Мозг-матрёшка

Мозг-матрешка — гипотетическая мегаструктура, предложенная Робертом Брэдбери, на основе сферы Дайсона, имеющая огромную вычислительную мощность. Это пример звездной машины класса B, которая использует весь энергетический потенциал звезды, чтобы приводить в действие компьютерную систему^[1]. Название концепции происходит от русской деревянной куклы — матрёшки.^[2].

Концепция

Термин «мозг-матрёшка» был изобретён Робертом Брэдбери в качестве альтернативы к термину «мозг-Юпитер» — похожей концепции, однако имеющей не звёздный, а планетарный масштаб и оптимизированной для минимальной задержки прохождения сигнала. Конструкция мозга-матрёшки делает акцент на чистой ёмкости и максимизации энергии, получаемой из источника (звезды), в то время как мозг-Юпитер оптимизирован по скорости вычислений^[3].

Такая структура должна состоять, по крайней мере, из двух (обычно больше) сфер Дайсона, построенных вокруг звезды и вложенных одна в другую. Значительная часть оболочек будет состоять из нанокомпьютеров молекулярного масштаба. Эти компьютеры по крайней мере частично будут получать энергию от обмена между звездой и межзвёздной средой. Оболочка будет поглощать энергию, излучаемую на её внутреннюю поверхность, использовать её для питания компьютерных систем и излучать энергию вовне. Нанокомпьютеры каждой оболочки будут предназначены для работы при различных температурах.

Идея постройки такого устройства не нарушает известных законов физики, хотя с инженерной точки зрения постройка данной структуры потребует огромных затрат, в том числе из-за того, что сооружение оболочек потребует использования материала значительной части планетной системы звезды.

Возможное использование

Довольно сложно представить возможные использования таких огромных вычислительных ресурсов. Одна из идей предложена Чарльзом Строссом в романе Accelerando: мозг-матрёшка может использоваться для создания точной имитации реальности или переноса сознания человека в виртуальную реальность^[4][5]. Дэмиен Бродерик предполагает, что мозг-матрёшка сможет моделировать целые альтернативные вселенные^[6].

Футуролог и трансгуманист Андерс Сандберг написал эссе, рассматривающее следствия осуществления вычислений такого масштаба на машинах, подобных мозгу-матрёшке, которое было опубликовано Институтом по этике и новым технологиям^[7].

Весь класс трансвычислительных задач требует для своего решения компьютеров размером, как минимум, с планету и огромные промежутки времени.

Сторонние оценки

Концепция была опубликована Робертом Брэдбери в антологии «Год 1,000,000: наука на дальнем краю знания» (англ. Year Million: Science at the Far Edge of Knowledge, которая привлекла интерес обозревателей Los Angeles Times и Wall Street Journal.^[8][9]

Идея вычислительных устройств огромной мощности рассматривалась в эссе Ника Бострома в журнале The Philosophical Quarterly. Бострон рассуждает о том, что если люди добровольно эволюционируют к стадии постчеловека, перед каждой ступенью эволюции потребуется масштабное компьютерное моделирование, требующее машин таких, как мозг-матрёшка. Бостром заходит и далее, предполагая, что люди могут на самом деле быть лишь участниками масштабного компьютерного моделирования^[10]. Рэймонд Курцвейл несколько раз упоминает в книге «Сингулярность уже близка» (2005), следуя похожей цепочке рассуждений. Он отмечает, что существование внутри компьютерной модели может быть таким же «реальным», как и в обычной биосфере — если вообще можно провести такое различие^[11]. Концепция мозга-матрёшки также рассматривается в статье, опубликованной в апрельском номере журнала Британского межпланетного общества за 2003 год^[12]

Мозг-Юпитер

Мозг-Юпитер — это теоретическая вычислительная мегаструктура размером с планету. В отличие от мозга-матрёшки, мозг-Юпитер оптимизирован для минимизации задержки прохождения сигнала и имеет компактную структуру. Обеспечение питания и рассеивание тепла в такой системе представляют значительные трудности.

Хотя твёрдый плотный объект с размером и массой планеты земного типа или газового гиганта не может быть построен из любого известного материала, подобная структура может быть построена как решётка низкой плотности с массой, сравнимой с большим спутником или маленькой планетой, но имеющая значительно больший объём, либо как плотная, но не твёрдая структура с массой и плотностью планеты (при этом требуется контроль за внутренним градиентом температуры для предотвращения конвекции).

См. также

• Астроинженерные сооружения
• Компьютрониум
• Технологическая сингулярность

Примечания

1. ↑ Robert Bradbury's matrioshka brain site. Robert J. Bradbury. Проверено 28 августа 2009.
2. ↑ Matrioshka Brains – Some Intermediate Stages in the Evolution of Life. Department of Astronomy, University of Virginia.(недоступная ссылка — история) Проверено 28 августа 2009.
3. ↑ Jupiter & Matrioshka Brains: History & References. Robert Bradbury.(недоступная ссылка — история) Проверено 28 августа 2009.
4. ↑ Charles Stross Accelerando, Singularity Series. — Ace Books, 2006.
5. ↑ Charles Stross Nightfall. Asimov's Science Fiction.(недоступная ссылка — история) Проверено 28 августа 2009.
6. ↑ Damien Broderick Godplayers. — Thunder's Mouth, 2005.
7. ↑ Anders Sandberg The Physics of Information Processing: Superobjects: Daily Life Among the Jupiter Brain. Institute for Ethics and Emerging Technologies (December 22, 1999). Архивировано из первоисточника 8 сентября 2012. Проверено 28 августа 2009.
8. ↑ Levy, Brett. Book Review: 'Year Million: Science at the Far Edge of Knowledge,' edited by Damien Broderick, Los Angeles Times (August 26, 2008). Проверено 28 августа 2009.
9. ↑ Horgan, John. The Shape of Things to Come (review of Year Million), Wall Street Journal (JUNE 13, 2008). Проверено 28 августа 2009.
10. ↑ Nick Bostrom. «Are we living in a computer simulation?» (The Philosophical Quarterly).
11. ↑ Ray Kurzweil The singularity is near: when humans transcend biology. — Viking, 2005. — P. 360ff.
12. ↑ JBIS: Journal of the British Interplanetary Society, Volume 56. — British Interplanetary Society, 2003. — P. 277.

Ссылки

• Matrioshka Micronode. Orion's Arm. Архивировано из первоисточника 18 мая 2012. Проверено 28 августа 2009.

• Sandberg, A The Physics of Information Processing Superobjects: Daily Life Among the Jupiter Brains (22 Dec. 1999). Архивировано из первоисточника 18 мая 2012.