Молох (сборник)

Лем Станислав

III. Различным видам памяти, в первую очередь ассоциативной, в качестве «хранителей» и импульсо-создающих систем brain chipsмогут оказаться полезны. Смогут ли расчистить «старые пути» воспоминания как селекторы и усилители — information retrieval, — я не могу сказать.

IV. В неврологическом лечении brain chipsмогут сыграть важную роль, в психиатрическом, пожалуй, меньшую: трудно предположить, чтобы люди нормальных средних способностей согласились на введение процессорных имплантатов.

V. Что же касается самих процессоров brain chips, я думаю, что возникнет очень много их разновидностей, поделенных на две принципиально разные группы: одну, питаемую через мозг, которому «служит», и вторую, питаемую внешним источником. Возможно также возникновение interface —приемо-передаточных звеньев, которые будут доставлять из мозга отдельным машинным группам (также компьютерам) менее или более нелокально процедурную информацию. Оттуда дорога ведет уже к ОБХОДУ тела как собрания эффекторов, то есть прямо к приспособлениям, управляющим машинами, другими компьютерами, другим мозгом, другими телами

и «псевдотелами»: благодаря этой революционной эволюции мы окажемся, в конце концов, там, где и глупость, и безнравственность могут царствовать, — в Science Fiction.

BRAIN CHIPS IV: ADDENDUM

На полях проблемы можно рассмотреть использование сенсоров и/или процессоров или нейросчитывателей как инструмента МОНИТОРИНГА функций мозга или же целого организма (НО ЧЕРЕЗ МОЗГ). Мониторинг основных функций организма может быть так ограничен законодательно, чтобы полученные данные НЕ могли нарушить сферу интимной личной жизни мониторизируемого. Это значит, что не столько с коры, сколько со ствола мозга, со среднего мозга, лимбической системы, таламуса ( thalamus) и гипоталамуса сенсоры снимали бы, например, при помощи иголок или методом (пока не существующим) глиозного подключения информацию о потоках нейроимпульсов, в свою очередь переложенных (в смысле трансляции) на афферентные и эфферентные импульсы, которыми головной мозг управляет организмом непосредственно или опосредованно через автономную систему (можно также получать информацию прямо от plexus solaris, от некоторых частей спинного мозга etc.). Коды, которыми пользуется головной мозг, не только размещены на ионно-электрических носителях, но одновременно работают аналогово на гормональном уровне. В общем говоря, значительное число параметров, а также переменных, зависимых от состояний подсистем (органов) тела (например, только мониторинг состава и pHКРОВИ), требуют точного непрерывного мониторинга (как в клинике) с использованием такой аппаратуры, чтобы мониторизируемый не был прикован никакими проводами к монитору, показывающему результаты, уже переведенные в код, к экспертным программам надзора, необходимым для наблюдения за состоянием организма или только мозга. (Тогда можно будет, например, прогнозировать приближающуюся эпилептическую атаку.)

Обо всем этом я только упоминаю, поскольку более широкую трактовку вопроса современной стратегии медицины, интервенционно-судьбоносной, можно продолжать долго и без устали. Это было бы уже не переломом, касающимся brain chips, а методом компьютерно-медицинской удаленной ВРАЧЕБНОЙ ОПЕКИ над популяцией (или более вероятно — над ее негоспитализированной частью). При получении важных диагностических сигналов в случае необходимости можно было бы госпитализировать. Это, однако, выходит за рамки темы. Я не хотел бы также заниматься компаративистикой нашей темы, brain chips, с видением данной проблемы, представленным в книге « Brave New World» [97] О. Хаксли (или в произведениях других литераторов).

97

«О дивный новый мир» (англ.).

