Текст книги "Технологии, которые изменят мир"

Сейчас выглядит правдоподобнее? Но подождите, это еще не все.

Всемирные вычислительные возможности

Вероятно, вернувшись в 1975 г., было бы довольно просто пересчитать все компьютеры в мире. Первым делом мы бы обнаружили их в правительственных учреждениях, университетах и крупных корпорациях. Такой производитель, как IBM, вероятно, предоставил бы нам список всех мест, где были установлены компьютеры. В предыдущей главе мы говорили о том, как увеличилась мощность и скорость компьютеров. Если бы мы рассчитали геометрический темп роста и просто применили его к компьютерной технике 1975 г., мы бы столкнулись с невероятным ростом вычислительных мощностей. Но конечно, все мы знаем, что на деле все происходит иначе.

Количество компьютеров во всем мире также растет невероятными темпами. По некоторым подсчетам, в настоящее время используется около миллиарда персональных компьютеров. Но это еще не конец. Компьютеры в виде встроенных микропроцессоров можно обнаружить в телефонах, mp3-плеерах, автомобильных двигателях, электроприборах и во множестве других устройств. Компьютеры повсюду.

На самом деле можно предположить, что одновременно и мощность, и количество компьютеров в мире растут в геометрической прогрессии или, по крайней мере, схожими темпами. Очевидно, что такой рост способности манипулировать информацией находится за пределами понимания. Если представить себе количество устаревших устройств, оказавшихся ненужными с момента появления ПК, легко понять, что сегодня вся вычислительная техника, находящаяся на свалке, намного превышает количество существовавших в мире вычислительных устройств в 1975 г.

Кажется невероятным, что такой поразительный прорыв в возможности вычислять и обрабатывать информацию мог произойти, не оставив глубокого отпечатка на общих технологиях, экономике и обществе в целом. Однако в действительности во многих сферах изменения произошли не так быстро, как можно было ожидать.

Сегодня автомобили и самолеты оснащены встроенными компьютерами, но их общий внешний вид и принцип работы в большинстве случаев остается на уровне 1975 г.

NASA справилось с основными задачами программы «Аполлон» и осуществило высадку на Луну, не обладая современной компьютерной техникой. Даже разработка космического челнока происходила в период выпуска первых ПК.

Наряду с этим экономисты говорят о таком понятии, как парадокс производительности, который гласит, что, по крайней мере, до недавнего времени в экономике не наблюдалось повышения производительности, которое ожидалось от внедрения на рабочих местах большого количества новых компьютеров.

Оказалось, что на сегодняшний день компьютерная революция обратила свою основную силу на себя же, отразившись в первую очередь на информационной и коммуникационной сферах[24]24
  Даже такие сферы, как биотехнология и генетика, можно отнести к разновидностям информационных наук, поскольку они занимаются систематизацией и объяснением информации о структуре нашей ДНК.


[Закрыть].

У меня складывается такое ощущение, что этот поразительный рост вычислительных мощностей представляет собой скрытый ресурс, который может внезапно проявиться новым и неожиданным способом. В будущем многие традиционные технологии и практически все сферы нашей жизни изменятся (возможно, очень быстро) так, как это невозможно предугадать. Для примера того, чего стоит ждать, давайте рассмотрим две новации, которые уже появились: как минимум одна из них сегодня носит положительный характер, а вторая, несомненно, отрицательный.

Распределенные и облачные вычисления

Распределенные вычисления – это быстро развивающаяся сфера, которая связана с использованием мощности не только одного персонального компьютера, но и большого количества таких устройств. Суть заключается в объединении различных компьютеров с помощью специального программного обеспечения. Благодаря этому сложную вычислительную задачу можно разделить на части и распределить между сотнями или тысячами компьютеров так, чтобы они все могли работать над ее выполнением одновременно. Распределенные вычисления способны перевести вычислительные возможности на небывалый уровень для решения сложных задач в сфере науки и инженерии.

