• Главная
  • Кино
  • ОТРажение
  • Владимир Решетов: Мозг Homo sapiens способен оперировать всего 5 миллионами понятий. Суперкомпьютеры достигнут этот рубеж уже завтра

Владимир Решетов: Мозг Homo sapiens способен оперировать всего 5 миллионами понятий. Суперкомпьютеры достигнут этот рубеж уже завтра

Ольга Арсланова: Ну что же, совсем немного остается до окончания этого года, и всю неделю мы подводим итоги 2017 года. Мы предлагаем в ближайшие полчаса поговорить о научных итогах уходящего года.

Юрий Коваленко: В частности, созданный российскими учеными трехмерный метаматериал попал в число главных научных открытий по версии журнала "Optics&Photonics News". Он позволяет управлять распространением света и электромагнитных волн без потерь энергии. Об этом и, естественно, не только об этом будем говорить прямо сейчас.

Ольга Арсланова: Ну а у нас в студии Владимир Решетов, доктор физико-математических наук, профессор Института лазерных и плазменных технологий МИФИ. Владимир Николаевич, здравствуйте.

Владимир Решетов: Добрый день.

Ольга Арсланова: Как всегда мы приглашаем к нашей беседе зрителей, если какие-то вопросы у вас возникают, что-то непонятно, что-то очень хочется узнать – самое время, потому что такие гости у нас не каждый день бывают, звоните в прямой эфир.

Владимир Николаевич, давайте начнем с тех достижений, раз Юра уже упомянул вес и роль России, которые мы можем приписать себе, себе в копилку положить.

Владимир Решетов: Давайте начнем с наших, а потом вернемся к зарубежным.

Фотоника и, в частности, радиофотоника, конечно, в этом году были в тренде, ну просто абсолютно везде и всюду – и в России, и за рубежом, всюду и везде. Что сделали наши ученые, а также из Санкт-Петербурга и не только они? Понимаете, свет, как известно, распространяется как хочет и где хочет. Вот я свечу фонариком – куда бежит, туда и бежит. А они, как раз используя фактически достижение Нобелевской премии прошлого года (мы тут с вами обсуждали год назад так называемые топологические диэлектрики и прочие материалы), сумели сделать структуру, в которой свет ведет себя не как свет, а как некое электромагнитное колебание, которое распространяется в маленьких резонаторах, которые распределены. Они собрали систему из диэлектрика, окруженного проводящей системой (куча дисков, например), и… Вот представляете себе, что такое гармошка? – у нее есть резонаторы маленькие, которые поют. И вот они таких маленьких резонаторов поставили много-много внутри кристалла, и свет стал распространяться не как волна, а как колебание этих маленьких штучек.

Юрий Коваленко: То есть можно направить в какую-то сторону?

Владимир Решетов: Можно направить в какую-то сторону, можно управлять его движением, можно сделать, что световая длина волны, которая полтора микрона или гигагерц, 3 сантиметра, локализовались в маленьком пространстве, занимали места меньше чем 1 микрон, нанометры. И вот такой набор 100-нанометровых резонаторов (как в физике плазмоны, еще что-то, то есть некие структуры) позволяют управлять движением этого света. То есть этот материал, этот метакристалл, как они говорят, открывает возможности для того, чтобы заставить свет вести себя так, как мы хотим, управлять магнитным полем, воздействовать на него электрическими полями, взаимодействовать 2 фотонам между собой. Но это уже не фотоны, это уже колебания этой метакристаллической структуры.

Ольга Арсланова: А в каких сферах это можно использовать?

Владимир Решетов: Сфер таких как всегда много. И самое главное в данном случае, еще одна важная тема, которая постоянно звучит – мы все говорим про квантовые компьютеры так или иначе, за рубежом и у нас в стране, везде. Зачем это нужно людям? Хочется чего-то такого, чего нет в обычной жизни. Вот книжка у меня обычная, стакан воды обычный, они ведут себя как твердые тела, мы привыкли к этому. А вот все, что мы живем, существуем – человек, звезды – существуют по другим законам, по законам квантовой механики, и они нам пока в таком ручном доступе недоступны. И вот когда сегодня разрабатываются разного рода квантовые системы в том числе и на топологических диэлектриках, на таких структурах, то мы хотим сделать, чтобы те колебания, которые возникают в структуре, подчинялись законам квантовой механики, были подвластны нам, чтобы мы могли видеть их, чувствовать, управлять, заставлять их делать то, что нам нужно – неважно, будь то криптография, будь то передача информации, будь это просто параллельная обработка большого массива данных. Главное, что мы строим мостик между той квантовой механикой, которую трудно потрогать руками, и теми процессами, которые легко регистрируются обычными электронными приборами. Джозефсоновскийконтакт требуют неких температур, сверхпроводимости, а здесь мы попадаем в область фотоники, когда квантовые явления, что называется, можно потрогать руками, электродами, добраться до них с помощью обычных транзисторов.

