Teaduspõhine arendus. Mootori kulumine

Uurimus "Kas ideid on raskem leida?" ("Kas ideede leidmine läheb raskemaks?"), mis ilmus 2017. aasta septembris ja seejärel laiendatud versioonina selle aasta märtsis. Autorid, neli tuntud majandusteadlast, näitavad selles, et üha suurenev teadustöö toob järjest vähem majanduslikku kasu.

John Van Reenen Massachusettsi Tehnoloogiainstituudist ning Nicholas Bloom, Charles I. Jones ja Michael Webb Stanfordi ülikoolist kirjutavad:

"Suur hulk andmeid paljudest erinevatest tööstusharudest, toodetest ja ettevõtetest näitab, et kulutused teadusuuringutele suurenevad märkimisväärselt, samas kui teadusuuringud ise kiiresti vähenevad."

Nad toovad näite Moore'i seadusmärkides, et "teadlaste arv, mida on praegu vaja, et saavutada kuulus arvutustiheduse kahekordistamine iga kahe aasta järel, on rohkem kui kaheksateist korda suurem kui 70ndate alguses." Sarnaseid suundumusi märgivad autorid põllumajanduse ja meditsiiniga seotud teadustöödes. Üha rohkem vähi ja teiste haiguste uurimist ei too kaasa mitte rohkem päästetud elusid, vaid pigem vastupidi – seos suurenenud kulude ja suurenenud tulemuste vahel muutub üha ebasoodsamaks. Näiteks alates 1950. aastast on USA Toidu- ja Ravimiameti (FDA) poolt heaks kiidetud ravimite arv teadusuuringutele kulutatud miljardi dollari kohta järsult langenud.

Sedalaadi vaated pole läänemaailmas uued. Juba 2009. aastal Benjamin Jones oma töös innovatsiooni leidmise kasvavate raskuste kohta väitis ta, et konkreetse valdkonna potentsiaalsed uuendajad vajavad nüüd rohkem haridust ja spetsialiseerumist kui varem, et saada piisavalt vilunud, et lihtsalt jõuda piirini, mida nad võivad seejärel ületada. Teadusrühmade arv kasvab pidevalt ja samal ajal väheneb patentide arv teadlase kohta.

Majandusteadlasi huvitab eelkõige see, mida nimetatakse rakendusteadusteks ehk teadustegevused, mis aitavad kaasa majanduskasvule ja õitsengule, samuti tervise ja elatustaseme parandamisele. Selle eest neid kritiseeritakse, kuna paljude ekspertide sõnul ei saa teadust taandada nii kitsale, utilitaarsele arusaamisele. Suure Paugu teooria ehk Higgsi bosoni avastamine ei suurenda sisemajanduse koguprodukti, vaid süvendab meie arusaamist maailmast. Kas see pole mitte teaduse eesmärk?

Stanfordi ja MITi majandusteadlaste esilehe uuring

Fusioon, st. me juba ütlesime hanele tere

Majandusteadlaste esitatud lihtsaid arvulisi suhtarvusid on aga raske vaidlustada. Mõnel on vastus, mida majandusteadus võiks samuti tõsiselt kaaluda. Paljude arvates on teadus nüüdseks lahendanud suhteliselt lihtsaid probleeme ja liigub edasi keerukamate, nagu vaimu-keha probleemid või füüsika ühendamine.

Siin on keerulised küsimused.

Millal (kui üldse) otsustame, et mõned viljad, mida me püüame saavutada, on kättesaamatud?

Või, nagu mõni majandusteadlane võib öelda, kui palju oleme valmis kulutama probleemide lahendamisele, mille lahendamine on osutunud väga raskeks?

Millal, kui üldse, peaksime hakkama kahjumit kärpima ja teadusuuringuid peatama?

Näide väga keerulise probleemiga silmitsi seismisest, mis alguses tundus lihtne, on kohtuvaidluste ajalugu. termotuumasünteesi arendamine. Tuumasünteesi avastamine 30. aastatel ja termotuumarelvade leiutamine 50. aastatel panid füüsikud eeldama, et termotuumasünteesi saab kiiresti kasutada energia tootmiseks. Ent enam kui seitsekümmend aastat hiljem pole me sellel teel kuigi palju edasi arenenud ja hoolimata paljudest lubadustest saada meie silmakoobastes ühinemisest saadav rahumeelne ja kontrollitud energia, pole see nii.

Kui teadus lükkab teadusuuringud nii kaugele, et edasiseks progressiks pole muud võimalust kui järjekordne hiiglaslik rahaline väljaminek, siis võib-olla on aeg peatuda ja mõelda, kas see on seda väärt. Tundub, et füüsikud, kes on ehitanud võimsa teise installatsiooni, on sellele olukorrale lähenemas. Suur hadronikolonder ja siiani on sellest vähe välja tulnud... Ei ole tulemusi, mis suuri teooriaid toetaks või ümber lükkaks. On ettepanekuid, et oleks vaja veelgi suuremat kiirendit. Kuid mitte kõik ei arva, et see on õige tee.

