Сингулярность: точка, где законы теряют силу

Черная дыра и искусственный интеллект кажутся абсолютно разными явлениями. Однако и астрофизики, и футурологи используют одно понятие для описания момента полной непредсказуемости — сингулярность. Это точка, за которой прогнозы и известные законы перестают работать.
Автор Наука Mail
Главное
Что это такое
Технологическая сингулярность
Сингулярность в философии
Вопросы и ответы
Главное
Что это такое
Технологическая сингулярность
Сингулярность в философии
Вопросы и ответы
Еще
Художественная визуализация сингулярности
Художественная визуализация сингулярностиИсточник: Shutterstock

Горизонт событий черной дыры скрывает область, где материя сжимается в точку. В то же время достижения в области искусственного интеллекта порождают теории о моменте, когда машины превзойдут создателей. Оба сценария описывают сингулярность — границу предсказуемости. Это концепция, которая бросает вызов пониманию мира на фундаментальном уровне.

Главное о сингулярности

Понятие сингулярности описывает пределы прогностической способности. Прежде чем погрузиться в детали, обозначим ключевые идеи, которые будут раскрыты в статье.

  • Космологическая сингулярность — гипотетическое состояние Вселенной в начальный момент Большого взрыва. Все известные физические законы в этой точке теряют применимость.
  • Технологическая сингулярность — гипотеза футурологов. Она предполагает появление интеллекта, превосходящего человеческий. Этот интеллект способен к самосовершенствованию без внешней помощи и с непредсказуемыми последствиями.
  • Суть философского подхода — в анализе принципиальных разрывов в системе познания. Сингулярность здесь — это событие, после которого старые правила перестают работать. Прошлый опыт становится бесполезным для предсказания будущего. Такой перелом называют «эпистемологическим разрывом» — ситуацией, когда привычная картина мира радикально меняется.
  • Современные дискуссии о технологической сингулярности сместились с абстрактных прогнозов на конкретные проблемы. Ученые исследуют алгоритмическую согласованность и механизмы обеспечения безопасности проактивного ИИ.

Что такое сингулярность во Вселенной и космосе

В астрофизике сингулярность — это не теория будущего. Концепция представляет собой конкретный математический результат, следующий из уравнений общей теории относительности Эйнштейна. Когда математика выдает бесконечность в описании физического объекта, это означает границу применимости самой теории.

Релятивистские уравнения (то есть основанные на теории относительности Эйнштейна) предсказывают два типа сингулярностей. Первый тип относится к началу существования нашей Вселенной. Согласно модели Большого взрыва, вся материя была сжата в бесконечно плотную и горячую точку. У пространства и времени не было известной нам структуры. Эту начальную точку называют космологической сингулярностью.

Художественная визуализация сингулярности в космосе
Художественное представление космической сингулярностиИсточник: spacegid.com

Сингулярности внутри черных дыр

Второй тип сингулярности находится в центрах черных дыр. Теорема Роджера Пенроуза, за которую ученый получил Нобелевскую премию в 2020 году, математически доказывает: при образовании черной дыры гравитационный коллапс должен завершиться рождением сингулярности. В этом состоянии вещество сжимается до точки с бесконечной плотностью. Общая теория относительности предсказывает, что внутри черной дыры сингулярность неизбежна.

Важно понимать, что «бесконечность» в физике часто сигнализирует о неполноте теории. Общая теория относительности не работает в таких экстремальных условиях. Ученые пытаются создать теорию квантовой гравитации, которая смогла бы описать, что происходит в точке сингулярности на самом деле.

Визуализация сингулярности внутри черной дыры
Сингулярность внутри черной дырыИсточник: Wikipedia

Петлевая квантовая гравитация и новые модели

Работы по поиску теории, способной заменить или дополнить общую теорию относительности в экстремальных условиях, активно ведутся в рамках исследований петлевой квантовой гравитации. Основное направление этих работ — устранение проблемы бесконечной плотности.

Теория предлагает альтернативу классической сингулярности. Согласно ей, пространство ― время имеет дискретную структуру. Оно состоит из мельчайших ячеек. Квантовая природа этих структур предотвращает коллапс вещества в точку с бесконечной плотностью. Модель предлагает заменить сингулярность на область экстремальной, но конечной плотности.

Другие концепции, такие как теория струн, предлагают варианты решения этой проблемы. Физики надеются, что будущие наблюдения за черными дырами помогут проверить эти гипотезы.

Теория технологической сингулярности

Концепция технологической сингулярности совершила прыжок из математики в футурологию. Идея ускоряющегося прогресса имеет долгую историю. Американский математик Джон фон Нейман еще в 1950-х годах использовал термин «сингулярность» в беседах со Станиславом Уламом. Он применял его к технологическому прогрессу, который создает «видимость приближения к некоторой существенной необычности в истории человечества»

Термин популяризировал писатель-фантаст Вернор Виндж в эссе 1993 года «Грядущая технологическая сингулярность». Затем теорию развил Рэй Курцвейл, известный футуролог и по совместительству технический директор Google.

В новой книге «Сингулярность ближе», выпущенной в 2024 году, Курцвейл подтверждает предыдущие прогнозы и рассматривает сингулярность как точку, в которой технический прогресс настолько ускорится, что станет недоступным человеческому пониманию. Курцвейл по-прежнему ожидает появления искусственного интеллекта человеческого уровня к 2029 году и наступления сингулярности к 2045-му.

Человекоподобный робот как отражение технологической сингулярности
Технологическая сингулярностьИсточник: www.securitylab.ru

Как это будет выглядеть на практике. Инженеры создают искусственный интеллект, равный человеческому. Этот ИИ входит в цикл взрывоподобного рекурсивного самосовершенствования. За короткое время рождается мощный сверхразум, чьи возможности и цели человек не в состоянии понять.

