Новые темные века

Всеобщая взаимосвязь, при правильном понимании, свидетельствует о присущей технологии нестабильности: ее вреˊменного и временноˊго соединения или резонанса с окружающей средой, неопределенными и изменчивыми свойствами объектов и живых существ. Если коротко, всеобщая взаимосвязь – это облачность. К примеру, рассмотренное в 3-й главе изменение возможностей материалов для компьютеров под воздействием окружающей среды: в разное время вещества ведут себя неодинаково. За технологиями закрепилась репутация неизменности, и однажды зафиксированные в конструкциях идеи кажутся устойчивыми и неопровержимыми, но при правильном использовании «молотков» их можно снова разбить. По-новому настроив несколько инструментов, мы сможем увидеть бесчисленное множество проявлений этого свойства в нашей повседневной жизни. При этом «откровения» об «истине» мира – а на самом деле простое (или попросту отрезвляющее) переосмысление этого мира – нужно всегда держать под рукой или хотя бы на расстоянии вытянутой руки. Действительно, протянутая рука – это очень актуальный жест, который вдобавок может указывать на что-то вдали, на что-то еще незамеченное, что-то многообещающее.

Одна из главных мыслей этой книги в том, что, подобно изменению климата, воздействие технологий уже касается всего земного шара и всех сторон нашей жизни. Оно потенциально может привести к катастрофе, а возникает из-за нашей неспособности понять работу собственных изобретений, нестабильных и связанных в единую сеть. Созданные нами, они нарушают естественный, как принято считать, порядок вещей и требуют радикального переосмысления мира. Однако посыл книги также в том, что еще не все потеряно: если мы действительно сможем думать по-новому, то переосмыслим мир, поймем его и будем жить в нем по-другому. Нынешнее миропонимание основано на научных открытиях, его нужно поставить под сомнение, переосмыслить с учетом технологических изобретений, в которых проявляется сложность и противоречивость мира. Наши технологии – это продолжение нас самих. Через знания и действия технологии закодированы в машины и инфраструктуру, и если как следует в них разобраться, они покажут, каков наш мир в действительности.

Мы привыкли считать, что во тьме кроется опасность, возможно, даже смертельная. Но тьма означает и свободу, возможность, равенство. Для многих обсуждаемое здесь будет очевидным, потому что они всю жизнь провели в этой тьме, что так пугает тех, кому больше повезло в жизни. Нам предстоит многое узнать о незнании. Неуверенность может быть продуктивной, даже возвышенной.

Последняя и наиболее страшная пропасть – та, что разверзается между людьми, когда нам не удается прийти к согласию, договориться по поводу настоящего положения дел. Не заблуждайтесь, некоторые аспекты новых темных веков представляют собой непосредственную угрозу существованию, из наиболее очевидного – потепление климата планеты и разрушение ее экосистем. Недостижимость консенсуса, научные провалы, ограниченные горизонты планирования, коллективная и индивидуальная паранойя – все это проявления несогласованности и агрессии с далекоидущими последствиями. А неравенство в доходах и в понимании смертельно опасно уже в ближайшем будущем. Всё взаимосвязано. Всё из-за того, что мы не думаем и не говорим.

Рассказывать о новых темных веках, даже если я могу скрасить описание сетевым оптимизмом, неприятно. Приходится говорить то, о чем лучше бы промолчать; думать о том, о чем лучше не думать. Подобное занятие опустошает, приводит в отчаяние. И все же не сделать этого – значит не увидеть мир таким, какой он есть, и дальше жить в фантазиях и абстракциях. Я вспоминаю, чтоˊ мы с друзьями откровенно говорим друг другу, и как нас это пугает. Откровенный разговор о насущном невозможен без чувства стыда и глубокой уязвимости, но это не должно мешать нам думать. В этот раз мы просто не имеем права друг друга подвести.

Глава 2

Компьютеризация

В 1884 году искусствовед и социальный мыслитель Джон Рёскин прочитал в Лондонском институте серию лекций «Грозовые облака XIX века». В течение двух вечеров, 14 и 18 февраля, он подробно разбирал изображения неба и облаков, представленные в работах классического и европейского искусства, в рассказах альпинистов о любимых им Альпах, а также делился собственными многолетними наблюдениями за небом Южной Англии.

