Мы подошли к участку стремительного роста экспоненты

Важно понимать, что прогресс, который мы до сих пор обсуждали, соответствовал начальным, то есть более пологим, участкам экспоненциальных кривых. В последующие 20 лет в компьютерных технологиях ожидается намного больше инноваций, чем за предыдущие 200. Влияние технических новшеств на общее благосостояние людей будет намного более значительным – на самом деле оно уже сейчас сильнее, чем многие из нас предполагают.

Фундаментальной тенденцией в этой связи является экспоненциальное улучшение соотношения цена/производительность вычислений, то есть увеличение количества операций в секунду, которые можно осуществить с помощью компьютера, затратив один доллар (с учетом инфляции). Первый программируемый компьютер Z2, построенный в 1939 году Конрадом Цузе, был способен выполнить всего лишь 0,0000065 операции в секунду на один доллар стоимости (в ценах 2023-го)²⁰¹. В 1965 году компьютер PDP-8 уже показывал скорость 1,8 операции в секунду за доллар. В год выхода моей книги «Век разумных машин» (1990) компьютер MT 486DX выполнял 1700 операций в секунду. Когда девять лет спустя была издана книга «Век духовных машин», процессор Pentium III справлялся с 800 000. А в 2005-м (год выхода книги «Сингулярность уже близка») лучшие экземпляры Pentium 4 выполняли 12 миллионов операций в секунду. К тому времени, когда эта книга появится на полках (то есть в начале 2024-го), чипы Google Cloud TPU v5e достигнут быстродействия в 130 миллиардов операций в секунду за доллар! При этом эффективность доступных вычислительных мощностей для потребителей со сравнительно небольшими проектами и доступом в интернет будет еще на несколько порядков выше. Все потому, что облачный вычислительный модуль, способный выполнять квинтиллионы операций в секунду, можно будет арендовать за несколько тысяч долларов в час, вместо того чтобы строить и обслуживать собственный суперкомпьютер. Благодаря тому, что дешевые вычислительные мощности напрямую способствуют инновациям, в глобальном масштабе тенденция к росту производительности техники по отношению к цене сохраняется независимо от конкретной технологической парадигмы, связана ли она со стремлением уменьшить размер транзисторов или увеличить тактовую частоту.

Вычислительные системы, показавшие наилучшее соотношение цена/производительность

Однако даже такой впечатляющий прогресс может оставаться незамеченным. Пятого октября 2016 года на ежегодном собрании Международного валютного фонда в присутствии других видных экономистов Кристин Лагард, директор-распорядитель фонда, задала мне вопрос на сцене. Она спросила, почему мы не наблюдаем свидетельств обещанного экономического роста при всех необыкновенных технологиях, доступных в наше время. Я ответил, что мы маскируем этот фактор, учитывая его как в числителе, так и в знаменателе.

Когда африканский подросток покупает смартфон за 50 долларов, в статистику попадает сделка на 50 долларов. В действительности он купил такой набор вычислительной и коммуникационной техники, который в 1965 году стоил бы миллиарды долларов, а в 1985-м – миллионы. Процессор Snapdragon 810, типичный для смартфонов в ценовой категории до 50 долларов, выполняет в различных тестах в среднем три миллиарда операций с плавающей точкой в секунду (3 гигафлопса)²⁰³. Это соответствует производительности в 60 миллионов операций в секунду за один доллар. Самые мощные компьютеры, доступные в 1965 году, могли выдавать лишь 1,8 операции в секунду за доллар, а в 1985-м – примерно 220²⁰⁴. При таких показателях Snapdragon стоил бы 1,7 миллиарда долларов в 1965 году (с поправкой на общую инфляцию к 2023 году) и 13,6 миллиона в 1985-м.

Конечно, это довольно грубое сравнение, не учитывающее ряд важных технических аспектов. Строго говоря, возможности современного 50-долларового смартфона не были бы доступны ни за какие деньги ни в 1965-м, ни в 1985-м. Получается так, что традиционная статистика почти полностью игнорирует стремительное падение реальных цен в области ИТ. Например, стоимость вычислительной мощности, секвенирования генома и многих других технологий снижается примерно на 50 % в год. Рост отношения производительность/цена происходит отчасти за счет повышения производительности, отчасти за счет снижения цены. Благодаря этому мы каждый год получаем улучшенные товары по более низким ценам.

Если говорить о личном опыте, в 1965 году я учился в МТИ, и это был один из самых передовых вузов того времени – у нас уже были компьютеры. Отдельного упоминания заслуживает IBM 7094. Он имел объем памяти в 150 000 байт и мог выполнять четверть миллиона операций в секунду. Стоимость этого компьютера в 1963 году составляла 3,1 миллиона долларов, что эквивалентно 30 миллионам долларов в ценах 2023 года²⁰⁵. На нем работали тысячи студентов и преподавателей. Для сравнения, пока я писал эту книгу, вышел iPhone 14 Pro. Он стоит 999 долларов, а его производительность при работе с нейросетевыми приложениями составляет 17 миллиардов операций в секунду²⁰⁶. Хотя сравнение не совсем корректно, так как многие функции iPhone, заложенные в его цену, не имеют аналогов в IBM 7094, например фотосъемка, да и скорость iPhone заметно ниже в ряде приложений, но вывод ясен. Можно сказать, что iPhone в 68 миллионов раз превосходит IBM 7094 по быстродействию, будучи примерно в 30 000 раз дешевле. Что касается соотношения производительность/цена, у iPhone оно в 2 триллиона раз лучше.

