Радикальная футурология и наука о мыслящей материи

Автор: Мищенко Алесь Викторович

-1- Эволюция организации материи

Одной из основных проблем футурологических прогнозов в любой области является сложность прогнозирования качественных скачков. Такое прогнозирование требует выхода за рамки текущего сценария развития, а это представляет сложности как для математических методов (поскольку они являются экстраполяцией текущих трендов) так и для экспертов (поскольку их мнение также основано на экстраполяции с учётом планов и возможностей ключевых игроков в данной области).

Это справедливо как и для прогнозирования качественных скачков в развитии конкретной технологии, так и для прогнозирования развития разумной жизни вообще. Само понятие «разумная жизнь» говорит о неспособности человеческого разума выйти за рамки текущего сценария развития. По сути, называть человечество «разумная жизнь» – это примерно то же что и называть первые живые организмы «живая химия».

Для описания того качественного скачка в организации материи который произошел с появлением «разумной жизни» необходимо выйти за рамки антропоцентричного («человеческого») описания эволюции — точно также как для описания качественного перехода от химической к биологической эволюции необходимо выйти за рамки химии и изучать эволюцию в терминах и законах биологии.

Не-антропоцентрическое описание развития разума возможно только если найти более абстрактный, более высокий уровень описания эволюции. На этом уровне все типы эволюции (химическая, биологическая и эволюция разума) должны представляться этапами единого процесса смены типов организации материи. Таким единым процессом можно считать усложнение организации материи. В этом процессе структуры(или принципы организации), появившиеся на предыдущем этапе, служат в качестве элементов, из которых собираются структуры следующего этапа. Поднявшись на такой достаточно высокий уровень описания, мы уже увидим что качественные скачки развития выглядят лишь поворотами течения единого процесса эволюции, а значит, мы получим возможность прогнозировать и следующий её поворот.

Описывая эволюцию материи в терминах усложнения её структур, мы сможем предварительно определить и следующий тип организации материи — тот, который мы сейчас ошибочно называем «разумная жизнь», но будущее которого может не иметь с жизнью ничего общего. Мыслящая материя (понятие, появившееся в футурологии в [1-2] и затем развитое в [3-7]) — это один из видов организации материи во вселенной, появляющийся вслед за физической, химической и биологической формами её существования.

Заметим, что под организованностью материи понимается упорядоченность и предсказуемость поведения атомов, молекул, электромагнитных полей и других её структурных составляющих. При этом, законы обеспечивающие упорядоченность этого поведения определяют тип организации материи. Далее мы прведём примеры физического, химического и биологического типов организации материи. Эти примеры достаточно условны и послужат нам для иллюстрации того, как усложнение структур и увеличение их вариативности (разнообразия) ведёт к качественным эволюционным скачкам.

-2- Предшественники мыслящей материи

-2.1- «Физическая» материя

Простейший пример материи, организованной с помощью законов физики — это кристалл. В нем атомы расположены строго на одинаковых расстояниях. Эту организацию (кристаллическую решетку) можно разрушить — например, нагрев кристалл. Кристалл расплавится и уже не будет существовать такой организованной материи. Способ, по которому атомы соединяются в кристаллическую решетку, очень простой — они иначе не могут – именно из-за законов физики. Они, как части пазла, подходят друг к другу только одним единственным образом. Подобным же образом укладываются «сами собой» многогранники (кубики, пирамидки): если ёмкость с ними встряхивать, то в конце концов они «улягутся» в виде регулярной структуры – просто по законам физики, а точнее — потому что такая их «регулярная упаковка» будет обладать минимальной энергией.

-2.2- «Химическая» материя

Пример материи, организованной с помощью законов химии — это полимерные структуры, в том числе макромолекулы, биополимеры, белки и молекула ДНК. Эти структуры «собираются» с помощью сил Ван-Дер-Ваальса или с помощью других химических связей. В этом случае именно законы химии, определяющие соединение атомов в молекулы, организуют эти оргомные упорядоченные структуры из атомов и микро-молекул (например, из молекул-«оснований» в случае ДНК). Эти части полимерного пазла могут, в отличие от кристалла, подходить друг к другу множеством способов. Это означает, что у таких структур появляется пространственная вариативность, то есть, разноообразие пространственного расположения их частей. Именно на этом, например, основано многобразие всех молекул ДНК. Но, несмотря на вариативность ДНК, она остаётся ДНК и является структурой гораздо более предсказуемой и упорядоченной, чем, например, распавшиеся, отделённые друг от друга, основания ДНК. Другими словами, она остаётся организованной материей.

