На публикацию «Технологии зашли в тупик в 1970-х»

Наши коллеги из блога Мегамозг опубликовали перевод интервью, взятого в сентябре прошлого года у известного венчурного инвестора Питера Тиля (со-основателя стартапа PayPal и автора книги «От нуля к единице. Как создать стартап, который изменит будущее») журналом MIT Technology Review, который издается Массачусетским технологическим институтом. В нем мое внимание привлекло следующие слова Тиля:

Прогресс в компьютерной отрасли и глобальной сети облегчил взаимодействия, что позволило сделать некоторые вещи гораздо более эффективными. С другой стороны, большой пласт других технологий совершенно не изменился с 1970-х годов: атомная техника, аэро- и астронавтика, химическое машиностроение, машиностроение, и даже электротехника. Мы живем в материальном мире, так что очень много из этого упускаем, и я не думаю, что сегодня мы живем в невероятно быстром технологическом веке.

Приведенные ниже рассуждения не столько претендуют на заочную полемику с человеком, посвятившего стартапам (роль которых в развитии технологий является предметом основного интереса Питера Тиля) целое исследование, сколько являются попыткой осмыслить современный уровень технологий в исторической ретроспективе и понять, почему их развитие пошло именно по такому пути. Отдельные аспекты этого вопроса были затронуты в публикации, посвященной участию Google в космическом стартапе SpaceX.

Итак, что же происходит с современными технологиями и насколько сильно они изменились с обозначенного Питером Тилем периода 1970-ых годов? Как уже отмечал Радмир Новакович во вчерашней публикации, с этого периода начинается сворачивание космической гонки между двумя мировыми сверхдержами, СССР и США, по причине достигнутого последними явного преимущества — высадки астронавтов на Луну и их благополучного возвращения на Землю.

Случившееся так впечатлило современников, что до сих пор любителям конспирологических теорий дает повод утверждать, что никакой высадки на Луне не было, и все это на самом деле грандиозная мистификация. Наряду с такими аргументами, как демонстрация публике постановочных кадров, сделанных в павильонах НАСА (явление в документальном кино вполне обычное), задается, казалось бы, вполне резонный вопрос: почему высадка на Луну не возобновлялась с 1972 года (когда была совершена шестая по счету и последняя в 20 веке)? И действительно, на протяжении всех последующих пяти десятилетий человечество не совершило в космосе ничего, что могло бы сравняться с программой Аполлон, и даже сегодня высадку на Луне или Марсе рассматривает как достаточно отдаленную перспективу.

Между тем ответ представляется вполне очевидным — в дальнейшем развитии космической программы просто отпала необходимость. То же самое касается другой упомянутой Питером Тилем отрасли, атомной энергетики — ядерные (как средство уничтожения) и ракетные (как средство его доставки) технологии США и СССР достигли уровня, достаточного для взаимного сдерживания, и обе страны перестали тратить на них огромные деньги. Лишний раз убедиться в этом можно, обратившись к бюджету НАСА за 1958-2014 годы: в современном масштабе цен они достигли пика именно в 1960-ые годы и сокращались все последующие годы (за исключением 1990-х, но даже тогда в полтора-два раза не дотягивая до уровня 1960-х). С прекращением холодной войны (которая, будем надеяться, вопреки всем усилиям политиков так не возобновится) государственный интерес к развитию космических и атомных программ еще больше сократился. Вероятно, подобная участь ожидала бы еще одно детище ВПК, компьютер, если бы не его последующая востребованность во вполне мирных сферах деятельности — сначала бизнесом, а затем и частными пользователями.

Любопытно, что сам Питер Тиль немалую роль в этом отводит стартапам:

Великие компании строились на фундаменте вдохновляющих, далеко идущих планов. Большинство стартапов в Кремниевой долине сегодня идут другим путем и думают только о себе. Apple было плевать на концепцию бережливого стартапа, когда они выпустили первые образцы ПК. Если вы не можете предпринять какие-либо решительные шаги, то вы будете предпринимать только поэтапные. Вот почему Элон Маск (основатель и генеральный директор Tesla и SpaceX) так вдохновляет. Оба проекта, Tesla и SpaceX, представляют собой довольно большие «квантовые» технологические скачки.