Вычислительная мощность жизни [98]

1

В начале я должен сказать, что не считаю себя достаточно компетентным для хотя бы эскизного определения «горизонта эволюции молекулярных компьютеров», которые являются фундаментальной базой процессов ЖИЗНИ, сегодня пока еще плохо изученной. Эта моя некомпетентность в некоторой степени все же умаляется тем фактом, что пока НИКТО не в состоянии так далеко зайти или заглянуть в эти находящиеся перед нами лишь в отдаленной временной перспективе молекулы, созданные из типовых для кода наследственности нуклеотидов, молекулы, повторюсь для выразительности, представляющие собой «естественно возникшие микромашины Тьюринга».

98

Moc obliczeniowa zycia, 1995. © Перевод. Язневич В.И., 2003

2

Первое подтверждение того, что моя смутная интуиция имела смысл, указывая на генетический КОД, как на будущего универсального проектанта и одновременно вычислителя, управляющего жизненными процессами, можно найти в американском специализированном журнале « Science» (том 266 от 11 ноября 1994 года). Мне прислали из США ксерокопии статей, демонстрирующих потенциально содержащуюся в нуклеотидных цепочках вычислительную мощность, которая почти на десять порядков превышает вычислительную мощность самых современных компьютеров (используемых и создаваемых нами), работающих последовательно. Сделал это доброжелательный читатель, поскольку заметил, как он мне написал, какое-то родство моей интуиции, нашедшей отражение в книге «Мнимая величина» и касающейся именно действенных потенциалов наследственного кода, с первыми результатами работ, в которых фрагменты кода — олигонуклеотидные секвенции, состоящие из примерно 20 полимеров, — оказались способны практически преодолеть, то есть решить, такие задачи из области теории графов Гамильтона, которые для «нормального» компьютера оказываются очень трудоемкими. В ЭТУ проблему, разрешенную посредством олигонуклеотидов в жидкой фазе, вникать подробно я не намерен по двум причинам: во-первых, поскольку я очень плохо знаком с теорией графов, и, во-вторых, поскольку задача, решенная с помощью нуклеотидного штурма, не имеет практически ничего общего с протеканием эволюционных процессов (биологических); решение это только показывает, что в полужидкой среде, которую могут образовывать капельки протоплазмы с наследственным кодом, ими управляемым, скрыта такая вычислительная мощность, о которой до сих пор мы не имели ни малейшего понятия.

3

В двух словах стоит хотя бы пояснить, о какой задаче идет речь. Автором труда « Molecular Computation of Solutions to Combinatorial Problem» [99]

является Леонард М. Адельман. В принципе речь идет о проблеме поиска такого пути, который проходит через каждую вершину заданного графа только один раз, и на практике с давних времен эта проблема рассматривалась как задача коммивояжера, который должен посетить по очереди целый ряд населенных пунктов таким образом, чтобы ни один не пропустить на своем пути и одновременно чтобы этот путь оказался как можно короче (экономичнее). Сложность проблемы, которая при малом количестве «населенных пунктов» не представляет особой трудности для нормального компьютера, при возрастании числа этих «населенных пунктов» (вершин графа) начинает расти экспоненциально. Если микросекунда необходима для решения задачи из десяти пунктов, то уже 3,9 x 10 ¹¹веков надо ждать решения для СТА пунктов. (Я, оговорюсь, сам не считал, но полностью полагаюсь на статью « On the Path to Computation with DNA» [100] Дэвида К. Гиффорда, помещенную в уже упоминаемом номере журнала « Science».) И вот такую сложнейшую проблему олигонуклеотидные секвенции смогут разрешить не за это «нечеловеческое» время, поскольку действуют «широким фронтом». Говоря иначе, этих молекулярных цепочек существует (должно существовать) очень много, но ведь и в природе в них нет недостатка: например, простейшие бактерии, то есть уже организмы, взаимодействуют в количествах порядка миллиардов и триллионов. Иначе говоря, проблема преодолевается методом brute forceи одновременно параллельно, поскольку задача атакуется всеми олигонуклеотидными цепочками, а решением может оказаться одна их секвенция. Однако эта проблема, в которой математика бросает в бой Гамильтоновы методы, НЕ является главным стержнем моей выраженной здесь надежды, что ТАКИЕ вычислительные методы лежат в основе жизни. Дело только в том, что таким образом оказался «сорван занавес» с кажущейся «хаотической игры» нуклеотидов, за которой таится вычислительный потенциал, и это открытие бросает еще не слишком ясный, но уже поддающийся осмыслению свет на те три миллиарда лет существования Земли, во время которых жизнь на ней была исключительно жизнью простейших организмов, а позже — бактерий.

