Sztuczna inteligencja, komputery kwantowe, kolonie na Marsie i zagadka nieśmiertelności. Czy technologia przyjdzie na odsiecz ludzkości?

W1750 r. Akademia w Dijon ogłosiła konkurs. Jego uczestnicy mieli napisać rozprawę zawierającą odpowiedź na pytanie „Czy postęp nauk i sztuk przyczynił się do zepsucia, czy do poprawy obyczajów?". Jan Jakub Rousseau, któremu udział w tym konkursie przyniósł sławę, płynąc pod prąd oświeceniowego zachwytu nad potęgą ludzkiego umysłu, udzielił odpowiedzi przeczącej. „Usuńcie ten nieszczęsny postęp, zabierzcie nasze błędy i nałogi, zabierzcie wytwory cywilizacji, a wszystko będzie dobre" – przekonywał filozof z Genewy, który w przyszłości będzie zachęcał też m.in. do tego, by dzieci wychowywać na „szlachetnych dzikusów".

Gdyby ludzkość posłuchała rad Rousseau, nie wiedzielibyśmy dziś o tym, że oto gdzieś daleko przez bezkresną otchłań kosmosu zmierza w naszym kierunku asteroida Bennu – kosmiczna skała wielkości Empire State Building. Nie wiedzielibyśmy też, że prawdopodobieństwo zderzenia owej asteroidy z Ziemią 25 września 2135 r. wynosi dziś ok. 1:2700, co jak na kosmiczne warunki jest zagrożeniem dość istotnym. Nie wiedzielibyśmy też, że uderzenie Bennu w Ziemię wyzwoli energię równą tej, jaka towarzyszyłaby detonacji 80 tys. takich bomb atomowych, jakie w 1945 r. spadły na Hiroszimę i Nagasaki. Innymi słowy, gdybyśmy posłuchali Rousseau, o asteroidzie dowiedzielibyśmy się dopiero w momencie, gdy ogromna kula ognia pojawiłaby się na naszym niebie. A wtedy czasu wystarczyłoby już tylko na to, by żałować za grzechy.

Ludzkość jednak postanowiła, że da szanse „nieszczęsnemu postępowi". Dlatego o Bennu wiemy od 1999 r., a NASA opracowuje plany obrony przed możliwą zagładą naszego gatunku. Na razie efekty tych prac nie są optymistyczne – wariant z użyciem specjalnego statku kosmicznego HAMMER, który miałby zepchnąć asteroidę z kursu – przyjmowany jest sceptycznie przez wielu naukowców uważających, że zagrażający nam obiekt jest zbyt masywny, by jego trajektorię zmienił zaledwie dziewięciotonowy kosmiczny taran. Z kolei użycie broni atomowej do zniszczenia asteroidy naraża nas na to, że na Ziemię spadnie deszcz radioaktywnych meteorytów.

Do 2135 r. pozostało jednak trochę lat. Dziś wiele wskazuje na to, że Bennu w tym czasie będziemy śledzić nie tylko z Ziemi, ale również z kolonii na Marsie, która będzie stanowić plan B na wypadek kosmicznej katastrofy, jaka dotknęłaby naszą planetę. A zamiast naukowców nad scenariuszem uniknięcia zderzenia z Bennu będą pracować superkomputery, którym rozwiązanie tego problemu może zająć kilka sekund.

Komputer prawie jak człowiek

Rewolucja, u progu której prawdopodobnie się znajdujemy, ma ścisły związek z rozwojem sztucznej inteligencji (artificial intelligence – AI). Terminu tego zaczęto używać w latach 50. XX w. To wtedy Alan Turing, znany przede wszystkim jako człowiek, któremu udało się złamać kod niemieckiej Enigmy (w czym zasługi mieli również polscy matematycy: Marian Rejewski, Jerzy Różycki i Henryk Zygalski), zdefiniował sztuczną inteligencję za pomocą testu, dziś noszącego jego imię, który polegać miał na wejściu w interakcję człowieka z maszyną. Gdyby w czasie takiej rozmowy człowiek nie był w stanie prawidłowo odpowiedzieć na pytanie, czy jego rozmówcą jest drugi człowiek, czy komputer – wówczas można byłoby ogłosić narodziny sztucznej inteligencji. Turing prognozował, że uda się to osiągnąć ok. 2000 r., kiedy komputery będą dysponowały pamięcią ok. 119 megabajtów. Mylił się – dzisiejsze komputery posiadają pamięć liczoną w gigabajtach, ale nadal nie potrafią zwieść człowieka. Dziś znany futurolog Ray Kurzweil ocenia, że komputera obdarzonego sztuczną inteligencją doczekamy się ok. 2029 r.

