Воспитание машин. Новая история разума

Индустриальный уклад

● Базовый ресурс: ископаемое топливо.

● Технологический пакет: машиностроение, двигатели, глобальные транспортные сети.

● Организация жизни: города, глобализация.

Переход от аграрного к индустриальному укладу принято делить на несколько этапов, называемых промышленными революциями.

В первую очередь это первая промышленная революция XVIII – первой половины XIX века, превратившая Англию в главную «мировую фабрику». Ее энергетической основой был каменный уголь, заменивший лес, почти полностью сведенный на нет вследствие синхронного роста населения, кораблестроения и производства продуктов черной металлургии^[27], а технологический пакет был основан на паровом двигателе^[28].

Со второй половины XIX до середины XX века первая промышленная революция перерастает во вторую во главе с США. Список энергоносителей пополняется сначала нефтью для транспорта, а затем и природным газом для отопления. Технологический пакет массового индустриального производства основан на двигателях внутреннего сгорания, электродвигателях и турбинах, дополненных машиностроением, нефтехимией, производством стали и цветных металлов.

Поскольку базовым ресурсом остается ископаемое топливо, а технологический пакет по-прежнему основан на двигателях и машиностроении, мы будем считать эти две промышленные революции разными стадиями перехода от аграрного уклада к индустриальному. По сути, эти две революции представляют собой длинные волны циклического развития экономики, так называемые циклы Кондратьева.

Индустриальный уклад качественно изменил жизнь людей, позволив им вырваться из мальтузианской ловушки. Ранее на протяжении всей истории человечества любой прирост продуктивности мгновенно съедался ростом населения. Его численность всегда ограничивалась болезнями и голодом, большинство людей жили впроголодь и вообще редко доживали до биологической старости. При индустриальном укладе впервые в истории темпы роста производства превысили естественные темпы роста народонаселения. В результате начиная с XIX века в мире наблюдается значительный и постоянный рост доходов на душу населения. Так что, несколько утрируя, всю экономическую историю человечества можно охарактеризовать одной картинкой (рис. 6).

С появлением сети железных и автомобильных дорог исчезла жесткая привязка пашни к руслам рек^[29]. Были освоены великие равнины Северной Америки, целинные земли Казахстана и другие ранее недоступные участки суши. Сегодня общая площадь пашни (15 млн км²) втрое больше, а урожайность зерновых (3 т/га) втрое выше, чем до промышленной революции, благодаря достижениям генетики, инсектицидам и удобрениям. Иными словами, новая транспортная инфраструктура и агрохимия позволяют индустриальной цивилизации прокормить на порядок больше людей, чем аграрная: до 10 млрд человек за счет использования ископаемого топлива. Промышленная революция увеличила энерговооруженность человека в 2,5 раза: с 0,6 кВт/чел. до 1,4 кВт/чел. (в среднем по миру), а в развитых странах – более чем на порядок (рис. 5 и 7).

Изменился и стиль жизни – из сельского он стал городским. При современном оснащении тракторами, комбайнами и прочей техникой для производства сельхозпродукции на имеющихся площадях достаточно нескольких процентов населения. Поэтому переход к индустриальному укладу вызвал масштабную миграцию людей в города, размер которых больше не сдерживался транспортными ограничениями аграрного периода, связанными, как мы помним, с проблемами их снабжения внешними ресурсами. Размер современных городов ограничивается уже возможностями городского транспорта по организации суточных перетоков жителей от места проживания к месту работы и обратно. Если тратить на дорогу не более часа в одну сторону, то диаметр современного города ограничен несколькими десятками километров. Чтобы разместить постоянно растущее население на этой ограниченной площади, города стали расти сначала вверх (начиная с центральных деловых кварталов), а затем, с началом массовой автомобилизации, обрастать одноэтажными пригородами – своего рода «аэродромами подскока» на том же характерном расстоянии часовой доступности.

Старые города, типичное расстояние между которыми составляло, как мы помним, те же десятки километров, стали сливаться друг с другом, образуя гигантские мегаполисы и городские агломерации с миллионами, а зачастую и с десятками миллионов жителей. В скором времени прогнозируется появление первых городских агломераций с населением, превышающим 100 млн, бóльшим, чем население иных стран. Поскольку и богатство в основном концентрируется в крупных городах, их роль в современной экономике возрастает.

