Вопроса выживания нашей голубой планеты я коснулся частично в статье «Горят мартеновские печи», а снова обратиться к этой жизненно важной теме меня подвигло выступление 23 сентября в Нью-Йорке на саммите ООН по мерам в области климата 16-летней шведской экоактивистки Греты Тунберг, которое вызвало большой общественный резонанс. Она заявила:
«Вы украли мои мечты и мое детство своими пустыми обещаниями, но мне еще повезло. Люди страдают, люди умирают, целые экосистемы рушатся, мы стоим на пороге массового вымирания, а все, о чем вы можете говорить, — это деньги и сказки о бесконечном экономическом росте. Как вы смеете?»
В обвинительной манере она подчеркнула, что об угрозе глобального потепления ученые говорят уже несколько десятков лет, однако каких-либо значимых шагов по борьбе с изменениями климата не делается и ее сверстники, как и последующее поколение, «столкнутся» с экологической катастрофой.
«Молодежь начинает понимать, что вы предатели. На вас обращены взоры будущих поколений. И если вы подведете нас, обещаю, мы никогда этого не простим. Мир просыпается. Перемены наступают, хотите вы этого или нет», — резюмировала шведская школьница.
Может быть резко, категорично, но все правильно, под каждым ее словом можно подписаться. Планета действительно на грани экологической катастрофы, точка самовозврата биоты давно пройдена. Но взрослые дяди-олигархи, соревнующиеся в добывании миллиардов долларов и обслуживающие их политики, этого не хотят видеть.
Чтобы сгладить резонанс, в прессе и интернете развернута кампания на тему: «Используют в своих целях больную девочку, это нехорошо», а что тут нехорошего, если молодые люди осознают, что взрослые дяди у них крадут будущее в своих корыстных интересах.
Как раз именно дяди-олигархи используют детей для своей наживы.
Детей посадили на информационную иглу смартфонов и жестоких компьютерных игр. Здесь всячески раздуваются потребности и как тараканы выпускаются все новые более дорогие и ресурсоемкие поколения ЭВМ, игр, смартфонов, в которых обычному человеку нужно не более одного процента заложенных в них возможностей. Однако благодаря раздуванию ажиотажа очередь за новым смартфоном стоит 400 тыс. рублей , а сам смартфон 120 тысяч, в то время как обычный клавишный сотовый телефон, вполне надежно обеспечивающий коммуникацию, стоит всего полторы тысячи. Разве это не абсурд?
Будем надеяться, что выступление этой шведской девочки заставит задуматься о будущем планеты. Мировые лидеры начали уже оправдываться, что якобы какие-то шаги в этом направлении делаются, а эта девочка просто мало информирована!!!
После такого введения в проблему мировой экологии я хочу остановиться на роли информатизации и модного сейчас «искусственного интеллекта».
Электронный разум. Что мы получим?
Вычислительные машины прошли путь от зарождения в сороковых годах прошлого века до нынешнего уровня развития на моих глазах и глазах моего поколения. С тех пор быстродействие ЭВМ возросло в миллиард раз. Появилась возможность хранить огромные объемы информации, которые становится всё труднее переварить обыкновенному человеку. Физическое быстродействие (частота переключения) микропроцессоров достигло предельного уровня, дальнейшая миниатюризация ЭВМ становится невозможной. Теперь увеличение быстродействия возможно только за счёт параллелизма процессоров и поэтому вес ЭВM стал расти, как и затраты энергии на функционирование всё разрастающихся сетей ЭВМ. И получается, что информатизация зациклилась сама на себя. На перекачке информация делаются огромные деньги, здесь также, как выше уже говорилось о смартфонах, подбрасываются разного рода приложения и сервисы, которые, в лучшем случае, нужны одному человеку из тысячи.
Если же говорить об обычном человеке, то для него основным достижением информатизации остаются удобства сетевых коммуникаций и, в какой-то мере, безналичные расчёты, однако здесь растут проблемы, связанные с нежелательным доступом , кражами данных и так далее, что может привести к вырождению этих систем.
