Будущее техносферы: ближние и дальние рубежи и прогнозы

Будущее техносферы: Ближние и дальние рубежи и прогнозы

Введение. Прогнозирование технологического развития является весьма нетривиальной задачей, впервые системно сформулированной и более-менее успешно решаемой в эпоху научно-технической революции (НТР) на базе самых различных методов и инструментов. Но в эпоху информационно-компьютерной революции (ИКР), в полную силу развернувшуюся с начала 1990-х годов, процессы технологического развития приобрели особенно динамичный, преимущественно экспоненциальный, характер. Многообразие и высокая степень динамизма этих процессов актуализировали настоятельную необходимость их исследования и систематизации с целью выявления основных закономерностей, позволяющих понимать и прогнозировать их влияние на развитие техносферы. В предыдущих работах данного цикла автором было предложено решать эту задачу на базе выявления и использования системы экспоненциальных и периодических закономерностей, определяющих системодинамику развития техносферы [1-3]. Данная работа является продолжением и развитием изложенных ранее идей с целью выявления и представления тех основных системных закономерностей, которые будут определять ближнее и дальнее будущее техносферы, конкретизируя основные рубежи, их количественные характеристики в динамике и возможные сроки и условия их достижения.

Системодинамика техносферы и её будущее в контексте глобальной и космической эволюции: основные результаты комплексного исследования в данном направлении в максимально сжатом и наглядном виде представлены на рис. 1-15.

Рис. 1. Основные рубежи глобальной эволюции (концептуальная модель) и оптимальные сроки планирования и прогнозирования развития техносферы будущего

Рис. 2. Периодическая составляющая системодинамики техносферы как последовательность «вызовов-ответов» - основа для 50-летнего планирования-прогнозирования

Рис. 3. Исходное выявление и формирование закона Мура в 1960-е годы применительно к основной линии микропроцессоров фирмы Интел в настоящее трансформировалось в целую систему закономерностей роста степени интеграции для самых различных классов микропроцессоров.

Рис. 4. Экспоненциальный рост производительности компьютерных систем: темпы роста определяются фазой периодической составляющей, что должно учитываться в процессе 50-летнего планирования-прогнозирования

Рис. 5. «Информационный взрыв» продолжается: экспоненциальный рост объемов накапливаемой информации, впервые зафиксированный ещё в XIX веке и чрезвычайно актуализировавшийся в эпоху научно-технической революции (НТР), ускорился при переходе к преимущественно цифровым носителям информации в начале нового тысячелетия

Рис. 6. Устойчивый согласованный экспоненциальный рост (на 4 порядка за 20 лет, что обозначено как J4) объемов памяти всего спектра компьютерных запоминающих устройств – технологический ответ на вызовы «информационного взрыва» и его техническое обеспечение, но одновременно и пример системы закономерностей, полезной и необходимой для 5-летнего и более длительного планирования развития любых систем с памятью

Рис. 7. Устойчивый согласованный экспоненциальный рост (на 4 порядка за 20 лет, что обозначено как J4) связности глобальной информационно-компьютерной инфраструктуры, представленной различными видами компьютерной связи, что позволяет достаточно уверенно планировать и прогнозировать самые различные коммуникационные подсистемы как минимум на ближайшие десятилетия

Рис. 8. Закономерности экспоненциального роста (на 2 порядка за 20 лет, что обозначено как J2) сложности программного кода в бортовых информационно-компьютерных системах различных видов современного транспорта позволяют конкретно планировать и прогнозировать процессы интеллектуализации транспортных систем самого различного назначения

Рис. 9. «Сенсорный взрыв» - чрезвычайно быстрый экспоненциальный рост (на 12 (!) порядков за 20 лет, что обозначено как J12) насыщенности техносферы разного рода сенсорами (преимущественно в составе смартфонов и различных устройств «Интернета вещей») в начале нового тысячелетия означает ускоренное формирование развитой сенсорной составляющей техносферы будущего

Рис. 10. Современный этап развития техносферы и прогнозируемые на ближайшие столетия и тысячелетия рубежи и динамика её дальнейшего развития могут рассматриваться как органическое продолжение процессов экспоненциального развития и соответствующей пространственной экспансии «человека разумного» как вида

Рис. 11. Естественные рубежи экспансии техносферы во II-III тысячелетиях нашей эры: к началу 3-го тысячелетия освоен в основном Мегакосмос в пределах экзосферы диаметром порядка 1 миллиона километров, следующими рубежами являются Гигакосмос (диаметр сферы, включающей пояс астероидов, порядка миллиарда километров) и Теракосмос, простирающийся до дальних рубежей Солнечной системы, диаметром порядка триллиона километров

Рис. 12. Концептуальная модель периодической составляющей системодинамики техносферы III тысячелетия, сформированная на основе экстраполяции динамики II тысячелетия и предполагающая чередование периодов доминирования созидательной и поисковой активности в процессе развития. Физическим фактором такой динамики могут быть гравитационные волны, источником которых являются сверхмассивные чёрные дыры в центре галактик, вероятнее всего – наиболее близкая к нам в центре нашей галактики Млечный Путь

Рис. 13. Экспоненциальные процессы роста населения со скоростью на один порядок каждые 200 лет (J1-200) и нарастание количества компьютерных систем в техносфере на один порядок каждое десятилетие (или на 2 порядка каждые 20 лет – J2) определяют основные количественные показатели роста на рис. 12.