Ольга Арсланова: То есть с философской точки зрения мир становится более контролируемый человеком?

Владимир Решетов: Вообще, конечно же. Мы вообще живем в мире, который… Вокруг нас нет ничего живого, я не вижу ни одного объекта, даже елка и та синтетическая.

Ольга Арсланова: Подождите, ну мы-то…

Владимир Решетов: Нет, мы с вами не в счет.

Ольга Арсланова: За скобками.

Юрий Коваленко: Обидно.

Владимир Решетов: Все, кроме нас с вами, вокруг синтетическое, все создано людьми. Более того, оно очень умное, оно думает, соображает, реагирует на воздействия, слышит нас с вами и прочее. И в этом плане эти метаматериалы нужны сегодня, для того чтобы расширить наши возможности именно в области электроники, в области устройств, которые с нами работают, это основная задача. Это новый материал, это новые возможности для обработки информации.

Юрий Коваленко: Наверняка это и в медицине это можно будет применять каким-то образом, какие-то новые границы откроет.

Владимир Решетов: Понимаете, медицина применяет все. Вот я не знаю, что бы не применялось в медицине: ток электрический применяется, банки применяются (самые простые приборы), даже прижигание свечкой и то применяется, томографы и все такое. Медицина съедает все, это отрасль, которая в состоянии утилизировать все что угодно, просто все туда валится, за все готовы платить деньги, поэтому в медицину попадает все. Конечно же, квантовый компьютер к медицине имеет отношение скорее как к биологии, а не как к медицине, то есть это все-таки дорога к пониманию того, как мы думаем, как мы мыслим, к тому, как, вообще говоря, ДНК существует, как она репродуцируется, и к прочим вещам; это все-таки понимание того, что происходит на молекулярном уровне.

Ольга Арсланова: Еще одно важное событие – это запуск спиральной магнитной открытой ловушки, тоже российское достижение, об этом очень много писали. Можно сказать, что это событие входит в десятку главных событий мира.

Владимир Решетов: Это событие очень долго ждали.

Ольга Арсланова: Расскажите, что это опять же дате человечеству.

Владимир Решетов: Ну давайте начнем с того, что оно может дать человечеству в обозримом пространстве ближайших 5 лет, а о том, что будет через 50, потом поговорим, хорошо?

Ольга Арсланова: Да, договорились.

Владимир Решетов: Вы наверняка знаете, что Россия – это страна, в которой очень хорошо умеют работать с атомом. В частности, мы сейчас строим то, что называется реакторами для космоса. Зачем мы их строим? Что там в космосе делать с помощью атомного реактора? Мы же не собираемся проводить звездные войны, мы собираемся лететь на Марс, на Луну и прочие пространства. И вот в данном случае вот эта СМОЛА (это такое сокращенное название – спиральная магнитная открытая ловушка), которую делают в Новосибирском институте, является прямым прототипом так называемого прямоточного плазменного двигателя для космоса. Значит, что такое термоядерная реакция с точки зрения того, о чем говорят уже 50 лет? Это добывание электричества путем синтеза из легких элементов более тяжелых. Берем тритий и дейтерий, получаем гелий и еще много-много энергии, нейтронов, гамма-квантов и прочего безобразия (такой проект "ИТЭР" есть, строится сейчас в Европе). То есть можно добывать электричество, проводя не распад урана, не путем реакции деления урана или плутония, а путем синтеза ядер, как на Солнце. И, в общем, воды на Земле много, всего много, бесконечный запас энергии. Зачем она нужна, не знаю, но красиво.