В своих лекциях Рёскин развивает идею о том, что появился новый вид облаков, которые он именует грозовыми или иногда «чумными»:

[их] не видел еще никто из живших на земле… У древних наблюдателей я не нашел ни одного описания. Ни Гомер, ни Вергилий, ни Аристофан, ни Гораций не сообщают о таком облаке среди прочих облаков, порожденных Юпитером. О них молчит Чосер, молчат Данте, Мильтон и Томсон. Из более современных – Скотт, Вордсворт и Байрон словно и не знают об их существовании; и самый наблюдательный и умеющий дать всему детальное описание де Соссюр о них безмолвствует(1).

«Постоянное пристальное наблюдение» за небом привело Рёскина к убеждению, что в Англии и на континенте появился новый «чумной» ветер, принесший с собой новую погоду. Ученый ссылается на цитату из своего дневника от 1 июля 1871 года:

Небо затянуто серым облаком, не обычным дождевым, а серо-черной вуалью, сквозь которую не пробиться ни лучу солнца; оно рассеянно, как легкий туман, достаточный, чтобы лишить четкости далекие объекты, но неощутимый, бесформенный и бесцветный…

Для меня это в новинку и очень страшно. Мне уже за пятьдесят, и с пяти лет лучшие моменты своей жизни в погожие весенние дни или летним утром я проводил, глядя в небо, и никогда раньше такого не видел. До этого момента.

А ученые, как труженики-муравьи, всё исследуют солнце, луну и звезды, и я уверен, им уже всё известно о движении и составе этих тел.

Мне же нет дела до двух металлических дисков, до того, из чего те состоят и как двигаются. Я не могу ни сдвинуть их, ни улучшить. Но я бы очень хотел и дорого дал бы за знание, откуда приходит этот резкий ветер и из чего он сделан(2).

Далее он приводит другие схожие наблюдения: от возникающих из ниоткуда сильных ветров до темных туч, заволакивающих солнце в самый разгар дня, и угольно-черных дождей, погубивших его сад. И хотя он делает ремарку, за которую позднее ухватились защитники окружающей среды, что эти наблюдения сделаны им в промышленных регионах, где небо все сильнее коптят бесчисленные трубы, его больше заботит этическая сторона такого облака и то, что оно, по всей видимости, берет начало на полях сражений и в местах социальных волнений.

«Вы спрашиваете меня, что же нам делать? Ответ очевиден. Даже когда невозможно повлиять на небесные знамения, можно повлиять на знамения времени»(3). Метафоры, через которые мы пытаемся описать мир, так же, как чумное облако Рёскина, формируют и меняют само наше понимание мира. Сегодня другие облака, зачастую возникающие там, где имеет место протест и противоборство, определяют то, как мы воспринимаем мир.

Рёскин подробно остановился на различиях в качестве света при воздействии на него грозового облака, поскольку свет тоже обладает моральными качествами. В своих лекциях он утверждал, что fiat lux, момент в книге Бытия, когда Бог говорит: «Да будет свет», – это также fiat anima, сотворение жизни. Он настаивал на том, что свет «управляет разумом так же, как и зрением». То, что мы видим, формирует не только мысли, но и способ мышления.

Всего за несколько лет до этого, в 1880 году, Александр Грэм Белл впервые продемонстрировал устройство под названием фотофон. Фотофон появился вскоре после изобретения телефона и позволил осуществить беспроводную передачу человеческого голоса. Принцип работы заключался в том, что луч света отражался от зеркальной поверхности, вибрирующей от звука человеческого голоса, и улавливался примитивным фотоэлектрическим элементом, который снова превращал световые волны в звук. В ходе эксперимента, проходившего на крышах в Вашингтоне в округе Колумбия, Белл смог с помощью одного лишь света передать свою речь на расстояние в 200 метров.

До появления эффективного электрического освещения фотофон полностью зависел от погоды. Для четкой передачи сигнала требовался яркий свет, а атмосферные явления могли ухудшить производимый звук и испортить результаты. Белл взволновано писал отцу: «Я услышал четкую речь благодаря солнечному свету! Я слышал, как солнечный луч смеялся, кашлял и пел! Я смог услышать тень, уловить слухом движение облака по солнечному диску»(4).

