А.Я.Аноприенко
канд. техн. наук

ПРЕДЕЛЫ
ИНФОРМАТИКИ
 
 

Причины

Причин для этого можно указать несколько:

Во-первых, в мире уже началась технологическая и интеллектуальная гонка за “информационным будущим”. Общепризнанным лидером в этой гонке являются США. И очень показательно, что в президентских выборах там все чаще в борьбе за высший государственный пост принимают участие люди, имеющие прямое отношение к информационным технологиям. Бывший независимый кандидат в президенты Росс Перо прошел путь от торгового агента фирмы ИБМ до миллиардера, занимаясь исключительно компьютерным бизнесом и информационным обслуживанием. Нынешний вице-президент Эл Гор получил широкую известность в свою бытность конгрессменом и сенатором благодаря настойчивым и самоотверженным усилиям по изменению государственной политики в пользу первоочередного развития информационной инфраструктуры страны. Он, в частности, является автором закона 1990 г. о развитии высокопроизводительной вычислительной техники и быстродействующих компьютерных сетей с волоконно-оптическими линиями связи. Ему также принадлежит следующее высказывание [1]: “В прошлом успех того или иного государства в международном экономическом соревновании определялся его транспортной инфраструктурой... Сегодня транспортировка грузов менее важна по сравнению с другими факторами, такими как перемещение информации и повышение значимости этой информации.” С сожалением следует признать, что Украина пока не только чрезвычайно далека от группы стран - лидеров в информационных технологиях, но и не имеет четко обозначенных в этой области целей, а также политиков типа Эла Гора. Поэтому первейшая задача состоит в формулировании и осознании ближних и дальних целей, что с одной стороны позволит “вычислить” свою траекторию оптимального их достижения, а с другой - рано или поздно породит и критическую массу энергичных и целеустремленных людей, и необходимый общественный настрой для их поддержки.

Во-вторых, опережающая психологическая подготовка к переменам позволит с максимальной пользой использовать их как отдельным индивидуумам, так и обществу в целом. Частично эту функцию выполняет “фантастика будущего” в литературе и кино. Такие фильмы как “Терминатор” или “Газонокосильщик” исподволь подготавливают массовое сознание к шокирующим изменениям техносферы уже в ближайшие десятилетия.  Но кроме беллетризованного коммерческого подхода в преодолении “шока будущего” безусловно необходим и свободный “философствующий” анализ открывающихся новых возможностей, пусть даже порой на грани фантастики. Подобный анализ идет впереди всех перемен в США и практически напрочь отсутствует сегодня на Украине.

В-третьих, движение человеческой истории представляется сегодня не круто уходящей вверх прямой и не спиралью, а последовательностью набегающих волн, то затихающих, то вновь вздымающихся “девятым валом”. Общепризнанными можно считать так называемые волны Кондратьева [2] с периодом в 50 лет, которые с необъяснимой пока фатальностью приводят к взлетам и падениям общечеловеческого созидания подобно смене дня и ночи. Период изменения амплитуды таких волн предположительно составляет 500 лет и как раз сейчас размах их максимален.

Последний положительный полупериод волны пришелся примерно на 1943 - 1968 гг., следующий ожидается в 1993 - 2018 гг. Именно на гребне таких волн и происходят наиболее значительные качественные изменения в мире. Предыдущая ситуация такого рода породила Возрождение и дала возможность Леонардо да Винчи предвидеть большинство грядущих изобретений вплоть до нашего времени. Компьютер вообразить он уже не смог - тогда это было еще за горизонтом. Можно не сомневаться, что новое время породит не менее значительные взлеты человеческого гения. А следующих 25 лет могут поразить нас невообразимыми переменами, которые заложат фундамент развития на многие столетия вперед. Прецеденты уже были. И один из древнейших - величайшие пирамиды Древнего Египта, считающиеся главным чудом света, которые были воздвигнуты почти одновременно в течение жизни всего одного поколения! Человек еще боится времени, но время уже боится пирамид, почти пять тысячелетий неизменно напоминающих человечеству о его потенциальных возможностях.

Истоки

5000 лет назад начало истории в современном ее понимании было положено формированием письменности в виде древнешумерской клинописи и древнеегипетских иероглифов. Это событие по своему значению для последующей эволюции цивилизации было равнозначно формированию генетической памяти в процессе развития живой природы. Египтяне свое письмо считали откровением богов. Весьма показателен следующий факт: Фараон Джосер (2780 год до н. э.), при котором было положено начало строительству пирамид, столкнувшись с проблемой нарастания голода в стране, обращается к своему первому советнику Имхотепу. Тот в свою очередь просит главного жреца позволить ознакомиться с некоторыми папирусами из библиотеки храма. Именно новое качество памяти, даваемое письменностью, позволило древнейшим цивилизациям совершить рывок в своем восхождении. И благодаря опять же письменности мы сегодня знаем о тех временах неизмеримо больше, чем Геродот и многие поколения историков вплоть до конца прошлого столетия.