Один из первых и самых известных случаев применения распределенных вычислений был зафиксирован в проекте «Геном человека». Этот международный проект стартовал в 1990 г. и был завершен в 2003 г. – на два года раньше запланированного срока. Главной целью проекта было определение последовательности всей молекулы ДНК человека и идентификация примерно 25 000 индивидуальных генов, которые составляют наш генетический код. Процесс расшифровки молекулы ДНК и идентификации каждого гена требует огромного количества вычислительных ресурсов, и распределенные вычисления сыграли в этом деле существенную роль.

Генетическая информация, полученная в ходе этого проекта, хранится в базах данных, и доступ к ней в интернете имеется у исследователей и ученых. В результате был получен фантастический источник знаний, который до сих пор анализируется учеными и гарантированно приведет к бесчисленным успехам в сферах генетики, биоинженерии и медицины в будущем.

Особый интерес в сфере распределенных вычислений представляет идея о том, что свободные мощности практически каждого компьютера, подключенного к интернет-сети, можно объединить в общую сеть и привлекать для решения сложных задач. Большинство компьютеров, если их оставить включенными, на протяжении длительного времени не делают ничего, особенно по ночам. Идея объединить их вместе для своеобразного пожертвования свободной мощности становится популярной в различных областях.

Проект Стэнфордского университета под названием Folding@home направлен на решение сложной задачи в специализированной области биохимии, известной как «свертывание молекул белка». Успешные исследования в этой области помогут в будущем справиться с раком и такими заболеваниями, как болезнь Хантингтона или Паркинсона. Еще одним крупным пользователем данной системы является Открытая программная платформа Беркли для распределенных вычислений (BOINC). Это специальное программное обеспечение, разработанное в Калифорнийском университете в Беркли, позволяет участникам делиться свободной мощностью своего компьютера для осуществления разнообразных научных проектов, в том числе SETI («Поиск внеземного разума»), прогнозирования климата Земли, исследования онкологических заболеваний, астрофизики и многих других. Программу для участия в этих проектах можно скачать в интернете[25]25
  www.folding.stanford.edu и www.boinc.berkeley.edu


[Закрыть].

В будущем можно предположить, что распределенные вычисления будут иметь невероятное значение. Более того, они уже сформировали явление, которое программисты называют облачным вычислением. По существу, это приведет к новой структуре для использования мощности огромного числа компьютеров в качестве необходимой базы: вычислительные возможности наряду со специальными приложениями будут распространяться подобно тому, как электростанции распределяют электроэнергию. Тенденция использования распределенных и облачных вычислений открывает невероятные возможности для внедрения новых колоссальных вычислительных мощностей в сферах, которые, несомненно, дадут положительные результаты в развитии таких областей, как наука и медицина. Однако следующий пример гораздо менее безобидный.

Крах рынка

Широко известно, что «субстандартный» крах рынка в 2007 г. был вызван тем, что заемщики с не самым лучшим рейтингом кредитоспособности перестали выполнять обязанности по своим ипотечным кредитам. Банки и ипотечные компании давали эти ссуды в некоторых случаях из-за простых ошибок в расчетах возможных рисков, а иногда – ввиду явного мошенничества. Учитывая ожидания от мыльного пузыря на рынке недвижимости, многие кредиторы могли занять довольно жесткую позицию, и даже если заемщик не мог произвести оплату, кредитор мог минимизировать свои риски путем увеличения суммы взыскания на недвижимость.

Как все это может быть связано с компьютерами? Что ж, если бы это была вся история, то субстандартный кризис был бы довольно сильным, однако не вышел бы за пределы США. Он определенно не затронул бы весь мир и не привел бы к мировому финансовому кризису, который наступил в 2008 г.

