Rozwój oparty na badaniach. Zużycie silnika

Badanie „Czy trudniej jest znaleźć pomysły?” („Czy coraz trudniej znaleźć pomysły?”), który ukazał się we wrześniu 2017 roku, a następnie, w wersji rozszerzonej, w marcu tego roku. Autorzy, czterej znani ekonomiści, pokazują w nim, że coraz większe wysiłki badawcze przynoszą coraz mniejsze korzyści ekonomiczne.

John Van Reenen z Massachusetts Institute of Technology oraz Nicholas Bloom, Charles I. Jones i Michael Webb z Uniwersytetu Stanforda piszą:

„Duża ilość danych z wielu różnych branż, produktów i firm wskazuje, że wydatki na badania znacznie rosną, podczas gdy same badania gwałtownie spadają”.

Dają przykład Prawo Moore'azauważając, że „liczba badaczy wymagana obecnie do osiągnięcia słynnego podwojenia gęstości obliczeniowej co dwa lata jest ponad osiemnaście razy większa niż na początku lat 70.”. Podobne tendencje autorzy odnotowują w pracach naukowych związanych z rolnictwem i medycyną. Coraz więcej badań nad rakiem i innymi chorobami nie prowadzi do uratowania większej liczby istnień ludzkich, a wręcz przeciwnie – związek między wzrostem kosztów a wzrostem wyników staje się coraz mniej korzystny. Na przykład od 1950 r. dramatycznie spadła liczba leków zatwierdzonych przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) na miliard dolarów wydanych na badania.

Takie widoki nie są niczym nowym w świecie zachodnim. Już w 2009 roku Benjamin Jones w swojej pracy nad rosnącymi trudnościami w znajdowaniu innowacji argumentował, że przyszli innowatorzy w danej dziedzinie potrzebują teraz więcej edukacji i specjalizacji niż wcześniej, aby stać się na tyle biegły, by po prostu przekroczyć granice, które mogliby wówczas przekroczyć. Liczba zespołów naukowych stale rośnie, a jednocześnie maleje liczba patentów przypadających na jednego naukowca.

Ekonomiści interesują się przede wszystkim tak zwanymi naukami stosowanymi, czyli działalnością badawczą, która przyczynia się do wzrostu gospodarczego i dobrobytu, a także do poprawy zdrowia i standardu życia. Za to są krytykowani, gdyż zdaniem wielu ekspertów nauki nie da się sprowadzić do tak wąskiego, utylitarnego rozumienia. Teoria Wielkiego Wybuchu czy odkrycie bozonu Higgsa nie zwiększa produktu krajowego brutto, ale pogłębia nasze rozumienie świata. Czy nie o to chodzi w nauce?

Badania na pierwszej stronie autorstwa ekonomistów ze Stanford i MIT

Fuzja, czyli już przywitaliśmy się z gęś

Trudno jednak zakwestionować proste współczynniki liczbowe przedstawiane przez ekonomistów. Niektórzy mają odpowiedź, którą ekonomia równie dobrze mogłaby poważnie rozważyć. Według wielu, nauka rozwiązała obecnie stosunkowo łatwe problemy i jest w trakcie przechodzenia do bardziej złożonych, takich jak problemy umysł-ciało czy unifikacja fizyki.

Tu pojawiają się trudne pytania.

W którym momencie, jeśli w ogóle, zdecydujemy, że niektóre owoce, które staramy się osiągnąć, są nieosiągalne?

Albo, jak powiedziałby ekonomista, ile jesteśmy skłonni wydać na rozwiązywanie problemów, które okazały się bardzo trudne do rozwiązania?

Kiedy, jeśli w ogóle, powinniśmy zacząć ograniczać straty i wstrzymywać badania?

Przykładem zmierzenia się z bardzo trudną kwestią, która początkowo wydawała się łatwa, jest historia sporów sądowych. rozwój syntezy termojądrowej. Odkrycie syntezy jądrowej w latach 30. XX wieku i wynalezienie broni termojądrowej w latach 50. sprawiły, że fizycy spodziewali się, że fuzja może być szybko wykorzystana do generowania energii. Jednak ponad siedemdziesiąt lat później nie zrobiliśmy dużego postępu na tej ścieżce i pomimo wielu obietnic spokojnej i kontrolowanej energii z fuzji w naszych oczodołach, tak nie jest.

Jeśli nauka popycha badania do punktu, w którym nie ma innej drogi do dalszego postępu niż kolejny gigantyczny nakład finansowy, to być może czas się zatrzymać i zastanowić, czy warto. Wygląda na to, że fizycy, którzy zbudowali potężną drugą instalację, zbliżają się do tej sytuacji. Wielki Zderzacz Hadronów i jak dotąd niewiele z tego wyszło... Nie ma wyników, które mogłyby poprzeć lub obalić wielkie teorie. Pojawiają się sugestie, że potrzebny jest jeszcze większy akcelerator. Jednak nie wszyscy uważają, że to jest droga do zrobienia.

