A számítógép olyan számokat tárol memóriájában, amelyek a számításokhoz szükségesek, illetve a számítások során keletkeztek. De megőrzi azokat az algoritmusokat is, amelyek előírják (feladatunknak, egyenleteinknek megfelelően), hogy milyen matematikai műveleteket kell – és milyen sorrendben – végrehajtani, amíg meg nem születik az eredmény, amelyet valamilyen formában közöl a világgal. A számítógépek fejlesztésének két legfontosabb kérdése a sebesség (a műveletvégző gyorsaság) és a memória kapacitása: ha nagyon gyors a gépünk, akkor nagyon sok alapadatra, közbenső eredmény tárolására van szükség. E követelményekhez harmadikként társult a hibamentesség, hiszen a számítógép nagy sebessége mellett a feladat manuális ellenőrzése már lehetetlen. A három igény szerencsére egy irányban hatott. Minél kisebb a számítógép, annál könnyebben érhet el nagyobb sebességet, mivel rövidebb távolságon hamarabb terjed az információ; annál nagyobb tudást tudunk kis helyen felhalmozni; s ha a miniatürizálást úgy sikerül elérni, hogy egy alkalmas anyagot, például félvezetőt speciálisan munkálunk meg, akkor a meghibásodás valószínűségét is nagyságrendekkel csökkenthetjük. A miniatürizálásnak van egy további hozadéka is: számítógépünk elfér a zsebünkben, karunkon, mobillá, mintegy a részünkké válik.
Feltalálásuk óta a számítógépek teljesítménye óriásit nőtt: sebességük kétévente megduplázódik. Ennek a növekedésnek azonban egyszer – egyes becslések szerint 15–25 év múlva – vége szakad. Az egy négyzetcentiméteren összesűrített elemek száma olyan nagy lesz, hogy méretük a nanométer-tartományba esik, azaz összemérhető lesz az atomok nagyságával. Márpedig ebben a nagyságrendben új fizikai törvények, a kvantummechanika törvényei érvényesek. E kérdésekkel s ezzel együtt új számítástechnikai rend megalapozásával foglalkozik a nanotechnológia új tudománya.
A matematikusok szerint azonban csak a feladatok egy részére igaz az, hogy a számítógépek sebességének növekedésével előbb-utóbb a számítások végére érünk. A feladatok más részének számításigénye a bemenő adatok növekedésével olyan gyorsan növekszik, hogy a (legalábbis a mai elvek alapján működő) számítógépek sohasem érnek a számítások végére. Vagyis bár elvileg nincs akadálya e feladatok megoldásának, gyakorlatilag nem tudjuk kiszámítani őket. Ez bizony szomorú hír, hacsak a kvantum-számítástechnika, ha egyáltalán lesz ilyen, nem változtat ezen.
Ám a helyzet ennél is rosszabb! A matematikusok között heves vita folyik arról, hogy léteznek-e olyan „matematikai” feladatok, amelyek egyáltalán nem oldhatók meg, nem algoritmizálhatók, tehát nemcsak gyakorlatilag, hanem elvileg is kívül esnek a kiszámíthatóság határain. Az elvileg kiszámíthatatlan feladatok létezésének hívői közé tartozó híres angol matematikus-fizikus, Penrose ilyen feladatként említi a zeneszerzést. Mozart – mondja Penrose – nem szabályokba foglalható algoritmus mentén szerezte nagy műveit. A Rekviem utánozhatatlan, egyszeri intuíció eredménye volt. De miért is beszélünk zeneszerzésről, mikor csodálatos számítógépeink csak számolni tudnak?! Vagy mégsem?
A természet nem ismer ugrásokat – szokták mondani. Vagyis az érzékszerveinkkel felfogott világ menynyiségei (hőmérséklet, súly, erő, távolság stb.) folytonosak. Az emberi lelemény azonban a folytonos menynyiségeket diszkrét mennyiségekké tudja alakítani, amelyeket könnyű számokkal helyettesíteni s rajtuk műveleteket végezni. A világról való emberi tudás nagy területe közelíthető diszkrét számokkal, azaz digitalizálható. Számokká alakíthatjuk az írást, a beszédet úgy, hogy minden betűhöz, hanghoz vagy hangzópárhoz (élőbeszéd esetében) hozzárendelünk egy számot, s a számokon műveleteket definiálunk: például ábécé szerinti sorba rendezést vagy betűsorozatok helyettesítését más betűkkel. Számokká alakítható a zenei hang (például minden magasságnak és ritmusértéknek egy-egy számpárt feleltethetünk meg), a nem zenei hang (diszkrét időpontokban megmérve a frekvenciáját), a kép (fekete-fehér pontok halmazának tekintve, s a pontoknak 0 vagy 1 értéket adva), a színes kép (pontonként három különböző számot megengedve annak a három színnek, amelyekből a többi kikeverhető), a mozgókép (másodpercenkét elegendő számú felvételt készítve), a föld felszíne (földrajzi koordinátáival). De számokkal ábrázolhatjuk tapintási, szaglási, mozgási érzékeléseinket is, s így számtengerként ábrázolhatjuk a minket körülvevő világ számos jelenségét. E számokon az ábrázolt világ tulajdonságainak megfelelő műveleteket végezhetünk. A zenei hangok közül például kiszűrhetjük a sercegést. Az öreg képeket kitisztíthatjuk, a trükkrajzokat egymásba alakíthatjuk át, mesterségesen előállított figurákkal vagy élő személyek fényképeivel mozgófilmet készíthetünk.