Заметим, что эти полимерные структуры появились в результате химической эволюции, то есть соревновательного размножения (репликации) и роста различных макромолекул. Этот рост и репликация происходили за счёт окружающего их раствора микро-молекул, которых они «включали в себя», конкурируя друг с другом (подобно тому как их потомки, живые организмы, будут конкурировать за окружающую их пищу). Заметим, что вариативность последовательности включения разнообразных частей открывает возможность для появления нового разноообразия — разнообразия процессов включения частей. Эта новая размерность разнообразия, при развитии, может привети к новым типам организации материи. Один из таких понетниальных новых типов организации материи реализовался на нашей планете — мы называем его живой материей.

-2.3- Живая материя

Жизнь — это ещё более сложно-организованная материя. В живой клетке, подобно кристаллу или полимеру, каждая молекула находится «на своём месте». Однако это место уже даже не постоянное во времени: существует уже не только пространственная, но и временная вариативность. Этот новый фактор разноообразия организаций (фактор последовательности реакций) эволюционировал из упоминавшегося выше фактора последовательности сборки макромолекул. И, несмотря на все варианты локализаций и последовательностей химических реакций в живой клетке, в любой момент времени каждая молекула находится именно там, где она в данный момент «нужна». И вступает в химические реакции только с теми молекулами, с которыми «нужно». Клетка действует как единый химический завод с молекулами-рабочими. И если та или иная молекула поведет себя неорганизованно, начнется болезнь. А потом, возможно, и смерть — жизнь кончится, как расплавившийся кристалл или распавшаяся на основания молекула ДНК.

Сравнивая Жизнь с предыдущими типами организации материи, ещё раз подчеркнём, что молекулы в живой клетке организованы уже более сложным способом, чем атомы в кристалле. Это уже не «кубики», находящиеся на строго определённых местах, а скорее часовой механизм. Все «шестеренки» жизни — также как и атомы кристалла — идеально подобраны друг к другу. Но случилось это не само собой, а в результате длительной эволюции, в течение которой неправильно подобранные «шестеренки» не оставляли потомства, пока, наконец, не получились «часы», которые могут работать и размножать себя. Этот способ организации материи развивается с помощью биологической эволюции, похожей на репликацию молекул (химическую эволюцию), но «реплицирующей» не только последовательность молекул, но и гораздо более сложные процессы.

-2.4- Предпосылки для появления мылящей материи

Для следующего типа организации материи важно сделать замечание, что всё большая вариативность организуемой материи предоставляет всё большие возможности для «оптимизации» структуры организуемой материи. Например, в случае кристалла, нет никакой возможности оптимизировать его структуру (так как положение атомов строго определено как в пространстве, так и во времени). В случае химической материи уже существует множество вариантов ДНК, множество вариантов того или иного белка, и других полимерных структур. Далее, в случае живой материи, существует уже практически бесконечное количество вариантов протекания процессов в клетке, вариантов функционирования отдельных органов и вариантов поведения всего организма в целом. Это открывает штрокие возможности «оптимизации» структуры организуемой материи (нахождения самых успешных вариантов структуры и поведения материи). И чем более быстрой является эта оптимизация, тем более успешной будет соответствующая ветвь эволюции. Заметим, что все живые организмы, все ветви эволюции живой материи, не смогли «придумать» ничего более быстрого как метод «мутаций и выживания более приспособленных», заключающийся в том, что особи с неудачной организацией живой материи просто вымирали. Ясно, что такой «метод проб и ошибок» является далеко не самым быстрым способом оптимизации. Следовательно, после 3-х миллиардов лет эволюции живой материи, дверь для новых, более оптимальных типов организации материи, оставалась всё ешё открытой. И этот новый тип организации материи (мыслящая материя) появился, реализовав именно возможность оптимизации структуры и поведения материи.

-3- Определение мыслящей материи

Мыслящая материя — это тоже вид организованной материи, появившийся совсем недавно. В этой организованной материи, помимо разноообразия связанного с пространственным и временным расположением частей, добавляется разноообразие связанное с ролью частей, а точнее с их информационным содержанием. Приведём определение мылящей материи и соответствующие пояснения и примеры из [7]:

Мыслящая материя — такой вид организации материи, при котором способы организации создаются и развиваются независимо, отдельно от организуемой материи. Это подразумевает «моделирование» структуры организованной материи не путем экспериментирования с ней (как происходило в живой материи), а независимо и отдельно от нее. Другими словами, организованная материя является мыслящей, если она как-бы состоит из двух независимых частей: «информационной» и «организуемой».