А есть такое очень интересное применение, его активно обсуждают уже примерно год: эти вот плазменные установки, которые зажигают плазму… Бог с ней, с плазмой, бог с ним, с термоядом – давайте мы нагреем до большой температуры эту плазму и выпустим ее в нужную сторону, но не на Земле, на Земле она не нужна никому, а в космосе, и мы полетим куда нужно с хорошей скоростью, почти что фотон… Причем нам ничего не нужно, кроме просто вещества. Энергия есть, Росатом сделал атомный реактор, пыли в космосе много, как в старых фантастических романах: у корабля кончилось топливо, подлетели к планете, закачали… воды, полетели дальше – воды, просто воды, просто вещество. Эти плазменные двигатели, которые делают у нас в Новосибирске, позволяют до миллионов градусов… Это, вообще говоря, в десятки тысяч раз больше, чем температура современного факела ракеты, которая летит в космос, это означает, что больше скорость, по формуле Циолковского можно больший импульс передать.

Ольга Арсланова: То есть они нас несколько приближают к полету на Марс?

Владимир Решетов: В ближайшие 5 лет они нам реально дадут возможность не то чтобы стартовать с Земли – нет, с Земли стартовать будет трудно – но выведя в космос такие системы, в частности, ту же самую СМОЛУ, можно будет дальше лететь к Марсу, куда угодно.

Юрий Коваленко: А предположить, какая скорость, вообще можно?

Владимир Решетов: В данном случае важно не просто то, какая скорость, а важно то, что вам для полета необходима только энергии. Вам не нужно брать с собой тонны, тысячи тонн топлива, то есть топливом является любой… Подлетели к астероиду, засосали, и вы полетели дальше, понимаете? Это совершенно другой принцип, потому что вы превращаете в раскаленную плазму любое вещество.

Ну а теперь возвращаемся к тому, какое это имеет отношение к термоядерному синтезу, что это за установка такая и почему так много вокруг нее разговоров. Дело в том, что плазму и раскаленное вещество нельзя удержать ни в стакане, ни в чем, он расплавится. Единственный способ – это магнитное поле. Вот как у нас северное сияние бывает иногда, то есть частицы, которые летят от Солнца, захватываются магнитным полем и отправляются на Северный полюс, не допускаясь до экватора. То есть магнитное поле в состоянии удерживать в замкнутом пространстве раскаленные ионы, то есть плазму. И у этой плазмы, если ее там не только удерживать, но еще и нагреть, может начаться та самая термоядерная реакция, то есть ядра будут сталкиваться, начнется реакция синтеза ядер. И эти работы ведутся с удивительным постоянством, и с удивительным постоянством ученые ждут еще 20 лет, и мы построим термоядерный реактор, просто повторяется из раза в раз уже лет 60. И вот мы сейчас переходим на очередной этап, когда еще раз можно сказать, что вот уже через 20 лет будем термоядерный реактор, но через 5 лет будет двигатель. Понимаете разницу ситуации?

Поэтому, конечно же, все эти проекты очень интересные и перспективы, но на Земле энергии пока хватает, сложные батареи построены, добываем энергию с помощью быстрых реакторов на быстрых нейтронах и так далее, а вот в космосе большие проблемы с двигателями, и это признают все, и мы, а американцы, и европейцы. То есть все хотят двигатель, чтобы лететь дальше. Зачем дальше, не знаю, но вот хотят. Вообще-то год назад разговаривали про гравитационные волны (вы, может быть, помните), в этом году дали Нобелевскую премию за их открытие. И вот эти ученые, которые регистрируют гравитационные волны, уже успели зарегистрировать аж 4 события и одно из них даже увидеть в оптическом диапазоне: слияние двух нейтронных звезд зафиксировали и детектором Лига, который регистрирует гравитационные волны, и в оптическом диапазоне, и гаммы, и все-все-все остальные.

Вот зачем это надо людям, спрашивают, зачем? Что им, мало, что ли, других занятий на Земле? Есть такое интересное наше с вами свойство: нам почему-то не все равно, одни мы во Вселенной или нет. Вот не знаю, как вам, но вот те, с кем я встречаюсь, студенты и прочие люди, постоянно говорят: "А, может быть, где-нибудь еще есть люди? Может быть, еще занимаются тем же самым предметом, изучают ту же самую математику и физику?"

