Massachusettsin teknillisen instituutin fysiikka tutkii otteesta uudesta kirjastaan ihmisen evoluution seuraavaa vaihetta.
Elämän määritelmän tiedetään olevan kiistanalainen. Vaihtoehtoisia määritelmiä on runsaasti, ja jotkut sisältävät hyvin erityiset vaatimukset (esimerkiksi solujen muodostamiseksi), jotka voivat sulkea pois sekä tulevaisuuden älykkäiden koneiden että maapallon ulkopuolisten sivilisaatioiden olemassaolon. Koska emme halua rajoittaa tulevaa elämää koskevaa ajatteluamme vain niihin lajeihin, joita olemme toistaiseksi tavanneet, valitsekaamme elämän laajin määritelmä prosessina, jolla voidaan ylläpitää monimuotoisuutta ja toistaa itseään. Toistuva ei ole asia (atomit), vaan informaatio (bitit), joka määrää atomien järjestelyn ja järjestyksen. Kun bakteeri tekee kopion DNA: sta, se ei tuota uusia atomeja, vaan uutta atomisarjaa, joka on järjestetty samaan malliin kuin alkuperäisessä, kopioimalla tietoja. Toisin sanoen,Elämää voidaan pitää itsestään monistuvana tietojenkäsittelyjärjestelmänä, jossa tiedot (algoritmit) määrittelevät paitsi toiminnallisuuden, myös laitteiston informaatiojärjestelmät.
Kuten itse maailmankaikkeus, elämästä tuli vähitellen yhä mielenkiintoisempaa. Mielestäni on asianmukaista luokitella elämänmuodot kolmeen vaikeustasoon: versiot 1.0, 2.0 ja 3.0.
Kysymys siitä, miten, milloin ja missä elämä ilmestyi maailmankaikkeudessamme, on edelleen avoin, mutta on olemassa pakottavia todisteita siitä, että se ilmestyi maan päälle noin 4 miljardia vuotta sitten. Pian planeettamme hankki monenlaisten elämänmuotojen arsenaalin. Jotkut heistä olivat onnekkaita ylittämään loput ja kehittämään tietyn vastauksen ympäristöönsä. Erityisesti heistä on tullut sitä, mitä ohjelmoijat kutsuvat "älykkääiksi aineiksi": rakenteet, jotka keräävät tietoa ympäröivään maailmaan reseptoreiden avulla ja käsittelevät sitten vastaanotetut tiedot jonkinlaisen käänteisen toiminnan aikaansaamiseksi. Tämä prosessi voi sisältää erittäin monimutkaisen tiedonmuunnosjärjestelmän, kuten sellaisen, joka auttaa meitä keskustelemaan käyttämällä silmien ja korvien kautta saatuja tietoja. Mutta tämä voi sisältää melko yksinkertaisia keinoja informaatiota varten.
Esimerkiksi monilla bakteereilla on reseptori mitata sokeripitoisuutta ympäröivässä nesteessä, ja kierteinen elin nimeltään flagella auttaa heitä uimaan. Tietokonelaitteisto, joka sitoo reseptorin flagellaan, voi toteuttaa seuraavan yksinkertaisen, mutta hyödyllisen algoritmin: "Jos reseptori havaitsee pienemmän sokeripitoisuuden kuin se oli muutama sekunti sitten, flagellan käänteinen kierto auttaa muuttamaan suuntaa."
Olet oppinut puhumaan ja olet hankkinut lukemattomia muita taitoja. Bakteereita ei ole helppo kouluttaa. Heidän DNA: nsa määrittelee paitsi laitteiston (sokerireseptorit ja flagella) myös ohjelmistotietoisuuden muodon. Yllä oleva algoritmi oli ohjelmoitu heidän DNA: honsa alusta alkaen, ja he eivät koskaan oppi uimaan korkeiden sokeripitoisuuksien suuntaan. Tietenkin kognitioprosessissa tapahtui jonkinlainen näkökulma, mutta jo tämän bakteerin elinkaaren ulkopuolella.
Tämä tapahtui todennäköisimmin tämän bakteerilajin aikaisemman evoluution aikana hitaan tutkimus- ja virheprosessin tuloksena, joka kattoi useita sukupolvia ja jonka aikana luonnollinen valinta suostui satunnaisia DNA-mutaatioita, jotka paransivat sokerin imeytymistä. Jotkut näistä mutaatioista osoittautuivat hyödyllisiksi flagellan ja muun informaatiolaitteiston rakenteen parantamiseksi, kun taas toiset paransivat tietojenkäsittelyjärjestelmää, joka toteuttaa sokeria sisältävän väliaineentunnistusalgoritmin ja muun informaatioteknologian.