Многие ученые относятся к этой концепции скептически. Критики указывают, что технологический рост часто следует S-образной кривой, выходя на плато, а не ускоряясь до бесконечности. Они утверждают, что экспоненциальный рост неизбежно упрется в физические ограничения или сложность создания алгоритмов, превосходящих человеческий интеллект.

Критика гипотезы

Критики указывают на фундаментальные проблемы этой гипотезы:

  • Физические ограничения. Законодательство ЕС уже сейчас регулирует энергопотребление центров обработки данных. Их развитие упирается в физические лимиты и экономическую целесообразность. Закон Мура, который предсказывал экспоненциальный рост вычислительных мощностей, уже сталкивается с квантово-физическими барьерами.
  • Отсутствие единого определения интеллекта. Нет консенсуса, чтобы измерить «превосходство» машины. Современные системы ИИ демонстрируют высокую эффективность в узких задачах. Но им не хватает обобщенного понимания мира, присущего даже ребенку. Они остаются сложными статистическими моделями, а не сознательными существами.
  • Проблема мотивации. Идея, что сверхразум самостоятельно разовьет собственные цели, противоречит современной архитектуре ИИ. Эти системы оптимизируют конкретную функцию цели, заданную человеком. Без четко прописанной цели у них нет внутреннего стимула для самосовершенствования.

Современные исследования: смещение фокуса

Актуальные исследования 2020-х годов ушли от споров о моменте наступления сингулярности. Ученые концентрируются на смежных практических проблемах. Например, как обеспечить «алгоритмическую согласованность» — чтобы цели сложной системы ИИ оставались безопасными для человека на всех этапах ее развития. Эту область изучают в ведущих научных центрах — например, в МГУ или Институте будущего человечества в Оксфорде.

Доклад ОЭСР (Организация экономического сотрудничества и развития) The impact of Artificial Intelligence on productivity, distribution and growth 2024 года показывает, что внедрение ИИ повышает производительность, но не носит характера взрывного роста.

Прогресс остается постепенным и управляемым. Нет данных, что существующие системы способны самостоятельно и многократно улучшать себя без участия человека. Исследования не фиксируют случаев, когда ИИ смог бы создать следующую, более совершенную версию себя, которая, в свою очередь, разработала бы еще более продвинутую систему. Исследователи теперь чаще говорят не о сингулярности, а о проблеме управления продвинутыми системами ИИ.

Суть сингулярности в философии

Философы рассматривают сингулярность как эпистемологический разрыв — то есть событие, которое радикально меняет саму систему познания. После него старые модели и метафоры перестают работать. Реальность после сингулярности нельзя описать языком, который существовал до нее.

История знает подобные события. Изобретение книгопечатания или промышленная революция стали сингулярностями для своих современников. Они породили новые социальные структуры, которые невозможно было предсказать из реалий феодального общества. Крестьянин XV века не мог осмыслить концепцию прав человека или глобальной экономики.

Визуализация сингулярности в философии — человек и мироздание
Сингулярность в философииИсточник: teletype.in

Сингулярность как исторический феномен

Философский взгляд лишает технологическую сингулярность ореола мистики. Она становится не магическим скачком, а крайней формой ускорения исторических процессов. Вопрос не в том, появится ли «бог из машины», а в том, сможем ли мы как вид адаптироваться к темпам изменений, которые сами же и создаем.

Некоторые мыслители, такие как немецкий философ Клаус Шваб, говорят о «Четвертой промышленной революции». Она характеризуется слиянием технологий, стирающих границы между физической, цифровой и биологической сферами. Эта революция может создать условия для своеобразной сингулярности в социальном и экономическом укладе.

Эпистемологический барьер

Главный философский вызов сингулярности — проблема предсказания. Мы пытаемся использовать наш текущий, досингулярный разум, чтобы представить постсингулярный мир.

Это напоминает попытку шимпанзе понять квантовую механику. Наш когнитивный аппарат может быть принципиально не приспособлен для такого прогноза. Поэтому любые сценарии будущего после гипотетической сингулярности остаются спекуляциями, основанными на человеческой логике и страхах.

Вопросы и ответы

Чем сингулярность черной дыры отличается от технологической?

Космологическая сингулярность — это следствие из физических теорий, описывающее состояние материи. Технологическая сингулярность — гипотетическое социотехническое событие, основанное на экстраполяции текущих трендов. Их объединяет лишь идея непредсказуемости.

Существуют ли объективные индикаторы, позволяющие отслеживать приближение технологической сингулярности?

Наука предлагает конкретные метрики вместо спекуляций. Исследователи следят за темпами роста вычислительной мощности, измеряемой в операциях с плавающей запятой в секунду (FLOP/s), и их стоимостью. Другой ключевой показатель — автономность систем: способность ИИ самостоятельно ставить и корректировать подцели без вмешательства человека. Третий индикатор — глубина воздействия на экономику и научные открытия.

Пока что ни один из этих параметров не демонстрирует гиперэкспоненциального (то есть стремительного) роста, характерного для предсингулярной фазы. Рост производительности за счет ИИ остается линейным и управляемым. Единого «сингулярнометра» не существует, но совокупность указанных данных позволяет давать взвешенные прогнозы.

Существует ли сингулярность в других науках, кроме физики?

Да, аналоги этого понятия используются в математике. Там сингулярность — это точка, где функция ведет себя некорректно. Например, ее значение стремится к бесконечности, или график в этой точке не имеет четкой касательной (становится «острым» или изломанным). Это соответствует общему смыслу понятия — точка разрыва, где обычные правила не действуют.