Где предел роста цифровой вселенной?
По данным IDC, в 2008 году было создано 486 EB цифровых данных (EB, экзабайт, 1018 байт). Прогноз показывает, что в 2012 году будет создано уже 2.5 ZB цифровых данных (ZB, зетабайт, 1021 байт). Цифровая вселенная непрерывно расширяется, заполняя жизнь каждого человека на Земле. И всё чаще звучит вопрос дилемма: «ограниченна ли сверху скорость создания данных, или нас всех, в скором времени, ждёт информационный взрыв и коллапс человеческой цивилизации?». Надо признать, что у второго варианта ответа – количество сторонников постоянно увеличивается. Идеи технологической и информационной сингулярности всё сильнее и сильнее набирают популярность (один из активных распространителей этого «учения» – Раймонд Курцвейл).
Различные теории технологической и информационной сингулярности фактически базируются на одном базовом постулате: экспоненциальный рост (объёмов цифровых данных, вычислительной мощности компьютеров, и т. п.) – будет продолжаться «всегда». В качестве подтверждения, как правило, приводятся данные, взятые за период 1990-2010 годы. И эти показатели наивно экстраполируются в будущее – посредством экспоненциальной регрессионной функции. Только «предсказатели» забывают, что любой процесс требует ресурсов. Следовательно, в силу ограниченности нашей вселенной, ни один процесс, в глобальном масштабе (пространственном, временном, энергетическом), не может развиваться по экспоненте. Экспоненциальному режиму, как впрочем и его пределу – режиму с обострением, доступен только локальный масштаб. Далее следует либо стабилизация, либо релаксация, либо фазовый переход.
Сторонники теории технологической и информационной сингулярности постоянно оперируют понятием фазового перехода, но перехода, если можно так выразиться, первого рода. То есть ведут речь об изменении состояния и сути человеческой цивилизации – замене человека машинами с искусственным интеллектом. В этой парадигме человек становится вторичен и более не нужен. Конечно, подобные идеи хорошо захватывают сознание неподготовленного обывателя, существенно способствуя росту популярности лиц, их излагающих, и значительно повышают объёмы продаж соответствующих произведений публицистики.
Тем не менее, существуют ещё и фазовые переходы второго рода – невооружённому глазу не заметные, а проявляющиеся в виде изменения параметров порядка в системе. Подобный фазовый переход второго рода, проявившийся в социальной системе через так называемый демографический переход, блестяще исследовал и описал С.П. Капица, в работе: «Феноменологическая теория роста населения Земли». А ведь известны отчёты Римского клуба, в которых рисовались апокалипсические картины мира – безудержный рост населения Земли, при сохранении ограничения на ареол обитания человека. Они тоже оперировали бесконечным экспоненциальным ростом, и фазовым переходом первого рода. Но как видим – природа оказалась мудрее.
Заметим также, что современная физика, ровно как и современная теоретическая кибернетика, активно исследуют, в том числе, и системы, обладающие фазовыми переходами третьего и более высокого рода. Есть повод задуматься, не правда ли?
Таким образом, если кому-то что-то кажется, если у кого-то есть видение, или разыгралась фантазия – всё это необходимо соотносить с фундаментальными законами физики, их ещё никто не отменял. И информационные технологии здесь не исключение.
Стремительный рост объёмов производства цифровых данных – это действительно одна из важнейших проблем настоящего информационных технологий. Она создаёт ряд трудностей, связанных с хранением, передачей и обработкой данных. Кроме того, большими объёмами данных сложно управлять. Затраты на IT-системы увеличиваются, а их эффективность снижается. Основной фактор, способствующий росту объёмов производства цифровых данных – это тотальное проникновение цифровых технологий в жизнь каждого человека на планете. Появились даже такие термины как: «Цифровая Вселенная», «Цифровая Жизнь», «Цифровая тень», «Цифровой след», «Цифровой образ». Увеличение объёмов данных, напрямую связанных с жизнью конкретного человека, порождает три основные проблемы:
защита информации от несанкционированного доступа;
сохранение конфиденциальности частной жизни;
информационная перегрузка сенсорной и нервной системы человека.
То есть, проблема роста объёмов производства цифровых данных, из чисто технической, превращается в социальную проблему. Подобное позиционирование, делает задачу прогнозирования объёмов производства цифровых данных ещё более актуальной. А значит, ещё более востребованной становится конструктивная альтернатива эмоциональным идеям сторонников теории сингулярности.
Именно такая, конструктивная альтернатива апокалипсического сценария представлена в нашей статье: «Phenomenological Model for Growth of Volumes Digital Data». Цифровая индустрия в ней рассмотрена как целостная система, развивающаяся в неразрывной связи с человеческой цивилизацией. Причём как система самоорганизующаяся и существенно нелинейная в своём поведении. Подобное изучение, процесса накопления цифровых данных, стало возможным благодаря привлечению системно-кибернетического подхода и идей синергетики. Феноменологическая математическая модель, которая описана в статье, показывает, что в будущем скорость производства цифровых данных стабилизируется на уровне 13.2 ZB в год.
Конечно, численные значения, которые формирует модель, не являются абсолютом. Они будут корректироваться в будущем, по мере уточнения прогнозов, которые регулярно публикует ряд компаний и исследовательских центров, в том числе: ITU, IDC, EMC, Cisco. Но основная тенденция, скорее всего, сохранится, если конечно, на моделируемую систему не будет оказано внешнее, неучтённое в модели воздействие.
В качестве небольшого замечания. Сторонники технологической и информационной сингулярности называют сроки её появления – период 2020-2030 гг. Если взглянуть на графики, которые приведены на рисунках 7-9 упомянутой статьи, то из них следует, что действительно, после 2030 года, человечество, по всей видимости, приобретёт новое качество информатизации общества. Но никакого коллапса, взрыва, они не предвещают, ибо в основе развития человеческой цивилизации – фазовые переходы второго и более высоких порядков, по крайней мере, на ограниченных масштабах времени.
02 марта 2011 года.
Андрей Макаренко,
группа «Конструктивная Кибернетика».
Обсуждение: contact@rdcn.ru
Ключевые слова: модель, объём, цифровые данные, прогноз, сингулярность, системный подход, синергетика.