Tällaiset bakteerit edustavat sitä, mitä kutsun versioksi 1.0: elämäksi: elämäksi, jolloin sekä laitteistoa että ohjelmistoa ei ohjelmoitu, vaan muodostettiin tyhjästä. Toisaalta sinä ja minä olemme esimerkkejä Life 2.0: elämistä, joiden informaatiolaitteisto on kehittynyt ja ohjelmistot on suurelta osin suunniteltu. Viimeksi mainitussa tarkoitan kaikkia algoritmeja ja tietoja, joita käytämme aistien kautta saadun tiedon käsittelemiseen ja päätöksentekoon: kaikkea kyvystä tunnistaa ystävämme ja lopuksi kykyyn kävellä, lukea, kirjoittaa, laskea, laulaa ja myrkyttää vitsejä. …
Mainosvideo:
Syntyessäsi et pysty suorittamaan yhtäkään näistä tehtävistä, ja kaikki tietokoneohjelmistot ovat upotettu aivoihin prosessin avulla, jota kutsutaan oppimiseksi. Ja jos lapsuudessa opetussuunnitelmasi muodostavat pääasiassa perheenjäsenet ja opettajat, saat ajan myötä enemmän voimaa ja kykyä luoda itsenäisesti ohjelmistotyökaluja informaatiota varten. Oletetaan, että koulusi sallii sinun valita vieraan kielen - haluaisitko asentaa aivoihisi ohjelmistomoduulin, jonka avulla voit puhua ranskaa tai espanjaa? Haluatko oppia pelaamaan tennistä tai shakkia? Haluatko oppia olemaan kokki, lakimies tai apteekki? Haluatko lisätietoja tekoälystä (AI) ja tulevaisuudesta lukemalla siitä kirjaa?
Life 2.0: n kyky kehittää tietokoneohjelmistoja tekee siitä huomattavasti edistyneemmän kuin life 1.0. Korkea älykkyys vaatii erilaisia laitteistojen (koostuu atomeista) ja ohjelmistojen (koostuu biteistä) informaatiotyökaluja. Se tosiasia, että suurin osa ihmisen informaatiolaitteista tulee syntymän jälkeen (kasvun kautta), on merkitsevä, koska kokorajoitiamme ei rajoita äitien synnytyuskanavan leveys. Samoin suurin osa tietokoneohjelmistoistamme otetaan käyttöön syntymän jälkeen (oppimisen kautta), ja perimmäinen älykkyytemme ei ole rajoittunut tiedon määrään, joka voidaan lähettää meille hedelmöityksen aikana DNA: n kautta, version 1.0 tyyliin.
Painoin noin 25 kertaa enemmän kuin syntyessään, ja synaptiset yhteydet, jotka yhdistävät aivoni neuroneja, voivat tallentaa noin satatuhatta kertaa enemmän tietoa kuin DNA, jonka kanssa olen syntynyt. Synapsisi tallentavat kaiken tietosi ja taitosi, joka on noin 100 teratavua tietoa, kun taas DNA: nne sisältää vain gigatavua, joka tuskin riittää yhden elokuvan lataamiseen. Joten on fyysisesti mahdotonta syntyä erinomaisella englannin kielen taitolla ja valmiina yliopistoon pääsykokeisiin: tietoa ei voida ladata etukäteen vauvan aivoihin, koska vanhemmilta vastaanotetulla perustiedotmoduulilla (DNA) ei ole riittävästi tietoa.
Mahdollisuus luoda omia ohjelmistotyökaluja informaatiota varten tekee Life 2.0: sta paitsi kehittyneemmän kuin versio 1.0, mutta myös joustavamman. Ympäristöolosuhteiden muuttuessa Life 1.0 mukautuu vain hitaan, sukupolvien kestävään kehitykseen. Toisaalta version 2.0 käyttöikä voi sopeutua uusiin olosuhteisiin melkein heti päivittämällä tietokoneohjelmistot. Esimerkiksi bakteerit, jotka kohtaavat usein antibiootteja, voivat kehittää lääkeresistenssiä useiden sukupolvien ajan, ja yksittäiset bakteerit eivät muuta heidän käyttäytymistään ollenkaan; mutta henkilö, saatuaan tietää maapähkinäallergiasta, muuttaa välittömästi käyttäytymismallinsa tämän tuotteen välttämiseksi.
Tämä joustavuus antaa Life 2.0: lle entistä suuremman edun väestön koon suhteen: vaikka ihmisen DNA-tietoihimme sisältyvä tieto ei ole kehittynyt niin selvästi viimeisen 50 tuhannen vuoden aikana, kaikki aivoihimme, kirjoihimme ja tietokoneihimme tallennetut kumulatiiviset tiedot ovat antaneet purskeen kehitystä. Olemme asentaneet ohjelmistomoduulin, jonka avulla voit kommunikoida monimutkaisella puhutulla kielellä. Tarjoimme edellytykset kopioida ihmisten aivoihin tallennetut hyödyllisimmät tiedot muiden ihmisten aivoihin ja taata sen turvallisuus jopa alkuperäisen kantajan kuolemantapauksessa. Asentamalla ohjelmistomoduulin, jonka avulla voimme lukea ja kirjoittaa, pystymme tallentamaan ja siirtämään paljon enemmän tietoa kuin ihmiset koskaan muistavat. Kehittämällä ohjelmistotyökaluja aivojen informaatiota varten teknologian luomiseksi (tieteen ja tekniikan hallitsemisen kautta) olemme tarjonneet monille planeetan asukkaille pääsyn suurimpaan osaan maailman tietoa vain muutamalla napsautuksella.