Пожалуй, с тем, «Apple было плевать на концепцию бережливого стартапа» можно поспорить. Стив Джобс был скорее успешным маркетологом, чем технологическим новатором — графический интерфейс, ставший главным достоинством Macintosh (1984), был детищем Дугласа Энгельбарта, работавшего в Стэнфордском исследовательском институте. Этот великий человек изобрел также компьютерную мышь, текстовый редактор, видеоконференции и гипертекст — без последнего Интернет просто немыслим. Все эти технологии были продемонстрированы публике …в 1968 году. С учетом того, что маршрутизируемый протокол современного Интернета, TCP/IP, был создан Агентством Министерства обороны США по перспективным исследованиям (DARPA) в рамках компьютерной сети ARPANET (еще одно детище военпрома!) в 1969 году, с тех пор в этой области действительно не было изобретенено ничего нового. Так что утверждение Питера Тиля, что «технологии зашли в тупик в 1970-х» с этой точки зрения вполне обоснованно. Из Стэнфорда разработка Энгельбарта попала в исследовательскую лаборатории Xerox, откуда ее позаимствовал Стив Джобс (у которого, в свою очередь, идею графического интерфейса для своей Windows скопировал Билл Гейтс).

И тут начинается самое интересное — эстафету инноваций у военно-промышленного комплекса подхватывает потребитель. Благодаря графическому интерфейсу, с 1990-х годов начинается стремительное распространение персональных компьютеров, возможности которых постоянно растут. Вероятно, закон Мура (о том, что количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые два года) действовал бы вне зависимости от этого обстоятельства — он был сформулирован в 1965 и скорректирован в 1975 году. Но едва ли он бы имел на нашу жизнь такое же влияние, как сегодня, если бы вычислительная техника не вырвалась за пределы ВПК (нуждавшегося в шифрации и дешифрации секретных сообщений, баллистических расчетах, имитации ядерных взрывов и т.д).

Потребительский бум превратил стартапы 1960-х и 1970-х (Intel, AMD, Apple, Microsoft и др.) в богатейшие в мире корпорации, которые, при всей консервативности своих сегодняшних вложений, являются главным источником финансирования подобных разработок (у одной только Apple за последний год на них было потрачено, напомним, шесть миллиардов долларов). Сегодня многих удручает этот потребительский ажиотаж вокруг гаджетов и погоня за все более новыми и совершенными моделями, но именно они стимулируют конкуренцию в процессорной отрасли. Которая в конечном итоге оборачивается постоянным наращиванием производительности, снижением энергопотребления, и что очень важно — снижением цен. Как было замечено еще в 1983 году, «Если бы авиапромышленность в последние 25 лет развивалась столь же стремительно, как промышленность средств вычислительной техники, то сейчас самолёт Boeing 767 стоил бы 500 долл. и совершал облёт земного шара за 20 минут, затрачивая при этом пять галлонов (~18,9 л) топлива. Приведенные цифры весьма точно отражают снижение стоимости, рост быстродействия и повышение экономичности ЭВМ» (журнал «В мире науки» 1983, № 08).

За последние тридцать два года быстродействие и экономичность ЭВМ по закону Мура выросли еще в 32,768 раз. Если сравнить одноядерный процессор Intel 80286 с тактовой частотой 20 МГц, выпущенный в 1982 году (134 тыс. транзисторов), и прошлогодний восьмиядерный процессор Intel Core i7-5960X с тактовой частотой 3 ГГц (2.6 млрд. транзисторов), то рост составляет 19,403 раз. Так что, продолжая пример с Boeing 767, сегодня он стоил бы не дороже трех центов, а полет вокруг Земли на нем занял бы меньше одной секунды с расходом менее одного грамма топлива… [от редактора: пожалуй, что стоил бы он все-таки 500 долларов, и расход топлива остался бы прежним, а вот облет Земли действительно занял бы меньше одной секунды]