Концентрация богатства в городах связана с тем, что в них обычно сосредоточено производство наиболее сложных и дорогих продуктов и услуг, создаваемых при участии представителей множества профессий. Ведь чем крупнее город, тем большее разнообразие специалистов можно собрать в одном месте, тем сложнее и дороже будет их продукция в пересчете на одного работника. Поэтому уровень жизни в мегаполисах с более развитой системой разделения труда обычно существенно выше среднего, впрочем, как и уровень цен.

Несмотря на все свои достижения, индустриальная цивилизация, основанная на ископаемом топливе, к концу XX века, по-видимому, уже достигла предела своего развития. Исследования Римского клуба^[30] свидетельствуют о том, что несущая способность Земли была превышена уже к концу 1970-х^[31]. Это означает, что современный пакет технологий не способен переработать все отходы цивилизации и планета забивается мусором (вспомним о гигантских островах из пластика в океане), резко повышается уровень CO₂ в атмосфере.

Свободной земли, пригодной для промышленного сельского хозяйства, на планете уже не осталось. Под производство пищи занято 50 % всей доступной суши, не занятой ледниками, горами и пустынями (рис. 8). Борьба идет за сохранение имеющихся площадей, которые зачастую не успевают рекультивировать.

Замедление роста населения Земли, наблюдающееся со второй трети XX века, является важным индикатором современного глобального кризиса. Точка перегиба кривой роста народонаселения была пройдена примерно в 1970 году, когда на Земле наблюдался пик скорости роста населения (2 % в год)^[32]. Прирост идет только за счет сельской местности, тогда как промышленные города не способны воспроизводить свое население. При этом в начале XXI века число жителей городов превысило количество сельских жителей, и их доля продолжает расти. В результате демографы прогнозируют стабилизацию населения Земли в XXI веке на уровне около 10 млрд человек, притом что на протяжении всей известной истории оно росло все возрастающими темпами (кроме, естественно, кризисных периодов).

Ответом на этот новый глобальный кризис является то, что обычно называют третьей промышленной революцией, связанной с цифровой обработкой информации, и четвертой – связанной с киберфизическими системами^[33]. Мы будем считать их разными фазами большой цифровой революции, переходом к новому цифровому технологическому укладу, ключевым ресурсом которого станет уже не энергия, а информация.

Поскольку наша основная задача – осмыслить эту разворачивающуюся на наших глазах революцию, имеет смысл остановиться на ее причинах и особенностях подробнее. В следующем разделе мы покажем, что эти причины носят фундаментальный характер, являясь следствием закона гиперболического роста населения Земли. Вернее, предстоящий переход к новому укладу вызван теми же причинами, что и закон гиперболического роста народонаселения.

Закон гиперболического роста народонаселения

Если мы наложим все известные факты о населении Земли на временну́ю ось, окажется, что лучше всего этот график описывается гиперболой:

N = N₀ /(t – t₀),

где N₀ = 2 × 10¹¹ людей, а время измеряется в годах (рис. 9).

Иными словами, население растет обратно пропорционально времени, оставшемуся до некоторой даты, определяемой эмпирически как t₀ = 2026 г.^[34]: 10⁹ людей 200 лет назад, 10⁸ – 2000 лет назад и т. д. В эту зависимость хорошо вписываются и наши оценки населения Земли в доисторический период: 10⁷ охотников-собирателей 20 000 лет назад и 10⁵ первобытных людей 2 млн лет назад. Таким образом, закон гиперболического роста «работает» уже миллионы лет.

При этом сегодня мы находимся в непосредственной близости от точки t₀ – сингулярности. Понятно, что вблизи таких особых точек прежние закономерности не могут не измениться: население не может стремиться к бесконечности. И действительно, как известно, темпы роста народонаселения с конца XX века начинают замедляться, и вместо бесконечного роста мы наблюдаем переход к стабилизации численности населения. Таким образом, мы живем в особое время – на переломе.

