Bitcoin I Thermodynamics of Computing

By Bitcoin Časopis - prije 1 godinu - Vrijeme čitanja: 14 minute
Pon, 27. jun 2022. 1:00

Bitcoin I Thermodynamics of Computing

Institut Santa Fe ima istoriju proučavanja složenih adaptivnih sistema. Bitcoin ima duboku vezu sa teorijom složenosti i termodinamičkom teorijom.

Ovo je uvodnik Spencera Nicholsa, saradnik na Bitcoin Časopis. 

„Neprekidni rast i posljedično sve veće ubrzanje tempa života imaju duboke posljedice za cijelu planetu... Ovo sigurno nije održivo i, ako se ništa ne promijeni, idemo ka velikom krahu i potencijalnom kolapsu cjelokupnog društveno-ekonomskog tkanina. Izazovi su jasni: možemo li se vratiti na analogiju 'ekološke' faze iz koje smo evoluirali i zadovoljiti se nekom verzijom sublinearnog skaliranja i njegovim pratećim prirodnim ograničavanjem, ili stabilnom konfiguracijom bez rasta? Je li ovo uopće moguće?” — Geoffrey West, “Scale”

Geoffrey West Ph.D., bivši predsjednik renomiranog instituta Santa Fe (SFI) i osnivač iz grupe za fiziku visoke energije u Nacionalnoj laboratoriji Los Alamosa, nedavno pojavio na „Šta je novac?“ Show” (TWIMS), čiji je domaćin Robert Breedlove, da govori o svom matematičkom okviru koji opisuje kako različite vrste mreža, (uključujući biološke i društvene mreže), skalirati njihov rast tokom vremena. West i Breedlove pokrili su prvu knjigu bestselera “Razmjer: univerzalni zakoni rasta, inovacije, održivost i tempo života u organizmima, gradovima, ekonomijama i kompanijama”. U svom razgovoru razgovarali su o tome šta nas termodinamika može naučiti o mrežnoj strukturi tih fenomena, a uključili su i diskusiju o Bitcoin, naravno. U svojoj knjizi West koristi sočivo brzine metabolizma biološkog organizma i primjenjuje koncept kako bi razumio brzinu metabolizma ljudskih društvenih mreža – naime gradova, ekonomija i kompanija – i njihove ukupne vremenske održivosti u kontekstu granica termodinamike i mreže. adaptacija. Čineći to, on spaja biologiju, fiziku i informatiku kako bi analizirao trenutnu ekonomsku putanju čovječanstva i šta bi to moglo značiti za našu kolektivnu budućnost usred zapanjujuće količine društvenih i tehnoloških promjena kojima smo već počeli svjedočiti.

IFC, gdje West trenutno služi kao savjetnik, je privatno finansirana, interdisciplinarna istraživačka grupa koja obuhvata domene fizike, hemije, ekologije, biologije, računarstva i ekonomije. Institut stavlja naglasak na proučavanje složenih adaptivnih sistema, ili sistema sa mnogo međusobno povezanih komponenti koje generišu pojavna makrosistemska svojstva koja su neevidentna kada se svaka komponenta razmatra u izolaciji.

Teorijski biolog Stuart Kauffman, jedan od prvih SFI rezidentni istraživači, definira složeni sistem kao: “Sistem s mnogo dijelova i mnogo procesa u kojima dijelovi i procesi mogu međusobno komunicirati, iz toga proizlazi kristalizacija organiziranih dijelova i procesa koji onda rade nešto korisno.”

Primjeri složenih fenomena uključuju ekonomije, ekosisteme i društva, kao i globalnu klimu. Ovi tipovi sistema se često obrađuju pomoću alata neravnotežne termodinamike. To je u suštini proučavanje nelinearne disipacije toplote unutar složenih termodinamičkih sistema dok se mreža prilagođava uslovima okoline putem mehanizama povratne sprege, poznatih kao neravnotežni sistemi. Značajan pionir u ovoj oblasti je Ilja Prigogin, koji je osvojio Nobelova nagrada za hemiju 1977 za njegov rad na neravnotežnoj termodinamici za razvoj „teorije o disipativnim strukturama, koja tvrdi da mnogo prije nego što se stanje ravnoteže postigne u ireverzibilnim procesima, uređeni i stabilni sistemi mogu nastati iz više neuređenih sistema.

Dok je rad SFI zasnovan na kvantitativnim metodama i teškim naukama, on nastoji da sintetizuje nove perspektive bez obzira na njihov prividni disparitet. Institut nastoji razumjeti osnovnu “zajednički obrasci u složenim fizičkim, biološkim, društvenim, kulturnim, tehnološkim, pa čak i mogućim astrobiološkim svjetovima.” Američki romanopisac Cormac mccarthy (“Nema zemlje za starce”). opis života u SFI:

„Naučni rad u SFI-u uvijek gura kreativnost do njenih praktičnih granica. Uvek imamo visok rizik od neuspeha. Iznad svega, zabavljamo se više nego što bi trebalo biti legalno.