Ha a világ egy darabját számsorozatokba zárjuk, akkor olyan tulajdonságait is kiszámíthatjuk, amelyek az eredeti számok között nem találhatók. Készülhet digitalizált térkép Szarajevóról vagy Bagdadról olyan pontossággal, hogy a házak, utcák is láthatók rajta. Ezután már csak egy nagy képernyő és egy botkormány kell, s mintha tankban ülnénk, szimulálhatjuk azt az ütközetet, amelyet e városok elfoglalása igényel.
A digitális ábrázolásmódnak sok előnyös tulajdonsága van. Mondanivalónk szempontjából talán a legfontosabb az, hogy az adatok nagy pontossággal, hibamentesen továbbíthatók a távközlési hálózatokon. Nagy teljesítményű számítógépeken tárolják az adatarchívumokat, lexikonokat, nyilvántartásokat, az emberi kultúra eddigi tudásanyagának digitalizálható részét. Az összekötött számítógépek között nagy sebességgel áramlanak az információk. E hálózatokhoz csatlakoznak személyi számítógépeink. A behálózott világban digitális jelekkel érintkeznek egymással az emberek, a számítógépek, a robotok, az automaták. E hálózat részei lesznek a hagyományos műsorszóró médiumok, a zenei stúdiók, a rádió, a televízió, a film. De adatforrások leszünk mi magunk is digitális kameráinkkal, telefonjainkkal.
Hogyan élünk majd ebben a digitális világban? Mondjuk Olaszországban megterveznek egy autócsodát. A terv digitális: egy halom képletből, számból áll. Ezt a hálózaton átküldik az Egyesült Államokba, ahol egy számítógép műanyagból „kivágja”, megformázza az autót, s rajta szélcsatorna-kísérleteket végez, hogy megtudja, milyenek az áramlástani mutatók, s ha nem megfelelők, módosítják a tervet. Ezt szintén számok formájában elküldik az autógyár japán részlegébe, ahol számítógép vezérelte szerszámgépek legyártják az autót, amely tehát országról országra járt, noha nem volt szállítóeszközön, nem haladt át vámon. Az atomokból álló autó információvá változott, s így száguldott végig a hálózaton. Nem veszett el, nem sérült meg, nem állt raktárban, tehát nem került sokba.
Malajzia fővárosában, Kuala Lumpurban áll a világ legmagasabb épülete, a Petronas-székház. Tízezernél több, egész kisvárosnyi ember dolgozik itt. Számítógép irányítja a lifteket, ellenőrzi ujjlenyomatuk alapján a belépőket, vezérli a szobák árnyékolását, fűtését, állítja be az évszaknak pszichológiailag legmegfelelőbb, változó falszíneket és a háttérzajt. Intelligens tárgyak milliárdjai népesítik majd be a földet, amelyek folytonosan kommunikálnak, illetve működnek együtt egymással s velünk. Intelligens autók suhannak az intelligens utakon, intelligensek lesznek háztartási gépeink, ruháink, játékaink. Átrendeződik az ember és tárgyai, az ember és környezete viszonya.
Katasztrófaterv: árad a Tisza, Tarpa, a kicsiny falu veszélyben van. A dimbes-dombos vidéken vályogházak, műemlék templom, a völgyben iskola. Mi lesz, ha átszakad a gát, avagy átvágják? Menjenek a gyerekek iskolába, vagy mentsék az állatokat, műkincseket? A faluról szerencsére az árvízvédelemnek digitalizált térképe van. Egy számítógép bonyolult számításokkal, de gyorsan megmutatja az elöntési képet, azt, hogy mi kerül víz alá gátszakadáskor. Ki lesz biztonságban? Az ember megértési, nehéz helyzetben való viselkedési lehetőségei nagyságrendekkel javulnak.
