Изобилие

На протяжении большей части моей жизни к вычислениям относились как к дефицитному ресурсу. И мы продолжаем так к ним относиться, хотя никакой необходимости в этом уже нет. Час работы процессора моего домашнего компьютера, включая стоимость электричества, стоит меньше 0,2 цента. Вычисления не просто дешевы – они становятся всё дешевле, и мы можем легко экстраполировать этот тренд в будущее, когда будем относиться к вычислениям как к чему-то практически бесплатному. На самом деле это уже сегодня самый дешевый ресурс из всех, которые мы можем привлечь к решению той или иной проблемы.

И еще одно впечатляющее улучшение – это расширяемость, ставшая возможной с появлением облачных вычислений. Независимо от масштаба проблемы я могу развернуть сотни, даже тысячи компьютеров, чтобы они помогли мне решить ее. Пусть это и не так дешево, как вычисления на домашнем компьютере, но аренда часа работы процессора в облаке Amazon стоит меньше пяти центов.[199]

Возможно, самое впечатляющее в безграничных вычислениях – это их способность находить оптимальные решения для сложных и абстрактных проблем, которые раньше не имели решения (или эти решения были слишком дорогостоящими, чтобы их рассматривать). Есть очень сложные вопросы – например, «как построить атомную электростанцию, которая сможет выдержать землетрясение в 10 баллов по шкале Рихтера?» или «как отслеживать паттерны распространения болезней по всему миру и регистрировать пандемии на критически ранних стадиях?» – но на них, в принципе, уже имеются ответы. Однако самые впечатляющие изменения произойдут, когда 3D-печать объединится с безграничными вычислениями. Эта революционная комбинация демократизирует и проектирование, и производство. Изобретение, сделанное в Китае, внезапно будет доведено до совершенства в Индии и в тот же день распечатано и использовано в Бразилии. Этот даст развивающимся странам невиданный прежде механизм борьбы с бедностью.

Медицина

В 2008 году Всемирная организация здравоохранения объявила, что нехватка квалифицированных медиков в Африке к 2015 году начнет серьезно угрожать будущему континента.[200]

В 2006 году Ассоциация американских медицинских колледжей объявила: поскольку поколение беби-бумеров стареет (и выходит на пенсию),[201] к 2015 году в стране будет не хватать 62 900 врачей. К 2020-му этот дефицит вырастет до 91 500, а ситуация с медсестрами будет еще хуже.

Это лишь две из причин, по которым наша мечта об изобилии здоровья не может быть осуществлена руками традиционных профессионалов здравоохранения. Как же нам заполнить этот пробел? Прежде всего мы возлагаем надежды на технологию «Лаборатория на чипе» (LOC). Гарвардский профессор Джордж М. Уайтсайдс, лидер в этой новой области, объясняет почему:

Теперь у нас есть лекарства для лечения многих заболеваний, от СПИДа и малярии до туберкулеза. Что нам отчаянно нужно – это точная, недорогая, простая в использовании, осуществляемая на месте диагностика, разработанная специально для 60 % населения в развивающихся странах, которые живут вне пределов доступности городских больниц и медицинской инфраструктуры. Именно это может предоставить технология «Лаборатория на чипе».

Благодаря тому, что технология LOC, скорее всего, будет частью какого-либо беспроводного устройства, информацию, которую она собирает, можно будет загружать в облако и в дальнейшем анализировать, чтобы выявить более глубокие закономерности. «Впервые, – говорит доктор Анита Гоэл, профессор МТИ, чья компания Nanobiosym в настоящий момент работает над коммерциализацией технологии LOC, – мы сможем загружать в облако глобальные данные по заболеваемости в реальном времени; эти данные можно будет использовать для выявления пандемий на ранних стадиях и борьбы с ними».

А теперь представьте, что получится, если добавить к этому уравнению искусственный интеллект! Похоже на сказку? Однако в 2009 году крупнейшая клиника Мэйо (Mayo Clinic) в Рочестере, штат Миннесота, уже использовала искусственную нейронную сеть,[202] чтобы с 99-процентной надежностью исключить необходимость инвазивных процедур при диагностике пациентов, которые, как полагали до этого, страдали эндокардитом. Похожие программы уже используются в самых разных областях – от чтения данных компьютерной томографии[203] до обнаружения сердечных шумов у детей.[204] Однако сочетание AI, хранения информации в облаке и технологии LOC откроет еще более обширные возможности. Представьте себе гаджет размером с мобильный телефон, который не просто сможет сделать анализ крови или слюны, но и обсудит с вами ваши симптомы, а затем поставит более точный диагноз, чем любой врач-человек (и потенциально компенсирует таким образом нехватку врачей и младшего медперсонала). Учитывая, что пациент сможет использовать эту технологию у себя дома, это также освободит время и пространство в переполненных пунктах скорой помощи. Эпидемиологи получат доступ к богатейшим источникам информации, что позволит им делать исключительно точные предсказания. Но настоящим достижением станет то, что медицина трансформируется из реактивной, то есть реагирующей на болезнь, и использующей общий подход в предиктивную и персонифицированную.