„Apsolutno smo neumoljivi u rušenju granica koje stvaraju akademske discipline i institucionalne strukture. Ako znate više od bilo koga drugog o nekoj temi, želimo da razgovaramo s vama. Nije nas briga šta je tema.

“Neumoljivi smo u traženju najboljih ljudi u svakoj disciplini. Dovest ćemo vas ovdje bez obzira na sve, a mi ćemo vam dati prostor i resurse koji su vam potrebni.

“Nije nas briga koliko ste mladi.

“Generalno smo izbjegavali da se uključimo u pitanja politike, ali ako radite na programu koji uključuje održivost, životnu sredinu ili dobrobit ljudi, a mislite da imamo nešto što biste mogli koristiti, javite se.

„Mogućnosti obrazovanja koje nudimo – posebno za mlade ljude – jednostavno nisu dostupne drugdje. Period. I na kraju, povremeno otkrijemo da je pozvani gost lud. Ovo nas generalno sve razveseli; znamo da smo na pravom putu.” 

Neki poznati naučnici iz istraživačke zajednice SFI uključuju Sean Carroll, Lee Smolin, Sara Walker, Leroy Cronin i aktuelni predsjednik SFI David Krakauer.

U jednako interdisciplinarnoj potrazi, prethodne epizode TWIMS-a istraživale su kvalitete novca kroz sočivo austrijske ekonomije i filozofske misli, dok su također uzimale inspiraciju iz fizike i biološke evolucije. Bivši gosti podcasta su opisali Bitcoin kao oblik kibernetičkog života (Michael Saylor), an povećanje psihotehnologije čovečanstva (John Vervaeke, docent kognitivne nauke) i a oblik tečne biološke sposobnosti (Geoffrey Miller, profesor evolucijske psihologije).

Westovo naučno putovanje odvelo ga je od fizike čestica visokih energija do proučavanja biologije i društvenih sistema na svim razinama. Iznenađujuće, s obzirom na to da proučava društvene fenomene, West je primijetio da tek treba da razvije duboko razumijevanje Bitcoin i kriptovalute, općenito. Da vidim kako se SFI fakultet bavi Bitcoin, iako na uvodni način, veoma je značajan s obzirom na status instituta u oblastima nauke o složenosti, kolektivnog računanja i akademske zajednice uopšte. West je bio predsjednik SFI-ja od 2005-2009 je naveden među „100 najuticajnijih“ u časopisu Time 2006, tako da bi njegovo odobravanje dokaza o radu (ili ne) na TWIMS-u pružilo značajnu hranu za popularni diskurs oko Bitcoin i njegove implikacije na životnu sredinu. Dok West nije ponudio nikakvu posebnu podršku Bitcoin, srećom nije ponudio nikakve atribucije zaposleniku holandske centralne banke Alex de Vries ili (potpuno opovrgnuta) nauka™ koju zastupaju Greenpeace bilo.

West je detaljno opisao svoju ranije držanu averziju prema proučavanju novca i čak je podijelio priču o svom neulaganju u bitcoin uprkos savjetima prijatelja i kolega koji su mu to godinama preporučivali. Primjetno je, uprkos njegovom donekle kejnzijanskom, neoliberalnom ekonomskom gledištu, West je izgledao otvoren za istraživanje liberalnih ekonomskih mislilaca, uključujući Murraya Rothbarda i Ayn Rand na prijedlog Bridlovea.

SFI je imao svoj dio naleta sa istaknutim Bitcoiners u svojoj istoriji. Wences Casares održao govor na SFI 2014. pod nazivom “Bitcoin je Gold 2.0.” Sljedeće godine, ulagač vrijednosti fokusiran na tehnologiju Bill Miller kupljeno bitcoin na 200 dolara, citirajući SFI-jev simpozijum 2015. On je koautor “Novac i valuta: prošlost, sadašnjost i budućnost” sa sadašnjim predsjednikom Davidom Krakauerom, navodeći rad kao utjecaj na njegovu odluku o kupovini. Uzgred, Miller zadužio institut sa donacijom od 50 miliona dolara (najveća ikada) u novembru 2018. godine, za dalje proučavanje složenih adaptivnih sistema.

