходят колоссальные инновационные изменения: окультуривание растений, изобретение сельского хозяйства, массовое приручение животных и появление крупных стационарных поселений. Проходят еще несколько тыс. лет все ускоряющегося развития, и появляется письменность.
✔️ В XV веке в Европе появляется книгопечатание. В результате этого число инноваций возрастает настолько, что в течение следующих 400 лет происходят две промышленные революции: революция механизации в 18 веке (1я промышленная революция) и революция электрификации в 19 веке (2я промышленная революция).
✔️ В XX веке изобретение компьютеров ведет к новому скачку инноваций, инициируя 3ю промышленную революцию — революцию информатизации.
✔️ Наконец, XXI век становится веком 4й промышленной революции — революции цифровизации (тотальной оцифровки мира), доводящей возможности воспроизведения инноваций до совершенства (в оцифрованном мире любая инновация почти мгновенно воспроизводится 100%-но точно неограниченное число раз).
Бесконечная череда из многих миллионов инноваций в течение 3-х млн. лет сформировала современную глобальную цивилизацию Землян.
- Каждая из материальных и социокультурных возможностей, доступных современному человеку — это результат гигантского «критического пути» расширения пространства смежных возможностей людей.
- И каждое такое расширение, как было отмечено выше в разделе «Критический путь»:
— было ограничено уже существующими объектами и практиками;
— основывалось на всей последовательности предшествующих инноваций, без которых было бы невозможно осуществление действий, ведущих к новому расширению;
— было творчески эмерджентно (не известно и в принципе не предсказуемо, до своего появления на свет в результате творческого акта).
Это изображение “самоходного парового двигателя” — локомотива “Девитт Клинтон”, тянущего за собой карето-вагоны на железной дороге Mohawk & Hudson (1-й железной дороги в штате Нью-Йорк), наглядная иллюстрация вышесказанного.
Концептуальному видению технологической эволюции Ричарда Бакминстер Фуллера и Брайана Артура, структурированному нами выше в виде пп. 1–2, Стюарт Кауфман придал математическое описание в форме на вид простой и элегантной комбинаторной зависимости. Она описывает рост Mt во времени от момента t до момента t+1.
Mt — это перечень продаваемых в обществе товаров. Со времен начала антропогенеза, этот перечень вырос с нуля до воистину астрономического масштаба. У живущих в дебрях Амазонки индейцев племени Яномами время остановилось несколько тысяч лет назад. По сути, — эта другая ветка эволюции людей, технологическое развитие которых остановилось после открытия огня и изобретения лука. И по сей день у Яномами есть не более 300 продаваемых товаров.
Посмотрите и послушайте рассказ об этом на первых 2-х минутах ролика (а увидеть то, как живут люди, имея не более 300 товаров, можно во 2-й части видео канала МИР НАИЗНАНКУ).
А теперь представьте, насколько велик перечень продаваемых товаров (эта характеристика названа Стюартом Кауфманом и его коллегами камбиоразнообразием (от латинского cambio — торговля, подробней см. здесь) в современном технологически развитом обществе. В одном Нью-Йорке это около 10 млрд. товаров. И каждый из этого огромного числа товаров прошёл свой «критический путь» комбинаторного расширения пространства возможностей, за счет комбинации уже существующих элементов с созданием абсолютно новых (и в принципе непредсказуемых) элементов.
С учётом ограниченного срока существования многих товаров (например, лук и стрелы существуют более 60 тыс. лет, а пейджер и факс не просуществуют и сотни лет), в окончательном виде формулы появляется элемент µ, описывающий вероятность «вымирания» товара — исчезновения товара из пространства камбиоразнообразия на очередном шаге его расширения (0 ≤ µ < 1).
Это и есть “формула Кауфмана”, скромно названная “уравнением ТАР” в опубликованной в мае 2022 совместной работе Стюарта Кауфмана с Мариной Кортес, Эндрю Р. Лиддлом и Ли Смолиным “The TAP equation: evaluating combinatorial innovation” (напомню, что ТАР — это Теория смежного возможного The Theory of the Adjacent Possible).
Как работала формула Кауфмана в истории человечества, лучше всего рассказывает сам Стюарт Кауфман.
Что нам дает формула Кауфмана
1 Формула Кауфмана математически описывает концептуальное видение технологической эволюции Ричарда Бакминстер Фуллера и Брайана Артура, как комбинаторно-комулятивного процесса расширения пространства “смежного возможного”.
2 Также формула Кауфмана может рассматриваться, как математическое описание графика главной линии психозоев на диаграмме Ортеги-Нейсселя. Будучи независимой от биологических, социальных, культурных и политических факторов развития глобальной цивилизации землян, формула Кауфмана отображает главный фактор развития психозоя — креативный процесс создания инновации (открытий и изобретений, которые делают люди, превращая их потом в технологии, позволяющие достигать им всевозможных целей, и тем самым увеличивая камбиоразнообразие цивилизации).
3 Формула Кауфмана дает математическое обоснование клюшкообразной формы (продолжительное плато, за которым следует резкий взрывной взлет) диаграммы Ортеги-Нейсселя, описывая динамику роста объема накопленных людьми знаний через косвенный показатель камбиоразнообразия цивилизации.
4 Формула Кауфмана объясняет наблюдаемые степенные законы совершенно разных экономико-социальных процессов: изменение глобального ВВП на душу населения, рост разнообразия товаров от простых до сложных, рост числа патентов …
Не менее (а скорее всего, и более) важным следствием из описания формулой Кауфмана технологической эволюции и, соответственно, главной линии психозоя, являются следующее.
Переход графика в режим обострения (из плато в резкий взрывообразный рост) является внезапным, и не предвещается никакими особенностями кривой до его начала. Следовательно, по существу невозможно заранее предсказать момент перехода в режим обострения, пока он не начнется.
Это утверждение может оказаться критическим для правильного понимания экзистенциальной ситуации, в которой находится человечество, уже вошедшее в зону разнообразных сингулярностей.
Уравнение Кауфмана демонстрирует потенциальные серьезные последствия для устойчивости нашего вида в краткосрочной перспективе.
Это означает возможность вымирания человеческого вида во временном диапазоне порядка нескольких десятилетий.
В этой связи у земной цивилизации есть два сценария будущего — та самая развилка на “линии судьбы” человечества, изображенной Лемом в виде диаграммы Ортеги-Нейсселя.
Обоснование и анализ сценариев прохождения развилки — как это видится из работы Майкла Вонга и Стюарта Бартлетта «Асимптотическое выгорание и гомеостатическое пробуждение: возможное решение парадокса Ферми?», — мы рассмотрем в завершающей части моего лонгрида.
________________________
Ваши шансы увидеть мои новые посты быстро уменьшатся до нуля, если вы не лайкаете, не комментируете и не делитесь в соцсетях
