Глава 24. Смена носителя как смена валюты

К части VI. Что остаётся. Вторая глава части. Маркеры на полях: (Ф) факт · (М) модель · (Г) гипотеза · (БП) белое пятно

24.1. Зачем отдельная глава

Общего вывода из этого книга до сих пор не делала, хотя материал разбросан по пяти главам. А вывод есть, и он не про технологии: смена носителя меняет не средства, а условия самой задачи.

Ветвление, которое казалось главным препятствием, снято предыдущей главой. Значит, можно наконец подвести бухгалтерию: что смена носителя закрывает, что оставляет и что создаёт заново.

Крионика и загрузка разобраны по отдельности, и по отдельности каждая выглядит очередной технологией из списка. Но обе ставят на одно: сменить носитель. И общего вывода из этого книга до сих пор не делала, хотя материал для него разбросан по четырём главам.

Соберём бухгалтерию: что смена носителя закрывает, что оставляет и что создаёт заново.

24.2. Что закрывается — и закрывается начисто

Необратимая химия. Рацемизация, гликирование, сползание в амилоидное дно — всё это свойства полипептидной цепи при тридцати семи градусах (гл. 6). На ином носителе их попросту нет: кремний не сшивается сахаром и не переворачивает аминокислоты, потому что у него их нет.

Износ. Не гниёт, не окисляется, копируется без потерь.

И главное — отсутствие эталона.

Вся книга держится на том, что чинить можно лишь имеющее образец. У биографической памяти образца нет: синаптические веса не с чем сверить, потому что они таковы, каковы есть, и любое значение одинаково допустимо (гл. 12).

На цифровом носителе образец есть по построению. Резервная копия снимается когда угодно и содержит ровно то, с чем сверять.

Стоит произнести это отчётливо, потому что мимоходом мысль проскакивает: главное препятствие книги на другом носителе не смягчается, а исчезает (Ф, при условии осуществимости переноса).

Три опоры старения из четырёх снимаются разом.

24.3. Что остаётся

Разбавление (гл. 25). Носитель тут ни при чём. Жить значит перерабатывать опыт, перерабатывать значит менять состояние, менять достаточно долго значит утратить связность с исходным. Кремний не мешает вам меняться — он и не должен.

Глава 26 это в основном снимает: если личность есть траектория, убыль содержимого перестаёт быть смертью. Ответ логически безупречен и психологически неудовлетворителен, и смена носителя тут ничего не добавляет.

Ветвление — сняли отдельно (гл. 23, §23.11). Копий может быть сколько угодно; вопрос «которая настоящая» задаётся только извне.

24.4. Что создаётся заново — и это главное

А теперь наблюдение, ради которого написан параграф.

Биологическая память портится — и потому обновляется. Это не два факта, а один.

Вспомним механизм из главы 12. След дестабилизируется при каждом обращении и требует повторного закрепления; всякий раз воспоминание возвращается слегка иным. Файл, который портится при открытии.

Побочный эффект такой хрупкости замечателен: вы не можете не пересматривать. Картина мира ветшает вместе с носителем и обновляется поневоле, даже если вам этого не хочется.

Теперь уберите порчу.

Надёжный носитель хранит точно. Ничто не выцветает, ничто не требует переписывания, копия совпадает с оригиналом. И вы получаете систему, которая ничего не забывает и ничего не пересматривает.

По логике главы 19 это худший из возможных исходов: долгоживущий, позиционно укоренённый, доксастически окостеневший.

Биология платит сохранностью за пластичность. Надёжный носитель платит пластичностью за сохранность (Г).

Смена носителя не отменяет размен. Она меняет его сторону.

24.5. Возражение: забывание есть оптимизация

Возражение сильное, и его надо привести в полную силу.

Забывание — не порча носителя, а функция. Инстинкт, а инстинкт есть оптимизация. Значит, оно воспроизводимо намеренно на любом носителе: проектируешь систему забывающей — и получаешь ту же пластичность без биологической ломкости.

Довод в пользу возражения. Существуют активные механизмы забывания — специальный аппарат, этим занятый (Ф). Аппарат не заводится под то, что и так происходит само. Плюс экономика: держать синапс дорого — обновлять белки, поддерживать мембрану, гонять транспорт; мозг съедает пятую часть энергии тела при двух процентах массы (Ф).

Возражение принимается. Но у оптимизации есть критерий, и критерий этот задан прошлым.

Инстинкт забывания настроен под срок жизни около семидесяти лет, под среду, менявшуюся медленнее нынешней, под обучение преимущественно в первой трети жизни. Забывание, оптимальное для семидесяти лет, почти наверняка неоптимально для тысячи — а данных о том, каким оно должно быть на тысяче, нет и взять их неоткуда.

Инстинкт даёт не решение, а прецедент: доказательство, что забывание оптимизируемо. Параметры придётся искать заново и без образца (Г).