Чтобы объяснить причины всемирного распространения кризиса, необходимо вернуться в 1973 г. Тогда была опубликована научная статья, в которой раскрывалась математическая формула «Модель ценообразования опционов Блэка – Шоулза». Эта формула впервые позволила рассчитать примерную стоимость фондовых опционов, которые представляют собой право покупки или продажи акции в любой момент в будущем по заранее установленной цене. Был период, когда фондовые опционы продавались на рынке, но никто не знал, как посчитать их точную стоимость.

В последующие годы, а особенно в период 1980-х годов, огромному количеству бывших физиков и математиков начали поступать предложения на более высокооплачиваемые должности на Уолл-стрит. Этих ребят (действительно, это были только мужчины) часто называли квантами[26]26
  Специалисты по количественному анализу (от англ. quantitative analysis – количественные методы анализа). Прим. пер.


[Закрыть].

Кванты начали пользоваться формулой Блэка – Шоулза и расширили область ее применения. На основании своих формул они разработали компьютерные программы и постепенно начали создавать новые виды производных финансовых инструментов, основанных на акциях, облигациях, индексах и многих других ценных бумагах или их сочетаниях[27]27
  Для получения более подробной информации о квантах и создании экзотических деривативов см.: Emmanuel Derman, My Life as a Quant: Reflections on Physics and Finance, New York, John Wiley and Sons, 2004.


[Закрыть].

Поскольку их компьютеры становились все быстрей и быстрей, кванты могли делать все больше и больше. Они создали новый вид экзотических деривативов с необычными возможностями. Они могли увеличивать прибыль (и риск) ценной бумаги. Они могли трансформировать их таким образом, чтобы вы получали прибыль, даже если стоимость ценных бумаг падала. Они даже могли попытаться захватить прибыль, если инструмент повышался в стоимости, но исключить риск, если его стоимость падала. По крайней мере, они думали, что могут все это сделать.

Поскольку внутри «мыльного пузыря» цены на недвижимость продолжали расти, субстандартные кредиты оформлялись в виде ценных бумаг, обеспеченных ипотекой, т. е. ими можно было торговать как облигациями. Это стало обычной практикой для ипотечных кредитов. Однако помимо этого были созданы новые виды инструментов, основанные на пакетных субстандартных кредитах. Самыми известными были «обеспеченные долговые обязательства», которые стремились вывести кредиты с наименьшим риском и трансформировать их в ценные бумаги, которые можно было бы продавать как инструменты высочайшего качества. Эти новые производные ценные бумаги, несущие минимальный риск, затем продавались банкам и финансовым учреждениям по всему миру.

Когда субстандартные заемщики перестали выполнять обязательства, стоимость ценных бумаг, обеспеченных ипотечными кредитами, начала стремительно падать, а производные инструменты не сработали так, как ожидалось. Во многих случаях было очень сложно или невозможно оценить их стоимость. Более того, финансовые учреждения были вовлечены во многие другие сложные взаимоотношения, связанные с экзотическими деривативами, перед которыми стояла задача снижения различных рисков. Все это привело к неопределенности, которая вызвала еще большее падение стоимости. В результате в марте 2008 г. произошел крах банка Bear Stearns[28]28
  Крупнейший в мире инвестиционный банк и участник рынка финансов. Прим. пер.


[Закрыть], за которым последовал мировой кризис.

Смысл в том, что, конечно, невозможно было создать эти странные деривативы без доступа к мощным компьютерам. Если бы субстандартный кризис произошел несколькими годами ранее, он, несомненно, имел бы меньший масштаб. Кроме того, стоит отметить, что обвал рынка начался в 2007 г. Поскольку с того времени прошел уже не один год, мы на сегодняшний день знаем, что мощность компьютеров у сотрудников Уолл-стрит увеличилась вдвое, даже несмотря на продолжение кризиса.