Технический прогресс продолжается в прежнем темпе. Его скорость не связана только лишь с законом Мура, который гласит, что размеры элементов в микрочипах уменьшаются по экспоненциальному закону. МТИ приобрел построенный на транзисторах компьютер IBM 7094 в 1963 году, прежде чем микрочипы получили широкое распространение. Это произошло за два года до того, как Гордон Мур опубликовал свою эпохальную статью 1965 года, где впервые обнародовал свои наблюдения²⁰⁷. Несмотря на всю значимость закона Мура, он описывает лишь одну из ряда технологических парадигм, способных обеспечить экспоненциальный прогресс. Среди них – электромеханические реле, лампы, транзисторы, интегральные микросхемы и другие технологии, которые пока еще в разработке²⁰⁸.

Не менее важным фактором, чем вычислительные мощности, является доступ к информации. Будучи подростком, я подрабатывал разносчиком газет и за несколько лет накопил денег на покупку комплекта Британской энциклопедии, заодно увеличив ВВП страны на потраченную мной сумму. Сегодня любой подросток может взять смартфон и получить доступ к статьям куда более информативной «Википедии». Однако экономический эффект от этого равен нулю, поскольку доступ к ней бесплатный. Хотя качество статей «Википедии» не всегда соответствует стандартам Британской энциклопедии, у нее есть ряд других преимуществ: всеохватность – англоязычный сегмент «Википедии» в 100 раз больше Британской энциклопедии; актуальность пополняется в течение нескольких минут после произошедших событий, в отличие от бумажной энциклопедии, между изданиями которой проходят годы; мультимедийность – интеграция аудио- и видеоконтента в статьи; наличие гипертекста – статьи связаны друг с другом с помощью гиперссылок²⁰⁹. Нередко «Википедия» отсылает читателей к источникам уровня Британской энциклопедии, если требуется академическая точность. И это лишь один из множества информационных ресурсов и сервисов, никак не учитываемых при подсчете ВВП.

Продолжая нашу дискуссию, Лагард высказала мысль, что цифровые технологии, без сомнения, обладают рядом достоинств и полезных приложений, но все же информация не съедобна, ее нельзя на себя надеть, и поселиться в ней тоже не получится. Мой ответ был: пока еще нельзя. Уже сейчас производство и транспортировка материальных товаров отличаются большей эффективностью именно благодаря современным программно-аппаратным решениям. А в скором времени мы увидим, как производство пищи и одежды перейдет в разряд информационных технологий. Искусственный интеллект и автоматизация позволят значительно сократить затраты на материалы и производство²¹⁰. Указанные товары, соответственно, должны будут существенно подешеветь, подобно тому как это сейчас происходит с компьютерными технологиями.

В конце 2020-х мы сможем печатать одежду и другие товары повседневного обихода на 3D-принтерах по очень низкой цене. Одной из ключевых тенденций в развитии 3D-печати стала миниатюризация: инженеры стремятся создать машины, которым будет под силу печать еще более мелких деталей. Рано или поздно существующие технологии 3D-печати, такие как экструзия материала (аналог струйной печати), будут вынуждены уступить место новым подходам, способным обеспечить еще большую точность производства. Вероятно, уже в 2030-х годах 3D-печать перейдет на уровень нанотехнологий, и мы сможем создавать объекты с точностью до атомов. По оценкам Эрика Дрекслера, автора книги «Тотальное изобилие» (2013), конструирование с точностью до атомов позволит производить большинство предметов по цене около 20 центов за килограмм²¹¹. Это станет возможным благодаря использованию оптимизированных наноматериалов. Сложно сказать, насколько точен этот прогноз, но нет сомнений, что стоимость товаров существенно снизится. И, как мы уже видели на примере музыки, книг и фильмов, наряду с коммерческими проектами будет появляться все больше бесплатных. Более того, существование площадок с общедоступными моделями бок о бок с традиционным рынком станет характерной чертой многих секторов экономики.

