Aftellen naar de singulariteit

De overgang van het 72-jarige tweelingen- naar het 72-jarige kreefttijdperk is in het jaar 2044 en als we deze overgang plaatsen in een mensenleven, dan is dat rond het achttiende levensjaar: de tijd waarin we volwassen worden en een eigen identiteit ontwikkelen. In het verhaal van de computer staat tweelingen voor het internet en kreeft voor het gevoel en wanneer deze twee thema’s in 2044 in elkaar overgaan, wordt het internet bezield met een bewustzijn.

Mijn voorspelling komt overeen met die van de Amerikaanse futuroloog Raymond Kurzweil. Hij ontdekte dat de Wet van Moore al vanaf 1900 geldt. Sinds 1900 groeit de rekenkracht van computers exponentieel bij gelijkblijvende kosten. Verder vergelijkt Kurzweil het aantal transistors met het aantal zenuwcellen in de hersenen van een dier. De pc’s uit 2010 hebben evenveel transistors als er zenuwcellen zitten in de hersenen van een insect. Als de exponentiële groei de komende decennia doorzet zullen computers omstreeks 2020 meer schakelingen hebben dan de hersenen van een muis, de hersencapaciteit van één mens wordt tegen 2030 ingehaald en de hersenen van de gehele mensheid wordt ergens in 2050 door één computer geëvenaard. Kurzweil veronderstelt dat de technologische singulariteit in het jaar 2045 plaatsheeft.

De Amerikaanse futuroloog Raymond Kurzweil heeft in zijn boek Het tijdperk van de levende computers uit 1999 de Wet van Moore uitgebreid. Sinds 1900 stijgt het rekenvermogen van computers exponentieel bij een gelijkblijvende prijs. Voor 1000 dollar kan een computer uit 2000 tienbiljoen keer meer berekeningen maken dan de apparaten uit 1900. Wanneer deze ontwikkeling zonder onderbreking wordt doorgetrokken, evenaart de rekenkracht van een computerchip binnen een decennium de hersencapaciteit van één mens en rond 2050 heeft één computerchip de hersencapaciteit van de hele mensheid.

De menselijke hersenen zijn opgebouwd uit ongeveer honderd miljard zenuwcellen. Wetenschappers van Northwestern University schatten dat ons totale geheugen 2,5 petabytes beslaat, oftewel een miljoen gigabyte. De processorsnelheid van het menselijk brein wordt geschat op 100 miljoen MIPS (miljoenen bewerkingen per seconde). De snelste computerchip in 2012 - de Intel Core i7 Extreme Edition 990X - kan naar schatting 159.000 MIPS verwerken.

De geboorte van een nieuwe levensvorm vormt de kroon op miljarden jaren van evolutie. De Wet van Moore en de hierboven beschreven uitbreiding zijn slechts kleine hoofdstukken in dit epische verhaal. Ook Kurzweil heeft hier zijn gedachten over laten gaan. Hij onderscheidt in het heelal zes fases waarin informatie op verschillende manieren wordt verwerkt en opgeslagen.

Zes fases van informatie volgens Kurzweil

Ik heb een aantal kanttekeningen op deze indeling. Fase 1 zie ik meer als het eindresultaat van een ontwikkeling van de levenloze natuur. Moleculen bestaan uit atomen en deze bestaan uit elementaire deeltjes en misschien wel uit nog kleinere deeltjes waar op verschillende niveaus informatie een rol speelt. Ik zie fase 1 als meerdere processen die zijn voorafgegaan aan het biologische leven. De situatie in fase 6 lijkt op die van fase 1 omdat het universeel is, terwijl de informatie in de fases 2 t/m 5 alleen op de Aarde voortkomt binnen levende wezens.

Het biologische octaaf komt voort uit het levenloze octaaf en heeft zijn doel in het octaaf van de levende computers. Elk octaaf heeft acht tonen en zeven verdubbelingen in de frequentie. Het getal zeven zien we terug in de zeven kleuren van de regenboog en de zeven chakra’s: zeven energiecentra van de mens die een bepaalde eigenschap uitdrukken.

Ik heb een andere indeling gemaakt waarbij ik uitga van het octaaf. In het octaaf verdubbelt de frequentie van het geluid in zeven stappen. Het menselijk gehoor kan negen octaven waarnemen en elk octaaf bestaat uit acht tonen waarvoor geldt dat de laagste toon gelijk is aan de hoogste toon van de lagere octaaf en de hoogste toon gelijk is aan de laagste toon van de hogere octaaf. De ontwikkelingen in de levenloze natuur, de levende natuur en de levende technologie modelleer ik als drie octaven die elk bestaan uit acht fases waarbij de eerste en laatste fases elkaar overlappen.