Ольга Арсланова: И не угрожают ли они нам случайно?

Владимир Решетов: Как раз одна из последних версий, почему Вселенная молчит и почему на всех экзопланетах ничего не видно и не слышно, умные люди, очень умные люди говорят, что скорее всего те цивилизации, которые выбирают такой путь, по которому мы сейчас развиваемся, то есть все больше, больше, больше, дальше, шире и так далее, они погибают. Можно понять, почему они погибают. А вот те цивилизации, как в "Аватаре", которые находятся в симбиозе с природой, которым хватает той воды, которая накопилась за ночь на листочке, чтобы напиться, которые спокойно собирают то, что выросло, просто выросло, и не размножаются, не строят дома, не строят башни вавилонские и так далее, они живут и их не видно во Вселенной. То есть братья по разуму есть, но они не пытаются связаться с нами, им это просто не надо, они хорошо живут на своих планетах.

Юрий Коваленко: То есть мы для них злые, да?

Владимир Решетов: Мы не злые, мы по каким-то причинам пытаемся все съесть: нам все мало, мало и мало. Как говорится, Луну осваивать собираемся, на планете Земле все что можно вспахали, в общем и целом, посеяли. И в этом плане космос и такие исследования ученых позволяют людям понять то, стоит ли нам так расточительно вести себя, или же все-таки стоит немножко задуматься и понять, что мы, может быть, действительно одни во Вселенной такие умные, такие сильные и мощные, и не надо эту мощь направлять против себя? Поэтому такие вот исследования о гравитационных волнах и прочих вещах, как ни странно, связаны с нашей насущной проблемой и с тем, что здесь происходит на Земле.

Юрий Коваленко: Это с научно-техническим прогрессом было связано, что гравитационные волны были открыты только сейчас? Потому что их существование предсказывалось больше 100 лет назад. Каким образом можно было это…

Владимир Решетов: Я думаю, 100 лет немножко многовато будет, потому что Эйнштейн тогда еще не родился.

Юрий Коваленко: Ну примерно.

Владимир Решетов: Да, это было в прошлом веке предсказано, больше 50 лет назад. Да, это чисто техническое достижение, это достижение лазерной физики по сути, то есть большой лазерный интерферометр, который сумел зарегистрировать такие маленькие колебания пространства времени. И здесь дело не в том, что мы смогли зарегистрировать, сумели увидеть и дали Нобелевскую премию за это, а дело в том, что этот механизм позволяет заглянуть так глубоко во Вселенную, как нельзя никаким другим способом, то есть понять, одна наша Вселенная или их много, она замкнута или "общается" с другими мирами. То есть это некий механизм, который преодолевает все. Сила гравитации по сегодняшним представлениям физиков объемлет все: слабые взаимодействия – у них своя область, электромагнитные – своя, а вот гравитация объемлет все, то есть это то взаимодействие, которое распространяется на всю видимую Вселенную, она охватывает все, что происходит.

Ольга Арсланова: Еще одна очень важная тема, которая интересует в том числе и наших зрителей – это некие эволюционные варианты развития на нашей планете. В частности, что нас ждет с развитием искусственного разума? Я вижу, у вас книга "О чем размышляют роботы?"

Владимир Решетов: Да.

Ольга Арсланова: А тем временем искусственный интеллект уже выиграл партию в шахматы у лучших шахматистов мира.

Владимир Решетов: И не только в шахматы.

Ольга Арсланова: Самообучение невероятное, ни одному человеку не доступное, и это вызывает, согласитесь, некоторые опасения в том числе и у тех, кто всерьез занимается исследованиями в этой области. Что-то было сделано важного в этом году?

Владимир Решетов: Вот эта вот книжечка, которая стоит у меня на столе, вышла в 1982 году – представляете, как давно люди беспокоились о том, о чем размышляют роботы? А вот я думаю, что в следующем году для нас с вами будут самые главные новости именно то, до чего они додумались, эти роботы. Потому что то, что они выиграли в…, то, что компьютер самообучающийся гугловский обыграл того, кто обыгрывает всех шахматистов, то есть уже системы – это цветочки, ягодки будут впереди.