Nawet jednak nie dysponując komputerem, z którym możemy uciąć sobie interesującą pogawędkę, jesteśmy w stanie czerpać coraz większe korzyści z rosnącej mocy obliczeniowej dostępnych nam maszyn. Fakt, że żaden człowiek nie jest zdolny wygrać z komputerem w kółko i krzyżyk, a na szachownicy komputer radził sobie lepiej niż arcymistrz Garri Kasparow, można traktować jako ciekawostkę związaną z szeroko rozumianą rozrywką. Ale już to, że dzięki komputerom (i internetowi) wyszukiwanie informacji zajmuje kilka sekund (zamiast kilku godzin spędzonych np. w bibliotece), komputery wkrótce zaczną prowadzić za nas samochody, a cyfrowi asystenci tacy jak Siri czy Alexa rozpoznają głos użytkownika i reagują na jego komendy – wpływa na nasze codzienne życie. Ale to wciąż jedynie wierzchołek góry lodowej.

Już dziś bowiem jesteśmy w stanie tworzyć mechanizmy uczenia się maszyny, nieco wykraczające poza ściśle zdefiniowane algorytmy. Jest to możliwe dzięki sztucznym sieciom neuronowym. Mechanizm ich działania jest podobny do mechanizmu działania ludzkiego mózgu – informacje trafiające do takiej sieci prowadzą do znajdowania generalnych wzorów rozwiązań określonych problemów, nawet jeśli rozwiązanie to nie zostało wcześniej zdefiniowane przez człowieka. Innymi słowy maszyna – niemal jak człowiek – uczy się, korzystając z wcześniejszych doświadczeń, bo pozytywne rozwiązania problemów z przeszłości uzyskują wyższą rangę niż działania, które nie doprowadziły do rozwiązania. Co ciekawe, taki uczący się program jest w stanie zoptymalizować własne działanie – w 2017 r., w ramach uruchomionego przez Google projektu AutoML, aplikacja służąca do rozpoznawania obrazów opracowała lepszą wersję samej siebie – zdolną realizować powierzone zadanie skuteczniej.

Komputery zdążyły się już też wykazać kreatywnością. Ten sam Google doprowadził do stworzenia przez Magentę, inny samouczący się program, pierwszej w historii melodii skomponowanej wyłącznie przez komputer. 90-sekundowy kawałek nie jest może utworem na miarę dzieł Chopina czy Mozarta, ale pokazuje, że komputery mogą w przyszłości dać od siebie coś więcej niż tylko przetworzenie danych, które wprowadzi do nich człowiek.

Tego samego dowodzi program (bot) stworzony przez organizację artystów i programistów Botnik do napisania przez komputer rozdziału przygód Harry'ego Pottera. Bot ten – na podstawie książek napisanych przez J.K. Rowling – nauczył się naśladować jej styl, czego efektem była wariacja na temat przygód czarodzieja z Hogwartu zatytułowana „Harry Potter i portret czegoś, co wyglądało jak duża kupa popiołu". I o ile treść owego utworu pozostawia wiele do życzenia (można w nim przeczytać m.in. że „Ron (...) zobaczył Harry'ego i natychmiast zaczął jeść rodzinę Hermiony"), o tyle styl Rowling jest rozpoznawalny.

Nasi cyfrowi przyjaciele mają już też na koncie pierwszy napisany przez maszynę wiersz. W ramach pracującego nad sztuczną inteligencją zespołu Google Brain komputerowy program najpierw zapoznał się z treścią 2865 romansów oraz 1500 powieści fantasy, po czym na podstawie tak zdobytej wiedzy ułożył tworzący logiczną całość utwór, w którym czytamy m.in. „on musi być ze mną/ona musi być z nim/muszę to zrobić/chciałam go zabić/zaczęłam płakać/odwróciłam się do niego". Cały utwór jest dość mroczny – ale zrozumiały i nasycony charakterystycznymi dla poezji emocjami.