Далее в этой главе мы обсудим, как с помощью принципов вертикального сельского хозяйства и контроля со стороны ИИ мы сумеем наладить производство высококачественной и дешевой еды без использования химикатов. Кроме того, мясо, выращенное из культуры клеток с полным соблюдением стандартов гигиены и этики, заменит неэкологичные животноводческие фермы. В 2020 году люди отправили на бойню 74 миллиарда особей животных мясных пород, общим весом 371 миллион тонн²¹². По оценкам ООН животноводство несет ответственность за 11 % годовых выбросов парниковых газов, вызванных деятельностью человека²¹³. Технология выращивания мяса в лабораторных условиях способна устранить эти выбросы. Мясо натурального происхождения имеет ряд других недостатков: во-первых, его добыча связана с причинением страдания невинным существам; зачастую оно несет в себе риски для здоровья человека; неизбежным следствием его производства является токсические загрязнения и выбросы углекислого газа. Выращивание мяса «из пробирки» решает все эти проблемы. Нам не придется причинять боль живым существам, само мясо будет полезнее и вкуснее, а вред окружающей среде будет минимизирован благодаря передовым технологиям. Многое зависит от того, насколько правдоподобно будет выглядеть искусственное мясо. К 2023 году разработаны способы вырастить мясо без каких-либо визуальных черт наподобие характерной текстуры говядины. Полноценный стейк филе-миньон пока получить не удается. Как только выращенное в лаборатории мясо сможет стать полноценным аналогом натурального, большинство людей, как мне кажется, преодолеют свой скептицизм в отношении него.

Также мы подробнее поговорим о том, как в ближайшее время миллионам людей станет доступно недорогое жилье. Это произойдет благодаря технологиям модульного строительства жилых домов и других зданий. Подобные технологии уже успешно прошли испытания и в ближайшее десятилетие будут совершенствоваться и становиться массовыми. Параллельно с революцией в строительстве будет создаваться новая реальность – виртуальная, так называемая метавселенная ²¹⁴. Долгое время об этой концепции за пределами научно-фантастических и футуристических кругов ничего не было известно. Однако в 2021 году крупная компания сменила наименование и объявила, что ее стратегической целью становится создание метавселенной. С тех пор технология у всех на слуху, а большинство людей уверены, что именно эта компания придумала саму идею метавселенной.

Сегодня интернет представляет собой обширную сеть взаимосвязанных веб-страниц и сервисов, которая постоянно развивается. Аналогичным образом в 2020-х годах виртуальная и дополненная реальности смогут образовать новый уровень окружающей нас действительности. Многие явления этого цифрового мира даже не будут иметь физического воплощения, поскольку их виртуальные версии окажутся полностью самодостаточными и функциональными до мельчайших деталей. Например, появится возможность проводить полностью виртуальные совещания, взаимодействуя с коллегами так, как будто вы все находитесь в одном помещении; сходить на виртуальный концерт, получив такие же впечатления, как если бы вы слушали музыкантов в настоящем симфоническом зале; отдохнуть всей семьей на виртуальном пляже, наслаждаясь шумом прибоя, любуясь морем и даже ощущая его запах.

Сегодня большинство мультимедийных технологий задействуют только наше зрение и слух. Системы виртуальной реальности, которые пытаются передать запахи или тактильные ощущения, до сих пор остаются довольно неудобными. Однако в ближайшие двадцать лет будет построен интерфейс мозг-компьютер, и тогда у нас появится возможность создавать виртуальные миры с полным погружением, посылая информацию от псевдоорганов чувств прямо в мозг пользователя. Трудно предсказать, как эта технология повлияет на то, каким образом мы предпочтем проводить свободное время и какой опыт захотим получить. Нам также предстоит переосмыслить мотивы, которые нами движут. Например, если у вас будет возможность совершить восхождение на Эверест в полностью виртуальном мире, познав красоту гор и борьбу со стихией, вы, возможно, задумаетесь, стоит ли рисковать и предпринимать то же самое в реальной жизни. Или, быть может, вам и хотелось это сделать ради ощущения опасности?

Другим возражением Лагард стало то, что земля никак не станет разделом информационных технологий, а людям уже слишком тесно. Я ответил, что мы сами выбрали жить в тесноте. Города возникли потому, что людям необходимо работать и развлекаться сообща. Но если сесть на поезд в любой точке мира, то можно увидеть, что почти вся обитаемая часть суши свободна – наше жилье занимает около 1 % доступной территории²¹⁵. В целом в настоящее время используется только половина пригодных для освоения земель. И почти вся эта земля занята сельским хозяйством. Из всех используемых в сельском хозяйстве земель 77 % отведено под животноводство, пастбища и кормовые культуры. И только 23 % используется для выращивания пищи для людей²¹⁶. Производство искусственного мяса и вертикальные фермы позволят нам производить гораздо больше продуктов питания, а потребуют намного меньших площадей, освободив земли для растущего населения. В то же время беспилотный транспорт обеспечит возможность комфортно добираться до работы, живя на большем удалении друг от друга. К тому же виртуальная и дополненная реальности обеспечат идеальные условия для совместной работы и отдыха.

Мы уже начинаем жить по-новому, во многом из-за пандемии COVID-19, вынудившей нас адаптироваться к сложным условиям. На пике пандемии около 42 % американцев работали из дома²¹⁷. Этот опыт, вероятно, окажет долгосрочное влияние на восприятие работодателями и работниками трудовых отношений. Во многих случаях модель работы в офисе с девяти до пяти давно себя изжила, но инертность и привычки не позволяли обществу внести назревшие изменения, пока пандемия нас к этому не подтолкнула. Закон ускорения отдачи в ближайшее время приведет к стремительному росту эффективности информационных технологий, благодаря чему изменения в обществе будут происходить еще быстрее.