KRYZYS ENERGETYCZNY

Jeszcze do końca tego roku zużycie energii elektrycznej przez sektor IT prawdopodobnie osiągnie poziom 20% jej globalnego zużycia. Przy okazji sektor ten emituje już więcej dwutlenku węgla niż sektor lotniczy. Prym wiodą w tym oczywiście popularne narzędzia sztucznej inteligencji, które potrzebują znacznie więcej mocy obliczeniowej i pamięci masowej.

Aktywny Chat GPT zużywa 10 razy więcej energii niż zwykłe zapytania w Google. Nie od dzisiaj technologie są coraz większym generatorem zapotrzebowania energetycznego. Kombinujemy więc co robić, żeby uzyskiwać jak najtańszą energię lub ograniczać jej zużycie. Na tym tle nasza biologiczna inteligencja jest dosyć ekonomiczna.

Generatywny model językowy zużywa o sześć rzędów wielkości więcej energii niż ludzki mózg, nie mówiąc już o tym ile pochłania jego wytrenowanie. A gdyby tak wykorzystać materiał biologiczny do budowy inteligentnych obwodów? Brzmi jak science fiction, ale to już się dzieje. Pierwsze takie biokomputery wykorzystywały do obliczeń reakcje chemiczne zachodzące między cząsteczkami DNA.

Dzisiaj wykorzystuje się też organoidy mózgowe czyli zbitki neuronów wyhodowane z komórek macierzystych. W Szwajcarii szesnaście takich "minimózgów" umieszczono na matrycach i połączono elektrodami. Układy składające się z żywych neuronów pochłaniają miliony razy mniej energii niż tradycyjna elektronika, problemem jest jednak utrzymanie ich przy życiu.

Jak dotąd dostarczając komórkom specjalnymi kanalikami wodę, tlen i substancje odżywcze, oraz zapewniając odpowiednią temperaturę, udawało się to tylko przez 100 dni. Potem można wymienić martwe neurony na nowe, ale niestety system traci pamięć... Trenuje się je przy pomocy naszego ulubionego neuroprzekaźnika - dopaminy. Gdy wykonują swoje zadania poprawnie dostają strumień tej substancji chemicznej w nagrodę.

Jak dotąd nie nauczono tego sprzętu zbyt wiele poza grą w prymitywną symulację ping-ponga. Niemniej jest to obiecujący kierunek rozwoju. Kto wie czy w przyszłości nie okaże się większym przełomem niż komputery kwantowe? Z uwagi na zastosowanie ludzkiego materiału budzi co prawda kontrowersje etyczne, ale zwolennicy tradycyjnej etyki zostaną z tego darwinowskiego wyścigu po prostu wyeliminowani.

Czemu jednak nasze mózgi są wydajniejsze od syntetycznej elektroniki? W procesie swej ewolucji musiały kierować się tak zwaną ZASADĄ WOLNEJ ENERGII. Jest to cecha zasadnicza samoorganizujących się systemów przetwarzania informacji. Mózg nie jest podłączony do sieci dystrybucji energii elektrycznej, lecz do ciała i jego podstawowym zadaniem jest regulowanie procesów w tym ciele zachodzących.

A to wymusza na nim kreatywne rozwiązania. System zmuszony do nieustannej oszczędności energii stara się przewidywać przyszłość tak, żeby nie zostać przez nią niemile zaskoczonym. Przewidywania te nieustannie porównuje z danymi pochodzącymi ze zmysłów. Gdy zachodzi dysonans mamy dwa wyjścia - możemy zmienić swoje prognozy lub podjąć działania by zmienić rzeczywistość. Wkraczamy tu na grząski teren matematyki, statystyki i twierdzenia Bayesa.

Nasz mózg posługuje się tą metodą, żeby za realniejsze uznawać zdarzenie które zachodzi częściej. Wieść to może jednak do błędnych wniosków, gdyż mózg musi przyjąć najbardziej prawdopodobną możliwość a priori, na podstawie obecnego stanu wiedzy. Tak zwana funkcja wiarygodności określa wiarygodność tej hipotezy w obliczu posiadanych danych. Mózg korzysta więc z tego czego się nauczył. Odstępstwa od "normy" pociągają za sobą wytężoną pracę i koszty energetyczne.

Dlatego nieprzewidywalność bywa tak stresująca. Paradoksalnie jednak przewidywalność bywa nudna. Ale to tylko pozorna sprzeczność. Lubimy nowe informacje ponieważ pozwalają nam one aktualizować wewnętrzny model świata, a zatem minimalizować negatywne zaskoczenie. Szukamy więc "nowości" na drodze aktywnej inferencji - modele doskonalą swoją wydajność zmieniając konfigurację mózgu dzięki nowym aktywnościom i doświadczeniom.

Mózg musi tak organizować siebie i wpływać na otoczenie, aby między stanami wewnętrznymi i zewnętrznymi zachodziła harmonia. Wymaga to kodowania predykcyjnego - ciągłego usuwania rozbieżności między danymi docierającymi a przewidywaniami. Mózg ciągle halucynuje, lecz porównuje swoje halucynacje z danymi zmysłowymi, aby odfiltrować "perełki" od "szumu tła".

Kiedy jedno mu się z drugim pomiesza możemy ześwirować...  Ale mniejsza z tym - chodzi o zachowanie równowagi. Wszechświat podlega entropii, a oazami stabilności w tym oceanie chaosu są organizmy żywe. Imperatywem życia jest walka z entropią, a więc chaosem i nieprzewidywalną losowością, po to aby chronić tymczasową spójność białkowej struktury.

Organizmy zbierają dane sensoryczne, żeby sprawniej działać przeciw losowości środowiska i pozostawać w określonym przez swoją strukturę stanie. Kiedy wyciągniemy kopyta nieskoordynowane molekuły natychmiast pogrążą się w entropii i rozpadną jak domek z kart. Z tego punktu widzenia możemy postrzegać mózg jako organ zarządzający allostazą - przewidujący i zaspokajający już zawczasu potrzeby energetyczne organizmu.

Nie da się przecież zaprzeczyć, że wydajność energetyczna jest kluczowa dla przetrwania. Jesteśmy maszynami które ciągle szukają paliwa... Mózg decyduje więc jak najefektywniej zdobywać zasoby energetyczne, oraz jak najlepiej je pożytkować. Pamięć wykształciła się po to, żeby na postawie przeszłości jak najlepiej przewidywać przyszłość. Na podstawie naszej ponurej historii przypuszczać możemy, że jesteśmy dość paskudnym i wrednym gatunkiem.

A zatem jeśli istnieje ryzyko nieetycznego i makiawelicznego zastosowania sztucznej inteligencji to możemy być pewni, że prędzej czy później dojdzie do manipulacji na wielką skalę. Tym bardziej że przytłaczająca większość konsumentów i obywateli kompletnie nic z tego nie rozumie. Zgodnie z logiką zasady wolnej energii powinniśmy wykorzystywać energię w celu utrzymywania równowagi. Dynamicznie zmieniająca się rzeczywistość wymaga jednak ciągłej adaptacji.

A to wiedzie do przeciążenia allostatycznego czy jak kto woli wypalenia. Do tego dochodzi wyścig szczurów, przebodźcowanie i technostres. Padamy więc ze zmęczenia i szukamy ratunku w urządzeniach, które doprowadzić mogą świat do jeszcze większego kryzysu. Człowiek nie odróżnia już rzeczy ważnych od nieważnych, bo nie może już zresetować systemu.