Až si software začne navrhovat vlastní hardware
Ukázka: Tři stadia života
Otázka definice života je, jak známo, kontroverzní. Existuje přehršel protichůdných definic života, některé z nich kladou vysoce specifické požadavky, například aby se skládal z buněk, což by mohlo diskvalifikovat jak budoucí inteligentní stroje, tak různé mimozemské civilizace. Protože my své úvahy o budoucnosti života nechceme omezovat na druhy, s nimiž jsme se zatím setkali, definujme si místo toho život velmi široce, jednoduše jako proces, který dokáže udržet svou komplexnost a replikovat se. Nereplikuje se však hmota (tvořená atomy), ale informace (tvořená bity), která specifikuje, jak jsou atomy uspořádány.
Když bakterie vyrobí kopii své DNA, nevznikají žádné nové atomy, jen se nová skupina atomů přeskupí do téhož vzorce jako předloha, a tím se informace zkopíruje. Jinými slovy, život můžeme chápat jako sebereplikující se systém zpracovávající informace, přičemž jeho informace (software) určuje jeho chování i výkresy pro jeho hardware.Stejně jako samotný náš vesmír nabýval i život postupně na komplexnosti a zajímavosti.
A jak si hned vysvětlíme, bude užitečné klasifikovat formy života do tří úrovní podle sofistikovanosti: na Život 1.0, 2.0 a 3.0. Stále zůstává otevřenou otázkou, jak, kdy a kde se ve vesmíru objevil první život, ale máme přesvědčivé důkazy, že zde na Zemi se život poprvé objevil zhruba před 4 miliardami let. Brzy poté naše planeta překypovala celou paletou forem života. Ty nejúspěšnější druhy, které brzy překonaly své ostatní konkurenty, dokázaly nějakým způsobem reagovat na své prostředí. Konkrétně byly tím, co informatici nazývají „inteligentními agenty“: to jsou entity, které sbírají informace o svém prostředí ze senzorů a tato data pak zpracovávají, aby se rozhodly, jak se v tomto prostředí zachovají. Může to zahrnovat nanejvýš komplikované zpracování informace, jako když použijete data ze svých očí a uší, abyste se rozhodli, co v rozhovoru řeknete. Ale může to také zahrnovat poměrně jednoduchý hardware a software.
Mnoho bakterií má například receptor měřící koncentraci cukru v okolní kapalině a umí plavat za pomoci šroubovitých struktur jménem flagella, bičíky. Hardware spojující senzor s bičíkem může implementovat následující jednoduchý, avšak užitečný algoritmus: „Když můj receptor koncentrace cukru oznámí nižší hodnotu než před pár sekundami, obrať rotaci mého bičíku, abych změnil směr.“Vy jste se naučili mluvit a nesčetné další dovednosti, ale bakterie se neučí dobře. Jejich DNA specifikuje nejen design jejich hardwaru, jako receptory cukru a bičíky, ale také design jejich softwaru. Nikdy se neučí plavat za cukrem, ten algoritmus je napevno zakódovaný v jejich DNA od samého začátku. Nějaký proces učení tu sa-mozřejmě proběhnout musel, ale nedošlo k němu za života jedné konkrétní bakterie. Stalo se to v průběhu předchozí evoluce daného druhu bakterií, pomalým.
Proč se život stal komplexnějším? Evoluce odměňuje život, který je dostatečně komplexní na to, aby předpověděl pravidelné jevy v okolním prostředí a využil je, a proto se ve složitějším prostředí vyvine složitější a inteligentnější život. Tento chytřejší život pak opět vytváří komplexnější prostředí pro formy života, s nimiž soupeří, a ty se zase vyvinou ve složitější formy, čímž vznikne ekosystém nesmírně složitého života.