И заметим, куда это приводит. Отсутствия эталона для памяти мы избежали — а получили отсутствие эталона для правила забывания. Проблема вернулась этажом выше.

24.6. Почему это не сводится к физике

Соблазн объяснить забывание законом сохранения энергии естествен и неверен, и разбор стоит привести, потому что ошибка типична.

Закон сохранения ничего не запрещает и ничего не выбирает. Он говорит, сколько есть, а не куда потратить. Организм, тратящий всё на память и ничего на движение, закона не нарушает — он просто быстро погибает.

Ограничение задаёт бюджет, а не сохранение: уровень поддержания есть оптимум вложений, а не физический предел (гл. 16).

И числа это подтверждают. Ландауэровский потолок для мозга при двадцати ваттах — порядка 10²¹ бит в секунду; биология работает на шесть-девять порядков расточительнее. Предел Бекенштейна отстоит на двадцать семь порядков (гл. 7). Физика щедра и действующим ограничением не является. Оговорка §7.2 действует и здесь: сам принцип Ландауэра оспаривается, но именно для этого довода спор безразличен — расстояние в шесть-девять порядков уточнением предела в разы не сокращается.

Отдельно контринтуитивное, из главы 7: по Ландауэру платит стирание, а не хранение. Термодинамически забывание есть расход, а не экономия. Экономия возникает только на уровне биологической реализации — там, где синапс надо содержать. С оговоркой §7.2: сам принцип оспаривается в философской литературе, и довод следует принимать в той мере, в какой принят принцип.

24.7. Следствие: оптимум сдвигается

Раз ограничение бюджетное, а не физическое, оно зависит от условий.

На ином носителе хранение дешевеет на порядки, поиск ускоряется, поддержание связи почти ничего не стоит. Значит, оптимум сдвигается в сторону «забывать меньше».

И вот неприятное: разумно спроектированная система забывать почти перестанет по расчёту, а не по недосмотру. Не потому, что кремний мешает забывать, а потому, что при дешёвом хранении экономический смысл забывания исчезает.

24.8. Проверяемый вопрос

Оптимизационная рамка позволяет поставить вопрос точно, и он проверяем:

Если единственный смысл забывания — экономия, оно должно исчезнуть при дешёвом хранении без всяких потерь. Если у забывания есть вторая функция — обеспечение пластичности, — то исчезновение будет чем-то стоить (Г).

Проверяется на системах с дешёвым хранением и без забывания; такие уже существуют.

Если вторая функция есть, при дешёвом хранении забывание придётся сохранять вопреки расчёту — платить за то, чтобы забывать, когда помнить бесплатно. Странная инженерная задача, и никем, кажется, не поставленная (БП).

Приоритет: наследование как копирование копировщика

Глава оперирует различением записи и того, что запись читает. Различение это не наше, и приоритет надо назвать прежде дальнейшего.

Фон Нейман, теория самовоспроизводящихся автоматов (работа 1940-х годов, издана посмертно в 1966-м) ★. Схема состоит из универсального конструктора, читающего описание и строящего по нему машину, и универсального копировщика, который делает из описания две копии, не истолковывая содержания. Описание читается дважды и по-разному: сперва как указания к исполнению, затем как данные для копирования.

Довод, по которому копировщик обязан быть отдельным устройством, изящен и заслуживает воспроизведения: описание не может содержать указаний, как построить описание такой же длины, — как вместилище не может содержать вместилище своего размера ★.

И третье, что сформулировано там за десять лет до молекулярного подтверждения: самовоспроизводящаяся машина эволюционирует, накапливая мутации описания, а не машины ★. Это барьер Вейсмана, выведенный логически.

Живые организмы разбираются в литературе прямо как реализация схемы: копировщик — реплисома или РНК-полимераза, конструктор — рибосома с трансляционным аппаратом ★. То есть и порог Эйгена (§10.4), и барьер Вейсмана (гл. 11), и настоящая глава суть части одной формальной картины, построенной до всех троих.

Что отсюда следует для главы. Различение «передача сведений — наследование» не есть находка книги. Наследование отличается тем, что копируется и содержание, и копировщик; гормон, свет и нервный импульс несут сведения и на получателе кончаются. Изложение это, а не притязание.

24.9. Куда переселяется стирание при внешнем носителе

Внешний носитель — глина, бумага, кремний — обходит обнуление тем, что в нём нет копировщика. Табличка себя не переписывает; копировщиком становится человек рядом. То есть внешняя запись разделяет то, что в гене слито.

Отсюда сила: запись можно положить в инертное вещество, где ничего не стирается, потому что копировщику там быть не обязательно.

Отсюда же уязвимость, и она не отменяет зависимость от живого, а переносит её: запись без копировщика мертва. Ген несёт своего читателя с собой; табличка нуждается в живой цепочке умеющих читать.