Złoty Wiek Innowacji – Budowa Mostu Brooklińskiego

Paradoks kłamcy

Ponadto, jak stwierdzono w pracy naukowej opublikowanej w maju 2018 r. przez prof. David Woolpert z Instytutu Santa Fe możesz udowodnić, że istnieją podstawowe ograniczenia wiedzy naukowej.

Dowód ten zaczyna się od matematycznego sformalizowania, w jaki sposób „urządzenie wyjściowe” — powiedzmy naukowiec uzbrojony w superkomputer, duży sprzęt doświadczalny itp. — może uzyskać naukową wiedzę o stanie otaczającego go wszechświata. Istnieje podstawowa zasada matematyczna, która ogranicza wiedzę naukową, którą można zdobyć, obserwując wszechświat, manipulując nim, przewidując, co będzie dalej, lub wyciągając wnioski na temat tego, co wydarzyło się w przeszłości. Mianowicie urządzenie wyjściowe i zdobyta wiedza, podsystemy jednego wszechświata. To połączenie ogranicza funkcjonalność urządzenia. Wolpert udowadnia, że ​​zawsze będzie coś, czego nie może przewidzieć, coś, czego nie może zapamiętać i zaobserwować.

„W pewnym sensie ten formalizm można postrzegać jako rozszerzenie twierdzenia Donalda McKaya, że ​​przepowiednia przyszłego narratora nie może wyjaśnić efektu uczenia się narratora tej prognozy” – wyjaśnia Woolpert na phys.org.

A co, jeśli nie wymagamy od urządzenia wyjściowego, aby wiedziało wszystko o swoim wszechświecie, ale zamiast tego wymagamy od niego, aby wiedziało jak najwięcej o tym, co może być poznane? Matematyczna struktura Volperta pokazuje, że dwa urządzenia wnioskowania, które mają zarówno wolną wolę (dobrze zdefiniowaną), jak i maksymalną wiedzę o wszechświecie, nie mogą współistnieć w tym wszechświecie. Mogą istnieć takie „urządzenia superreferencyjne”, ale nie więcej niż jedno. Wolpert żartobliwie nazywa ten wynik „zasadą monoteizmu”, ponieważ chociaż nie zabrania on istnienia bóstwa w naszym wszechświecie, to zabrania istnienia więcej niż jednego.

Wolpert porównuje swoją argumentację z kreda ludzie paradoksw którym Epimenides z Knossos, Kreteńczyk, wypowiada słynne zdanie: „Wszyscy Kreteńczycy są kłamcami”. Jednak w przeciwieństwie do stwierdzenia Epimenidesa, które eksponuje problem systemów mających zdolność do samoodniesienia, rozumowanie Volperta odnosi się również do urządzeń wnioskowania pozbawionych tej zdolności.

Badania Volperta i jego zespołu prowadzone są w różnych kierunkach, od logiki kognitywnej po teorię maszyn Turinga. Naukowcy z Santa Fe próbują stworzyć bardziej zróżnicowaną strukturę probabilistyczną, która pozwoli im badać nie tylko granice absolutnie poprawnej wiedzy, ale także to, co się dzieje, gdy urządzenia wnioskowania nie mają działać z dokładnością XNUMX%.

David Wolpert z Instytutu Santa Fe

To nie jest jak sto lat temu

Rozważania Volperta, oparte na analizie matematycznej i logicznej, mówią nam coś o ekonomii nauki. Sugerują, że najdalsze problemy współczesnej nauki – problemy kosmologiczne, pytania o pochodzenie i naturę wszechświata – nie powinny być obszarem największych kosztów finansowych. Wątpliwe jest, aby uzyskano zadowalające rozwiązania. W najlepszym razie nauczymy się nowych rzeczy, co tylko zwiększy liczbę pytań, zwiększając tym samym obszar niewiedzy. Zjawisko to jest dobrze znane fizykom.

Jednak, jak pokazują przedstawione wcześniej dane, orientacja na nauki stosowane i praktyczne efekty zdobytej wiedzy staje się coraz mniej efektywna. To tak, jakby kończyło się paliwo, albo silnik nauki zużył się ze starości, która jeszcze dwieście czy sto lat temu tak skutecznie napędzała rozwój technologii, wynalazczość, racjonalizację, produkcję i wreszcie całość. gospodarki, prowadzi do wzrostu dobrostanu i jakości życia ludzi.

Nie chodzi o to, żeby załamywać ręce i rozdzierać na nim ubranie. Jednak na pewno warto zastanowić się, czy nadszedł czas na poważną modernizację, czy nawet wymianę tego silnika.