Lineáris és exponenciális: a lineáris növekedés egyenletes, az exponenciális növekedés robbanásszerű
A második az, hogy az exponenciális növekedés csalóka: lassan, gyakorlatilag észrevétlenül kezdődik, de a görbe térdén túl robbanásszerűvé és mélyen átalakítóvá válik. A jövőt széles körben félreértik. Elődeink arra számítottak, hogy nagyjából ugyanolyan lesz, mint a jelen, ami pedig nagyjából olyan, mint a múlt volt. Exponenciális trendek ezer évvel ezelőtt is léteztek, de még a nagyon korai szakaszukban, olyan laposan és lassan, hogy nem is tűntek trendeknek. Ennek eredményeképpen teljesült a megfigyelők várakozása, hogy a jövő nem fog változni a múlthoz képest. Ma már folyamatos technológiai haladásra és az abból következő társadalmi visszhangokra számítunk, ám a jövőnk így is sokkal meglepőbb lesz, mint a legtöbben hiszik, mivel kevés megfigyelő tette igazán magáévá annak a ténynek a következményeit, hogy maga a változás sebessége is nő.
Sok hosszú távú előrejelzés arról, hogy mi lesz technikailag kivitelezhető a jövőben, drámaian alábecsüli a jövőbeli fejlődés erejét, mert a történelem általam „intuitív lineárisnak” nevezett felfogásán alapul, nem pedig a „történelmi exponenciális” felfogáson. A modelljeim azt mutatják, hogy minden évtizedben megkétszerezzük a paradigmaváltás sebességét, ahogyan arra a következő fejezetben részletesen is kitérek. Így gyorsult fel a XX. század a mai fejlődési sebességre. A 2000. évi sebességgel számolva – állandó ütemben – a múlt század egésze alatt tapasztalt fejlődéshez csupán húsz évre lett volna szükség. Ezt a húszévnyi fejlődést aztán tizennégy év alatt, 2014-re ismételjük meg, majd mindössze hét év alatt ismét. Másképp kifejezve, nem százévnyi technológiai fejlődést fogunk tapasztalni a XXI. században, hanem húszezer évnyit (ismét csak a mai fejlődési sebességgel mérve), azaz ezerszer nagyobbat, mint amekkora a teljes XX. századé volt.{10}
A jövő milyenségével kapcsolatos tévedések gyakran, sokféle kontextusban bukkannak fel. Például nemrég részt vettem egy a molekuláris gyártás kivitelezhetőségéről tartott vitában, és egy Nobel-díjas résztvevő azzal hárította el a nanotechnológiával kapcsolatos biztonsági aggodalmakat, hogy „még száz évig nem fogunk önreplikáns, nanorészecskékből felépülő entitásokat (molekuláris darabról darabra létrehozott eszközöket) látni.” Rámutattam, hogy a száz év megalapozott becslés, sőt egybeesik az én becslésemmel arról, hogy mekkora technológiai fejlődés kell ennek a bizonyos mérföldkőnek az eléréséhez a mai fejlődési sebességgel (ami ötször nagyobb, mint a XX. század átlagos fejlődési sebessége). Ám mivel minden évtizedben megduplázzuk a fejlődési sebességünket, a mai fejlődési sebességgel számított egy évszázadnyi fejlődés mindössze huszonöt naptári év alatt fog bekövetkezni.
Hasonlóképpen, a Time magazin „Future of Life” (Az élet jövője) konferenciáján, amelyet 2003-ban rendeztek a DNS szerkezete felfedezésének ötvenedik évfordulója alkalmából, az összes meghívott előadót megkérdezték, szerintük milyen lesz a következő ötven év.{11} Gyakorlatilag mindenki visszanézett az elmúlt ötven év fejlődésére, és azt használta modellként a következő ötven vonatkozásában. Például James Watson, a DNS egyik felfedezője azt mondta, hogy ötven év múlva lesznek olyan gyógyszereink, amiket szedve annyit ehetünk, amennyit akarunk, mégsem fogunk elhízni.
„Ötven év múlva?” – kérdeztem. Egereknél már meg is valósítottuk, blokkolva a zsír inzulinreceptor génjét, amely a zsír zsírsejtekben való tárolását szabályozza. Már elkezdték az embereknek szánt gyógyszer kifejlesztését (az RNS-beavatkozásról és a többi technikáról az 5. fejezetben lesz szó), és néhány év múlva sor kerülhet az FDA{2} tesztjeire is. Ezek a gyógyszerek már öt-tíz éven belül elérhetők lesznek, nem ötven év múlva. Voltak még más rövidlátó előrejelzések is, amelyek inkább a jelenlegi kutatási prioritásokat tükrözték, nem pedig a következő fél évszázadban várható mélyreható változásokat. A konferencián részt vevő gondolkodók közül elsősorban Bill Joy és én vettük figyelembe a jövő exponenciális jellegét, bár a változások fontosságában nem értünk egyet, ahogyan arra a 8. fejezetben kitérek.