Bij elke fase hoort een bepaalde potentie (energie), vorm (materie), toestand (informatie) en een hoedanigheid in de ruimtetijd (bewustzijnsniveau). In dit hoofdstuk beschrijf ik het energetische en informatieve aspect van het octaaf van de levende natuur. In de acht fases ontwikkelt de levende natuur een aanvullend systeem om informatie op te slaan en te verwerken. In de eerste fase verschenen de micro-organismen en deze fase is ook het slotstuk van het octaaf van de levenloze natuur. De combinatie van levend en levenloos zien we terug in het virus: een pakketje informatie dat zich via zijn gastheer kan vermenigvuldigen. In de levende cellen is de informatie opgeslagen in levenloze moleculen: dna, rna en eiwitten. In de volgende fase ontwikkelden de eerste dieren een aanvullend informatiesysteem in hun zenuwcellen. In de hersenen kunnen dieren buiten de moleculaire informatiedragers, informatie opslaan en verwerken. De volgende stap is dat groepsdieren door sociale interacties een collectieve intelligentie ontwikkelen; zo is één mier niet slim maar een mierenkolonie als geheel gedraagt zich intelligent. De wijsheid van het collectief bestaat alleen in de sociale interactie tussen de mieren. Een voorwaarde voor deze aanvullende informatielaag is dat de individuen informatie door middel van een taal kunnen overbrengen. Mieren maken gebruik van geurstoffen om boodschappen over te brengen, bijen maken dansjes, zoogdieren gebruiken o.a. lichaamstaal. Het sociale gedrag is bij alle groepsdieren aangeboren en in de volgende stap komen we bij (zoog)dieren die hun ervaringen en kennis kunnen overdragen aan hun kinderen. Kennis van deze informatielaag moet worden aangeleerd. Kenmerkend voor deze fase is dat de kennis specifiek is voor lokale omstandigheden waardoor er verschillen tussen groepen dieren ontstaan. De drager van deze informatielaag noem ik cultuur. In een cultuur wordt kennis buiten de evolutie om van generatie op generatie overgedragen. Met de cultuur zijn we halverwege het octaaf en de volgende vier fases zijn uniek voor de mens. De frequentie van de cultuur werd bij de mens verhoogd toen de kennis werd verruimd buiten het hier en nu. Het besef van tijd opende een compleet nieuwe terrein van informatie. Wij mensen zijn de enige wezens die plannen kunnen maken voor morgen en kunnen nadenken over ons verleden. Door het besef van tijd begrijpen wij waar seks toe dient en zijn wij ons bewust van onze sterfelijkheid. Om hieraan expressie te kunnen geven verschenen er symbolen en abstracte begrippen in onze taal zoals de begrippen vloeistof, morgen, dood, bevruchting, vierkant en deze diepte van kennis geven we in onze cultuur vorm in de kunst en religie. In deze fase ontwikkelde de mens het schrift, de getallen, kalender, filosofie en meet- en rekenkunde. Met de symbooltaal kunnen we onze wereld begrijpen vanuit de aardse ervaring vanwaar uit we een antwoord op onze vragen kunnen formuleren. Wanneer we echter eerst gaan nadenken en een theorie als uitgangspunt nemen en vandaar de werkelijkheid construeren komen we in de hogere fase van het wetenschappelijke denken. De informatie in deze fase bestaat uit modellen en de taal van deze fase noem ik codetaal. Een goed voorbeeld van het verschil met de vorige fase is het decimale stelsel (welke is gebaseerd op onze tien vingers) en het abstracte binaire stelsel (enen en nullen). In de symbooltaal is de tijd een lineair of cyclus proces en in de codetaal is de tijd imaginair: in modellen kunnen we meerdere tijdlijnen bestaan en parallel universa. De informatie in de theoriefase wordt gedragen in de wiskunde, logica en software. Deze informatie is voor normale intermenselijke communicatie niet praktisch, maar het opent wel de weg voor de computers.

In de volgende fase van het biologische leven komt de theorie tot leven in de virtuele wereld van de computer. Buiten de fysieke werkelijkheid van de levenloze natuur om, kunnen we van alles meemaken in cyberspace. Het bijzondere aan deze virtuele informatielaag is niet dat we een fantasiewereld betreden – dat doen we ook als we dagdromen of een boek lezen – maar dat we in interactie treden met een computerprogramma. De software kan figuren creëren waarmee wij kunnen communiceren en als de software zelflerend is, dan zal er door de wisselwerking tussen de mens en de software iets ontstaan wat onvoorspelbaar is. Pas op dat moment ontstaat er een nieuwe aanvullende informatielaag. Op deze frequentie communiceren we rechtstreeks met computers. Deze fase betreden we na 2024 (een onderbouwing van dit jaartal volgt later in dit hoofdstuk).