Первая часть мыслящей материи содержит информацию о том, как должна быть организована материя (она называется «мыслящей информацией»). Назначение информационной части в том, чтобы обеспечить развитие мыслящей информации независимо от организуемой части мыслящей материи. Информационная часть мыслящей материи состоит из мыслящей информации и, собственно, материи, в которой эта информация располагается (эта материя называется носителем мыслящей информации). Сама мыслящая информация состоит, в свою очередь, из информации и процесса её обработки, то есть, процесса «моделирования» структуры организованной материи.

Вторая часть мыслящей материи — собственно сама организованная материя. Она организуется в структуры, информация о которых хранится в первой, информационной части мыслящей материи. Наличие таких двух частей подразумевает не только процесс передачи информации от информационной к организуемой части, но и, собственно, процесс «организации» второй, организуемой части мыслящей материи. Материя, которая осуществляет этот процесс (организует материю) называется организатором мыслящей материи. Этот организатор и носитель мыслящей информации вместе называются носителем мыслящей материи.

Такая структура отличается от предыдущих типов организации материи, как будет показано на следующих примерах.

-4- Примеры «не-мыслящей» материи.

Что должно было бы происходить, если бы кристалл был мыслящей материей? Должно было бы происходить «моделирование» кристаллической решетки в одном месте пространства (информационная часть мыслящей материи), а затем, в другом месте, «конструирование» решетки из атомов (организуемая часть мыслящей материи). Моделирование могло бы происходить, например, с помощью вышеупомянутых многогранников — кубиков, пирамидок, октаэдров — так, чтобы количество граней совпадало с количеством связей атома в кристалле. Мыслящая материя, моделирующая и организующая атомы в кристалл может функционироать, например, следующим образом: в одном месте пространства происходит процесс «утряхивания» многогранников в какой-то ёмкости — до тех пор пока все кубики не укладываются наиболее стационарным образом. Эти «утряхивающиеся многогранники» и будут в нашем случае мыслящей информацией. Как только получилась оптимальная упаковка многогранников, в этом месте пространства хранится информация о том что такое идеальная упаковка. Теперь эта информация должна каким-то образом передаться атомам и атомы должны построиться в той же последовательности как и идеально упакованные многогранники. Для такой укладки атомов должен быть задействован довольно сложный организатор мыслящей материи — например электронный микроскоп-манипулятор. И, в конце, концов, получившийся кристалл, будет организуемой частью мылсящей материи.

В природе с кристаллом всё происходит, конечно, гораздо проще — кристаллическая решетка получается сама собой. А вот если бы кристаллическая решетка получалась именно таким образом («по образу и подобию многогранников»), то эти многогранники вместе с кристаллической решеткой и были бы мыслящей материей. Другими словами, материя сначала бы «замыслила» как получше уложить атомы в кристалле, («подумала» над этим, утряхивая многогранники). Потом, выбрав из всех возможных вариантов самую лучшую упаковку, материя применила бы эту упаковку для построения кристалла.

На первый взгляд, мыслящая материя — ужасно громоздкая вещь: нужно в одном месте моделировать, потом переносить результаты в другое место, да еще и организовывать материю согласно модели. Не лучше ли сразу всё делать там, где это нужно? Нет, не лучше, если моделировать получается быстрее, чем экспериментировать. Для нас, например, трясти коробку с многогранниками быстрее и проще чем пытаться электронным микроскопом двигать атомы один за другим. Поэтому, если бы кристаллических решеток не существовало бы в природе и было бы нужно их выдумать, то поступать надо было бы именно так. И именно так поступает человек со всеми своими задачами: он сначала прикидывает у себя в голове «как и что лучше сделать», то есть, как-бы утрясает разнообразные абстрактные многогранники. А потом, поняв как надо (получив «идеальную упаковку») создает и строит реальные решетки, упаковки, и так далее.

Поэтому, именно такая громоздкая структура мыслящей материи обеспечивает её ускоренное развитие.

Другой пример не-мыслящей материи — это жизнь. Она подконтрольна каскаду химических, механических и электрических реакций, которые в совокупности и составляют «таинство жизни». То есть, способ контроля и организации материи находится в ней же (ДНК, ферменты, гормоны, и т. д.). Именно это не позволяет жизни «сначала подумать, а потом сделать» — эволюция биосферы идет методом проб и ошибок, в миллионы раз медленнее эволюции мыслительной деятельности. Алгоритм, по которому передается генетическая информация, был не смоделирован предварительно, а создан непосредственно в процессе передачи генетической информации. Этот алгоритм никогда не существовал вне своей материи — вещества ДНК. Точно так же идея ферментной обработки пищи никогда не существовала вне ферментов: все сложные пищеварительные процессы не были изначально «разработаны» — они появлялись и усложнялись потому, что случайно появлялись новые, всё более сложные, ферменты.