Az emberek ösztönösen azt feltételezik, hogy a jelenlegi fejlődési sebesség fog fennmaradni a jövőben is. A feltételek nélkül elfogadott intuíció még azokban is azt a benyomást kelti, hogy a változások ugyanolyan sebességgel történnek, mint ahogy a közelmúltban tapasztalták, akik elég régóta itt vannak ahhoz, hogy tapasztalják, a változások sebessége egyre nő az idő múlásával. Matematikai szemszögből ennek az az oka, hogy az exponenciális görbe egyenes vonalnak tűnik, ha csak rövid időn át vizsgálják. Ennek eredményeképpen a jövőt szemlélve még a tájékozott kommentátorok is általában a jelenlegi fejlődési sebességet extrapolálják a következő tíz vagy száz évre, miközben meghatározzák elvárásaikat. Ezért nevezem „intuitív lineáris” nézetnek azt, amikor valaki így tekint a jövőre.
A technológia történetének komoly tanulmányozása azonban rávilágít, hogy a technológiai változás exponenciális. Az exponenciális növekedés minden evolúciós folyamatra jellemző – ha más-más időskálán is –, ahogyan nagyon sokféle technológiára is, az elektronikustól a biológiaiig, illetve a következményeikre, az emberi tudás mennyiségétől a gazdaság méretéig. A fejlődés és növekedés gyorsulása mindegyikre vonatkozik. Sőt, gyakran nem pusztán exponenciális növekedést tapasztalhatunk, hanem hatványozottan exponenciálisat, ami azt jelenti, hogy maga az exponenciális növekedés sebessége (azaz az exponens) is exponenciálisan növekszik (lásd például a számítás ár–teljesítmény-arányának tárgyalását a következő fejezetben.)
Sok tudósra és mérnökre jellemző az, amit én „a tudósok pesszimizmusának” nevezek. Gyakran annyira elmerülnek egy jelenbeli kihívás nehézségeiben és apró részleteiben, hogy nem ismerik fel saját munkájuk és a tágabb értelemben vett tudományterületük hosszú távú hatásait, mint ahogy azokat a sokkal erősebb eszközöket sem veszik számításba, amelyek a technológia minden egyes új nemzedékével hozzáférhetővé válnak.
A tudósokat úgy képezik, hogy szkeptikusak legyenek, hogy óvatosan beszéljenek az aktuális kutatási célokról, és hogy ritkán spekuláljanak a tudományos tevékenység aktuális nemzedékén túl. Ez kielégítő hozzáállás lehet, amikor egy tudományos-technológiai nemzedék tovább él, mint az emberi nemzedék, ám nem szolgálja a társadalom érdekeit most, amikor a tudományos-technológiai fejlődés egy-egy nemzedéke mindössze néhány évig tart.
Gondoljunk a biokémikusokra, akik 1990-ben szkeptikusak voltak azzal a célkitűzéssel kapcsolatban, hogy tizenöt éven belül meg lehet fejteni az egész emberi genomot! Ezek a tudósok egy teljes évet töltöttek a genom mindössze egy tízezredének a meghatározásával. Így még a joggal elvárható fejlődést figyelembe véve is természetesnek tűnt számukra, hogy legalább egy évszázad, ha nem több kell még a teljes genom leírásához.