И вот как это ни странно, это книга 1982 года, а у меня в сумке есть книга уже 2015 года, в которой обсуждается проблема именно дружественности того самого искусственного интеллекта, который мы сейчас с вами создаем. Вот в 1975 году, возвращаясь к эволюции, генетики собрались со всей планеты Земля и решили, что они не будут проводить экспериментов с бактериями, которые могут жить вне их лабораторий. То есть когда они стали создавать новые бактерии, производящие инсулин и так далее, они брали объекты, которые не могут жить в природе, которые… и умерли. А вот люди, которые делают роботов, собравшись в 2009 году, не смогли до этого договориться. То есть те люди, которые разработают искусственный интеллект, сегодня не готовы к тому, чтобы вместе ограничить его возможности.

Юрий Коваленко: А как же три правила робототехники?

Ольга Арсланова: Да, тем более это не биологическая форма, соответственно, она кажется менее опасной, или это заблуждение обывателя?

Владимир Решетов: Три закона робототехники Айзека Азимова – к сожалению, про них "Алиса" не знает, я тут недавно с ней болтал.

Ольга Арсланова: Ну и как она?

Владимир Решетов: Она хорошая, мне понравилась.

Ольга Арсланова: Умная?

Владимир Решетов: Умная, да. Про робототехнику в режиме поболтать она не знает, если отключить ее от Интернета, но она обещала, что в следующий раз она все изучит и расскажет мне про них. Они не работают. Дело в том, что эта тема самим же Айзеком Азимовым активно обсуждена, и показано, что эти вот красивые законы не решают проблемы безопасности общения с роботами. Но мы же сейчас с вами говорим о другом – мы говорим о том, что мы дошли до ситуации, при которой роботы сами себя совершенствуют, сами себя развивают. Более того, мы не знаем, как работает этот гугловский глубоко мыслящий компьютер, глубоко обучаемый компьютер, как он работает. Они уже выпустили второе поколение своих тензорных процессоров, которые имеют быстродействие, измеряемое сотнями терафлоп, больше чем любой суперкомпьютер, именно заточенные под нейросети, под обработку информации, которой мы сами занимаемся. Ведь, понимаете, наши возможности очень ограничены. Вот у меня в голове всего 5 миллионов области, которые имеют память в коре головного мозга площадью 5 квадратных метров…

Ольга Арсланова: И это вы называете "всего"?

Владимир Решетов: Всего 5 миллионов, но я не могу ими всеми пользоваться, их всего 5 миллионов, между ними есть тысячи связей, но вообще тех понятий, которыми я в состоянии оперировать (я как обобщенный Homosapiens), всего 5 миллионов. Компьютеры этот рубеж достигнут в ближайшие годы. То есть те системы, которые создает "Google" и которые он предлагает в качестве в том числе облачных технологий, уже завтра будут по мощности не уступать человеку. И эта система сегодня полностью открыта для любых экспериментов, то есть любой человек из любого университета, даже из МИФИ, может пойти к ним и сказать: "Хочу!" И они скажут: "Давай. Только все, что ты получишь, мы хотим видеть". Условия простые: ты проводи исследование на нашей базе, на наших суперкомпьютерах, только показывай нам, что получилось. И то, что мы наблюдаем сегодня с компьютерами, с обучением, с пониманием, с тем, как активно все компании, которые занимаются, скажем так, управлением производством, внедряют эти технологии, пугает. Вот мы сейчас с вами разговариваем, а если бы сейчас была какая-нибудь система (не буду говорить, какой-нибудь импортной, иностранной компании), она бы могла очень легко вычислить, где я вру, а где я говорю правду. То есть по моему разговору компьютер, наблюдая за мной, умеет анализировать и сообщать вам как интервьюирующему меня человеку о том, что здесь я привираю, тут я, скорее всего, задумался не о том, о чем надо, тут он отвлекся. Это де-факто инструмент, которым пользуются сегодня те самые HR, которые принимают на работу, те самые банки.

Ольга Арсланова: У нас наш компьютер, пока еще довольно примитивный, подсказывает, что у нас звонки от зрителей.

Владимир Решетов: Пожалуйста, конечно.

Ольга Арсланова: Послушаем, а потом вернемся к этой интересной теме. Юрий из Тульской области на связи, добрый вечер.