Tämän joustavuuden ansiosta Life 2.0 on voinut hallita maata. Geneettisistä kahleista vapautuneena ihmisen tietoryhmä kasvaa jatkuvasti kiihtyneessä vauhdissa, sillä jokainen merkittävä tieteellinen löytö antaa impulssin kielen, kirjoittamisen, tulostamisen, modernin tieteen, tietokoneiden, Internetin ja niin edelleen kehitykselle. Tästä yhteisen informaatioteknologian erittäin nopeasta kulttuurisesta kehityksestä on tullut hallitseva voima ihmisten tulevaisuuden muotoilussa, mikä tekee äärettömän hitaasta biologisesta kehityksestämme käytännössä merkityksetöntä.
Huolimatta nykyään käytettävissä olevista tehokkaista tekniikoista, kaikki tunnetut elämämuodot rajoittuvat kuitenkin merkittävästi heidän omaan biologiseen informaatiolaitteistoon. Kukaan heistä ei voi elää miljoona vuotta, muistaa kaikkia Wikipedian tietoja, ymmärtää kaikkia tunnettuja tieteita tai lentää avaruuteen ilman avaruusalusta. Yksikään niistä ei voi muuttaa elottoman avaruuden monipuoliseksi biosfääriksi, joka kukoistaa miljardeja ja ehkä biljoonia vuosia, mikä antaa universumillemme lopulta saavuttaa potentiaalinsa ja herätä täysin. Kaikki tämä on mahdotonta ilman lopullista päivitystä versioon 3.0, joka pystyy ohjelmoimaan paitsi ohjelmistojen myös laitteiston informaation. Toisin sanoen, tässä vaiheessa elämästä tulee oman kohtalonsa rakastajatar, joka lopulta heittää poiskaikki sitä sitovat evoluutiohaarat.
Rajat edellä olevien kolmen elämänvaiheen välillä ovat joskus epätarkat. Jos bakteerit ovat versiota 1.0 ja ihmiset versiota 2.0, niin esimerkiksi hiiret voitaisiin luokitella versioon 1.1; he voivat oppia paljon, mutta se ei koskaan riitä kielen kehittämiseen tai Internetin keksimiseen. Lisäksi kielen puute sulkee pois sen, että hiiret oppivat elämässä seuraavalle sukupolvelle. Samoin voidaan väittää, että nykyajan ihmisiä tulisi nähdä elämäversiona 2.1: voimme implantoida hampaita, polvisuojat ja sydämentahdistimet, mutta emme pysty kymmenkertaisesti lisäämään korkeutta tai tuhatkertaisesti lisäämään aivojen määrää.
Yhteenvetona voidaan todeta, että elämän itseohjelmointikyvyn kannalta sen kehitys voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen:
• Life 1.0 (biologinen vaihe): laitteistojen ja ohjelmistojen informaation kehitys;
• Life 2.0 (kulttuurivaihe): informaatiolaitteiston kehitys ja useimpien ohjelmistojen ohjelmointi;
• Life 3.0 (tekninen vaihe): ohjelmointilaitteistot ja -ohjelmistot informaatiota varten.
13,8 miljardin vuoden kosmisen evoluution jälkeen täällä maapallolla kehitysprosessi on kiihtynyt dramaattisesti: version 1.0 elämä sai alkunsa noin 4 miljardia vuotta sitten, version 2.0 (ihmiset) elämä - noin satatuhatta vuotta sitten, ja Life 3.0, monien tutkijoiden mukaan, saattaa ilmestyä. seuraavalla vuosisadalla - ja ehkä meidän vuosisadallamme - keinoälyn kehityksen edistyksen ansiosta. Mitä sitten tapahtuu? Ja mikä meistä tulee?
Tämä on itse asiassa tämän kirjan aihe.
Max Tegmark tunnetaan nimellä "Mad Max" vapaasta ajattelustaan ja intohimonsa seikkailuun. Hänen tutkimuskohteensa vaihtelevat tarkasta kosmologiasta äärellisen todellisuuden luonteeseen, mistä hänen viimeisimmän kirjansa "Matemaattinen universum" on omistettu. Tegmark on Massachusetts Institute of Technologyn fysiikan professori, joka on kirjoittanut yli 200 teknistä artikkelia ja toiminut asiantuntijana kymmenille dokumenteille. Vuonna 2003 Science-lehti tunnusti Tegmarkin ja SDSS (Sloan Digital Sky Survey) -projektin osallistujien yhteiset saavutukset galaksiklusterien tutkimisessa vuoden läpimurtona.
Max Tegmark