Innovatsiooni kuldajastu – Brooklyni silla ehitamine

Valetaja paradoks

Veelgi enam, nagu on öeldud 2018. aasta mais avaldatud teadustöös prof. David Woolpert Santa Fe Instituudist saate tõestada, et need on olemas teaduslike teadmiste põhimõttelised piirangud.

See tõestus algab matemaatilise formaliseerimisega selle kohta, kuidas "väljundseade" – näiteks superarvuti, suurte katseseadmetega jne relvastatud teadlane – saab saada teaduslikke teadmisi teda ümbritseva universumi seisukorra kohta. On olemas matemaatiline põhiprintsiip, mis piirab teaduslikke teadmisi, mida on võimalik saada oma universumit vaadeldes, sellega manipuleerides, ennustades, mis edasi saab, või tehes järeldusi minevikus toimunu kohta. Nimelt väljundseade ja selle omandatud teadmised, ühe universumi alamsüsteemid. See ühendus piirab seadme funktsionaalsust. Wolpert tõestab, et alati on midagi, mida ta ei suuda ennustada, midagi, mida ta ei mäleta ega suuda jälgida.

"Mõnes mõttes võib seda formalismi vaadelda Donald McKay väite laiendusena, et tulevase jutustaja ennustus ei saa arvesse võtta selle ennustuse jutustaja õppimismõju," selgitab Woolpert saidil phys.org.

Mis siis, kui me ei nõua, et väljundseade teaks kõike oma universumi kohta, vaid selle asemel, et ta teaks võimalikult palju sellest, mida saab teada? Volperti matemaatiline struktuur näitab, et kaks järeldusseadet, millel on nii vaba tahe (hästi määratletud) kui ka maksimaalne teadmine universumist, ei saa selles universumis koos eksisteerida. Selliseid "superreferentsseadmeid" võib olla, kuid ei pruugi olla, kuid mitte rohkem kui üks. Wolpert nimetab seda tulemust naljatamisi "monoteismi printsiibiks", sest kuigi see ei keela jumaluse olemasolu meie universumis, keelab see siiski rohkem kui ühe.

Wolpert võrdleb oma argumenti sellega kriidi inimeste paradoksmilles kreetalane Epimenides Knossosest teeb kuulsa väite: "Kõik kreetalased on valetajad." Kuid erinevalt Epimenidese väitest, mis paljastab eneseviitevõimega süsteemide probleemi, kehtib Volperti arutluskäik ka järeldusseadmete kohta, millel see võime puudub.

Volperti ja tema meeskonna uurimistööd viiakse läbi erinevates suundades, alates kognitiivsest loogikast kuni Turingi masinate teooriani. Santa Fe teadlased üritavad luua mitmekesisemat tõenäosuslikku raamistikku, mis võimaldab neil uurida mitte ainult absoluutselt õigete teadmiste piire, vaid ka seda, mis juhtub siis, kui järeldusseadmed ei peaks töötama XNUMX% täpsusega.

David Wolpert Santa Fe Instituudist

See pole nagu sada aastat tagasi

Volperti kaalutlused, mis põhinevad matemaatilisel ja loogilisel analüüsil, räägivad meile midagi teaduse ökonoomikast. Nad viitavad sellele, et kaasaegse teaduse kõige kaugemad ülesanded - kosmoloogilised probleemid, küsimused universumi päritolu ja olemuse kohta - ei tohiks olla kõige suuremate rahaliste kulude valdkond. Rahuldavate lahenduste leidmine on kaheldav. Parimal juhul õpime uusi asju, mis ainult suurendab küsimuste arvu, suurendades seeläbi teadmatuse piirkonda. See nähtus on füüsikutele hästi teada.

Kuid nagu näitavad ka varem esitatud andmed, muutub orienteerumine rakendusteadusele ja omandatud teadmiste praktilistele mõjudele üha vähem tulemuslikuks. Justkui kütus hakkab otsa saama või vanadusest kulunud teaduse mootor, mis alles kakssada või sada aastat tagasi nii tõhusalt toitis tehnoloogia arengut, leiutamist, ratsionaliseerimist, tootmist ja lõpuks kogu majandust. , toob kaasa inimeste heaolu ja elukvaliteedi tõusu.

Asi on selles, et ärge väänake käsi ja rebige oma riideid üle. Kindlasti tasub aga mõelda, kas on aeg selle mootori suuremaks uuenduseks või isegi väljavahetamiseks.