О чем вы подумаете, если услышите о концепции искусственного мозга размером с Юпитер? Звучит как минимум нереалистично. Но есть несколько факторов, которые стоит учесть. Только за последние несколько десятилетий вычислительные мощности, доступные человечеству, резко возросли. Например, обычный смартфон в 2021 году в миллионы раз мощнее компьютеров НАСА, которые использовались для отправки астронавтов на Луну во время миссии «Аполлон-11» в 1969 году.
Сегодня компьютеры стали неотъемлемой частью нашей жизни, став основой коммуникаций, финансов, образования, искусства, здравоохранения и развлечений. На самом деле было бы трудно найти область жизни, на которую они не влияли бы.
А теперь представьте, что однажды человечество создаст компьютер размером с целую планету. И, нет, не с Землю, речь о более крупной мегаструктуре размером с газовый гигант вроде Юпитера. Какие возможности даст людям компьютер такого размера с абсолютно огромной, практически безграничной вычислительной мощностью? Как бы изменилась наша жизнь? Вот что известно об одной из самых масштабных концепций человечества — компьютере размером с Юпитер.
Что такое идеальный компьютер?
У каждого, кто хорошо разбирается в том, как работают компьютеры, есть свои требования к технике и собственное определение идеального компьютера. Человек, который занимается монтажом, сказал бы, что это компьютер, который может обрабатывать и экспортировать видео в разрешении 8К за секунды. Программист или ученый предпочел бы систему, которая выполняет миллиарды команд в секунду.
Но определение, на котором мы остановимся, звучит так: «Машина, которая может вычислять больше всего команд, чем любая другая и быстрее остальных».
Это определение было идеей и движущей силой большей части нашей научной фантастики. Например, в «Путеводителе по галактике» есть суперкомпьютер, который может рассказать все, что есть во Вселенной, а в «Матрице» — это компьютер, который создает бесконечные реальности.
Один из вариантов суперкомпьютера — искусственный «мозг-Юпитер».
Что это такое?
«Мозг-Юпитер» — это теоретическая вычислительная мегаструктура размером с планету. В отличие от «мозга-матрешки», он специально оптимизирован, чтобы для минимизации задержки прохождения сигнала. Также «мозг-Юпитер» отличается «матрешки» компактной структурой.
Саму концепцию придумали в 1991 году. Тогда группа экспертов в научной и фантастической литературе высказала странную идею. Она заключалась в том, чтобы создать сверхразумную машину в космосе размером с Юпитер. Спустя восемь лет шведский компьютерный нейробиолог и трансгуманист Андерс Сандберг в статье 1999 года рассказал, возможно ли построить такую структуру и какие есть ограничения.
Это вообще возможно?
Большинство гаджетов, которые сейчас есть у людей, раньше считались фантастикой, но воплотились в жизнь с развитием технологий. И, если бы ученые захотели построить самый быстрый и мощный компьютер, то необходимо учесть несколько факторов.
- Обработка и плотность памяти
Все элементы компьютера имеют конечный размер, который ограничен физикой. Этот факт устанавливает верхний предел для обработки и плотности памяти любой вычислительной системы. Другими словами, вы не можете создавать компьютерные детали, которые меньше определенных размеров, а сверх определенного размера они перестанут надежно функционировать. - Скорость обработки
Скорость обработки информации или поиска в памяти связана с тем, насколько быстро электрические сигналы могут проходить через компьютер, что определяется естественными временными рамками физических процессов. - Задержки связи
Если ученые построят гигантский компьютер размером с планету, у него могут возникнуть задержки в обмене данными между его отдаленными частями из-за скорости света. Фактически чем выше скорость его обработки, тем заметнее будут задержки. Для этого необходимо ограничить расстояния между элементами в системе. - Энергоснабжение
Большая вычислительная система требует больших затрат энергии и контроль тепловыделения.
Эти ограничивающие факторы были подробно описаны Сандбергом. Кстати, все современные компьютеры и смартфоны находятся в пределах этих ограничивающих факторов.