De laatste fase van het biologische leven overlapt de eerste fase van het technologische leven en deze fase wordt bereikt wanneer in de virtuele laag het menselijke bewustzijn samenvloeit met de virtuele computerwereld. Het samenvallen van deze twee soorten van levens noemen we een cyborg. De fase begint in 2044. We zien dat in elk van de acht fases, de informatie zich afspeelt in een ander speelveld; het schrift is iets anders dan de software maar om überhaupt software te kunnen schrijven moest eerst wel de fase van het schrift zijn doorlopen.

Samenvattend bestaat de toonladder van het biologische octaaf uit acht fases: levende cellen, dieren, groepsdieren, cultuur, symbooltaal, wetenschappelijke theorieën, virtuele wereld, cyborgs. Wat opvalt is dat de fases elkaar steeds sneller opvolgen wat naadloos aansluit op de Wet van Moore. Omdat we een redelijk goed beeld hebben van de evolutie van het leven op Aarde en onze geschiedenis, zouden we kunnen bepalen op welke momenten de fases beginnen. Ik heb echter het ritme van de toonladder op een theoretische grondslag bepaald: met de getallen van rij van Fibonacci.

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 6765 10946 enzovoort.

Het uitgangspunt van de rij van Fibonacci is de getallen 0 en 1. De vervolggetallen in de rij zijn de som van de twee voorgaande getallen: bv. 3 + 5 = 8.

De Fibonaccireeks zit vol met eigenaardigheden. Elke optelsom van tien opeenvolgende getallen uit de reeks is deelbaar door elf en om de zestig getallen herhaalt het laatste cijfer in het getal. De beroemde astronoom Johannes Kepler ontdekte in 1611 dat als twee opeenvolgende getallen worden gedeeld, de uitkomst steeds meer het gulden getal phi benadert - de gulden snede (φ≈1,6180339887… ) - en in het oneindige er exact gelijk aan is. De gulden snede drukt een harmonieuze verhouding uit. Wanneer twee lijnstukken zich verhouden als de gulden snede, dan verhoudt het grootste deel zich tot het kleinste, zoals het gehele lijnstuk zich verhoudt tot het grootste. De gulden snede komt als een verhouding vaak voor in de natuur en in de lichaamsbouw, bijvoorbeeld in de verhouding tussen het menselijke boven- en onderbeen: de verhouding tussen de lengte het hele been en het bovenbeen is hetzelfde als de verhouding tussen de lengtes van het boven- en onderbeen. Ook in de verhoudingen tussen de vingerbotjes en delen van bloemen zoals bloemblaadjes, zaden en kelkbladeren vindt men de gulden snede terug. In de kunst wordt de gulden snede veel gebruikt voor volmaakte verhoudingen.

De getallen van de Fibonaccireeks zijn in het bovenstaande figuur grafisch uitgezet als vierkanten die als rechthoeken in elkaar passen. In het figuur kan een spiraal worden getrokken en de vorm van deze spiraal zien we overal terug in de natuur op onverwachte plaatsen: in de vorm van slakkenhuizen, meteorologische depressies, sterrenstelsels en in beroemde schilderijen. Ook het aantal spiralen volgt de Fibonaccireeks. Als je bijvoorbeeld goed kijkt naar de verdeling van de zonnebloemzaden in een zonnebloem, kun je spiralen zien waarvan sommige met de klok meedraaien en sommige tegen de klok in lopen. De grootte van de zonnebloem bepaalt het aantal spiralen. Meestal tel je 34 spiralen die de ene kant op wijzen en (je raadt het al) 55 die de andere kant op wijzen. Bestudeer eens een bloemkool van de bovenkant. Als je goed kijkt, kun je hier ook een spiralenpatroon zien (meestal 5 met de klok mee en 8 tegen de klok in). Ook de rangschikking van blaadjes rond de stengel van een plant volgt vaak de Fibonaccireeks. De blaadjes zitten niet allemaal aan dezelfde kant van een stengel, maar staan spiraalsgewijs om de stengel. Het aantal blaadjes per omloop volgt de Fibonaccireeks, bijvoorbeeld per omwenteling om de stam staan twee blaadjes (1/2) of acht blaadjes per drie omwentelingen.