Зритель: Добрый вечер, студия. С наступающим Новым годом вас и ваши семьи.

Ольга Арсланова: Спасибо.

Зритель: Желаю вам и вашим семьям всем огромного здоровья, счастья и всего-всего хорошего!

Ольга Арсланова: Спасибо, Юрий.

Зритель: У меня будет вопрос к вашему гостю. Скажите, пожалуйста, вот вы сейчас работаете над высокой энергией. А выдержит ли та техника, которая будет пользоваться этой высокой энергией? Она просто не выдержит. Так вот нужно работать параллельно и с высокой техникой, которая выдержит эту высокую энергию. И мой вам совет: вы сами прекрасно знаете, что графит – это кристаллообразное вещество, которое выдерживает высокую температуру.

Ольга Арсланова: Спасибо, Юрий.

Владимир Решетов: Конечно, конечно и еще раз конечно. Более того, как раз тот самый СМОЛА, о котором мы говорили – ее ключевым моментом является то, что ей не нужно то самое сопло, которое если у обычного двигателя, а есть магнитное поле, которое лучше любого графита защищает нас от мощных воздействий. И в этом плане как раз трудно построить атомный реактор, потому что необходимо превратить энергию разлетающихся атомов в тепло, что не так просто, а вот отправить их куда подальше, чтобы лететь куда подальше (нам самим имеется в виду) – это можно. Поэтому, конечно, современные ученые, в том числе занимающиеся атомной промышленностью, знают о проблемах безопасности и о проблемах того, что реактор должен работать 100 лет. Конечно, все это учитывается.

Ольга Арсланова: И давайте еще Геннадия из Воронежской области послушаем – здравствуйте, Геннадий.

Зритель: Здравствуйте, с Новым годом!

Ольга Арсланова: Спасибо.

Зритель: Я хотел спросить. Сейчас много в Интернете о плазменном оружии. У нас разрабатывается плазменное оружие, об этом все говорят?

Владимир Решетов: Это вопрос? У нас разрабатывается все, что только возможно – это исчерпывающий ответ. Все разрабатываем. Как сказало первое лицо, "мы будем побеждать не числом, а умением".

Ольга Арсланова: Владимир Николаевич, у нас остается буквально минута, к сожалению, время быстро пробегает.

Владимир Решетов: Да.

Ольга Арсланова: Что вы можете назвать самым значимым научным открытием этого года?

Владимир Решетов: Вы знаете, я не хочу сказать про открытие, а я хочу сказать про одно событие, которое меня потрясло больше всего в этом году. 7 ноября 2017 года в Санкт-Петербурге было провозглашено об открытии нового типа университета под названием "20.35", возможно, вы слышали, Национальная технологическая инициатива (университет НТИ). А потрясло меня то, что этот университет берется обучить 10 миллиардов ботов – это к вопросу об искусственном интеллекте. То есть неважно, какой там отдел стратегических инициатив объявил его, что они собираются делать; они будут учить не вас, не меня, а наших цифровых двойников. Это такая программа амбициозная. Но при этом, что самое забавное, эти же люди собираются учить 100 демиургов. Значит, 10 миллиардов ботов и 100 демиургов.

Ольга Арсланова: А демиурги – это уже мы?

Владимир Решетов: Это, вообще говоря, те, которые творят миры. То есть у нас в стране, как и во всем мире (в Америке такие вещи уже произошли), но вот сегодня Россия заявила, мы говорим, что у нас будет цифровая экономика, и мы начинаем осваивать новые земли. Мы как Колумб вторгаемся в виртуальное пространство, мы создаем людей и учим тех специалистов, которые будут творить новые миры и которые нас с вами полностью удовлетворят по всем потребностям, в том числе творческим, за счет создания виртуального пространства, в котором мы будем общаться с роботами теми самыми, которые о чем-то думают, и соответственно получать полное удовлетворение своих человеческих потребностей.

Ольга Арсланова: Ох, спасибо вам большое. Будем следить за наукой.

Владимир Решетов: С Новым годом!

Ольга Арсланова: Спасибо. Владимир Решетов, доктор физико-математических наук, профессор Института лазерных и плазменных технологий МИФИ был у нас в студии.

Юрий Коваленко: Спасибо.

Владимир Решетов: Спасибо.

Список серий