Первоначальная реакция на изобретение Белла была весьма сдержанной. Комментатор из New York Times саркастично интересовался, подвесят ли «линии солнечного света» к телеграфным столбам и нужна ли им изоляция? В газете говорилось, что «пока мы не увидим, как рабочий с мотком солнечных лучей № 12 крепит их к столбам, нас не покинет ощущение, что фотофон Белла испытывает на прочность человеческую доверчивость»(5).

Сегодня мы совершенно определенно видим, как по всему земному шару протянулись линии солнечного света. В изобретении Белла свет впервые использовался для передачи сложной информации, но, как неожиданно точно подметил газетный комментатор, необходима была изоляция, чтобы по этим линиям информация преодолевала невероятные расстояния. Сегодня лучи света Белла в виде глубоководных оптоволоконных кабелей упорядочивают данные, а с ними и коллективный мировой разум. Они соединяют обширные вычислительные инфраструктуры, которые организуют нашу жизнь и управляют всеми нами. В Сети воплощается принцип Рёскина fiat lux как fiat anima — свет творит жизнь.

Мышление посредством машин предшествует самим машинам. Существование математических вычислений доказывает, что некоторые проблемы решаемы в теории еще до того, как будет доступно их практическое решение. Если рассматривать историю как одну из таких проблем, то ее можно превратить в уравнение, решить и таким образом определить будущее. Так думали первые адепты вычислительного мышления в XX веке, и это убеждение, некритическое и даже бессознательное, сохраняется по сей день – вот о чем данная книга. История вычислительного мышления, олицетворенного в цифровом облаке, начинается с погоды.

В 1916 году британский математик Льюис Фрай Ричардсон попал на Западный фронт. Он был квакером, а значит убежденным пацифистом, и, отказавшись от военной службы по соображениям совести, поступил добровольцем в отделение Санитарной службы Друзей, куда также вошли художник Роджер Пенроуз и философ и научный фантаст Олаф Стэплдон. В течение нескольких месяцев в перерывах между вылазками на линию фронта и периодами отдыха в неотапливаемых сельских домиках во Франции и Бельгии Ричардсон провел подробный математический расчет погодных условий – первый вычисленный прогноз погоды, выполненный без электронной вычислительной машины.

До Первой мировой войны Ричардсон работал управляющим обсерватории Эскдаламвайр, метеорологической станции в тихом уголке на западе Шотландии. Среди бумаг, которые он взял с собой, когда отправился на войну, были подробные метеорологические записи, составленные 20 мая 1910 года сотнями наблюдателей со всего Европейского континента. Ричардсон считал, что, применив ряд сложных математических операций к многолетним данным о погоде, можно будет усовершенствовать вычислительные наблюдения и предсказывать изменения погодных условий на ближайшие часы. Для этого он разделил континент на серию равноудаленных точек наблюдения и несколько недель составлял расчетные таблицы, учитывавшие температуру, скорость ветра, давление и другую информацию. Все расчеты проводились вручную на бумаге, а рабочим местом служила охапка сена на полу холодной квартиры, где размещались на постой санитары-добровольцы(6).

Когда прогноз наконец был закончен, Ричардсон сверил его с данными фактических наблюдений и обнаружил, что полученные им значения оказались сильно преувеличенными. Тем не менее, метод доказал свою полезность: если разбить мир на секторы и применить различные математические методы, можно решить атмосферные уравнения для каждого из этих участков. Не хватало только технологии, которая не уступала бы масштабу и скорости самой погоды.

В книге «Прогнозирование погоды с помощью численного процесса», опубликованной в 1922 году, Ричардсон проанализировал и резюмировал свои расчеты и предложил небольшой мысленный эксперимент для их более эффективного достижения с помощью современных технологий. Роль «компьютеров» по-прежнему исполняли люди, а то, что мы сейчас понимаем под цифровым вычислением, он абстрактно сформулировал с помощью архитектурной метафоры:

Можем ли мы после стольких напряженных рассуждений немного пофантазировать? Представьте себе большой зал, похожий на театр, за исключением того, что ярусы и галереи проходят через все пространство, в том числе обычно занимаемое сценой. Стены этого зала представляют собой карту земного шара. На потолке разместились северные полярные регионы, Англия – в галерее, тропики – в бельэтаже, Австралия – в партере, а Антарктика – в оркестровой яме.