Te lingwistyczne możliwości komputerów zostały już zresztą wykorzystane nieco bardziej praktycznie. „Washington Post" od pewnego czasu korzysta z programu Heliograf – bota, który jest w stanie samodzielnie tworzyć krótkie notki na temat wydarzeń sportowych, ale także np. podawać błyskawicznie informację o wynikach wyborów i o notowaniach giełdy – w formie informacji dziennikarskiej. Suche statystyki wystarczają, by „elektroniczny dziennikarz" stworzył przekaz – bazując na wiedzy o tym, jak takie informacje wyglądały w przeszłości.

Maszyna pokona raka?

Prawdziwy przełom jest jednak dopiero przed nami – i wiążę się z próbami stworzenia komputera kwantowego, czyli maszyny, przy której dzisiejsze komputery będą wyglądać jak zabawki dla małych dzieci. One wszelkie dane zapisują w systemie binarnym – każdej informacji przypisuje się wartość 0 lub 1 (to najmniejsza jednostka informacji w komputerze, tzw. bit). Komputery przetwarzają informacje za pomocą mikroprocesorów złożonych z dużej liczby tranzystorów, które owe wartości definiują poprzez wartości napięcia. W danym momencie pojedynczy tranzystor może odczytywać tylko jedną wartość. Biorąc pod uwagę, jak wiele tranzystorów umieszcza się dziś w mikroprocesorze, obliczenia wykonywane przez komputer są i tak szybsze niż te, których dokonaliby ludzie – ale nawet on ma tu swoje ograniczenia.

Komputery kwantowe mają pozwolić się wyrwać z owych ograniczeń. Podstawową jednostką informacji ma tu być bowiem kubit – czyli bit kwantowy. W odróżnieniu od klasycznego bitu może on jednocześnie przybierać wartość 0 i 1 (to tzw. superpozycja). W rezultacie procesy, które zwykły komputer musi wykonywać jeden po drugim (najpierw przypisując bitom wartość np. 1 i 1, potem 1 i 0, 0 i 1 etc.), komputer kwantowy może wykonywać jednocześnie. Teoretycznie może to zwiększyć moc obliczeniową w sposób wręcz niewyobrażalny – są szacunki, które mówią, że komputer kwantowy może być nawet 18 trylionów razy szybszy od klasycznego.

Czy takie maszyny już istnieją? Kanadyjska firma D-Wave stworzyła wprawdzie D-Wave One, który ma być pierwszym na świecie komputerem kwantowym, a jeden z przedstawionych mu problemów miał rozwiązać w sekundę (w czasie gdy zwykłemu komputerowi zajęłoby to ok. 10 tys. lat), ale wielu fachowców podaje w wątpliwość, czy maszyna ta spełnia warunki stawiane komputerowi kwantowemu. Problemem przy tworzeniu tego typu maszyn jest to, że układy kwantowe są bardzo nietrwałe (to zjawisko dekoherencji) – najmniejsza nawet zmiana w otoczeniu sprawia, że kubit wyskakuje z superpozycji, przyjmując jedną z wartości (0 lub 1), co automatycznie niweczy wszystkie wyliczenia. A taką zmianą może być np. niewielkie wahnięcie temperatury.

Abstrahując jednak od problemów związanych ze stworzeniem takiego superkomputera – moment upowszechnienia się tej technologii sprawi, że znajdziemy się w zupełnie innej rzeczywistości. Komputery kwantowe będą mogły przetwarzać tak ogromne ilości danych, że możliwe stanie się np. wykorzystanie ich do stworzenia skutecznego leku na raka – mogłyby błyskawicznie zapoznać się ze zgromadzonymi dotychczas danymi medycznymi i na podstawie posiadanych już przez nas informacji, których ani pojedynczy człowiek, ani współczesny komputer nie są w stanie analizować jednocześnie – wskazać nam coś, czego dotychczas nie dostrzegamy w walce z tą śmiertelną chorobą, a może nawet zasugerować recepturę leku.

Komputery kwantowe dają też nadzieję na stworzenie modeli prognozowania pogody, które pozwalałyby niemal bezbłędnie wskazywać dokładny czas występowania określonych zjawisk pogodowych (dzisiejsze programy nie radzą sobie z liczbą zmiennych w tym zakresie). Takim maszynom nie oparłaby się również żadna współczesna metoda szyfrowania informacji – z czym wiążą duże nadzieje rządowe agencje walczące z terrorystami używającymi zaszyfrowanych informacji do komunikowania się ze sobą. Tak naprawdę jednak wszystkie możliwości wykorzystania nowego superkomputera dopiero poznamy – być może w przyszłości to właśnie on odpowie nam na pytanie, co zrobić, gdyby asteroida Bennu rzeczywiście miała uderzyć w Ziemię.