Bolyai Jánosnak nehéz volt magányosan alkotnia a végeken. Ha eredménye volt, megküldte a nagy Gaussnak, aki vagy ráért válaszolni, vagy nem. De még egy jobb helyzetben lévő matematikusnak is meg kellett fogalmaznia tanulmányát, legépeltetni, korrektúrázni, kinyomtatni, postára adni, könyvtárba szállítani, ahol valaki vagy ráakadt, vagy nem (így járt szegény Mendel, akinek öröklődéstani alapműve évtizedekig porosodott). Ha rálelt valaki, válaszolt, viták kezdődtek, s évekbe került egy-egy új tudományos lépés megtétele. Ma viszont, ha egy magyar matematikusnak van valami jó ötlete, este elküldi e-mailen hatvan jó szaktársának, s amíg ő alszik, Amerikában, Japánban már gondolkodnak a válaszon, érzékelik a hibákat az okfejtésben, s mire reggel felébred, számítógépén várja a válasz. Felgyorsul a világ! Naponta jelennek meg új tudományos eredmények! Az utóbbi húsz évben találták fel az emberiség összes találmányának több mint négyötödét. Olyan emberek, akiket eddig elválasztott a távolság, a digitális hálózatokon keresztül együtt kutathatnak, cseveghetnek, sőt manapság már zenélhetnek is.
A szívem már nem a régi! Számítógépes képalkotással három dimenzióban láthatóvá teszik a bajt! Manipulátorok vezérlésével végezhetnek operációt. S az is előfordulhat, hogy az orvos és a beteg nem egy városban van. Az ember oda juthat el, ahová korábban sohasem: a mikro- vagy a makrokozmoszba. A Földről vezéreljük az űrszondát, a Mars-autót, igaz, a tragikus sorsú Challengert is. A futurológia része (de nem lehetetlen) az az elképzelés, hogy a nanoszámítógépek korában az érbe juttatott nanoméretű robotok erősítik meg a szívbillentyűt stb.
Ma nyomtatott újság hozza reggelinkhez az időjárás-jelentést, vagy autóvezetés közben hallgathatjuk meg. Este a televízióban a meteorológustól tudhatom meg az előrejelzést. Az interneten megismerhetjük egy távoli úti cél mikroklímáját. E négy esemény négy különböző módon előadva ugyanarról szól. A digitális világban mindez a hálózaton lesz, s különféle intelligens ágensek, közvetítők továbbítják úgy, ahogyan az adott pillanatban igényeljük. A digitális hírügynökségek adataiból saját intelligens ágensünk válogatja ki az ízlésünknek, érdeklődésünknek megfelelő híreket.
A digitális világban a távolság összezsugorodik, a világ egyetlen „faluvá” válik. És mennyivel jobb lehetőségei vannak egy közös érdekű, közös életű falunak, mint az ellenséges falakkal, határokkal szabdalt városoknak vagy országoknak. A fizikai idő lerövidül, a ritmus felgyorsul. A hír, a tudás azonnal megkapható. Nincs raktár, mindent most intézünk, nő a hatékonyságunk, több lesz a szabad időnk. A kérdés az, hogy mit bír el az ember, a közösség, a társadalom, hol a tűrésküszöb. Kibővül a kommunikáció anyaga, közege, szereplői, az érintkezés formái. Megváltozik kultúránk, közéletünk – mindaz, ami személyiségünk történelmi alapja.
De ha megváltoznak az emberi kommunikáció és érintkezés alapdimenziói, akkor megváltozik a társadalom, az állam, sőt mi magunk is. Új struktúrák, intézmények, létformák jönnek létre. Új típusú társadalom szerveződik. Még nem tudjuk, milyen lesz, de történelmi tapasztalat, hogy egy ország gazdaságának helyzete, a világ országai között elfoglalt helye csak nagy változások idején módosulhat jelentősen. Aki a változásokat hamar észleli, gyorsan reagál rájuk, az a jövőben nagyobb valószínűséggel vív ki előnyös pozíciót. Mi, magyarok felszámolhatjuk eddigi hátrányainkat előrelátó tervezéssel, összefogott munkával s szerencsével. A kérdés az, hogy mit szállítunk a hálózaton, mire használjuk megnövekedett képességeinket. Az igazán fontos ma nem az eszköz, nem a struktúra, hanem – sokkal inkább, mint eddig bármikor – az erkölcs. Erőteljes erkölcsi, szellemi megújulásra van szükségünk. A szédületes iramú képességnövekedéssel lépést kell tartania felelősségérzetünknek.
A fenti szöveg a november 24-én elhangzott előadás rövidített, szerkesztett változata.
Az előadás megtekinthető november 29-én (szombaton) 10.55-től a Duna Tv-n, november 30-án (vasárnap) 13.20-tól az MTV-n, valamint 22.20-tól az M 2-n.
A Mindentudás Egyetemének következő előadása december 1-jén 19.30-kor kezdődik a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem informatikai épületének B28-as előadójában (Budapest XI., Magyar tudósok körútja 2/B).
Az előadások teljes szövegét a hozzászólásokkal és a vitával együtt a www.mindentudas.hu weblapon találják meg az érdeklődők.