2500 лет назад, в “осевое время” [3], когда были положены начала почти всем современным религиям, начало распространяться важнейшее информационное нововведение - алфавитное слоговое письмо. Именно оно явилось одним из истоков могущества современной западной цивилизации. Письменность на этом этапе приблизилась к совершенству генетического кодирования: неограниченность выразительных возможностей при крайней ограниченности средств. Грамотность, “откровение богов”, после этого стала потенциально доступна любому человеку независимо от его способностей. Боги отныне окончательно приобретают человеческий облик.

500 лет назад в информационной сфере произошел “большой взрыв”, давший начало “Вселенной Гутенберга”: всего за 50 лет, с 1450 по 1500 г., количество книг в Европе выросло с нескольких десятков тысяч до десяти миллионов. Печатная книга позволила наконец начать реализовывать потенциал всеобщей грамотности. Не случайно ее появление совпало с эпохой Высокого Возрождения. Библия, будучи первой печатной книгой в 1454 году, в последующем была размножена в миллиардах экземпляров, чем был заложен самый основательный фундамент для всемирной экспансии европейской цивилизации.

50 лет назад первые программируемые компьютеры обозначили начало качественно нового процесса в информатизации, который по аналогии с соответствующим явлением в эволюции живой природы можно назвать цефализацией техносферы. Другими словами, началось формирование глобальной нервной системы человеческого общества.
 

Факты

Все живое на Земле имеет единую генетическую память, основанную на двойной спирали ДНК, для записи информации в которой используется всего четыре “символа” - четыре разных типа нуклеотидов.  При этом информационная сложность простейших вирусов эквивалентна 10 тысячам бит (10 Кбит), бактерий - 1 миллиону бит (10 Мбит), а ДНК каждой из ста триллионов клеток человеческого организма - 5 миллиардам бит (5 Гбит). Мозг человека способен хранить порядка 100 триллионов бит (100 Тбит).

Информация, сосредоточенная сегодня в крупнейших библиотеках мира, также оценивается примерно в 100 Тбит, хранящихся в виде текста (кроме этого еще около 1000 Тбит хранится в виде изображений) [4]. Длившийся сотни миллионов лет процесс перехода от одноклеточных организмов с исключительно генетической памятью к высокоразвитым животным, обладающим мозгом, во многом аналогичен стремительно происходящему на наших глазах процессу цефализации техносферы. Путь, начатый человечеством 5000 лет назад, вводит нас сегодня в совершенно новый мир, соответствующий качественно иному уровню развития общественного организма.

Какие же информационные соотношения мы уже имеем в современной техносфере?

Информационная емкость одной страницы машинописного текста составляет 2 Кбайта (16 Кбит) и соизмерима с объемом генетической памяти вируса. Стандартная современная дискета содержит 1400 Кбайт (около 10 Мбит), что эквивалентно генетической памяти бактерии. Оптический диск позволяет хранить уже порядка 600 Мбайт (почти 5 Гбит) данных, что соответствует объёму генетической информации в клетке человеческого организма. Двадцать тысяч таких дисков позволят сохранить текст всех существующих сегодня книг.

Доступная человеку скорость передачи информации тысячелетия, вплоть до начала прошлого века, ограничивалась скоростью всадника: 15 км/ч. Достижения последнего столетия сделали возможной практически мгновенную связь между абонентами телефонной сети любой страны мира.
Разговорная речь в спокойном темпе эквивалентна передаче 100 бит текстовой информации в секунду. Медные провода позволяют получить при передаче модулированных сигналов на дальние расстояния пропускную способность до 100 Кбит/с.

Пропускная способность волоконно-оптических каналов связи составляет сегодня 100 Мбит/с и более, а в перспективе может достигнуть 100 Гбит/с. Всего четверть часа потребовалось бы для передачи по такому каналу текстовой информации всех существующих сегодня книг.

Это краткое перечисление уже позволяет сделать вывод о том, что информационные достижения первых 50-ти лет “новой цефализации” вполне соизмеримы с некоторыми результатами информационной эволюции живой природы на протяжении почти 500 миллионов лет. Исходя из этого можно сделать некоторые достаточно смелые предположения о ближних и дальних перспективах информатики.

Цели

Тотальная связь “каждый с каждым и со всеми”, построенная на основе волоконно-оптических линий, а также - сотовой и спутниковой радиосвязи, объединяющая по меньшей мере тысячи центральных серверов, миллионы рабочих станций и миллиарды встроенных процессоров.