Конечно, экзотические деривативы – это не единственный пример отрицательного воздействия развивающихся компьютерных мощностей на финансовом рынке. 19 октября 1987 г. уровень цен на фондовой бирже за один день резко упал на 20 %. И нельзя назвать точное событие или другой фактор, повлиявший на столь неожиданное падение. Многие из тех, кто в то время занимался количественным анализом на Уолл-стрит, считают, что обвал мог быть спровоцирован компьютерной программой, которая автономно торговала акциями для обеспечения «портфельного страхования» крупных инвесторов.

Пока пишется эта книга, в прессе появляются новые статьи на тему использования сверхбыстрых компьютеров на Уолл-стрит, которые позволяют совершать все сделки за доли секунды. Эта практика, известная как флеш-трейдинг, вскоре привлекла к себе внимание Комиссии по ценным бумагам и биржам и может привести к введению нового правового регулирования.

Как показывают эти примеры, можно ожидать того, что темп роста и неустойчивость практически всех окружающих явлений так или иначе усиливается за счет невероятного увеличения наших вычислительных возможностей. Можно также предположить, что существенное увеличение вычислительных мощностей будет преимущественно направлено на автоматизацию рабочих мест.

Далее в этой главе мы более подробно рассмотрим несколько специфических передовых технологий и их возможное влияние на рынок труда и экономику в целом. Но сначала давайте вернемся от машин к людям. Возможно ли людям каким-то образом «опередить» компьютеры, чтобы сохранить свои рабочие места?

Сокращающиеся доходы

В 1811 г. промышленная революция в Великобритании была в самом разгаре. В этот год в Ноттингеме сформировалось движение под названием луддиты.

Луддиты включали в себя опытных мастеров ткацкого ремесла, которые оказались под угрозой безработицы в связи с внедрением ткацких станков, которыми могли управлять низкооплачиваемые неопытные работники. Свое название они придумали от имени рабочего Неда Лудда, который, как гласила молва, разбил один из таких передовых станков. Протесты луддитов переросли в откровенные бунты и разгром машин. Британское правительство в конечном счете предприняло жесткие меры борьбы, и это движение было остановлено в 1812 г. С тех пор слово «луддит» получило немного пренебрежительный оттенок: так называют любого противника технологического прогресса или некомпетентного в вопросах новых технологий человека.

Экономисты обычно опровергают теорию о том, что современные технологии будут постоянно замещать людей и поэтому уровень безработицы будет непрерывно расти. Другими словами, большинство экономистов полностью поддерживает предположение, сделанное в начале этой главы. (Только не версию с «2089 годом», а вариант со словом никогда.) Тех, кто высказывает опасения в настоящее время, относят к неолуддитам. Экономисты также сформулировали понятие «заблуждение луддитов», которое помогает объяснить, почему тревоги неолуддитов ошибочны. Немного позже рассмотрим этот вопрос подробнее.

Очевидно, что сегодня Великобритания – это современная страна, и большинство рабочих в целом трудоустроены. Современные британцы материально намного более обеспечены по сравнению с уровнем 1812 г. Итак, ошибались ли луддиты? Или просто 200 лет – это слишком малый срок?

Известно, что со времен 1812 г. технологии развились невероятным образом. А как насчет людей? Развиваемся ли мы? С точки зрения общей биологии существенных изменений не произошло. Вряд ли за 200-летний период могла произойти биологическая эволюция. Тем не менее разве не очевидно, что средний британский рабочий сегодня стал намного более квалифицированным по сравнению с рабочим 200 лет назад?

Давайте представим образ жизни среднестатистического англичанина первой половины XIX в. Оказывается, это довольно легко сделать благодаря Чарльзу Диккенсу, который как раз родился в 1812 г. Когда Диккенс писал свои знаменитые романы, он опирался на собственный детский опыт и наблюдения. Всем хорошо известны его описания жестокого низшего слоя общества и окружающей среды, загрязненной сажей от предприятий, работавших на угле.