Představujeme nejzásadnější debatu naší doby procesem pokus–omyl, který trval mnoho generací, kdy přirozený výběr upřednostňoval takové náhodné mutace DNA, které vylepšily příjem cukru. Některé takové mutace pomohly vylepšením designu bičíku a dalšího hardwaru, zatímco jiné mutace zlepšily systém zpracování informací, který implementuje algoritmus hledání cukru a další software.Takové bakterie jsou příkladem něčeho, čemu budeme říkat „Život 1.0“: života, kde se hardware i software spíše vyvinul evolucí, než aby byl navržen.
Naším softwarem myslíme všechny ty postupy a znalosti, které používáme pro zpracování smyslových informací a pro rozhodnutí, co uděláme – vše od schopnosti rozpoznat své přátele, když je vidíme, po schopnost chodit, číst, psát, počítat, zpívat a vyprávět vtipy. Když jsme se narodili, žádný z těchto úkolů jsme neuměli provést. Všechen tento software byl tedy naprogramován do našeho mozku později prostřednictvím procesu, jemuž říkáme učení. Zatímco náš učební plán jako děti sestavuje především vaše rodina a učitelé, kteří rozhodují, co se máme naučit, postupem času dostá-váme více pravomocí upravovat svůj software sami. Třeba nám škola dovolí vybrat si cizí jazyk: chcete do mozku nainstalovat softwarový modul, který vám umožní mluvit francouzsky nebo španělsky? Chcete se naučit hrát tenis nebo šachy? Chcete studovat, aby se z vás stal šéfkuchař, právník nebo lékárník? Chcete se dozvědět více o umělé inteligenci (AI) a budoucnosti života čtením knihy o tomto tématu?
Ona schopnost Života 2.0 vytvářet svůj software mu dovoluje být mnohem chytřejší, než je Život 1.0. Vysoká inteligence vyžaduje mnoho hardwaru (tvořeného atomy) a neméně softwaru (tvořeného bity). Skutečnost, že většina našeho lidského hardwaru se přidává až po narození (růstem), přichází vhod, jelikož naše konečná velikost není omezena šířkou porodních cest naší matky. Stejně tak je výhodný fakt, že se až po narození přidává většina našeho lidského softwaru (učením), protože tak naši konečnou inteligenci neomezuje, kolik informací nám lze předat při početí prostřednictvím naší DNA, jak je tomu u Života 1.0. Vážíme asi pětadvacetkrát více, než když jsme se narodili, a synapse, které spojují neurony v našem mozku, dokážou uchovat asi stotisíckrát větší objem dat než DNA, s níž jsme se narodili. Naše synapse uchovávají veškeré naše vědění a dovednosti, což se rovná zhruba 100 terabajtům informací, zatímco naše DNA obsahuje pouhý jeden gigabajt, sotva dost na uložení jednoho staženého filmu. Je proto fyzicky nemožné, aby nemluvně mluvilo perfektně anglicky a bylo připravené složit přijímací zkoušky na univerzitu. Jednoduše neexistuje způsob, jak by se tyto informace už předem nahrály do jeho mozku, protože hlavní informační modul, který dostalo od rodičů (jeho DNA), postrádá dostatečnou paměťovou kapacitu.
Schopnost navrhovat vlastní software umožňuje Životu 2.0 být nejen chytřejší než Život 1.0, ale také flexibilnější. Když se změní okolní prostředí, může se 1.0 adaptovat pouze pomalou evolucí, která trvá řadu generací. Zato Život 2.0 se může přizpůsobit okamžitě, aktualizací softwaru. Například bakterie, které často přicházejí do styku s antibiotiky, si mohou odolnost vůči lékům vyvinout až po mnoha generacích, jednotlivá bakterie při tom své chování vůbec nezmění. Ovšem dívka, která se dozví, že má alergii na arašídy, rázem změní své chování a začne se arašídům vyhýbat. Tato flexibilita poskytuje Životu 2.0 ještě větší výhodu na úrovni populace: ačkoli se informace v lidské DNA za posledních padesát tisíc let nijak dramaticky nevyvinula, objem dat uložených kolektivně v našich mozcích, knihách a počítačích prošel explozí. Nainstalováním softwarového modulu, díky němuž dokážeme komunikovat sofistikovaným mluveným jazykem, jsme zajistili, že nejužitečnější informace uložené v mozku jednoho jedince mohou být zkopírovány do mozků jiných, a dokonce i přetrvat po smrti mozku původního. Nainstalováním softwarového modulu, který nám umožňuje číst a psát, se otevřela cesta, jak uložit a sdílet nesrovnatelně více dat, než kolik by si lidé mohli zapamatovat.