Конечно, эта впечатляющая, не знающая аналогов во всей человеческой истории,  скорость развития процессорной отрасли, обусловлена не столько качественными, сколько количественными изменениями — принципиальное строение интегральных микросхем со времени своего появления в 1971 году (первый микропроцессор Intel 4004) не претерпело принципиальных изменений. Но можно ли вменять ей это в вину? Ведь вполне разумно придерживаться именно тех принципов, в рамках которых этот безудержный рост стал возможен. При этом ведущие игроки отрасли прекрасно осознают, что после достижения 7-5-нанометровой топологии (ориентировочно это произойдет не позднее 2022 года) дальнейшее наращивание числа транзисторов на кристалле интегральной схемы станет невозможным по законам физики. Поэтому в настоящее время ведутся активные исследования в области создания компьютеров, работающих на основе других принципов — в частности, естественных нейронных систем (самой сложной из которых является человеческий мозг). Простейший образец нейрокомпьютера появился еще в 1958 году (очередная иллюстрация тупика, в который зашли технологии в последующие десятилетия), но главным стимулом для развития этого направления наверняка станут ограничения, в которые упрется традиционная компьютерная архитектура. Главным достоинством нейрокомпьютера является способность к самообучению (главной предпосылки для создания искусственного интеллекта), но и эта задача широко востребована не только и не столько ВПК или большим бизнесом, сколько обычными потребителями — достаточно вспомнить системы распознавания образов, языковых переводов и голосовых помощников в наших смартфонах.

Конечно, все вышесказанное не стоит понимать как гимн культуре потребления, равно как в качестве гимна войне не следует воспринимать констатацию исторического факта о ее роли в фундаментальных физических исследования и ракетостроении. Понимание сил, которые стимулируют развитие технологий в том или ином направлении, помогает не только объяснить причину их появления в прошлом, но и, возможно, спрогнозировать будущие тенденции. Еще более великой и сложной задачей является планирование и развитие технологий в правильном направлении. Грандиозные египетские и месопотамские сооружения 3-го и 2-го тыс. до н.э., изысканные фарфор и шелк, сначала в Китае, а затем и в Европе, тончайшие механизмы карманных часов — многие из этих технологий внесли, конечно, свой вклад в технологическое развитие человечества. Без великих строек не было бы математики, а без точных механизмов — великих географических открытий. Но с точки зрения прикладного практического применения перспективность всех эти усилий сегодня представляется довольно сомнительной. И наоборот — ряд революционных, с позиции сегодняшнего восприятия, изобретений (таких как паровая турбина Герона Александрийского в I в. н.э.) в свою эпоху были всего лишь забавой, практическое применение которой в полной мере осознали лишь спустя многие столетия.

Таким образом, современникам очень трудно оценить полезность и правильность направления технологического развития, избранного в их время — по-настоящему это можно сделать в ретроспективе, оглядываясь на прошлое. Да и то не факт. Наши далекие предки в значимости строительства пирамид с зиккураттами были уверены не меньше, а пожалуй даже больше, чем мы сегодня уверены в развитии вычислительной техники, генной инженерии, нанотехнологий и полетов в космос. Конечно, большая часть наших сегодняшних усилий в развитии технологий куда более прагматична и куда менее идеологизирована, чем в древние времена. И даже если признать приоритет материального над идейным (что само по себе является предметом бесконечных и ожесточенных споров), далеко не факт, что наши будущие потомки не будут сокрушаться о напрасно растраченных нами сегодня ресурсах и времени.

Но помимо проблемы неэффективно затраченных усилий возникает еще одна — соразмерности темпов технологического и духовного развития человечества. Говоря о гипотетическом контакте с внеземным разумом, ученые часто указывают на угрозу культурного шока, грозящего человечеству из-за встречи с более высокой цивилизацией. Между тем развитие технологий, вне зависимости от тенденции нескольких последних десятилетий, само по себе настолько стремительно, что человечеству впору испытывать культурный шок от самого себя. А ведь за эти несколько тысячелетий существования человеческой цивилизации, шагнувшей из пещер на Луну, люди не стали ни умнее, ни так чтобы сильно честнее и добрее. В результате только за последние сто лет две мировые войны выкосили десятки миллионов человеческих жизней, СССР и США едва не погубили человеческую цивилизацию, а спровоцированный промышленными выбросами парниковый эффект грозит земному климату необратимыми изменениями. Камо грядеши, человек?