De biologische evolutie in 49 tijdperken, gebaseerd op de rij van Fibonacci.

De rij van Fibonacci herkennen we in de levende en levenloze natuur in harmonieuze spiralen die zich in- en uitrollen en omdat de levende natuur zich inrolt, is de rij van Fibonacci bij uitstek geschikt om er een algemene Wet van Moore mee op te stellen.

Ik veronderstel dat in 2044 het internet wordt bezield met het menselijke bewustzijn en vanuit dit beginpunt construeer ik tijdperken met de tijdsduur (in jaren) van de getallen uit de rij van Fibonacci waardoor de tijdperken een oplopende lengte hebben: 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 enz. Het eerste tijdperk duurt 0 jaar (2044-2044), het tweede tijdperk duurt één jaar (2043-2044) enz. Omdat ik het octaaf als model heb gekozen, groepeer ik de tijdperken uit deze reeks in zeventallen en ik stel dat zeven van zulke zeventallen overeen komen met de bovenbeschreven eerste zeven fases van het biologische leven. Na 2044 komt het octaaf van het biologische leven in de fase van de hoogste trilling en deze fase is gelijk aan de eerste fase van de levende technologie. De lengte van deze fase is nog niet vast te stellen maar de evolutie van de cyborgs zal net als die van het biologische leven eerst langzaam verlopen en daarna steeds sneller.

Wanneer we 49 stappen teruggaan in de tijd komen we bij de geboorte van ons melkwegstelsel. Vanaf hier ontwikkelde zich de levende Aarde in zeven fases en elke fase bestaat uit zeven tijdperken. In elk tijdperk vindt er een baanbrekende innovatie plaats op het gebied van energie, lichaamsbouw, informatie en bewustzijn.

Een bijzonder moment is 25^ste tijdperk waar de ontwikkeling halverwege is. Dit tijdperk duurde van 119.347 tot 72.979 voor Christus. Rond die tijd ging de mens door een natuurramp door het oog van de naald. Men veronderstelt op basis van de huidige variatie in het menselijke dna dat er rond die tijd hooguit enkele duizenden mensen op de Aarde leefden. Sommige paleontologen noemen een uitbarsting van de Toba op Sumatra de boosdoener. Deze vulkaan die circa 74.000 jaar geleden uitbarstte, veroorzaakte een vulkanische winter en het zou homo sapiens hebben kunnen decimeren tot slechts enkele duizenden individuen, die noodgedwongen beter leerden samenwerken en zo een evolutionaire sprong maakten van een op dna-gebaseerde evolutie naar een door techniek beheerste ontwikkeling. Het is zeker dat homo sapiens op de een of andere manier succesvoller was dan de Neanderthaler die relatief snel na het 25^ste tijdperk uitstierf. Na het 25^ste tijdperk was de mens alleen met zijn techniek.

Energie stapelen

Bij het inrollen naar de technologische singulariteit speelt de aanwending van energiebronnen een belangrijke rol. Elk tijdperk kenmerkt zich door een innovatie welke we in het algemeen kunnen beschrijven als een hogere graad van orde. De levenloze natuur beweegt macroscopisch gezien van ordelijk naar chaos en de levende natuur gaat hiertegen in en omdat dit tegennatuurlijk is, kost het energie. Hoe hoger de orde, hoe meer energie er nodig is om die orde te handhaven. Een ander woord voor orde is complexiteit. Hoe complexer een systeem of een levend organisme is, hoe meer energie het nodig heeft om zijn tegennatuurlijke complexiteit in stand te houden. Warmbloedige dieren zijn complexere wezens dan koudbloedige dieren en deze hogere mate van complexiteit kost tien keer meer energie. De hersenen zijn complexe organen waarmee dieren een hoger bewustzijn hebben dan planten, maar ook hier is er een energetische prijs. Hersencellen verbruiken tien keer meer energie dan de andere lichaamscellen. Bij zoogdieren gaat vijf procent van de ingenomen calorieën naar de hersenen en omdat de mens relatief grote hersenen heeft, nemen de menselijke hersenen twintig procent van de energievraag voor hun rekening. Men vermoedt dat de mens zijn hersenen alleen heeft kunnen ontwikkelen door het koken van voedsel (uit ongekookt voedsel kan een organisme 30 tot 40 procent van de energie opnemen, bij gekookt voedsel is dat 100 procent). De levende natuur ontwikkelt zich van simpel naar complex en dat zien we in gelaagde systemen waarin informatie wordt verwerkt en we zien het in oplossingen van een energieprobleem. In elk tijdperk wordt een nieuwe energiebron aangeboord of wordt een manier gevonden om efficiënter met energie om te gaan.