Мириады компьютеров обрабатывают погоду в своей части карты, но каждый компьютер занимается только одним уравнением или частью уравнения. Работу каждого региона координирует управляющий. Множество маленьких светящихся знаков отображает мгновенные значения, и соседние компьютеры могут их прочитать. Таким образом, каждое число отображается в трех смежных зонах, чтобы поддерживать связь с северными и южными соседями на карте.

От пола ямы высокий столб поднимается на половину высоты зала. На его вершине находится большая кафедра. Здесь в окружении нескольких помощников и посыльных сидит человек, отвечающий за весь «театр». Одна из его обязанностей – поддерживать одинаковую скорость вычислений во всех частях земного шара. В этом отношении он подобен дирижеру оркестра из логарифмических линеек и счетных машин. Но вместо дирижерской палочки у него световая указка, и он направляет розовый луч на любую область, которая опережает остальных, или голубой луч – на тех, кто отстает.

Четыре старших клерка на центральной кафедре по мере поступления расчетов о будущей погоде собирают и отправляют их пневматическим транспортером в отдельную комнату. Там информацию кодируют и передают на радиостанцию. Посыльные уносят груды использованных расчетных форм на склад в подвале.

В соседнем здании есть отдел разработки возможных улучшений. Прежде чем вносить какие-либо изменения в сложную рутину компьютерного «театра», необходимо провести множество экспериментов в небольшом масштабе. В подвале исследователь наблюдает водовороты жидкости в огромной вращающейся чаше, но пока арифметика дает лучшие результаты. В другом здании располагаются обычные финансовые, корреспондентские и административные офисы. Здание «театра» окружают игровые поля, дома, горы и озера, чтобы те, кто вычисляет погоду, были ближе к природе(7).

В предисловии к своей книге Ричардсон пишет:

«Возможно, когда-нибудь в туманном будущем удастся производить вычисления быстрее, чем меняется погода, и с меньшими затратами, чем получаемая за счет этой информации экономия. Но это – мечта»(8).

До осуществления мечты оставалось еще 50 лет. В конечном итоге она станет явью путем применения военных технологий, которые сам Ричардсон отвергнет. После войны он присоединится к метеорологическому управлению, намереваясь продолжить свои исследования, но в 1920 году, когда его передадут министерству авиации, уйдет в отставку. Исследования в области цифрового прогнозирования погоды на долгие годы застопорились, пока их не подтолкнул взрывной рост вычислительных мощностей, возникший в результате еще одного мирового конфликта. Вторая мировая война высвободила огромные объемы научного финансирования, показала безотлагательность проведения исследований и вместе с тем создала сложные проблемы: огромный, сметающий все поток информации, образовавшийся в только что связанном единой сетью мире, и быстро расширяющуюся систему производства знаний.

В эссе «Как мы сможем мыслить», опубликованном в журнале The Atlantic в 1945 году, инженер и изобретатель Вэнивар Буш писал:

«Гора исследований растет. Но появляется все больше свидетельств того, что сегодня мы увязаем в растущей специализации. Исследователя поражают открытия и выводы тысяч других исследователей. Он не успевает, не может их осознать, не говоря уже о том, чтобы запомнить. Тем не менее, специализация становится все более необходимой для прогресса, следовательно, усилия по наведению мостов между дисциплинами поверхностны»(9).

Во время войны Буш работал директором Управления научных исследований и разработок США – локомотива военных исследований и разработок. Он был одним из основоположников Манхэттенского проекта, сверхсекретной исследовательской программы военного времени по разработке американской атомной бомбы.