mlinar prijavljeno, „Moja dugogodišnja povezanost sa SFI-jem bila je među najzaslužnijima u mom životu, kako lično tako i profesionalno.” Miller je čak nazvao svoj doprinos istog imena „kampus koji bitcoin izgrađen.” Završen krajem 2021. godine, prvi i jedini događaj koji je do sada održan u SFI Miller Campusu nosio je naziv „Termodinamika prirodnih i veštačkih distribuiranih računarskih sistema“, a njegov dnevni red je naveo „fokus na sisteme koji:

Ako to ne zvuči kao Bitcoin, ne znam šta znači… 

Na dnevnom redu se takođe navodi:

“Termodinamika računanja je dugogodišnji interes u zajednicama fizike, računarstva i biologije, igrajući glavnu ulogu u pitanjima koja se kreću od dizajna vještačkih digitalnih sistema preko osnova fizike do teorijske neurobiologije. Revolucija u neravnotežnoj statističkoj fizici u protekle dvije decenije, ponekad sažeta kao 'stohastička termodinamika', pružila je veliki napredak u našoj sposobnosti da istražimo ovu temu.”

SFI je pokrenuo a nova tema istraživanja u februaru 2022. godine, u vezi s „emergentnim političkim ekonomijama“ s trenutnim predsjednikom Davidom Krakauerom koji je napomenuo da „Adam Smith treba da se suoči s ekonomijom složenosti“.

Povezujući to s ranim danima projekta ljudskog genoma, Krakauer je rekao: “Duh konkurencije i saradnje između institucija pomoći će nam da rasvijetlimo elemente složenog sistema koji je daleko veći od zbira njegovih dijelova.”

Implikacije od Bitcoin kao ekonomski sistem odozdo prema gore koji se sastoji od samoorganizirajućih agenata koji djeluju unutar otvorenog, energetski baziranog vrijednosnog komunikacijskog protokola, čini se štedljivim sa proučavanjem političkih ekonomija u nastajanju koje SFI, čini se, vodi. Ovo je u suprotnosti sa centralno planiranim fiat sistemom odozgo prema dolje koji nedvojbeno pokazuje manji stepen kolektivne inteligencije kada se uzme u obzir problem ekonomske kalkulacije jer se odnosi na centralno planiranje monetarnog sistema.

Vraćajući se na Westovo pojavljivanje na TWIMS-u, on i Breedlove su se uključili u široki dijalog o fraktalnoj strukturi bioloških mreža, vezama između austrijske ekonomije i nauke o složenosti, kao i o tome šta bi uvidi iz biologije i fizike čestica visokih energija mogli sugerirati o mrežna struktura složenih adaptivnih sistema općenito u kontekstu termodinamičke održivosti. West se bavio ovim temama jer se odnose na skaliranje mrežnog zakona moći. Jednostavno rečeno, skaliranje po stepenu posmatra odnos između faktora kako se termodinamički sistem menja u razmeri, sa jednim faktorom u eksponencijalnom odnosu prema drugom. Ono što su West i njegovi saradnici otkrili je da se mogu generalizirati implicirani obrasci rasta biološkog sistema tokom vremena koristeći skaliranje od četvrtine snage tumačenje (dakle skaliranje po stepenu), otkrivajući iznenađujuće pravilne faktore skaliranja u svim vrstama različitih bioloških organizama.

Primjer ovih zakona skaliranja u prirodi je zapažanje da se u prosjeku, kako se sisar udvostručuje na težini, njegova brzina metabolizma skalira s eksponentom od tri četvrtine (^¾). Ovaj eksponent, budući da je manji od jedan, implicira ekonomiju obima (koju West naziva “sublinearno skaliranje”) metaboličke brzine sa veličinom mreže. Ova efikasnost se pokazuje činjenicom da veći sisari žive duže zbog činjenice da postaju metabolički efikasniji kako se povećavaju, koristeći manje energije po ćeliji koja se dodaje kako rastu. (Vidi: Klajberov zakon iz biologije.)

U stvarnosti, sisari narastu samo tako veliki, pri čemu se rast na kraju izjednači (sigmoidalni rast). To implicira da rast potaknut ekonomijom obima na kraju rezultira prestankom rasta (N) i stabilnim kapacitetom, prikazanim ispod izravnavanjem krive u gornjem desnom uglu. Zbog toga mi kao ljudi (u prosjeku) ne nastavljamo rasti nakon određene točke našeg razvoja.

Suprotno tome, u ljudskim društvenim mrežama, artefakti po glavi stanovnika kao što su bruto domaći proizvod, bolest, broj patenata i broj društvenih interakcija približno rastu s eksponentom od oko 1.15 (eksponent veći od jedan) kako se mreža udvostručuje. Ovo je primjer povrata na skalu ili "superlinearnog skaliranja".