Возникают естественные вопросы: что обусловливало гиперболический рост на протяжении всей известной истории и почему эти причины сегодня не работают? Ответы на эти вопросы легче понять, если записать закон гиперболического роста в дифференциальном виде, через скорость роста населения:

Почему скорость роста населения пропорциональна квадрату числа людей? Первую степень было бы легко объяснить: число детей пропорционально числу матерей. Но почему интенсивность рождения детей женщинами оказывается пропорциональна числу людей, ведь они, как правило, даже не имели понятия, сколько их на Земле?

Ответ тривиален: конечно, женщины рожают детей вне зависимости от численности населения. Но вот выживает в итоге столько людей, сколько цивилизация на данной стадии ее развития может прокормить. А это число определяется общим количеством знаний, накопленных человечеством и определяющих сумму используемых им технологий. Чем больше людей, тем больше суммарный объем знаний, тем выше уровень техники и производительность каждого человека. Налицо групповой эффект – следствие общественного разделения труда. Отсюда и квадратичный закон для прибавочного продукта, часть которого идет на расширенное производство и обеспечивает прирост населения. Каждый человек на Земле вносит свою малую лепту в коллективную производительность труда (точнее, настолько малую, равную в среднем 1/N, что скромность можно считать эмпирически обоснованным качеством).

Закон гиперболического роста населения подсказывает нам следующую гипотезу: количество знаний, накопленных человечеством, пропорционально квадрату числа людей^[35]:

C = αN².

Знания человечества можно измерять, например, номенклатурой товаров, так как производство каждого изделия требует определенных профессиональных навыков и знаний. Если принять, что номенклатура олдувайской культуры древних людей 2 млн лет назад составляла единицы изделий, а в современной цивилизации составляет 10¹⁰ видов продукции (разнообразие товарных штрих-кодов UPC), значит, за это время знания человечества возросли на десять порядков. При этом численность народонаселения за то же время увеличилась всего на 5 порядков – с 10⁵ до 10¹⁰ человек. Так что даже такая грубая оценка подтверждает квадратичную зависимость количества знаний от числа людей^[36].

Это, конечно, не значит, что знания каждого человека выросли за это время на пять порядков. Скорее всего, средний объем знаний типичного человека на протяжении всей истории существенно не менялся. Что изменялось с течением времени, так это избыточность информации. Чем примитивнее общество, чем меньше в нем степень разделения труда и тем больше знаний в головах различных людей дублируется. С ростом разделения труда такое дублирование информации снижается. И если все древние люди обладали примерно одним и тем же набором знаний, то в современном обществе существует уже порядка 10⁵ профессий, и гранулярность человеческих знаний продолжает стремительно нарастать.

Но, как мы все отлично понимаем, существует предел гранулярности знаний, при достижении которого знания каждого человека станут уникальными. После этого квадратичный закон накопления знаний, который до сих пор обеспечивался ростом степени разделения труда, перестанет выполняться. И достижение этого предела неизбежно, поскольку суммарная емкость человеческой памяти пропорциональна первой степени количества людей, а не квадрату их числа. Рано или поздно все знания человечества уже не смогут помещаться в наших головах! Возможно, мы уже вплотную приблизились к этому пределу сложности человеческой цивилизации, так как, если знания всех людей не будут пересекаться вовсе, они перестанут понимать друг друга.

Итак, к чему мы пришли в результате нашего анализа? К тому, что знания человечества, а значит, и производительность труда уже не смогут увеличиваться прежними темпами. Более того, когда численность жителей Земли стабилизируется, объем знаний вообще перестанет расти, так как суммарная емкость человеческой памяти достигнет своего предела и никаких резервов за счет снижения избыточности знаний уже не останется.

Таким образом, мы приходим к выводу, что современная цивилизация достигла пределов своего развития, упершись в ограниченные способности человеческого мозга. Более сложную и производительную цивилизацию, опираясь лишь на человеческий разум, мы построить не в состоянии!

Отсюда неминуемо следует, что, если мы хотим двигаться вперед, если хотим лучшей жизни для наших детей и внуков, мы должны найти если не замену, то какое-то подспорье человеческому разуму, то есть создать искусственный интеллект. И жизнь, если присмотреться, уже сделала этот свой выбор.