Наноматериалы и нанотехнологии

Большинство историков датируют рождение нанотехнологий – то есть манипуляций с материей на атомном уровне – речью физика Ричарда Фейнмана «Там, внизу, полно места»[205] (There’s Plenty of Room at the Bottom, 1959). Но по-настоящему это понятие вошло в обиход с появлением в 1986 году книги Эрика Дрекслера «Машины творения: грядущая эра нанотехнологий»[206] (Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology). Основная идея проста: будем строить вещи по одному атому, один за другим. Какого рода вещи? Ну, для начала – различные сборочные устройства: крошечные наномашины, способные строить другие наномашины (или самореплицироваться). Так как эти репликаторы можно программировать по-разному, то после того как один из них построит миллиард собственных копий, вы можете направить этот миллиард на строительство чего угодно. И более того: поскольку это строительство происходит на уровне атомов, наноботы, как их называют, могут начать с любых материалов, которые окажутся под рукой, – с почвы, воды, воздуха и т. д. Они разберут любое вещество на атомы и используют эти атомы, чтобы построить практически все, что вы могли бы пожелать.

На первый взгляд, это немного похоже на научную фантастику, однако почти со всем, о чем мы попросим наноботов, уже справились простейшие формы жизни. Сделать миллиард собственных копий? Без проблем: какая-нибудь бактерия в нашем кишечнике сделает это за десять часов. Извлечь углекислый газ и кислород из воздуха и превратить их в сахар? Пленка на поверхности любого пруда занимается этим уже миллиард лет. И если экспоненциальные графики Курцвейла хотя бы приблизительно точны, то пройдет не слишком много времени, прежде чем наши технологии превзойдут биологию.

Конечно, есть эксперты, которые считают, что, как только нанотехнологии достигнут этого уровня, мы можем утратить нашу способность по-настоящему их контролировать. Сам Дрекслер описал сценарий «серой слизи»[207], в котором самовоспроизводящиеся наноботы вырываются на свободу и поглощают всё на своем пути. Эта озабоченность имеет под собой основания. Нанотехнологии – одна из тех экспоненциально развивающихся областей (наряду с биотехнологиями, AI и робототехникой), которые потенциально несут серьезную угрозу человечеству. И хотя эта угроза не является предметом данной книги, было бы упущением совсем ее не упомянуть. Поэтому в нашем справочном разделе вы найдете большое приложение, где обсуждаются все эти проблемы. Предлагаем использовать эту информацию как стартовую площадку для дальнейшего чтения.

199

…К вычислениям относились как к дефицитному ресурсу: интервью авторов с Карлом Бассом, 2011.

200

В 2008 году Всемирная организация здравоохранения объявила, что нехватка квалифицированных медиков: Richard M. Scheffer, Je

201

В 2006 году Ассоциация американских медицинских колледжей: Suza

202

…Клиника Мэйо (Mayo Clinic)… уже использовала искусственную нейронную сеть: «Artificial Intelligence Helps Diagnose Cardiac Infections,» Mayo Clinic Newsletter, September 12, 2009. См.: http://www.mayoclinic.org/news2009-rst/ 5411.html.

203

…От чтения данных компьютерной томографии: радиолог из Университета Чикаго Кенджи Сузуки находится на передовой этой работы. Отличный обзор можно почитать у него на сайте: http://suzukilab.uchicago.edu. Или см. Tom Simonite, «A Search Engine for The Human Body,» MTI Technology Review, March 11, 2011.

204

…Обнаружения сердечных шумов у детей: Curt G. Degroff, et al., «Artificial Neural Network-Based Method of Screening Heart Murmurs in Children,» Circulation: Journal of The American Heart Association, June 25, 2001.

205

…Речью физика Ричарда Фейнмана «Там, внизу, полно места»: Richard P. Feynman, «Plenty of Room at The Bottom,» presented to The American Physical Society in Pasadena, California, December, 1959.

206

…Книги Эрика Дрекслера: Eric Drexler, Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology (Anchor, 1987).

207

…Сценарий «серой слизи»: там же, pp. 172–173.