Центральные серверы концентрируют процессы обработки и хранения информации общего пользования (с разной степенью конфидициальности) и представляют собой системы с массовым параллелизмом и терабайтными “накопителями знаний”.
Рабочие станции мобильные и стационарные в диапазоне от настольных до миниатюрных мобильных (например, наручных) обеспечивают интеллектуальный интерфейс человека с обществом (в первую очередь!) и “технотронной нервной системой”, максимально используя при этом сенсорные возможности человеческого организма. Встроенные процессоры, в большинстве своем являющиеся малозаметными интеллектуальными датчиками, подобно нервным окончаниям в организме человека, непосредственно обеспечивают цефализацию материальной среды, ее управляемость и надежность.

Повсеместное оснащение рабочих станций средствами точного определения своего местонахождения и измерения параметров окружающей среды превратит их в своего рода нервные окончания “чувствительной” техносферы, которая окутает земную поверхность подобно коре головного мозга человека.

Очевидная перспектива заключается и в оснащении большинства рабочих станций средствами дистанционной диагностики, обеспечивающими раннее обнаружение функциональных отклонений в организме человека-оператора и ежесекундно ненавязчиво фиксирующими его “историю здоровья” с целью оптимизации жизнедеятельности человеческого организма и предотвращения катастрофических отклонений болезненного характера. Следующим, еще не очевидным сегодня, шагом может стать массовое производство на базе нанотехнологий “интеллектуальных микротел” (своего рода искусственных разумных вирусов, “встраиваемых” в человека), вводимых в организм, например с пищей, и обеспечивающих при необходимости кроме контроля и сбора информации также и безболезненное оперативное вмешательство, исключающее в подавляющем большинстве случае обычные хирургические операции макроуровня с нарушением кожного покрова и других здоровых тканей организма.
Приведенный пример надо рассматривать лишь как этюд на тему грядущей глобальной смены парадигмы в медицине, которая несомненно станет важнейшим для большинства населения последствием тотальной информатизации. Причем правовые и гуманитарные аспекты человеческой эволюции здесь не менее важны, чем технологические.

Возможность нахождения каждого человека в любой момент в режиме “on-line” с обществом и “прозрачность” окружающего мира позволят реализовать принципиально новые подходы в организации общества, решении проблем занятости, образования, преступности, экономического развития и эффективного использования ресурсов. Искусственный интеллект в традиционном понимании вряд ли возможен, но коллективный разум в среде “технотронной нервной системы” станет принципиально новым явлением человеческой цивилизации, открывающим для нее горизонты, несоизмеримые с сегодняшними.

Виртуальная реальность, наблюдаемая сегодня в авиатренажерах, компьютерных играх и разного рода экспериментальных системах, неизбежно станет повседневностью, позволяющей оптимизировать реальную жизнь, колоссально раздвинуть ее пределы и расширить возможности всех и каждого в познании, образовании, адаптации и творчестве. Существование станет более многомерным и многовариантным, обеспечивая реальную свободу личности.

Ограничимся пока этим перечнем, который лишь отдельными штрихами обрисовывает предстоящие изменения, и попытаемся взглянуть еще дальше.

Пределы

Следующие 500 лет породят еще целый ряд немыслимых сегодня перемен. Невозможно сегодня представить их конкретно, даже в самых общих чертах. Но можно наметить их в виде трех главных идей:

Первая. Выход за пределы тонкой пленки пространства земной поверхности и широкомасштабная космическая экспансия, в первую очередь, информационного характера. Вселенная, по всей видимости, влияет на нашу жизнь существенно в большей степени, чем это нам кажется сегодня. Именно поэтому информационные "щупальца" человека потянутся в виде цепочек космических роботов, прослушивающих и изучающих Космос, далеко за пределы солнечной системы.

Вторая. Кроме космической Вселенной ждет своего освоения и "внутричеловеческий космос". Рано или поздно, но в техносферу будут включены и мириады устройств бактериального и вирусного уровня, которые позволят сделать наблюдаемым и управляемым весь организм человека на клеточном уровне. В этом случае можно будет говорить не только о многократном продлении жизни, но и о качественно новом человеке.

Третья. Научившись в вычислительных машинах с чрезвычайной точностью управлять движением энергии на микроуровне, логично будет совершить и следующий шаг: научиться с такой же точностью и эффективностью управлять движением вещества на микро и наноуровне. А это означает возможность создания принципиально новой материальной среды, сотворения нового мира.

Естественно, не все произойдет быстро. Но никто и не попробует ничего сделать, пока это будет считаться невозможным. Поэтому давайте раздвигать в нашем сознании пределы возможного и пытаться их достигать ...
 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
 

1. Гор Э. Инфраструктура для глобальной деревни. Мощные компьютерные сети нельзя построить без государственных капиталовложений / В мире науки, 1991, N11, С. 92 - 96.
2. Меньшиков С.М., Клименко Л.А. Длинные волны в экономике. Когда общество меняет кожу. - М.: Международные отношения, 1989.
3. Ясперс К. Смысл и назначение истории. - М.: Политиздат, 1991.
4. Sagan C. Cosmos. - N.Y.: Ballantine books, 1985.