Далее обсудим единственный известный на настоящий момент пример мыслящей материи – мыслящую материю, появившуюся и эволюционирующую на нашей планете.

-5- Эволюция мыслящей материи на Земле.

Земная мыслящая материя начала свое развитие на основе сознания человека. Первой структурой на Земле, проявившей свойства мыслящей материей было следующее: Мыслящая информация – это сознание человека. Под сознанием здесь понимается комплекс образов окружающего мира (как прямых воспоминаний, так и косвенных закономерностей, терминов и абстрактных понятий), которым можно манипулировать, воссоздавая и моделируя в сознании окружающую реальность. Носитель мыслящей информации – это высшие отделы мозга, обеспечивающие функционирование сознания. Носитель мыслящей материи (который, согласно данному выше определению, обеспечивает процесс передачи информации от сознания к окружающему миру и организации окружающего мира) – это сам человек. И, наконец, организуемая часть мыслящей материи — это весь «рукотворный» окружающий мир, то есть, любая материя, которую человек организует, воплощая замыслы и структуры, возникшие до этого у него в сознании.

Появление этой первой структуры мыслящей материи связано с развитием у человека устного языка, так как именно язык стимулировал развитие сознания (о чём говорит сама этимология термина со-знание – то есть, совместное знание, которым можно поделиться с помощью тех самых терминов и абстрактных понятий).

Такая первая структура земной мыслящей материи существовала до появления орудий труда. С появлением же первых инструментов, организатор мыслящей материи расширяется. Теперь уже не только человек, но и его орудия труда обеспечивают процесс организации окружающего мира. Например, информация о лодке (представляющая изначально какой-то электрохимический процесс в мозге человека) передаётся через спинной мозг, руки человека и инструменты (топор или молоток с гвоздями) в окружающий мир. Окружающий мир при этом преобразуется – доски организуются в лодку, образ которой существовал ранее только в сознании человека. Структура мыслящей материи в этом простом примере следуюшая. Изначальная задумка лодки в сознании человека – это мыслящая информация. Реальная лодка – это организуемая часть мыслящей материи, то есть, часть созданного человеком искусственного мира. Человек и его инструменты – это носитель мыслящей материи, а человек (кроме сознания) и его инструменты – это организатор мыслящей материи, обеспечивающий процесс передачи информации и организации окружающего мира. В настоящее время, организатор мыслящей материи – это все инструментальные средства человечества – от иголки до роботизированных заводов.

Далее расширяется и информационная часть мыслящей материи: появляются «не-человеческие» средства записи информации (рисунки, письменный язык, чертежи). После того как появилась возможность записывать и хранить мыслящую информацию вне мозга, носителем мыслящей информации становится всё культурное наследие человечества, связанное с обучением и ведущее, в конечном счёте, к преобразованию и организации окружающего мира. К носителям мыслящей информации относятся и наскальные рисунки (которые хранят информацию о структуре племени, организации жилищ, методах и объектах охоты), и чертежи Леонардо ДаВинчи, и программы компьютерного дизайна которыми пользуются архитекторы.

Подчеркнём ещё раз связь мыслящей информации с языком: появление первой, базовой мыслящей информации (сознания) появилось в результате развития устной речи, в то время как расширение мыслящей информации на «не-человеческие» носители произошло в результате развития письменной передачи информации (сюда включаются алфавит, поясняющие рисунки, чертежи, итп).

Следующий этап развития земной мыслящей материи – это расширение не только информации, но и процессов обработки информации на «не-человеческие» носители. В этом случае, все аспекты мыслящей информации (как сама информация о материи, так и процесс её моделирования) располагаются вне человеческого сознания. Этот этап развития начался с появлением автоматических логических устройств, способных обрабатывать информацию, помогая человеку в «моделировании» структуры организуемой материи. Начиная со счёт и арифмометров, моделирующих простейшие вычислительные процессы, процесс «обдумывания» уже не представляет собой целиком лишь электрохимический процесс в мозге человека. Теперь мыслящая информация хранит и обрабатывает данные на различных вспомогательных устройствах.