В романе «Оливер Твист» Диккенс описывает нищенскую жизнь сироты во время промышленной революции. Здесь он выражает свое отношение к проблеме, когда изголодавшемуся Оливеру кидают куски мяса, предназначавшиеся собаке: «Хотел бы я, чтобы какой-нибудь откормленный философ, чья кровь холодна как лед, а сердце железное, посмотрел, как Оливер Твист набросился на изысканные яства, которыми пренебрегла бы собака! Хотел бы я, чтобы он стал свидетелем того, с какой жадностью Оливер, терзаемый страшным голодом, разрывал куски мяса».

Очевидно, что обычный британский рабочий сегодня питается гораздо лучше. Известно, что окружающая среда также стала намного чище и здоровее. Уровень грамотности в Британии сегодня составляет 99 %. Сложно высчитать этот показатель для 1812 г., однако предположение о 50 % будет близким к истине. И конечно же, навыками чтения и письма тогда обладали только представители высших слоев общества.

В 1812 г. в Великобритании бесплатного образования практически не существовало. Правительство не задумывалось о значительных инвестициях в образование вплоть до 1870 г., а посещаемость занятий стала обязательной только в 1880 г. Очевидно, что сегодня среднестатистический рабочий намного лучше образован по сравнению с тем временем.

Учитывая все это, можно сказать, что благодаря существенным улучшениям условий жизни и образования типичный рабочий сегодня намного более квалифицирован и способен выполнять более сложные и высокоуровневые задачи по сравнению с рабочим 1812 г. Но главный вопрос заключается в следующем: можно ли ожидать подобных улучшений в будущем?

Следующий график (рис. 2.3, стр. 64) показывает, как изменялась способность среднестатистического работника выполнять комплексные задачи на протяжении последних 200 лет.

Этот график – всего лишь приблизительная оценка. Он не основан на подлинных фактах. Однако мне кажется, что большинство согласится с общим смыслом графика, а только это и имеет значение.

^{Рис. 2.3. Способность среднестатистического работника выполнять комплексные задачи}

Я выбрал произвольную точку на графике для отображения состояния 1812 г. Можно обоснованно предположить, что уже со следующего года человеческие возможности продолжали довольно стремительно расти вплоть до периода современности. Крутой участок графика демонстрирует значительные изменения общих условий жизни в более развитых странах мира.

• Качественное питание, здравоохранение и охрана окружающей среды защищают людей от многих заболеваний и позволяют использовать весь биологический потенциал.

• Инвестиции в грамотность, в частности в начальное и среднее образование, а также свободный доступ к обучению в колледжах и повышению квалификации для рабочих значительно увеличили наши возможности.

• Более богатый и разносторонний образ жизни в целом, включая свободный доступ к книгам, СМИ, новым технологиям и возможность путешествий в дальние страны, оказывает позитивное воздействие на способность понимать и решать комплексные проблемы.

Однако уровень прогрессивных изменений, который мы можем сегодня наблюдать, в большинстве случаев связан с низким стартовым уровнем развития. В частности, в образовании мы, кажется, достигли потолка – и уже можем наблюдать негативные последствия этого. Американские СМИ переполнены непрекращающейся чередой историй о нынешнем кризисе начального и среднего образования.

В США невозможно даже с уверенностью назвать реальный процент учеников, оканчивающих среднюю школу.

В докладе, опубликованном в 2008 г. Национальным бюро экономических исследований[29]29
  James J. Heckman and Paul A. LaFontaine, The Declining American High School Graduation Rate: Evidence, Sources, And Consequences, NBER Reporter. Краткий отчет, 2008 г., № 1.
  Ссылка: www.nber.org/reporter/2008number1/heckman.html


[Закрыть], утверждается, что «на основании источников информации, характеристик и проводимых изысканий выявлено, что в настоящее время количество выпускников в США составляет 66–88 % – это невероятно широкие границы показателя для такой простой статистики. А разность показателей числа несовершеннолетних в этом исследовании еще больше – 55–85 %». Недавно опубликованное исследование Национального центра статистики образования[30]30
  Исследования по определению уровня грамотности. Источник: www.nces.ed.gov/naal/estimates/overview.aspx


[Закрыть] показывает, что у 14 % взрослого населения США может отсутствовать базовый навык чтения. Очевидно, что как минимум ¹/₃ детей не имеет возможности окончить школу, а ¹/₇ населения не владеет основами грамотности, поэтому мы не преуспеваем в повышении квалификации среднестатистического рабочего в значительной степени.

