Rozwój technologii informacyjnych
w nadchodzących latach.

Włodzisław Duch

Katedra Informatyki Stosowanej,
Uniwersytet Mikołaja Kopernika

Grudziądzka 5, 87-100 Toruń

WWW: Google: W. Duch

Jak rozwój technologii informatycznych zmieni nasze życie za 10-30 lat?
Reguła Silicon Valley: nie rób planów na dłużej niż dwa lata!

10 lat temu nikt nie przewidywał, że Internet i telefony komórkowe będą tak ważne.
Przyszłość będzie jeszcze dziwniejsza niż możemy przypuszczać.
Zmiany są coraz szybsze, a tempo będzie nadal rosło. Dokąd to doprowadzi?

Krótki kalendarz wydarzeń ważnych dla zrozumienia przyszłości.

Lat temu 12 mld Big Bang: powstaje Wszechświat; 4-4.5 mld Powstaje Ziemia. 3.8 mld Najstarsze bakterie. 600 mln Eksplozja form życia. 40.000 Rozprzestrzenia się Homo Sapiens Sapiens 5.000 Pierwsze pisane dokumenty 500 Świat pełen jest magii, zaraza zabija całe wioski i miasta.

Przyspieszenie ...

1543	Kopernik, początek rewolucji naukowej
1687	Newton, początek szybkiego rozwoju fizyki
1859	Darwin, rewolucja teorii ewolucji
1888	H. Hertz, odkryto fale radiowe
1925	odkryto mechanikę kwantową, podstawę rewolucji technologicznej
1940-1949	zbudowano pierwsze komputery
1947	wynaleziono tranzystory
1959	wynaleziono obwody scalone
1971	pierwsze mikroprocesory
1981	IBM PC, i 3 lata później Apple Macintosh, zmieniają wyobrażenie o komputerach

W 1989 roku napisałem (Przegląd Techniczny 4/89), że przyszłość należy do komputerów osobistych; eksperci uznali jednak małe komputery za marny substytut dużych.

1994	pojawia się WWW (CERN, NCSA); Rządy USA, W. Brytanii, Japonii i Nowej Zelandii zakładają serwery WWW, w Internecie szybko pojawiają się sklepy, banki i stacje radiowe.
1995	firmy Internetowe pojawiają się na giełdzie; po 10 latach prac badawczych powstaje CyCorp, firma pracująca nad technologią "zdrowego rozsądku" w oparciu o system ekspertowy dysponujący "globalną ontologią".
1997	Moc obliczeniowa komputerów wzrasta do poziomu 1/10.000 ludzkiego mózgu. Kasparow przegrywa z Deep Blue, wielu ludzi nie może w to uwierzyć; komputery dowodzą twierdzenia, z którymi nie radzą sobie matematycy; komputery coraz lepiej rozpoznają twarze i zamieniają mowę na tekst.

Bezprzewodowe notesy PDA (Personal Digital Assistant) współpracują z telefonią komórkową; po 3 latach rozwoju WWW jest wszędzie; transakcje pomiędzy ludźmi a systemami sterowanymi głosem stają się częste; bazy danych przyjmują polecenia głosowe, są już komercyjne systemy do dyktowania tekstu; samochodowe systemy nawigacyjne uzywają komputerowych map i GPS; komputer prowadzi samochód bez udziału człowieka przez całe USA ze średnią szybkością 70 mil/h; nieudane próby wprowadzenia elektronicznych ksiażek - niedojrzała technologia;

eEurope, inicjatywa UE budowy społeczeństwa informacyjnego, Internet uważany jest za kluczowy czynnik wzrostu; sprzedaż firmy Intel przez WWW osiąga 1 mld $/miesiąc. ewoluujące wirtualne Babyz, czyli sztuczna inteligencja w grach; awatary o sztucznych "osobowościach" pojawiają się w laboratoriach; pierwsze roboty - zabawki, pieski AIBO; superkomputery o szybkościach 1012 op/sek i pamięciach 10 GB RAM, rzędu 1/1000 ludzkiego mózgu. pierwsze eksperymenty pokazujące możliwość zbudowania kwantowego komputera; przeszczepiono głowę małpie, można będzie przeszczepić głowę człowiekowi; implanty do nerwu ucha stosuje się rutynowo; sztuczna siatkówka znajduje się w fazie testów, sztuczne siatkówki i bezpośrednie podłączenie kamery do kory wzrokowej;

