Накопление данных: слишком много, слишком быстро

В далеком прошлом информация хранилась только в памяти человека, и в древности барды часами пересказывали истории конфликтов и завоеваний. Затем люди придумали способы внешнего хранения данных.

Маленькие глиняные цилиндры и таблички, изобретенные в Шумере, Южная Месопотамия, около 5000 лет назад, часто содержали всего лишь дюжину клинописных знаков на древнем языке, что соответствует нескольким сотням (10²) байт информации. «Орестея» – три греческие трагедии, сочиненные Эсхилом в V в. до н. э., – содержала примерно 300 000 (3 × 10⁵) байт информации. В Древнем Риме некоторые богатые сенаторы владели библиотеками из сотен свитков; объем данных в одной такой коллекции составлял не менее 100 мегабайт (1 Мб = 1 × 10⁸ байт).

Качественный скачок произошел с появлением печатного станка Иоганна Гутенберга, в котором использовался наборный шрифт. К 1500 г., хотя прошло менее полувека с изобретения этого устройства, европейские печатники уже выпустили более 11 000 новых изданий. Этот невиданный рост сопровождался развитием других форм хранения информации. Сначала появились гравюры и ксилографии с музыкальными нотами, иллюстрациями и картами. Затем, в XIX в., к ним добавились фотография, звукозапись и кино. В XX в. процесс продолжился: были созданы магнитные ленты и долгоиграющие грампластинки, а начиная с 1960-х гг. компьютеры способствовали цифровизации медицинских изображений (цифровая маммограмма занимает 50 Мб), анимационных фильмов (2–3 гигабайта, Гб), межконтинентальных финансовых транзакций, а в конечном итоге привели к массовой рассылке спама (каждую минуту отправляется более 100 млн сообщений). Информация, хранимая в цифровом виде, быстро обогнала всю печатную продукцию. Все пьесы и стихи Шекспира занимают всего 5 Мб (это объем одной цифровой фотографии, сделанной в высоком разрешении, или 30 секунд высококачественного звука, или 8 секунд потокового видео высокой четкости).

Таким образом, на печатную продукцию теперь приходится незначительная доля в объеме хранящейся в мире информации. В 2000 г. все книги Библиотеки Конгресса США содержали более 10¹³ байт (более 10 терабайт, Тб) информации, но это меньше 1 % всего собрания (10¹⁵ байт, или около 3 петабайт, Пб), если учитывать фотографии, карты, фильмы и аудиозаписи.

В XXI в. информация генерируется еще быстрее. Облачный сервис Domo в своем последнем исследовании скорости генерации информации за 2018 г. учитывал более 97 000 часов видео, транслируемого пользователями Netflix, почти 4,5 млн просмотренного видео на YouTube, чуть больше 18 млн запросов прогноза погоды на Weather Channel и более 3 квадриллионов байт (3,1 Пб) других данных из интернета в одних только Соединенных Штатах. В 2016 г. скорость генерации данных во всем мире превысила 16 зеттабайт (1 Зб = = 10²¹ байт), а к 2025 г. эта величина возрастет еще на порядок, то есть примерно до 160 зеттабайт (1,6 × 10²³ байт). Согласно данным Domo, в 2020 г. 1,7 Мб данных генерируется за секунду каждым из почти 8 млрд обитателей земного шара.

Эти цифры вызывают ряд очевидных вопросов. Сохранить можно лишь часть этого потока данных, но какую именно? Трудности хранения очевидны, даже если сохранять меньше 1 % всего объема. Но что бы мы ни решили сохранить, неизбежен следующий вопрос: надолго ли? Ничто не может существовать вечно, но каково оптимальное время хранения?

Из всех приставок, принятых в Международной системе единиц для обозначения кратных десятичных единиц (тысяча обозначается буквой K = 10³, а миллион – буквой M = 10⁶), наибольшее число обозначает приставка йотта (Y = 10²⁴, или триллион триллионов). Такое количество информации мы накопим за десять лет, и обрабатывать ее становится все труднее – даже если эта задача все чаще поручается компьютерам. А когда мы начнем генерировать более 50 триллионов байт информации на человека в год, будет ли у нас реальный шанс ее эффективного использования? Как бы то ни было, существует фундаментальная разница между собранными данными, полезной информацией и глубоким знанием.