99

«Молекулярный метод решения комбинаторных задач» (англ.).

100

«О методах вычислений с помощью ДНК» (англ.)

4

В первой половине нашего столетия модным было доказательство «абсолютной неправдоподобности», каковой представляется возникновение жизни (биогенез) в ходе хаотически-случайных процессов. Кроме того, в середине века были популярны диспуты дарвинистов-эволюционистов с креационистами-скептиками, которые добивались от первых, чтобы те объяснили с эволюционной точки зрения возникновение видов, органов, поведение животных и т. п. Естественно, что эволюционисты и биологи первой волны, каким, например, был Дж. Б.С. Холдейн, склонный к мелким стычкам, в общем проигрывали. Дело в том, что человеческий разум, даже если это будет разум супермудрого дарвиниста, не в состоянии представить и выразить способом, подлежащим очевидной верификации, истинность тех процессов, которые происходили в течение миллионов тысяч лет или хотя бы «только» миллионов лет.

5

Имея особую слабость к отступлениям, я здесь вспомню, что, когда восемь лет назад мне представилась возможность побеседовать с лауреатом Нобелевской премии Манфредом Эйгеном, я познакомился с его теорией «гиперциклов», которые, по его мнению, должны были определить основы возникновения явлений жизни, и некоторое время я ходил, успокоенный мыслью, что биогенез наконец-то нашел свое научное объяснение. Только потом меня посетили некоторые сомнения: гиперциклы так же, как и вся прекрасная схема эволюционной работы, опирающейся на репликации процессов элементарной эволюции (той, о которой праведный дарвинист скажет — survival of the fittest [101] ), являются очень хорошим инструментом, но ведь это не есть нечто, что могло возникнуть, «свалившись с небес». Иначе говоря: вопрос о начале жизни благодаря гипотезе о гиперциклах оказался отодвинутым по-прежнему в темное прошлое, в котором что-то эти гиперциклические реакции, неустанно протекающие благодаря постоянному притоку энергии, вызвало к существованию… и здесь нам по-прежнему ничего не известно.

101

естественный отбор (англ.).

6

Работа Адельмана, о которой говорилось выше, не проясняет непосредственно ничего, что касается биогенеза. В то же время возникает мысль, которую я позволю себе очень кратко изложить. Типичный компьютер класса desktopвыполняет по меньшей мере 10 ⁶операций в секунду. Самые быстрые компьютеры могут выполнить 10 ¹²операций в секунду. Если соединение (англичане пишут concatenation) двух молекул ДНК признать за одну операцию (элементарную) и если около половины олигонуклеотидов насчитывает таких соединений 4 x 10 ¹⁴, то именно 10 ¹⁴операций выполняется, когда каждый нуклеотид «действует по собственной программе». Это, собственно, и есть прямая атака brute force, которую легко можно увеличить до 10 ²⁰операций. Не говорю вообще, что именно ТАК действует аппаратура наследственного кода, которая несравнимо более сложная (в ее работе участвуют различные дополнительные помощники-энзимы, и хотя мой старый словарь генетики насчитывает 600 страниц, в нем нет ни слова о вычислительной мощности, потенциально присутствующей в коде). Я представляю только удивительный порядок величины тех сил, которые возникают с момента, когда нуклеотиды уже появляются и работают, ориентированные для разрешения определенной проблемы.