Как бы выглядел «мозг-Юпитер»?
Ученый не только описал проблемы проекта, но и предложил возможные решения. В статье Сандберг предлагает использовать армию самовоспроизводящихся нанороботов, которые будут воедино собирать огромный компьютер, который он назвал «Зевс».
Он был бы сферой диаметром 18 000 км, в 1,8 раза тяжелее Земли и структур, сделанных из наноалмазов или алмазоидов. Они образуют сеть узлов вокруг центрального энергетического ядра из квантовых схем и молекулярных систем хранения информации.
Каждый узел будет элементом обработки или системой хранения в памяти (возможно и тем, и тем). Все будут действовать с относительной независимостью, для внутренних соединений будут использоваться волноводы.
Вокруг сферы будет концентрический экран, функция которого будет заключаться в защите от излучения и отводе тепла в пространство через радиаторы. Компьютер будет питаться от ядерных термоядерных реакторов, рассредоточенных за пределами этого щита. Это сделало бы «мозг-Юпитер» особенно отличным от других гипотетических мегаструктур, таких как сфера Дайсона или «мозг-матрешка», которые цивилизации II типа в шкале Кардашева теоретически могли бы создать.
Где взять материалы для изготовления огромного компьютера? Сандберг предлагает собирать углерод, находящийся в ядрах газовых гигантов или используя особую энергию звезд. В общем, любой из гипотетических процессов, которые могли бы использовать цивилизациям II типа для развития.
Зачем это нужно?
Существование такой системы может иметь последствия для самой нашей реальности. Создание чего-то огромного, как планета, пока выходит за рамки наших возможностей. Но, если мы попытаемся, то столкнемся с такими проблемами, как проблема зерен на шахматной доске. Иными словами, человечество на этом не остановится — скорость роста возможностей будет расти по экспоненте.
Человеческий мозг — самая сложная органическая структура во Вселенной, о которой мы знаем. Если преобразовать это в вычислительный язык, учитывая все синапсы и связи, и умножить это число на частоту, с которой они срабатывают, получается от 10¹⁶ до 10¹⁷ операций в секунду.
При этом теоретически «мозг-Юпитер» может выполнять около 10⁴² операций в секунду. Такая вычислительная мощность выходит за рамки нашего понимания. Именно поэтому человечеству нужен компьютер размером с планету. Эта машина сможет симулировать сознание каждого живого и когда-либо существовавшего человека, каждое его мгновение, воспоминание и переживание без особых усилий за секунду или меньше.
Юпитер — не предел
«Мозг-Юпитер» — лишь небольшая часть теории о вычислительной мегаструктуре. Например, есть идея создания разума размером с Солнечную систему. Эксперты предполагают, что пропускной способности таких систем хватит для сканирования галактик в сжатые сроки. А значит, они помогут людям найти новые формы жизни и планеты, которые могут поддерживать жизнь. Огромный компьютер даст ответы на все вопросы, которые у человечества были, есть или будут.
Читать далее
Археологи объяснили, почему древний бетон до сих пор сохранился и крепче современного
Посмотрите на цифровое искусство, которое сделали на основе анализа книг Айзека Азимова
Генетики нашли у мумии из Швейцарии трех живущих сегодня родственников
«Мозг-матрешка» — гипотетическая мегаструктура, предложенная Робертом Брэдбери, на основе сферы Дайсона, имеющая огромную вычислительную мощность.
Задача о зернах на шахматной доске — математическая задача, в которой вычисляется, сколько будет зерен на шахматной доске, если класть на каждую следующую клетку доски вдвое больше зерен, чем на предыдущую, начиная с одного.
Шкала Кардашева — метод измерения уровня технологического развития цивилизации состоит в определении количества энергии, которое она потребляет. Всего, согласно классической теории, существует четыре типа цивилизаций.
Алмазоид — алмазоподобная структура, построенная из атомов углерода методами механосинтеза, имеющая прочность и химическую инертность алмаза.
Волновод — искусственный или естественный направляющий канал, в котором может распространяться волна.