Сет Ллойд о вычислительной мощи жизни
Один человек обладает большей вычислительной мощностью (в био-операциях), чем все дата-центры мира — считает профессор Массачусетского технологического института.
Человек думает головой — а чем же ещё? Или точнее так: мозг обрабатывает информацию, принимает решения, строит картину мира…
Да, это правда, но неполная. Человек мыслит не сам по себе, а внутри системы — это Вселенная в нём мыслит, и человек мыслит целой Вселенной, всеми живыми существами на планете одновременно. Известный антрополог Клод Леви-Стросс считал, что человек мыслит животными: природные виды выбираются не потому, что «хороши, чтобы есть», а потому, что «хороши, чтобы думать». Это часто пересказывается как «animals are good to think with».
Скажу иначе: мир не только то, О ЧЁМ человек мыслит, но и то, ЧЕМ МЫСЛИТ человек. Появляются всё новые научные работы, которые позволяют посмотреть на проблему с метауровня, одна из таких — статья известного физика Сета Ллойда и его коллеги исследовательницы Мишель Рейли «Естественный интеллект: вычислительная мощность жизни» (май 2025 — «Natural Intelligence: the information processing power of life»).
1. Что именно говорят Ллойд и Рейли
Любая физическая система содержит информацию, потому что ей присущи различные состояния. И когда система меняется, информация преобразуется — при этом происходит ряд вычислительных операций. Молекула воды, молекула ДНК, клетка, нейрон, растение, животное, человеческое тело — всё это не просто материя, а непрерывные процессы, в которых что-то различается, связывается, меняется, передаётся.
Для описания биологической работы Ллойд и Рейли вводят понятие «bio-op» — био-операция. Это элементарные молекулярные изменения, которые выполняют биологически активные функции.
То есть речь не о поэтической метафоре, а о попытке описать жизнь как реальную физическую работу с информацией.
Примером таких био-операций является разрыв или образование химической связи или, скажем, поглощение фотона при фотосинтезе, синтез молекулы АТФ, связывание нейромедиатора в синапсе или копирование ДНК. Это необычно для нашего восприятия. Получается, что жизнь можно описывать как непрерывный поток микроскопических вычислительных операций: клетка берёт энергию, различает, реагирует, перестраивается, поддерживает себя, размножается, восстанавливается.
2. Цифры, которые меняют масштаб
Оценки Ллойда и Рейли впечатляют. Итак, любой фундаментальный процесс жизнедеятельности — от фотосинтеза до мышления — рассматривается как поток вычислительных операций. По расчётам текущая мощность всей жизни на Земле составляет от 10³³ до 10³⁵ био-операций в секунду, а клетки человеческого тела выполняют примерно от 10²⁰ до 10²² био-операций в секунду. Это сопоставимо с суммарной вычислительной мощностью всех компьютеров, смартфонов и серверов на Земле вместе взятых.
3. Естественный интеллект и искусственный интеллект
Отдельный ход — сравнение естественного и искусственного интеллекта. Ллойд проводит связь между тремя типами «языков»:
- Язык природы (законы физики, химии, биологии), который «программирует» естественный интеллект и создаёт все структуры от галактик до живых клеток;
- Человеческий язык — величайшее открытие естественного интеллекта, обладающее свойством рекурсии (способностью к самоотсылке и построению бесконечно сложных структур);
- Язык компьютеров, которым мы, люди, «одарили» искусственный интеллект.
Клеточные вычисления (естественный интеллект) чрезвычайно эффективны по сравнению с компьютерами. Например, все дата-центры США потребляют в десять раз больше энергии, чем все жители США — в виде пищи, при этом один человек обладает большей вычислительной мощностью (в био-операциях), чем все дата-центры мира.
Ллойд и Рейли пишут, что естественный интеллект оттачивался миллиардами лет эволюции. Его «обучающий набор» — это вся история жизни на планете Земля. Современные большие языковые модели обучаются на огромных цифровых массивах, но эти массивы всё равно несопоставимы с объёмом физического опыта, через который проходила жизнь.
Естественный интеллект основан на языке природы, а искусственный интеллект основан на человеческом языке. То есть ИИ работает с человеческими знаками, текстами, кодом, изображениями, данными. Живой организм работает в мире непосредственно: телом, органами чувств, энергией, движением, болью, температурой, запахом, равновесием, голодом, насыщением, угрозой, прикосновением.
ИИ может быть мощным инструментом, но человек — это живая система, в которой миллиарды лет длится непрерывная (ежесекундная) вычислительная работа природы.
Кульминацией становится физический тезис Чёрча — Тьюринга: любую структуру, найденную в природе, можно эффективно смоделировать на универсальном квантовом компьютере, а это значит, что в принципе, между вычислительными способностями природы, человека и машин нет непреодолимой пропасти. И тогда ИИ предстаёт не как нечто чужеродное, а как новейшее звено в «великой цепи вычислений», которая связывает воедино всю Вселенную.
4. Мышление «шире» головы
Да, человек мыслит не только нейронами, но и телесными состояниями, переживаниями, ощущениями, уровнем энергии, отношением ко всему, с чем входит во взаимодействие, культурой, языком, привычками внимания, средой, в которой живёт. Можно уверенно сказать, что мышление человека «шире» его головы.
Вы и сами наверняка замечали, что один и тот же человек совершенно по-разному способен к мышлению в одиночестве и рядом с поддерживающим или, наоборот, обесценивающим, другим человеком; после бессонной ночи, в стрессе или после отдыха; в хроническом дистрессе и в безопасности; в шуме и в тишине; под давлением и в свободе; после унижения и после признания его заслуг. Это не значит, что внешние условия полностью определяют человека, но мысль имеет свою среду — это важно учитывать, забота о среде — это не второстепенная вещь. Именно поэтому психологическая работа часто начинается не с работы над мыслями, а с восстановления условий, в которых вообще возможно мышление — это фундаментальное правило.
Идеи Ллойда хочется расширить, они красивы: если вся Вселенная обрабатывает информацию, если жизнь — грандиозная вычислительная система, значит ли это, что наука доказала духовное единство мира?
Ллойд и Рейли говорят на языке физики, вычислений и биологической информации. Они не доказывают религиозные, богословские или метафизические утверждения, но их выводы помогают сделать более скромный и очень важный вывод: пора перестать думать о мире как о мёртвом фоне, а о человеке — как об отдельном и отделённом от всего и всех мыслительном аппарате.
Жизнь активна, тело активно, и мир не просто окружает человека — он участвует в его мышлении как живой соучастник, пусть и неприметным для обычного взгляда образом. Человек — не изолированный «мозг в коробке», он живёт, чувствует и мыслит как часть большой живой системы по имени Вселенная.