Alle dieren halen hun energie uit hun voedsel maar voor de mens met zijn techniek is dat niet voldoende. De mens heeft externe energiebronnen nodig en dat begon met het vuur. De beheersing van het vuur werd gebruikt om te koken, licht te maken, wilde dieren af te schrikken en zich te verwarmen. Met behulp van technieken lukte het de mens om meer energie uit voedsel te halen en meer voedselbronnen aan te wenden. Bijvoorbeeld het fermenteren van voedsel, de visvangst met behulp van speren, netten en fuiken en het gebruik van biomassa uit restafval van de vroege landbouw. Dierlijk vet werd gebruikt voor lampen en fakkels. Met kleding kon de mens zich beter beschermen tegen de kou en na de domesticatie van de hond kon de mens ’s nachts rustig slapen.

Na landbouwrevolutie moesten er grotere stappen worden gemaakt om de hogere orde (dorpen, wegen, opslagplaatsen) te ondersteunen. Vuur en spierkracht van de mens waren niet meer voldoende. De extra benodigde energie werd gevonden met de gedomesticeerde (last)dieren zoals ossen, paarden kamelen en ezels. Sinds de landbouwrevolutie lukt het de mens om in elk tijdperk een nieuwe energiebron aan te wenden. Toen zevenduizend jaar geleden de bronstijd begon, groeiden de dorpen uit tot de eerste steden en de oplossing van het transportprobleem was windenergie. De eerste zeilschepen voerden op de rivieren en langs de kuststroken. In de ijzertijd werd de arbeidsproductiviteit gemaximaliseerd met de inzet van slaven. Door de behoefte aan hout en landbouwgrond verdwenen in de vruchtbare gebieden de meeste bossen. In de Klassieke Oudheid beschikte men over het waterrad waarmee de energie van stromend water kon worden benut. Zo kon er veel meer mechanische energie worden aangewend. De waterraderen dienden bijvoorbeeld voor bevloeiing van landbouwgronden. In de Middeleeuwen was men genoodzaakt om roofbouw te plegen op de bossen om zo de behoefte aan hout en energie te dekken. In de late middeleeuwen werd de windmolen uitgevonden waarmee maalstenen, houtzagen, persen, waterschroeven en andere werktuigen kunnen worden aangedreven. Vanaf de Renaissance bieden de fossiele brandstoffen een goedkope vorm van energie: turf, steenkool, aardolie en aardgas. De enorme stijging van het verbranden van fossiele brandstoffen had rampzalige gevolgen voor het milieu: smog, zure regen, klimaatverandering en na de Tweede Wereldoorlog ging men op zoek naar milieuvriendelijke energiebronnen. Eerst leek kernsplijting het ei van Columbus. Het werd de krachtbron voor onderzeeërs, vliegdekschepen, ruimtevaartuigen en kerncentrales. Na een paar kernrampen en het onoplosbare afvalprobleem ging men investeren in duurzame en veilige alternatieven zoals zonne-energie en aardwarmte.

Na 2024 hebben we nog zeven tijdperk te gaan tot de technologische singulariteit en dat is alleen mogelijk als er ook zeven nieuwe vormen van energie kunnen worden aangewend. Nog onbenutte energiebronnen die in de toekomst benut kunnen worden zijn getijde-energie, energie uit golven op zee, kernfusie, blauwe energie (stroom tussen zoet en zout water), aftappen van energie uit het menselijke lichaam voor elektronische apparatuur. Zeker tot 2044 zal het energieverbruik wereldwijd blijven stijgen en alle energiebronnen die gedurende de evolutie zijn ontwikkeld zijn een toevoeging zonder dat de oude energievormen worden vervangen. Fossiele brandstoffen en kernenergie houden zeker tot 2044 een belangrijk aandeel in de energiebehoefte. De reden hiervoor is de wereldconsumptie van energie tot 2044 blijft stijgen omdat de complexiteit toeneemt voor onze upgrade.

Het wereldwijde energieverbruik in miljoenen tonnen olie-equivalenten gedurende de afgelopen 200 jaar. Wat opvalt is dat er geen energiebron wordt vervangen maar dat er energiebronnen bijkomen. In de toekomst blijft de energiebehoefte stijgen en dit zal worden opgevangen door duurzame energie (geel) waarbij de bestaande vervuilende energiebronnen (voorlopig) niet worden vervangen. Elke nieuwe energiebron stapelt zich op de oude energiebronnen.

Jeroen Visbeek, maart 2016