Пытливым умам были доступны невероятные объемы информации, а научные исследования приводили ко все более разрушительным последствиям. В качестве решения этих проблем Буш предложил устройство, которое назвал «мемексом»:

«Мемекс – это устройство, в котором человек хранит все свои книги, записи и сообщения, и которое механизировано так, что выдает нужную информацию с достаточной скоростью и гибкостью. Оно увеличивает и дополняет возможности человеческой памяти. Хотя мемексом, предположительно, можно управлять на расстоянии, это, в первую очередь, предмет мебели, рабочая поверхность. Сверху расположены наклонные полупрозрачные экраны, на которые можно проецировать материал для удобного чтения. Есть клавиатура, кнопки и рычаги. В остальном он выглядит как обычный стол»(10).

Оглядываясь назад, мы понимаем, что, по сути, Буш описал электронный сетевой компьютер. Гениальность его идеи заключалась в том, чтобы в одном устройстве объединить открытия из разных дисциплин – достижения в области телефонии, станкостроения, фотографии, хранения данных и стенографии. Включение в эту матрицу временноˊго элемента сегодня мы назвали бы гипертекстом: способность связывать вместе коллективные документы и создавать новые ассоциации между областями сетевого знания. «Появятся совершенно новые формы энциклопедий, включающие сеть ассоциативных следов, энциклопедии, которые можно будет закинуть в мемекс и, таким образом, сделать их еще эффективнее»(11).

Такая доступная всем энциклопедия не только усилит научное мышление, но и сделает его цивилизованным.

* * *

Наука помогла человеку построить хороший дом со всем необходимым и учит его жить в нем здоровой жизнью. Наука стравливает людей и дает им в руки жестокое оружие. Она может позволить человеку по-настоящему усвоить уроки истории и извлечь мудрость из полученного опыта. Прежде чем люди научатся обращать этот опыт себе во благо, они могут погибнуть в конфликтах. Однако в процессе применения науки для удовлетворения потребностей и желаний человека наверняка наступит особенно неприятный момент, когда процесс прекратится или исчезнет всякая надежда на благоприятный исход(12).

Одним из коллег Буша по Манхэттенскому проекту был ученый Джон фон Нейман, который разделял схожие опасения по поводу огромных объемов информации, производимой наукой и необходимой для научных исследований того времени. Его также увлекала идея предсказывать и даже контролировать погоду. В 1945 году он наткнулся на работу «Краткое изложение предложения о погоде» Владимира Зворыкина, исследователя компании RCA Laboratories. Во время войны фон Нейман выступал консультантом на Манхэттенском проекте, часто посещал секретную лабораторию в Лос-Аламосе в Нью-Мексико и в июле 1945 года стал свидетелем первого взрыва атомной бомбы под кодовым названием «Тринити». Он был главным сторонником имплозивного метода взрыва, примененного в «Тринити» и в сброшенном на Нагасаки «Толстяке», и помог спроектировать взрывные линзы для фокусировки ударной волны.

Зворыкин, как и Вэнивар Буш, осознавал, что возможности нового вычислительного оборудования по сбору и извлечению информации вместе с современными системами электронной связи позволяют одновременно анализировать огромные объемы данных. Но вместо того чтобы сосредоточиться на получении общечеловеческих знаний, он предвидел влияние новых технологий на метеорологию. Объединив отчеты многочисленных метеостанций из разных уголков мира, можно будет построить точную модель погодных условий в любой конкретный момент. Совершенная машина такого типа могла бы не просто отображать метеорологическую информацию, но и предсказывать ее, основываясь на ранее выявленных закономерностях. Следующим логическим шагом, по мысли Зворыкина, было практическое внедрение.

Наша конечная цель – это международное изучение погоды как глобального явления и управление погодой в мире, чтобы, насколько это возможно, минимизировать ущерб от катаклизмов и улучшить климатические условия. Такая международная организация будет способствовать миру во всем мире, объединяя разрозненные интересы для решения общей проблемы и направляя научную энергию на мирные цели. Ожидается, что в конечном итоге долгосрочное благотворное воздействие на мировую экономику может внести вклад в дело мира(13).

В октябре 1945 года фон Нейман написал Зворыкину: «Я полностью с вами согласен». Высказанная Зворыкиным идея соответствовала тому, что фон Нейман узнал из масштабной исследовательской программы Манхэттенского проекта, основанной на сложном моделировании физических процессов для предсказания реальных результатов. Он фактически сформулировал главный принцип вычислительного мышления: «Все стабильные процессы мы будем предсказывать. Все нестабильные – контролировать»(14).