Инновации: будем реалистами

Современное общество одержимо инновациями. В конце 2019 г. поиск в Google выдавал 3,21 млрд ссылок на запрос «инновация», что многократно превосходит «терроризм» (481 млн), «экономический рост» (около 1 млрд и «глобальное потепление» (385 млн). Мы готовы поверить, что инновации откроют любые двери, от ожидаемой продолжительности жизни, превышающей 100 лет, до объединения человеческого и машинного интеллекта и практически бесплатной солнечной энергии.

Такое слепое преклонение перед алтарем инноваций ошибочно по двум причинам. Оно игнорирует те масштабные фундаментальные исследования, которые окончились неудачей после того, как на них были потрачены гигантские суммы. И оно почти ничего не говорит о том, почему мы зачастую упорно придерживаемся неэффективной практики, даже зная о существовании лучшего образа действий.

Реактор-размножитель на быстрых нейтронах, названный так потому, что вырабатывает больше ядерного топлива, чем потребляет, – вот лишь один яркий пример долгих и дорогостоящих неудачных инноваций. В 1974 г. компания General Electric предсказывала, что к 2000 г. около 90 % электричества в США будут вырабатывать реакторы-размножители. GE просто транслировала общие ожидания: в 1970-х гг. правительства Франции, Японии, Советского Союза, Великобритании и Соединенных Штатов вкладывали огромные средства в разработку таких реакторов. Однако высокая стоимость, технические трудности и опасность для окружающей среды привели к закрытию британской, французской, японской и американской программ (а также меньших по масштабу немецкой и итальянской), хотя в Китае, Индии, Японии и России до сих пор работают экспериментальные установки. Весь мир потратил гораздо больше $ 100 млрд (по нынешнему курсу) и шесть десятков лет на проект, который не принес никакой коммерческой выгоды.

Среди других многообещающих фундаментальных прорывов, которые до сих пор не коммерциализировались, – автомобили на водородном топливе (топливных элементах), поезда на магнитной подушке (маглевы) и термоядерная энергия. Последний пример – самое известное из всех наших «вечно недостижимых» достижений.

Вторая категория неудачных инноваций – то, от чего мы не можем отказаться, хотя знаем, что это бессмысленно, – достаточно многочисленна, и в нее входят как повседневные практики, так и теоретические концепции.

Прототип поезда на магнитной подушке. CRRC Corporation Limited, Китай, 2019

Два самых ярких примера – переход на летнее время и посадка в самолет. Зачем мы каждые полгода переводим часы под предлогом экономии энергии, когда нам точно известно, что никакой экономии нет? А посадка на пассажирские рейсы теперь занимает больше времени, чем в 1970-х гг., несмотря на тот факт, что нам известны несколько методов, которые позволят рассадить пассажиров быстрее, чем менее эффективные, которые сегодня в ходу. Например, можно рассаживать людей по принципу перевернутой пирамиды, одновременно впуская их в переднюю и заднюю части салона (равномерно распределив поток пассажиров, чтобы не создавать заторов) или просто не указывая места в билетах.

И почему мы оцениваем развитие экономики с помощью валового внутреннего продукта? ВВП – это всего лишь общая сумма товаров и услуг, произведенных в стране за год. Он растет не только когда развивается экономика и улучшается жизнь граждан, но и когда на людей или окружающую среду обрушиваются разнообразные несчастья. Растут продажи алкоголя и число случаев вождения в нетрезвом виде, увеличивается количество аварий, растет число пациентов в отделениях скорой помощи, наносится больше травм, в тюрьмах становится больше заключенных – все это приводит к росту ВВП. Незаконная заготовка древесины в тропиках, уничтожение лесов, утрата биоразнообразия, рост сбыта лесоматериалов – это тоже способствует увеличению ВВП. Мы все это знаем, но продолжаем поклоняться высоким годовым темпам роста ВВП независимо от их причины.

Человеческий разум влечет иррациональное: мы любим рассуждать о нелепых и безумных инновациях, но не даем себе труда устранить повседневные трудности, надеясь на будущее практическое применение того или иного новшества. Почему мы не улучшаем практику посадки в самолет, а отвлекаемся на мечты о гиперлупах и вечной жизни?