Даже более ранние тенденции к улучшению питания и общественного здравоохранения во многом обернулись против нас. Большинство западных стран сейчас столкнулось с растущей проблемой ожирения среди взрослого населения и, что самое страшное, среди детей. Несмотря на постоянные достижения в медицине, складывается впечатление, что многие из них в основном оказывают влияние лишь на здоровье людей пенсионного возраста. Общее состояние здоровья молодого поколения не изменяется или зачастую даже снижается. В последние годы одним из немногих положительных примеров в сфере общественного здравоохранения и питания стало сокращение уровня табакокурения.

В то время как предыдущий график (рис. 2.3) носил оценочный характер, нижеследующая диаграмма (рис. 2.4)[31]31
  Баллы теста SAT, «Википедия»: www.en.wikipedia.org/wiki/SAT


[Закрыть] основывается на реальных фактах:

^{Рис. 2.4. Средние результаты теста SAT по математике за 1972–2007 гг.}

Средний результат математического раздела теста SAT[32]32
  Scholastic Assessment Test – экзамен на определение академических способностей, отборочный экзамен для выпускников школ, поступающих в вузы. Прим. пер.


[Закрыть] остается преимущественно на одном уровне на протяжении последних 35 лет. Диаграмма результатов теста по грамматике выглядит практически идентично. Студенты колледжа, сдающие SAT, конечно, отличаются большей работоспособностью по сравнению с другими учащимися. Очевидно, что в условиях повышения способностей среднего рабочего вся легкая добыча нам уже досталась, и сейчас мы просто стараемся сохранить все на этом уровне и не стремимся к большему.

В данном случае нужно четко осознавать, что если компьютерные технологии будут продолжать развиваться с такой же невероятной скоростью, как в последнее время, то работающий человек не сможет превзойти возможности техники. Визуально это можно представить с помощью следующих двух диаграмм (рис. 2.5):

^{Рис. 2.5. Сравнение способностей человека и компьютерных технологий}

И хотя эти графики не основаны на специальных данных, они довольно убедительно демонстрируют, что их зависимость отражена более или менее правильно. Известно, что нижняя кривая (компьютерных технологий) в настоящий момент расположена немного ниже кривой человеческих возможностей. И так же очевидно, что кривая технологии растет невероятным темпом, в геометрической прогрессии. Что еще нужно знать? Очевидно, что все движется к скорому пересечению этих кривых в будущем[33]33
  Если вы знакомы с работами Томаса Роберта Мальтуса, этот график может быть вам знаком. В 1798 г. Мальтус опубликовал свою книгу Essays on the Principle of Population (Очерк о законе народонаселения), в которой он пришел к выводу, что народонаселение, растущее в геометрической прогрессии, превосходит по скорости способность общества производить пищу. Приведенный выше график, по версии Мальтуса, выглядел бы так, что верхняя линия (убывающее плодородие почвы) представляет собой производство продуктов питания, а нижняя линия (возрастающая в геометрической прогрессии) – рост народонаселения.


[Закрыть].

Непрерывный прогресс компьютерных технологий наряду с геометрически поднимающейся кривой и убывающей доходностью от инвестиций в образование, кажется, ведет к возникновению ситуации, когда среднестатистическим рабочим, а возможно, и рабочим выше среднего уровня знаний, будет грозить опасность автоматизации их рабочих мест. Давайте далее рассмотрим несколько тенденций и особых технологий, которые четко демонстрируют, как это произойдет.