Революция разума: на подступах к Сингулярности. Как технологии изменят общество и сознание - Рэймонд Курцвейл Страница 68

в миллиард операций в секунду58. Существует несколько проектов подобного компьютера разной степени совершенства. В 2018 году команда под руководством Ральфа Меркла разработала механическую вычислительную систему, которая может быть реализована в наномасштабе59. Их схема (опять же, теоретически) предполагает использование 1020 логических переключателей на литр объема и должна работать на частоте 100 МГц, что позволит выполнять до 1028 вычислительных операций в секунду на единицу объема компьютера (1 литр)60. Заметим, что этот объем должен иметь форму, обеспечивающую большую площадь поверхности, что продиктовано соображениями отвода тепла. Потребляемая мощность такой системы составит около 100 Вт61. Поскольку в мире насчитывается около 8 миллиардов человек, для одновременного моделирования мышления всех людей потребуется менее 1024 операций в секунду (1014 операций на человека, умноженное на 1010 людей)62.

Как мы уже говорили в главе 2, моя оценка в 1014 операций подразумевает моделирование каждого нейрона. Однако мозг в значительной степени полагается на параллелизм. Поскольку биологическая среда внутри нашего черепа (по крайней мере, на молекулярном уровне) очень нестабильна, отдельные нейроны могут отмирать или просто не посылать сигнал в нужный момент. Если бы мышление сильно зависело от поведения всех нейронов до последнего, оно было бы слишком ненадежным. Но когда множество нейронов работают в тандеме, «помехи» эффективно фильтруются, и мы можем мыслить вполне адекватно.

При производстве небиологических компьютеров мы располагаем намного большими возможностями контроля над их внутренней средой. Содержимое компьютерного чипа гораздо чище и стабильнее, чем мозговая ткань, поэтому нам не понадобится такой же уровень параллелизма. В таких условиях работа будет более эффективной, так что вполне возможно, что 1014 операций в секунду нам и не потребуются. Однако, поскольку доподлинно не известно, какую степень параллелизма использует человеческий мозг, я буду на всякий случай придерживаться консервативной оценки. Таким образом, максимально эффективный нанокомпьютер объемом в один литр теоретически сможет в плане вычислительной мощности заменить 10 000 цивилизаций по 10 миллиардов человек (то есть 100 триллионов человек). Сразу оговорюсь, я не утверждаю, что такую машину можно построить на практике. Суть в том, что нанотехнологии обеспечат огромный запас возможностей для прогресса. Даже доля процента от теоретически возможной производительности – это уже революционный шаг для вычислительной техники, который откроет перед нами двери к поистине невероятным вычислительным возможностям.

Что касается самовоспроизводящихся нанороботов, то такой компьютер сможет обеспечить необходимую степень скоординированности для достижения крупномасштабных результатов. Система управления будет похожа на компьютерную архитектуру под названием ОКМД (одиночный поток команд, множественный поток данных). Это означает, что один управляющий модуль будет считывать команды и одновременно пересылать их триллионам ассемблерных элементов молекулярного масштаба (точнее, их собственным примитивным контроллерам)63.

Принцип «широковещательных команд» заодно помогает устранить ключевую уязвимость. Если процесс самовоспроизводства выйдет из-под контроля, а также в случае программных ошибок или вредоносного воздействия мы можем мгновенно отключить источник команд, прекратив тем самым любые действия нанороботов64. Как мы подробнее обсудим в главе 7, в худшем случае побочным эффектом работы нанотехнологий будет образование так называемой «серой слизи» – массы из неконтролируемых нанороботов, размножающихся в ходе цепной реакции65. Теоретически такой сценарий может закончиться уничтожением всей биомассы на планете и превращением ее в нанороботов. Но архитектура управления, предложенная Ральфом Мерклом, станет хорошей защитой против такого сценария. Если все команды исходят из единого центра, отключение вещания в случае нештатной ситуации обездвижит нанороботов и остановит их размножение.

Сам репликатор, исполняющий команды, будет представлять собой простого молекулярного робота с одним манипулятором наподобие универсального конструктора фон Неймана, построенного в крошечном масштабе66. Принципиальная возможность построения молекулярных роботизированных суставов, шестерней, роторов и моторов была неоднократно продемонстрирована67.

Законы физики не позволяют манипулятору молекулярного масштаба захватывать и перемещать атомы, как это сделала бы рука человека. В этой связи будущее нанотехнологий стало предметом полемики. В 2001 году американский физик и химик Ричард Смолли открыто вступил в дискуссию с Эриком Дрекслером по поводу принципиальной возможности создания «молекулярных сборщиков», способных производить вещи на атомном уровне68. Оба ученых внесли значительный вклад в сферу нанотехнологий, но их взгляды кардинально различались. Дрекслер был убежден, что в сфере нанотехнологий мы должны стремиться реализовать подход «сверху вниз», то есть заставить нанофабрики собирать роботов по заданной инструкции. Смолли же считал, что это физически невозможно и единственный разумный способ – опираться на принцип построения «снизу вверх», как в биологических системах. Возражения Смолли сводились к двум основным аспектам: «проблеме толстых пальцев», то есть соображению, что звенья манипулятора будут слишком громоздкими, чтобы эффективно работать в наномасштабе; и «проблеме липких пальцев» – большой вероятности, что перемещаемые атомы будут приклеиваться к манипулятору.

В ответ Дрекслер приводил в пример такие биологические «устройства», как энзимы и рибосомы, которые, по его мнению, свидетельствуют о том, что вторая проблема преодолима. А первая проблема, как он полагал, вовсе не возникнет, если использовать методики сборки с одним манипулятором. В 2003 году, в разгар дискуссии, я высказал свою точку зрения, преимущественно поддержав точку зрения Дрекслера69. Оглядываясь назад, я с удовлетворением отмечаю, что, учитывая последние достижения нанотехнологий, подход «сверху вниз» кажется все более и более реалистичным, даже несмотря на то что потребуется еще около десяти лет, чтобы технологии достигли нужного уровня, скорее всего, с помощью ИИ. Ученые уже существенно продвинулись в задаче точного позиционирования атомов, и я ожидаю новых прорывов в 2020-х годах.

Схема манипулятора Дрекслера по-прежнему кажется мне наиболее перспективной. Вместо сложной и неуклюжей клешни в ней используется единственный наконечник. Чтобы взять атом и переместить его в новую позицию, применяется комбинация механического и электрического воздействия70. В своей книге «Наносистемы» (Nanosystems, 1992) Дрекслер описывает несколько видов химических процессов, которые могли бы позволить реализовать эту идею71. Одним из вариантов может стать манипулирование атомами углерода и строительство объектов из алмазоподобного вещества, называемого алмазоидом72.

Алмазоид представляет собой вещество, в котором атомы углерода организованы в пространственную решетку подобно алмазу, но при этом разделены на крошечные отсеки, содержащие около 10 атомов каждый. С внешней стороны к отсеку присоединен один атом водорода. Из алмазоида можно строить необычайно легкие и прочные наноразмерные конструкции. В своих книгах «Машины создания» (1986) и «Наносистемы» Эрик Дрекслер подробно рассмотрел вопросы, связанные с созданием объектов из алмазоида. Эти работы вдохновили автора научно-фантастических произведений Нила Стивенсона на написание романа «Алмазный век», который был опубликован в 1995 году и годом позже получил премию «Хьюго». События романа разворачиваются в мире, где нанотехнологии на основе алмазоида стали основой цивилизации,