Далее происходит незаметный переход количества в качество: вычислительные мощности этих устройств начинают превосходить мощность человеческого мозга. Этот процесс может как вытеснить человека из эволюции земной мыслящей материи, так и поставить перед ним задачу радикального самосовершенствования. Рассмотрим этот исторический процесс подробнее. Итак, в мыслящей информации, составленной из человека и компьютера, человек постепенно превращается в слабое звено. В начале этого сотрудничества компьютер выполняет рутинную, а человек – интеллектуальную работу, и затем принимает решение. Далее, с появлением методов и алгоритмов искуственного интеллекта, компьютер уже выполняет и рутинную, и интеллектуальную работу, а человек только принимает решение. И, в конце концов, это принятие решения становится и самой медленной, и самой ненадёжной операцией. Уже сейчас «человеческий фактор» гораздо чаще приводит к ошибкам и авариям чем «сбой техники».

Из этой ситуации существуют 4 варианта дальнейшей эволюции мыслящей материи. (1):«слабое звено» земной мыслящей материи (человеческое принятие решений) будет замедлять развитие технологий – вплоть до остановки основных направлений прогресса. (2):это «слабое звено» будет постепенно изыматься из процесса принятия решений – прежде всего там где решение должно приниматься быстро или для решения необходима обработка большого объёма информации. И, наконец, варианты эволюции (3) и (4) можно объединить под названием «укрепление слабого звена», то есть, использования технологий для «улучшения» человеческого сознания. При этом (3) – это «улучшение» человеческой природы, то есть, медицинские- и био-технологии, например изменение ДНК, приводящее к искусственной эволюции человека как вида. В то время как (4) – это, наоборот, отказ от человеческой природы. То есть, постепенная или радикальная замена мозга как носителя человеческого сознания. Постепенная замена предполагает киборгизацию мозга с помощью нейроимплантов, нейроинтерфейсов между мозгом и более мощными компьютерами и так далее. Радикальная замена мозга предполагает, более проблемное[5,7] но в будущем, несомненно, возможное, одномоментное «копирование» мыслящей информации сознания на альтернативный носитель.

В данный момент, земная мыслящая материя находится на вышеописанной развилке своего развития. И, как обычно, эволюция пойдёт сразу по всем четырём ветвям развития. Эти четыре варианта мыслящей материи будут конкурировать между собой и занимать подходящие каждому «экологические ниши». Внутри каждого варианта будут возникать новые «подварианты», приводя эволюцию мыслящей материи на Земле к тому же эволюционному разнообразию, которого достигла на нашей планете живая материя.

Заметим, что варианты (2)-(4) предполагают возможность самоускорения прогресса: возможность улучшения носителя мыслящей информации приводит как к лучшей организации окружающего мира, так и к лучшей организации носителя мыслящей информации. Такая обратная связь обеспечивает самоускорение развития носителя мыслящей информации. Именно такой механизм может лежать в основе технологической сингулярности, то есть, взрвывного развития прогресса, уходящего за рамки понимания вообще. При этом, сингулярность прогресса будет относительной [3,7], а именно, она будет наблюдаться с точки зрения видов мыслящей материи, развивающихся по варианту (1), в то время как с точки зрения мыслящей материи (2)-(4) будет наблюдаться «обычное» эволюционное разнообразие нового типа организации материи.

И, несмотря на то, что некоторые из родов, видов и подвидов этой мыслящей материи будущего уже описаны в [3-5,7], в целом эволюционное разнообразие мыслящей материи будущего ещё ждёт своих исследователей. Здесь есть место и для моделирования, и для экспертных мнений, и даже для фантастических сюжетов. Исследование этого разнообразия приведёт к новому, радикальному разделу футурологии – науке о мыслящей материи – которая обобщит методы наук о естественном и искусственном интеллекте и будет обладать огромным потенциалом в предсказании эволюции мыслящей материи на нашей планете и во Вселенной вообще.

[1] Мищенко А.В. От Жизни к Мысли. Ноосфера как глобальное искусственное сознание // Искусственный интеллект. – 2002.– № 1. – c. 215-229.

[2] Мищенко А.В. Тенденции развития планетарного интеллекта Труды межд.конф. «Интеллектуальные и многопроцессорные системы – 2003» Геленджик, Сентябрь 2003

[3] Мищенко А.В. Цивилизация после людей, – изд-во Голода, Санкт-Петербург, 2004

[4] Мищенко А.В. От человека к мыслящей материи // Искусственный интеллект. – 2004.– № 3

[5] Мищенко А.В. Будущее человеческого сознания. – СПб.: Логос, 2004.

[6] Мищенко А.В. Моделирование развития человеческого интеллекта // ИИ-ИС’2008 №1

[7] Мищенко А.В. Апгрейд в сверхлюди: Технологическая гиперэволюция человека в XXI веке, – изд-во УРСС, Москва, 2008, 2009, 2013 (3 переиздания)