И это тоже занято, с именем. В литературе род отказа назван задачей кипу: запись уцелевает, а практика чтения умирает ★. Различены две разные вещи — сохранность закодированной структуры и сохранность общественной практики, делающей структуру пригодной к употреблению. Итог формулируется как сохранённый узор без сохранённой читаемости: верёвки остались, узлы остались, читающего установления нет.

Тот же род отказа известен как цифровое устаревание, где задача сохранности прямо разделена надвое — сохранность и понимаемость ★. Обзор британской жизни, записанный на лазерных дисках, через тридцать пять лет потребовал значительных усилий по эмуляции. Линейное письмо А не читается по той же причине: нет моста к известному языку ★.

Вывод для книги, и он ограничивающий. Утверждение «внешний носитель обходит обнуление» верно лишь наполовину. Обнуление вещества обойдено; обнуление читаемости — нет, и оно происходит незаметнее, потому что предмет цел.

Замечание, относящееся к следующему подразделу: в разборе задачи кипу указано, что различение это легко упустить в вычислительных условиях, поскольку цифровые системы соблазняют считать воспроизводимость предмета равной воспроизводимости понимания ★. Сохранены веса, следы, подсказки, выводы инструментов — и предполагается, что сохранённого состояния достаточно.

24.10. Три носителя: размен наблюдаем в самом веществе

Глава утверждает, что при переносе размен не исчезает, а меняет сторону. Утверждение это в перечне непроверенного (§16.3-quater), и предъявить в его пользу можно пока только свидетельство. Свидетельство, однако, обнаруживается на уровне носителя, а не системы, и это неожиданно.

Сопоставим три вещества по двум свойствам: способности собираться самостоятельно и способности копироваться без потерь.

Углерод. Собирается сам — в воде при обычной температуре: четыре устойчивых связи с собой, длинные цепи, кольца, а оксид растворим и участвует в круговороте (Ф). Копироваться без потерь не умеет: непрерывность достигается обнулением содержимого (гл. 11, 13). Платит содержанием.

Кремний. Сам не собирается: связь кремний–кремний вдвое слабее углеродной и в воде рвётся, оксид — песок, инертный и нерастворимый; транзистор требует полутора тысяч градусов, вакуума и литографии (Ф). Зато копируется побитно и без потерь. Платит пластичностью.

Кубит. Не собирается сам и не копируется вовсе: теорема о запрете клонирования запрещает скопировать неизвестное состояние (Ф). Платит и тем, и другим.

Из таблицы следуют три вещи.

Первое: обоих свойств не даёт никто. Химия, идущая в воде при мягких условиях, по построению не даёт стабильной записи — что легко образуется, легко и распадается. Стабильная запись требует инертного вещества, а инертное само не собирается. Это тот же размен, что разбирает глава, только на уровне вещества (М). Условие опровержения простое: предъявить вещество, самособирающееся в мягких условиях и дающее стабильную копируемую запись.

Второе: порядок носителей не случаен, а вынужден. Первый носитель обязан быть самособирающимся — иначе его некому изготовить. Второй не обязан, потому что его изготавливает первый. Поэтому кремний не мог быть первым и появился только как продукт углеродной жизни — не по совпадению, а по необходимости (М).

Отсюда следует уточнение к самому счёту носителей, и оно меняет вид ряда.

Ряд не есть очередь равноправных шагов. Есть один самособирающийся носитель и произвольное число изготовленных. Первый шаг возможен единственным способом; все последующие — производные, и их может быть сколько угодно. Кремний и кубит стоят не «после» углерода в том же смысле, в каком клетка стоит после молекулы: они стоят под ним, как изделия под изготовителем.

Насколько единствен первый носитель. Перебор кандидатов ведётся не менее полувека, и ничего сравнимого с углеродом не найдено: кремний-кремниевая связь вдвое слабее и в воде рвётся, оксид нерастворим и выпадает из круговорота; аммиак вместо воды, бор, сера дают химию беднее и по числу устойчивых соединений, и по разнообразию форм (Ф).

Но сильнее всех запретов довод о наличии: углерод, кислород и азот — из самых распространённых химически активных элементов Вселенной. Не потому жизнь из них, что они лучшие, а потому что их больше всего. Если самособирающаяся химия возникнет где-то ещё, с высокой вероятностью она возникнет из того же набора — по доступности, а не по исключительности (М).

И оговорка о составе, без которой «углеродная жизнь» вводит в заблуждение. Одного углерода мало: нужны фосфор для АТФ и остова нуклеиновых кислот, а также азот и сера. Фосфор в космосе редок, и его нехватка называется среди вероятных узких мест (Ф).