Рис. 14. Достаточно устойчивый (даже с учётом периодических глобальных кризисов в среднем раз в 50 лет) экспоненциальный рост энергообеспеченности техносферы на протяжении XIX-XX веков позволяет рассчитывать на поддержание аналогичных темпов и в последующие столетия, обеспечивая, в частности, формирование «Цивилизации первого типа» по шкале Кардашёва примерно через 200 лет (рис. 12) и цивилизаций второго и третьего типа к концу, соответственно, третьего и четвертого тысячелетий

Рис. 15. Динамика роста масштабов техносферы в процессе цивилизационной экспансии человечества как экстраполяция роста на протяжении предыдущих столетий позволяет надеяться на достижение «вселенских масштабов» созидательной деятельности человека уже к концу четвёртого тысячелетия, что можно рассматривать наиболее оптимистичный сценарий будущего развития техносферы

На основе анализа всей известной на сегодня совокупности информации о развитии как техносферы в целом, так и отдельных её подсистем на всём протяжении их истории, можно сделать уверенный вывод о существования целого комплекса закономерностей, объективно определяющих динамику и особенности развития технических и технологических систем как в краткосрочной, так и в дальней перспективе. При этом фактор индивидуальной гениальности и/или изобретательности имеет существенное значение, но максимально эффективно проявляет себя только в случае следования объективным закономерностям.

Важно также отметить особую значимость научно обоснованной оптимистичной перспективы, которая сама по себе может являться вдохновляющим и мобилизующим фактором, особенно, в условиях тех периодов неопределенности и нестабильности, подобных нынешнему, наступившему с середины-конца 2010-х годов, которые неизбежно приходится переживать под аккомпанемент панических утверждений и заявлений. Кроме того, в настоящее время критическая масса накопленных новых знаний и технологий настоятельно требует стратегического переосмысления цивилизационных прогнозов и целей и, соответственно, разработки новых моделей и сценариев развития.

Заключение. Система выявленных закономерностей, основные из которых наглядно представлены на рис. 1-15, позволяет не только систематизировать и объяснить динамику технического и технологического развития в прошлом, но позволяет также сформировать в достаточной степени научно обоснованный и конкретный прогноз будущего развития техносферы как в ближней, так и в дальней перспективе, с конкретными рубежами и сроками их достижения, относительно хорошо структурированный, проверяемый и открытый для аргументированного обсуждения, уточнения и развития. Естественно, в дальнейшем, исходя из реально наблюдаемой динамики процессов развития техносферы эти прогнозные предположения будут существенно уточняться и детализироваться, но уже сегодня они могут служить достаточно надёжной научной базой для планирования и конкретного прогнозирования развития как отдельных технологических систем и процессов самого различного назначения, так и техносферы в целом.

Список литературы: 1. Аноприенко А.Я. Cистемодинамика техносферы: закономерности и перспективы научно-технологического развития в контексте информационно-компьютерной революции // Доклад на XXV международной научно-технической конференции «Машиностроение и техносфера XXI века» в г. Севастополе 11 сентября 2018 г. 40 слайдов. 2. Аноприенко А.Я. Интеллектуализация техносферы в контексте универсальной эволюции // «Машиностроение и техносфера XXI века». Сборник трудов XXVI международной научно-технической конференции в г. Севастополе 23-29 сентября 2019 г. – Донецк: ДонНТУ, 2019. С. 482-486. 3. Аноприенко А.Я. Системодинамика техносферы как новое научное направление в понимании прошлого и прогнозировании будущего // «Машиностроение и техно-сфера XXI века». Сборник трудов XXVII международной научно-технической конференции в г. Севастополе 14-20 сентября 2020 г. – Донецк: ДонНТУ, 2020. С. 18-28.

Как правильно ссылаться на данную статью:

Аноприенко А.Я. Будущее техносферы: ближние и дальние рубежи и прогнозы// «Машиностроение и техносфера XXI века». Сборник трудов XXVIII международной научно-технической конференции в г. Севастополе 13-19 сентября 2021 г. – Донецк: ДонНТУ, 2021. С. 46-55.