Модным становится направление - «интеллектуальные системы»: умный дом, умный город, беспилотный автомобиль и др. Но, если разобраться глубже, то здесь весь «ум» заключается в созданных человеком логических алгоритмах, связывающих между собой систему датчиков и никакого искусственного интеллекта на самом деле там нет.
Что касается реального производства, то здесь, в отличие от информационной сферы, значительных достижений в автоматизации не наблюдается. Добыча нефти, угля, выплавка металла осуществляется почти на том же уровне автоматизации, что и 70 лет назад, в середине прошлого века.
Последнее время много говорят об искусственном интеллекте и так называемой цифровизации экономики. Что это даст людям?
Мне это удобнее рассмотреть на примере металлургии.
От мартенов к искусственному интеллекту
Следует отметить, что мартеновская печь на протяжении почти 150-ти лет своего существования фактически оказалась самым совершенным в теплотехническом отношении сталеплавильным агрегатом. А вытеснение мартеновских печей кислородными конвертерами и электросталеплавильными печами было связано, прежде всего со стремлением к сокращению людских трудозатрат.
На этот пресловутый показатель – количество тонн металла (а также и другой продукции) на одного работающего ориентируются и нынешние олигархи. Понятно, что чем меньше людей в фирме, тем меньше проблем с социальными заботами о них. Однако, как показывают более глубокие эколого-экономические исследования и в металлургии и в других отраслях промышленности, повышение этого показателя одновременно сопровождается существенным увеличением сквозных (глобальных) энергозатрат на тонну (единицу) продукции и, следовательно, ускоряет экологическую катастрофу на нашей маленькой планете. Получается, что 1% богатейших людей планеты, пытаясь наделать для себя как можно больше долларов, не хотят задуматься о последствиях своей деятельности для остального человечества и даже своих потомков.
Кстати, модная сейчас цифровизация и так называемый «искусственный интеллект», также ведут к ускоренному исчерпанию ресурсов. Чтобы получить 1кг индия, селена, германия и других редких металлов, необходимых для изготовления микросхем, нужно добыть и переработать сотни тонн руды.
На поддержание функционирования ЭВМ и сетей в ближайшие годы будет затрачиваться в мире четверть электроэнергии. А усиленно рекламируемый сейчас беспилотный и, якобы экологически чистый автомобиль, требует на 20 % больше энергии, чем управляемый человеком (см.,например, Ж. «Наука и жизнь»,2019, №4,с.72). Мозг человека, игравшего с самообучающейся ЭВМ, затрачивал 20 ватт энергии, а для питания компьютера требовалось 5 киловатт, а многопроцессорный компьютер, с которым в свое время играл Каспаров, весил около 50 тонн. Такова цена искусственного разума, с помощью которого пытаются вывести человека из сферы производства.
К этому следует добавить, что одновременно растет вероятность техногенных и природных катастроф, связанных с непомерной техногенной нагрузкой на биосферу.
Таким образом, человечество, не задумываясь о последствиях, уничтожает среду обитания для себя и своих потомков.
Как не странным это покажется, но весомый негативный вклад в эту проблему вносят суперкомпьютеры.
Монстры компьютерная века
Попробуем разобраться, что представляют из себя суперкомпьютеры и мы с вами узнаем, что это за удивительные монстры.
Начнем с ликбеза работы ЭВМ.
Появившаяся в 1944 году первая электронная вычислительная машина «Эниак» была построена на обыкновенных крупногабаритных электронных лампах таких, как в старых телевизорах.
Она считала в так называемой двоичной системе счисления, таблица сложения в которой очень проста и легко реализуема физически: 0+0=0, 0+1=1, 1+1=0 и единица переноса в следующий разряд, а полученный результат потом переводился в привычную нам десятичную систему. Все остальные операции, в том числе умножение и деление, осуществляются через сложение в двоичной системе.