Наконец, о зарождении в другом месте. Древнейшие следы жизни на Земле датируются вскоре после остывания коры — счёт на сотни миллионов лет, а не на миллиарды (Ф). Отсюда обычно выводят, что зарождение не требует исключительного стечения обстоятельств. Довод не строгий: на единственном случае быстрота может оказаться и везением.

И держать надо вот что: быстрое зарождение и редкость сложности совместимы. Между первой клеткой и многоклеточностью прошло свыше двух миллиардов лет, а появление клетки с ядром произошло, судя по всему, однажды и через слияние, а не постепенной эволюцией (§10.4). Узкое место, вероятно, лежит не в зарождении, а дальше по ряду (М).

Третье, и оно ограничивает главу. Кубит не есть следующий носитель в очереди: по обоим нашим свойствам он уступает предыдущим, а даёт третье — суперпозицию. Значит, размен «сохранность против пластичности» к нему неприменим, и распространять на него выводы главы нельзя. Оговорка нужна, потому что соблазн выстроить очередь «углерод — кремний — кубит» велик, а очереди нет (БП).

Отдельно стоит сказать, чего в этой таблице нет. Квантового разума не существует ни как достижения, ни как обещания: квантовые машины решают узкие задачи, а системы, о которых глава говорит как о ином носителе, работают на обычном кремнии (Ф).

24.11. Побочный вопрос, оставшийся без ответа

У биологической системы критерий забывания задан отбором и самому носителю недоступен: вы не решаете, что забыть.

На проектируемом носителе критерий придётся задать явно. То есть кто-то будет решать, что вам забыть — вы сами или тот, кто систему обслуживает.

Чем именно это плохо, сформулировать не удалось, и вопрос оставлен как есть (БП).

24.12. Статус главы

Что установлено фактически. Реконсолидация: извлечение следа делает его временно уязвимым, и это измерено (Ф) — при оговорке §12.3, что дестабилизация при извлечении не универсальна: окно узко, и напоминание может вести к простому извлечению без перезаписи. Существование трёх физических носителей с различным разменом между сохранностью и пластичностью (Ф). Забывание не есть чистая утрата: у него есть измеримые функции, включая обобщение (Ф).

Что предложено книгой. Размен как валюта носителя: биология платит сохранностью за пластичность, надёжный носитель — пластичностью за сохранность (Г). Следствие о сдвиге оптимума при удешевлении хранения (Г). Проверяемый вопрос: если единственный смысл забывания — экономия, при дешёвом хранении оно должно исчезнуть без потерь (Г).

Чем глава сильна. Она превращает разговор о переносе сознания из спора о возможности в разбор бюджета: не «получится ли», а что именно закрывается, что остаётся и что придётся изобретать заново. И она называет категорию, которую обычно пропускают: правило забывания на проектируемом носителе никем не задано и от биологии не наследуется.

Чем слаба. Главное утверждение — о размене — держится на сопоставлении трёх носителей, а не на общем принципе: показано, что размен наблюдается, но не показано, что он обязателен. Возможен носитель, у которого его нет, и опровергнуть это глава не может (БП).

Второе: проверяемый вопрос сформулирован чисто, но проверять его нечем — систем с дешёвым хранением и требованием обобщения пока нет, а на биологическом материале условие «дешёвое хранение» не создаётся.

Отдельная оговорка. Глава рассуждает о носителях, которых не существует. Всё сказанное о проектируемом носителе есть перенос ограничений, а не описание; ошибка переноса дёшева на письме и дорога в проектировании (§В.6).

Связки

• Назад к гл. 6: необратимая химия — первая из трёх опор, снимаемых сменой носителя.
• Назад к гл. 7: численные пределы Ландауэра и Бекенштейна — основание §25.6 о том, почему дело не в физике.
• Назад к гл. 12: реконсолидация — след портится при обращении, хотя и не при всяком (§12.3), — оказывается здесь источником пластичности, а не только уязвимости. Отсутствие эталона, главное препятствие книги, здесь исчезает.
• Назад к гл. 16: оптимум вложений против физического предела — основание разбора о законе сохранения.
• Назад к гл. 19: доксастическое окостенение получает инженерную форму: система, которой нечего пересматривать.
• Назад к гл. 21: инвентарь назвал крионику и загрузку; здесь разобрано, на что они на самом деле ставят.
• Назад к гл. 23: ветвление снято там, и потому бухгалтерия этой главы стала возможной.
• Перенос между носителями (§В.6): глава целиком идёт в обратную сторону — биология объясняет проектирование. Наблюдение о реконсолидации — с оговоркой о её неуниверсальности — превращается в предупреждение тому, кто строит надёжный носитель.
• Вперёд к гл. 25: разбавление — единственное, чего смена носителя не закрывает.
• Открытые пятна: эталон для правила забывания; вторая функция забывания сверх экономии; кто задаёт критерий забывания на проектируемом носителе.