Vyvinutím mozkového softwaru, který je schopen vytvářet technologii (třeba studiem vědy a inženýrství), jsme mnoha lidem na planetě zpřístupnili velkou část informací o světě, stačí jen pár kliknutí.Tato flexibilita umožnila Životu 2.0 dominanci nad Zemí. Osvobozeno z okovů genetiky narůstá spojené vědění lidstva neustále se zvyšujícím tempem, jak každý průlom připravil půdu pro další: jazyk, písmo, tiskařský lis, moderní věda, počítače, internet a tak dále. Tato zrychlující se kulturní evoluce našeho sdíleného softwaru se prokázala jako dominantní síla utvářející budoucnost lidstva a udělala při tom z evoluce biologické, postupující hlemýždím tempem, takřka bezvýznamný faktor.
Nicméně i přes ty nejmocnější technologie, které dnes máme, zůstávají všechny známé životní formy ze své podstaty omezeny svým biologickým hardwarem. Nikdo nemůže žít milion let, naučit se nazpaměť celou Wikipedii, pochopit veškerou známou vědu nebo si užít let v kosmu bez vesmírné lodi. Nikdo nemůže přeměnit náš převážně neživý vesmír v rozmanitou biosféru, která bude vzkvétat po miliardy nebo biliony let, a dopomoci tak našemu vesmíru, aby konečně naplnil svůj potenciál a zcela se probudil. Podmínkou toho všeho je, aby život prošel finální aktualizací na Život 3.0, který nejenže dokáže navrhovat vlastní software, ale i vlastní hardware.
Jinými slovy: Život 3.0 je pánem svého osudu, konečně zbavený svých evolučních pout. Hranice mezi těmito třemi stadii života nejsou zcela ostré. Pokud jsou bakterie Životem 1.0 a lidé Životem 2.0, můžete myš klasifikovat jako Život 1.1: myši se mohou naučit mnoho věcí, ale ne dost na to, aby vyvinuly jazyk nebo vynalezly internet. A protože jim navíc chybí jazyk, to, co se naučí, se jejich smrtí z velké části ztratí, nepředává se to další generaci. Podobně můžete argumentovat, že dnešní lidé by se měli považovat za Život 2.1: dokážeme provádět menší hardwarové upgrady jako implantování umělých zubů, kolen a kardiostimulátorů, ovšem nic tak dramatického jako desetkrát vyrůst nebo získat tisíckrát větší mozek.
Ve zkratce lze vývoj života rozdělit do tří stadií, podle schopnosti života navrhovat změny sebe sama:• Život 1.0 (biologické stadium): jeho hardware a software se vyvíjí evolucí• Život 2.0 (kulturní stadium): jeho hardware se vyvíjí evolucí, navrhuje však značnou část svého softwaru• Život 3.0 (technologické stadium): navrhuje svůj hardware a software.
Po 13,8 miliardy let vesmírné evoluce vývoj tady na Zemi dramaticky zrychlil: Život 1.0 se objevil zhruba před 4 miliardami let, Život 2.0 (my lidé) asi před sto tisíci lety a mnoho informatiků se domnívá, že Život 3.0 může přijít v nadcházejících sto letech, a díky pokroku AI možná ještě za našeho života. Co se stane a co to pro nás bude znamenat? Tím se zabývá právě naše kniha.
překlad Markéta Ivánková