Vagy gondoljunk az 1980-as évek közepének a szkepticizmusára annak kapcsán, hogy az internet valaha is fontos jelenség lesz, hiszen akkor még mindössze néhány tízezer csomópontból (más néven szerverből) állt! A csomópontok száma aztán minden évben megkétszereződött, így tíz évvel később több tízmillió csomópontra lehetett számítani. Azonban ezt a trendet nem ismerték fel azok, akik 1985-ben nehezen boldogultak a csúcstechnikával, ami akkor mindössze néhány ezer új csomópont létrehozását tette lehetővé világszerte egy év alatt.{12}
Ezzel ellentétes konceptuális tévedés történik akkor, amikor felismernek, majd agresszívan, a növekedés sebességének megfelelő modellezése nélkül alkalmaznak valamilyen exponenciális jelenséget. Az exponenciális növekedés idővel felgyorsul, ám ez nem egyik pillanatról a másikra következik be. A tőkeértékek felfutása (azaz a tőzsdei árak) az „internetbuborék” vagy „dotcom lufi” és a hozzá kapcsolódó telekommunikációs buborék (1997–2000) idején nagyrészt amiatt következett be, hogy eltúlozták az egyenletes exponenciális növekedéssel kapcsolatos várakozásokat. Ahogyan azt a következő fejezetben be fogom mutatni, az internet és az e-kereskedelem valódi alkalmazása fellendülésen és visszaesésen, konjunktúrán és dekonjunktúrán keresztül mutatott egyenletes exponenciális növekedést; az eltúlzott növekedési várakozások csak a tőke (részvények) árazására voltak hatással. Hasonló tévedéseket láttunk már korábbi paradigmaváltásák idején is – például a vasútépítés korszakának elején, az 1830-as években, mikor egy az internet fellendüléséhez és visszaeséséhez igen hasonlatos folyamat vezetett el a lázas vasútépítéshez.
A prognóziskészítők másik hibája az, amikor egy jelenbeli trend okozta változásokat úgy vizsgálnak, mintha semmi más nem változna a világban. Jó példa erre az az aggodalom, hogy az élet radikális meghosszabbítása túlnépesedéshez és az emberi élet fenntartásához szükséges véges anyagi források kimerüléséhez fog vezetni. Ez az aggodalom nem vesz tudomást a nanotechnológia és az erős MI által teremtett, hasonlóképpen radikális bőségről. Például a 2020-as években a nanotechnológián alapuló gépek képesek lesznek bármilyen terméket előállítani olcsó nyersanyagokból és információból.
Azért hangsúlyozom az exponenciális és lineáris nézőpontok ellentétét, mert ez a legfontosabb tévedés, amit a prognóziskészítők elkövetnek, miközben a jövőbeli trendeket vizsgálják. A legtöbb technológiai előrejelző és előrejelzés nem vesz tudomást a technológiai fejlődés történelmi exponenciális jellegéről. Ezért hajlamosak az emberek túlbecsülni, mi valósítható meg rövid távon (mivel hajlamosak vagyunk kihagyni elengedhetetlen részleteket), és alábecsülni, mi valósítható meg hosszú távon (mert nem vesznek tudomást az exponenciális növekedésről).
A hat korszak
„Előbb megépítjük a szerszámokat, aztán azok építenek meg minket.”
(Marshall McLuhan)
„Már a jövő sem a régi.”
(Yogi Berra)
Az evolúció az egyre rendezettebb mintázatok létrehozásának folyamata. A rendezettség fogalmát a következő fejezetben tárgyalom; ebben a részben a mintázatok fogalmán van a hangsúly. Meggyőződésem, hogy a mintázatok evolúciója alkotja világunk végső történetét. Az evolúció indirekt módon működik: minden fázis vagy korszak az előző korszak információfeldolgozó módszereit felhasználva hozza létre a következőt. Az én felfogásomban az evolúció – a biológiai és a technológiai egyaránt – története hat korszakban zajlik le. Amint arra még kitérünk, a szingularitás az ötödik korszakkal fog elkezdődni, és a hatodik korszakban fog elterjedni a Földről a világegyetem többi részébe.
Első korszak: fizika és kémia. Eredetünket egy olyan állapotig vezethetjük vissza, ami alapvető struktúráiban jeleníti meg az információt: anyag- és energiamintákban. A kvantumgravitáció legújabb elméletei szerint a tér és az idő diszkrét kvantumokra, lényegében információtöredékekre bontható le. Arról még vita folyik, hogy az anyag és az energia végső soron analóg vagy digitális-e, de a probléma megoldásától függetlenül tudjuk, hogy az atomi struktúrák diszkrét információt tárolnak és jelenítenek meg.
Néhány százezer évvel a Nagy Bumm után elkezdtek kialakulni az atomok, ahogy az elektronok csapdába estek a protonokból és neutronokból álló atommagok körüli pályákon. Az atomokat „ragadóssá” tette elektromos szerkezetük. A kémia néhány millió évvel később született meg, amikor az atomok összekapcsolódtak és viszonylag stabil struktúrákat, molekulákat hoztak létre. Az összes elem közül a szén bizonyult a legsokoldalúbbnak, mivel négy irányban képes kötést létrehozni (szemben a legtöbb elem egy-három irányával), és így bonyolult, információban gazdag, háromdimenziós struktúrák jöhettek létre.