zakończono 5 lat przed planowanym czasem mapowanie ludzkiego genomu; dla bioinformatyki moc komputerów to prawie wszystko; komórki macierzyste wszczepione do mózgu zamieniają się w neurony; urządzenia gospodarstwa domowego (lodówki, mikrofalówki) podłączone do Internetu; automatyczne tłumaczenie stron WWW pomiędzy wieloma językami (niezłe chociaż niedoskonałe); kurtki z wbudowanymi komputerami (Levis i Philips) i projekcją obrazu na siatkówkę; w Internecie można porozmawiać z wieloma (niezbyt inteligentnymi) botami, np. Johnem Lennonem; AI wykorzystywane jest w coraz większym stopniu w grach; okulary 3D do oglądania wideo i gier komputerowych; pierwsze roboty zaprojektowane przez komputerowe programy, zbudowane przez roboty, obserwowane w środowisku i automatycznie ulepszane przez programy oparte na algorytmach ewolucyjnych; grupa Andersena (Caltech) podłącza obszar kory ciemieniowej odpowiedzialny za planowanie ruchu (Parietal Reach Region) mózgu małpy do komputera; wzcześniej sterowano w ten sposób ruchem ramienia robota na odległość 900 km. pierwsze roboty rozpoznające emocje i reagujące w emocjonalny sposób; co sekundę rodzi się 500 mln tranzystorów (koszt jednego ok. 1/10.000.000 $) i 10 mld neuronów; wkrótce proporcje się odwrócą.

Mam na dysku notebooka ponad 100.000 plików, w tym tysiące prac, całe książki i roczniki pism naukowych, 12.000 zdjęć, 40 godzin muzyki, wiele filmów; pojemność dysku rośnie szybciej, niż moge go zapełniać, lecz coraz więcej czasu spędzam szukając na nim informacji;
cała redakcja znanego pisma Machine Learning (Kluver) rezygnuje na rzecz pisma dostępnego za darmo przez Internet;
w niektórych dziedzinach nauki ponad 90% czytanych prac pochodzi z Internetu; doskonałe archiwa specjalistyczne automatycznie indeksują wszystkie dostępne w Internecie prace oceniając je według liczby cytowań;

Pokazano system komputerowy tłumaczacy na żywo z dokładnością 90%; IBM skonstruował 7-bitowy komputer kwantowy; telefony, palmtopy, samochody rozpoznają proste polecenia słowne; technologie "cyfrowego papieru" i polimerowych ekranów obiecują doskonałe wyświetlacze grubości kartki papieru; plany książki z kartkami z cyfrowego papieru zawierającej całą Bibliotekę Kongresu USA (ok. 20 TB tekstu). w Japonii wprowadzono 3 generację telefonii komórkowej: integruje telefony, podręczne notesy, kamery cyfrowe, odtwarzacze muzyczne, dostęp do Internetu; w USA 40% ludzi słucha radia przez Internet; mózg węgorza kontroluje ruchy robota; układy biologiczne sprzęgane są ze sztucznymi w nadziei ominięcia paraliżu.

pojawia się pokolenie "always on", zawsze w wirtualnym otoczeniu; komputery w ubraniach staną się powszechne w bogatych krajach; zapis zdarzeń całego życia staje się realny; czujniki monitorujące zdrowie znajda się w toaletach i koszulach (life shirts); pojawią się infosystemy personalne, podobne do samochodowych, dostarczające przez okulary projekcyjne informacji, np. przewodniki miejskie; pierwsze gry wirtualnej rzeczywistości z 3-wymiarową grafiką, efektami zapachowymi i dotykowymi; dyktowanie tekstu staje się powszechne; pojawią się przystawki do telefonów tłumaczące na żywo; nareszcie pierwsze użyteczne roboty domowe do prostych prac typu sprzątania czy pomagania osobom niesprawnym; prosty dialog z komputerem wyposażonym w "zdrowy rozsądek", w eksperymentalnych systemach z rozpoznawaniem gestów i prozodii; pierwsze programy typu "osobisty awatar" wysyłane jako agenci programowi znajacy nasze upodobania i reprezentujący nas w wielu sytuacjach. znacznie postępy w sprzężeniu mózgów zwierząt i komputerów, można grać z komputerem szybciej niż uzywając klawiatury; małpy sterujące myślą kursor na ekranie uczą się działania bez ruchów rąk. Powstają pierwsze projekty globalnych symulatorów mózgu.

Percepcja i kontrola ruchu to bardzo złożone problemy, wymagające ogromnych mocy obliczeniowych.
"Łatwiej będzie zrobić sztucznego profesora niż kierowcę buldożera".
Herbert Simon, pionier AI i laureat nagrody Nobla.