Wyzwolony umysł

Rosnąca moc obliczeniowa, a także udoskonalanie metod uczenia się komputerów zbliżają nas do świata, w którym maszyny uwolnią nas od naszej dotychczasowej pracy. W publikacji z 2013 r. Carl Benedikt Frey i Michael A. Osborne z Uniwersytetu w Oksfordzie uszeregowali istniejące obecnie zawody pod kątem tego, jak bardzo zagrożone są przez komputeryzację. Z zestawienia tego wynika, że choć np. psychoterapeuci, inżynierowie, dietetycy czy chirurdzy mogą się na razie o swoją pracę nie martwić – o tyle np. telemarketerzy, sekretarki, kasjerzy mogą się powoli rozglądać za innym zajęciem. Zdaniem uczonych 47 proc. osób zatrudnionych w tamtym czasie w USA musi się liczyć z tym, że – raczej prędzej niż później – zastąpią ich maszyny. Dziś eksperci pytani o to, jak szybko sztuczna inteligencja dorówna ludzkiej, szacują, że stanie się to między 2040 a 2050 r. W praktyce oznacza to, że w tym momencie maszyny i komputery będą mogły nas zastąpić niemal we wszystkim, co dziś robimy.

John Maynard Keynes w pierwszej połowie XX w. ostrzegał, że taki stan rzeczy doprowadzi do bezrobocia technologicznego – według niego tempo zmian w zakresie automatyzacji pracy będzie szybsze niż stwarzane przez nowe technologie możliwości znalezienia nowego zatrudnienia dla ludzi pozbawionych pracy przez maszyny. Jednak wizja robotów odbierających nam pracę nie musi być aż tak apokaliptyczna. Już dziś w wielu miejscach na świecie eksperymentuje się z gwarantowanym dochodem podstawowym, czyli mechanizmem redystrybucji polegającym na tym, że każdy mieszkaniec danego obszaru otrzymuje ze środków publicznych kwotę pozwalającą mu na przeżycie – i nie musi przy tym spełniać żadnych dodatkowych warunków.

To, co dziś wygląda jak forma ekscentrycznego świadczenia socjalnego, może w przyszłości być elementem nowego modelu ekonomicznego polegającego na redystrybucji bogactwa wypracowanego przez maszyny, którym przecież nie trzeba płacić. Warto bowiem pamiętać, że bogaci nie będą się bardziej bogacić w świecie, w którym większość osób będzie bezrobotnych i pozbawionych jakichkolwiek środków do życia – o czym ci pierwsi doskonale wiedzą.

Z drugiej strony – wyzwolenie człowieka od wielu przykrych obowiązków codzienności pozwoli mu zyskać czas i skoncentrować się na kreatywnej stronie bycia człowiekiem – a więc na tym, w czym wciąż mamy przewagę nad maszynami. Będzie to wymagać oczywiście wielu zmian, począwszy od edukacji, która będzie musiała przejść gruntowną zmianę i skupić się na rozwijaniu pomysłowości i analitycznego myślenia (a nie na wtłaczaniu w głowy danych, których i tak komputer zmieści więcej i dotrze do nich szybciej), poprzez zmianę stylu życia i umiejętność efektywnego wykorzystywania wolnego czasu, którego nagle będziemy mieć pod dostatkiem. Tym niemniej przed ludzkością mogą się otworzyć zupełnie nowe perspektywy – skoro w walce o „mieć" zastąpią nas maszyny, będziemy mogli bardziej „być".

Droga do gwiazd

Istnieje duże prawdopodobieństwo, że nagle zdobyty przez nas czas sprawi, że śmielej zaczniemy spoglądać w niebo, a nawet znacznie dalej. Niektórzy z nas robią to już dziś, bo Elon Musk i jego SpaceX kreślą ambitną wizję wysłania pierwszej misji załogowej na Marsa i na słowach się tu nie kończy. Muskowi udało się już dokonać ważnego przełomu – zdołał pomyślnie sprowadzić na Ziemię elementy wystrzelonej wcześniej rakiety Falcon Heavy, co jest o tyle istotne, że ma prowadzić do znacznego obniżenia kosztów lotów kosmicznych (jak słusznie zauważył Musk, bilety na samolot byłyby znacznie droższe, gdybyśmy po każdym locie rozbijali maszynę, na pokładzie której odbyliśmy lot).