Самое интересное, что за 70 лет своего развития вычислительные машины больше ничему не научились. По-прежнему сколько угодно сложные математические операции осуществляются через программирование определённой последовательности вычислений в двоичной системе. Быстродействие ЭВМ полностью определяется скоростью переключения, так называемых триггеров, способных занимать два устойчивых положения: включено - единица, а выключено – ноль. Такой вычислительный элемент легко реализовать физически. ЭВМ работающих на других математических и физических принципах, несмотря на надежды и прогнозы, пока не создано.
В течение 50-ти лет выполнялся так называемый закон Мура: каждые два года быстродействие ЭВМ возрастало вдвое, то есть по геометрической прогрессии.
Этого удавалось достигать благодаря миниатюризации вычислительных элементов с одновременным увеличением частоты их переключения. Одновременно снижалась масса и затраты энергии на функционирование ЭВМ.
Но в начале этого века возможности дальнейшей миниатюризации и увеличения частоты переключения были исчерпаны.
Дальнейшее увеличение быстродействия ЭВМ теперь оказалось возможным только за счёт параллелизма работы большого количества одновременно работающих и взаимно связанных процессоров. И теперь при увеличении быстодействия ЭВМ в 2 раза масса и затраты электроэнергии увеличиваются, как минимум, тоже в 2 раза и даже больше, так как часть процессоров необходима ещё для осуществления взаимодействия между процессорами.
На фото в начале статьи вы видите суперпроцессор, введённый в эксплуатацию в Японии в 1911 году. Это огромное многоэтажное здание, полностью напичканное большим количеством связанных процессоров, а для обеспечения их надежной работы нужна сложнейшая система охлаждения, затрагивающая и излучающая в окружающую среду огромное количество энергии.
Представьте себе, что вам понадобилось увеличить производительность этого процессора в 2 раза, значит, вам понадобится, как минимум, поставить рядом ещё одно такое здание, напичканное процессорами, если у вас есть, конечно, порядка 100 миллионов долларов. Естественно, что этот более мощный суперкомпьютер будет затрачивать, как минимум, в два раза больше электроэнергии.
Суперкомпьютер, который вы видите на фото, далеко не самой мощной в мире. Настоящим монстром является китайский суперкомпьютер «Млечный путь 2». Он занимает целый квартал, состоит из 16000 узлов, то есть многопроцессорных ЭВМ, и трех миллионов ядер, то есть элементарных процессоров, считающих по двоичной системе. Оперативная память занимает площадь 720 квадратных метров, то есть она не поместится на ваших 6 сотках. Монстр потребляет 24 мегаватта энергии, которых было бы достаточно для питания города средней величины. Сколько он стоит никто не знает, кроме его создателей. Но это уже порядка миллиардов долларов.
Зачем нужны суперкомпьютеры?
Они позволяют решать сложные задачи математического моделирования, такие как предсказание погоды, космическая навигация, моделирование нефтяных и газовых месторождений и другие народно-хозяйственные задачи.
Но основное назначение, особенно самых больших монстров – это оборонные задачи: моделирование взрыва ядерной бомбы в реальном масштабе времени, борьба с кибер угрозами, хранение и переработка огромных баз данных, слежение чуть ли не за каждым человеком на планете и др..
В мире сейчас идет гонка производительности суперкомпьютеров такая же, как гонка вооружений, но ведь кто-то это должен оплачивать, конечно, в первую очередь мы с вами, за счет увеличения интенсивности труда каждого работника.
Мечта о том, что ЭВМ облегчат труд каждого человека не сбылась, хотя в принципе, при каком-то другом социальном устройстве, могла бы и сбыться. Но это сложный вопрос, который человечество на протяжении всей своей истории пока решить не может. Пока во главе всего, как метко высказала мировым лидерам эта шведская девочка: « это деньги и сказки о бесконечном экономическом росте», который нужен маленькой кучке самых богатых и влиятельных людей планеты, которые действительно грабят природные богатства у будущих поколений.
А что касается влияния на экологию планеты, то, как я упоминал выше, в ближайшие годы на поддержание сетей ЭВМ будет затрачиваться четверть всей электроэнергии, и это тепло будет выделяться в окружающую среду. Мне кажется, на этих примерах вы ощутили цену электронного интеллекта.
Стоит задуматься об этом.