В январе 1947 года фон Нейман и Зворыкин выступили в Нью-Йорке на совместной конференции Американского метеорологического общества и Института авиационных наук. За докладом фон Неймана «Будущее использование высокоскоростных вычислений в метеорологии» последовало «Обсуждение возможности управления погодой» Зворыкина. На следующий день в газете New York Times под заголовком «Погода на заказ» вышла статья о конференции, в которой отмечалось, что «если доктор Зворыкин прав, то изобретатели вычислительных машин – создатели погоды будущего»(15).

В 1947 году изобретателем вычислительных машин по преимуществу был сам фон Нейман, двумя годами ранее запустивший в Принстоне проект «Электронный компьютер». Этот проект должен был основываться на аналоговом компьютере Вэнивара Буша (дифференциальный анализатор Буша, разработанный в Массачусетском технологическом институте в 1930-х годах) и на творении самого фон Неймана – первом универсальном компьютере, электронном числовом интеграторе и вычислителе, или ЭНИАК. Днем создания ЭНИАК считается 15 февраля 1946 года, когда о нем официально объявили в Университете Пенсильвании. Изначально ЭНИАК разрабатывался в военных целях для расчета таблиц артиллерийской стрельбы для Лаборатории баллистических исследований армии США, в первые годы его в основном использовали для расчетов постоянно растущей мощности первого поколения термоядерных атомных бомб.

Позднее фон Нейман, как и Буш, глубоко обеспокоился опасностями ядерной войны и контроля над погодой. В 1955 году в эссе «Можем ли мы пережить технологии?» для журнала Fortune он писал: «Ужасы возможной ядерной войны в настоящее время могут уступить место другим, еще более пугающим. Когда станет возможным глобальный контроль климата, все наши нынешние действия в отношении погоды покажутся ничтожными. Мы не должны обманываться: как только такие возможности станут реальностью, ими тут же воспользуются»(16).

ЭНИАК, созданный при участии фон Неймана, воплотил фантазии Ричардсона о математических вычислениях. В 1948 году ЭНИАК перевезли из Филадельфии в Лабораторию баллистических исследований на Абердинском полигоне в Мэриленде. К этому времени он занимал уже три из четырех стен исследовательской лаборатории и включал в себя примерно 18 000 электронных ламп, 70 000 резисторов, 10 000 конденсаторов и 6000 переключателей. Оборудование разделялось на сорок две панели с диагональю 60 сантиметров и глубиной 90 сантиметров. Панели были уложены друг на друга до высоты в 3 метра. Гигантский компьютер потреблял 140 киловатт энергии и вырабатывал столько тепла, что пришлось устанавливать специальные потолочные вентиляторы. Чтобы его перепрограммировать, требовалось вручную повернуть сотни десятиполюсных переключателей. Операторы перемещались между штабелями оборудования, соединяли кабели и проверяли сотни тысяч спаянных вручную соединений. Работой операторов руководила Клара Дан фон Нейман, жена Джона фон Неймана, которая также написала боˊльшую часть метеорологического кода.

В 1950 году группа метеорологов собралась в Абердине для составления первого автоматизированного суточного прогноза погоды, как и предлагал Ричардсон. Для этого проекта континентальную часть Соединенных Штатов разбили на сетку из пятнадцати строк и восемнадцати столбцов. Программа машинных вычислений включала шестнадцать последовательных операций, каждая из которых была тщательно спланирована и записана на перфокарты. В результате проведенных операций создавалась новая колода перфокарт, которые необходимо было воспроизвести, сопоставить и отсортировать. Метеорологи совместно с программистами работали сменами по восемь часов, и все же для осуществления полного цикла потребовалось почти пять недель непрерывной работы, 100 000 перфокарт IBM и миллион математических операций. Но руководитель эксперимента фон Нейман изучил лабораторные журналы и обнаружил, что фактическое время вычислений составляло всего двадцать четыре часа. «Есть основания надеяться, – писал он, – что мечта Ричардсона о вычислениях, которые будут проводиться быстрее, чем меняется погода, может скоро осуществиться»(17).