Teraz SpaceX pracuje nad rakietą BFR, która w 2024 r. ma zabrać pierwszych ludzi na Marsa. Misja ta nie ma być lotem w jedną stronę, gdyż BFR ma być napędzana tlenem i metanem, które na Marsie mają być możliwe do uzyskania z dwutlenku węgla znajdującego się w marsjańskim powietrzu i tamtejszej glebie. Swój plan stworzenia bazy na Czerwonej Planecie ma też NASA – jego horyzont czasowy jest nieco dłuższy (mowa o roku 2039).

Po co lecieć na Marsa? – Historia sugeruje, że w końcu nastąpi taki moment, który zagrozi życiu na Ziemi. Mamy do wyboru dwa scenariusze. Zostać na Ziemi lub stać się gatunkiem multiplanetarnym – mówi sam Musk. Nie trzeba jednak wizji kosmicznej katastrofy, aby znaleźć powody, dla których podbój kosmosu powinien stać się kolejnym krokiem ludzkości. Po pierwsze, zaspokoi on naturalną dla człowieka potrzebę eksploracji i stawiania sobie nowych wyzwań. Po drugie, pozwoli zagospodarować wolny czas uzyskany dzięki odciążeniu ludzi od pracy przez maszyny. Po trzecie, i może najważniejsze, otworzy przed ludźmi wiele nowych perspektyw.

Na pierwszy plan wysuwają się tu kwestie związane z pozyskiwaniem energii. Dziś jej źródłem wciąż są głównie surowce organiczne (węgiel, ropa, gaz), których ilość jest skończona. Ale źródeł energii we Wszechświecie jest mnóstwo – wystarczy tylko sięgnąć nieco dalej.

Pochodną ambitnych planów Muska i NASA odnośnie do Marsa może być bowiem np. realizacja projektu stworzenia elektrowni słonecznej na orbicie Ziemi. Pomysł nie jest nowy – pojawił się już w połowie XX w. – ale dotąd wszystko rozbijało się o pieniądze (koszty budowy takiej konstrukcji szacowano na 20 mld dol.). Jeśli jednak komukolwiek uda się obniżyć koszty lotów w kosmos (co wydaje się konieczne, jeśli plan kolonizacji Marsa ma się udać), projekt ten może nabrać realnych kształtów. Zaletą umieszczenia tego typu elektrowni na orbicie jest fakt, że w kosmosie – inaczej niż na Ziemi – odbierałaby ona nieustannie energię słoneczną, co bardzo podnosiłoby jej wydajność w stosunku do klasycznych siłowni solarnych. Zgromadzoną energię wysyłałaby natomiast na Ziemię w postaci mikrofal. Prosto, ekologicznie i skutecznie. Niestety na razie za drogo.

Energetyczny potencjał ma w sobie również występujący prawdopodobnie w dużych ilościach na Księżycu izotop hel-3 (tzw. kosmiczny pierwiastek). Na Ziemi są jego śladowe ilości, szacuje się, że maksymalnie kilkanaście kilogramów, przez co jest on dziś kilka tysięcy razy droższy od złota. Hel-3 w reakcji z deuterem uwalnia olbrzymie ilości energii (tona tego pierwiastka dostarcza mniej więcej tyle energii ile 14 ton ropy naftowej). Na Księżycu ma być zaś go tyle, że jego wartość energetyczna wielokrotnie przewyższa wartość energetyczną paliw kopalnych na Ziemi. A ile helu-3 można znaleźć w innych częściach kosmosu? Być może już wkrótce się tego dowiemy.

Rozmowa z nieżyjącym pradziadkiem

Wróćmy jednak na Ziemię. Na wstępie była mowa o tym, że postęp technologiczny może doprowadzić nas do nieśmiertelności. W jaki sposób? Ray Kurzweil wierzy, że staniemy się nieśmiertelni dosłownie. Ma to być możliwe dzięki użyciu niewielkich nanorobotów, które będą naprawiać nasze ciało, a ostatecznie staną się integralną częścią naszego organizmu, zajmując się jego serwisem – będą leczyć choroby, usuwać zbędne geny, a nawet odwracać proces starzenia się. To wizja kusząca, ale na razie dość nierealistyczna.