komputer za 1000 $ osiąga wydajność rzędu 1/1000 mózgu (1012 op/s) a superkomputery szybkością dorównują mózgom; komputery stają się niezbędnymi partnerami w podejmowaniu decyzji; HP ogłasza w maju 2008 roku, że stworzyła memristory, 15-nanometrowe struktury zachowujące się jak synapsy, planując szybką komercjalizację; droga do prawdziwych neurokomputerów zostaje otwarta. Japoński superkomputer K ma szynkośc 8,16 petaflopa, 68544 8 rdzeniowe procesory SPARC64 VIIIfx, czyli 548.352 procesorów. Chińskie maszyny Tianhe-1A na kartach GPU są trochę wolniejsze. Intel rozwinął technologie trójwymiarowych obwodów scalonych. Technologia zdrowego rozsądku pozwala na wyszukanie dowolnej informacji i inteligentne odpowiadanie na dowolne pytania; tłumaczenie na żywo (przez telefon lub PDA) używane będzie rutynowo; media, telekomunikacja i technologie informatyczne są ściśle połączone, większość czasu spędzamy w otoczeniu urządzeń podłączonych do sieci; pierwsze serwery WWW 3D pokazują możliwości cyberprzestrzeni i teleimersji; większość transakcji w elektronicznych sklepach i urzędach zachodzi pomiędzy człowiekiem i awatarem; 2004, 2005 - DARPA organizuje konkurs (DARPA Grand Challenge) jazdy automatycznie sterowanych samochodów przez pustynię (211 km) a następnie (2007) przez miasto (Urban Challenge). Program IBM Watson wygrywa w lutym 2011 w grę słowną Jeopardy (va banque) z dwoma największymi ekspertami w historii tej gry w USA. Stan Nevada w czerwcu 2011 dopuszcza (pod róznymi warunkami) do ruchu samochody bez kierowcy, które promuje firma Google. tradycyjne nauczanie zastępowane jest systemami automatycznymi; muzycy nagrywają płyty ze sztucznymi jamerami; eksperymentalne roboty-zabawki i roboty opiekuńcze rozpoznają i wyrażające całą gamę emocji; RoboThespian. można kupić lub wypożyczyć "egzoszkielety" nakładane jak ubranie do wspomagania cięższych prac fizycznych; niewidomym, głuchym, sparaliżowanym i furiatom wszczepia się coraz więcej elektroniki do mózgu; w 2011 pierwsza komercyjna sztuczna siatkówka zatwierdzona została w Europie, Second Sight Medical Product, animacja Argus II. młode pokolenie nie ma czasu na czytanie książek: informacja dostępna jest w każdej chwili na żądanie, ale trzeba wiedzieć czego warto szukać ... na rynku jest bardzo dużo filmów generowanych komputerowo przez małe studia filmowe; ekonomia krajów rozwiniętych kwitnie chociaż brakuje projektantów awatarów ...

Za 1000 $ kupić można komputer dorównujący mocą obliczeniową ludzkiemu mózgowi; sztuczne mózgi przestają być fantazją; komputery podejmują większość decyzji lepiej niż ludzie; wszystkie materiały kiedykolwiek wydrukowane dostępne są na zawołanie przez bezprzewodową supersieć; komputery kwantowe rozwiązują zagadnienia niedostępne naszym umysłom; rozpoznawanie gestów, nastrojów i emocji pozwala na naturalną komunikację z artilektami; cyberprzestrzeń jest podstawowym medium komunikacji pomiędzy ludźmi i z artilektami; okulary 3D stwarzają złudzenie rzeczywistości; pojawiają się interfejsy wrażeń dotykowych; bezpośrednia integracja z mózgiem pozwala na rozszerzenie doznań zmysłowych i możliwości poznawczych; komputery wbudowane są we wszystko i przestają być widoczne; świat pełen jest inteligentnych przedmiotów; komputery projektują nowe które projektują nowe ... roboty o różnych kształtach spotyka się na każdym kroku; pojawiają się komputerowi artyści; udział ludzi w odkryciach staje się coraz mniejszy, teorie układów biologicznych są zbyt skomplikowane dla ludzi; rozwijają się związki emocjonalne pomiędzy ludźmi i awatarami; pojawiają się chimery powstałe w wyniku zabaw genetycznych; tylko niewielka część ludzkości bierze udział w szybkim rozwoju.

Co będzie możliwe za 30 lat? Nie mamy pojęcia!
Na pewno świat nie będzie podobny do dzisiejszego.

Za 1000 $ można kupić komputer (kwantowy?) o mocy rzędu 1000 mózgów; 3 wymiary są mało interesujące - ewolucja myśli przenosi się w światy wielowymiarowe; artilekty uczą się szybko a nowa wiedza staje się niezrozumiała dla ludzi; większość interakcji zachodzi pomiędzy sztucznymi osobowościami; upowszechniają się bezpośrednie połączenia z mózgiem, implanty i sterowanie myślami; dzięki implantom wirtualna rzeczywistość nie różni się od wrażeń realnych; maszyny przechodzą test Turinga i twierdzą, że są świadome i większość ludzi to akceptuje; cała sfera produkcji i większość usług jest w pełni zautomatyzowana; osobowości ludzkie mieszają się ze sztucznymi - osiągnięta zostaje całkowita rozszerzalność umysłu, praktyczna nieśmiertelność. większość ludzi przekształca się w cyborgów; formy postrzegania i przeżywania świata staną się zupełnie niepodobne do pierwotnych; być może przeprowadzka z umysłu do umysłu sztucznego i odwrotnie będzie możliwa, być może sprzężenie pomiędzy umysłami stanie się na tyle silne, by powstał jeden umysł ... ???

Konkluzje:

• Pogląd, że maszyny są głupie i zawsze takie będą, jest chowaniem głowy w piasek (Turing 1950)
• Jest to pogląd niebezpieczny; inteligencja na poziomie ludzkim szybko doprowadzi do inteligencji znacznie wykraczającej poza naszą.
• Postęp technologiczny we wszystkich dziedzinach będzie znacznie szybszy dzięki technologiom infromatycznym i AI.

Naszym najważniejszym celem jest zrozumienie ludzkiego umysłu, naszych prawdziwych potrzeb ...