Kako se privreda udvostručuje, njena količina društvenih pojava raste (u prosjeku) za 115%. Ovaj tip superlinearnog skaliranja u termodinamičkim sistemima implicira obrazac rasta koji se naziva “singularnost konačnog vremena”, pri čemu kako mreža raste, društveni fenomeni se asimptotski skaliraju, približavajući se beskonačnoj količini u konačnom vremenu.

Prema Westu, singularnosti konačnog vremena su nemoguće u termodinamičkim sistemima, i ako se nekako ne izbjegnu, završavaju sistemskim kolapsom izvan singularnosti konačnog vremena. West ih koristi kao model za razumijevanje rasta i ponašanja društvenih mreža u kontekstu termodinamike, i razmatra koja rješenja mogu ležati za ove naizgled ugrađene strukturno-funkcionalne pojave koje utječu na našu sposobnost skaliranja društva. 

Kolaps mreže pod ovim tipovima superlinearnih uslova može se samo nadoknaditi ili odgoditi povećanjem inovacija ili ljudske „prilagođavanja“ u biološkom smislu (prikazano ispod) kako bi se povećala efikasnost. Ovo „resetovanje“ ciklusa inovacija rekurzivno omogućava rast zbog povećanja efikasnosti (Jevons Paradox), koji zatim nastavlja hraniti društveni metabolizam privrede u sve bržim ciklusima inovacija tokom vremena. Suprotno tome, ako se ova asimptotička stopa inovacije ne dogodi, mreža prestaje funkcionirati i dolazi do kolapsa izvan singularnosti konačnog vremena. Westova 2008 papir opisuje fenomene sve većeg tempa tehnološkog razvoja u kontekstu gradova: 

„Da bi se održao kontinuirani rast, velike inovacije ili prilagođavanja moraju se pojaviti ubrzanom brzinom. Ne samo da se tempo života povećava s veličinom grada, već se mora povećavati i brzina kojom se moraju uvoditi nove velike adaptacije i inovacije kako bi se grad održao. Ovi predviđeni uzastopni ciklusi ubrzanja bržeg od eksponencijalnog rasta (poznatog kao rast vođen superlinearnim skaliranjem) u skladu su sa zapažanjima za stanovništvo gradova, talase tehnoloških promjena i svjetsko stanovništvo.” 

Ovaj fenomen ugrađenih šablona skaliranja može pomoći da se objasni zašto se društvene mreže urušavaju, i iako se o tome nije raspravljalo tokom Westovog pojavljivanja na TWIMS-u, pretpostavljam da bi se fenomeni mogli uzeti u obzir u pogledu vremenske održivosti valutnih mreža. jer se odnose na termodinamiku i granice adaptacije.

Finansijski sistem zasnovan na fijatu, koji se zasniva na dugu, koji zahteva otvoren, kontinuirani rast da bi servisirao kamatu na dug, izgleda inherentno neodrživ u tome što otvoreni rast ekonomije pokreće superlinearno skaliranje društvenih metrika. Budući da je rast sistema neograničen, a društveni fenomeni su superlinearni, monetarna mreža se mora urušiti u nekom trenutku, zbog mrežnih efekata njene super-eksponencijalne, društveno-metaboličke stope. West piše u “Scale” kako bi opisao naizgled neodrživu “ubrzajuću traku za trčanje” tehnoloških promjena koje su potrebne ovom dinamikom:

„Otvoreno bogatstvo i stvaranje znanja zahtijevaju da se tempo života povećava s veličinom organizacije i da se pojedinci i institucije prilagođavaju stalnom brzinom kako bi izbjegli stagnaciju ili potencijalne krize. Ovi zaključci se vrlo vjerovatno generaliziraju na druge društvene organizacije, kao što su korporacije i poduzeća, potencijalno objašnjavajući zašto kontinuirani rast zahtijeva ubrzanu traku za trčanje dinamičnih ciklusa inovacija.”

Način povezivanja Bitcoin, teorija složenosti i duboka termodinamička održivost za koje smatram da su prilično uvjerljive je ideja “monetarne entropije” kako je opisano u odličnom Bitcoin Članak iz časopisa Aarona Segala pod naslovom “Bitcoin Teorija informacija: BIT.” Segal karakteriše Bitcoin kao prva monetarna mreža koja pati od nulte terminalne inflacije svoje novčane mase. Drugim riječima, Bitcoin ima nultu monetarnu entropiju, tako da bilo koja ekonomska vrijednost pohranjena u mreži neće degradirati od inflacije, već će povećati vrijednost kako čovječanstvo ekonomizira i povećava stvaranje i distribuciju ljudskog bogatstva tokom vremena (prirodni proces ekonomske deflacije). Ovo podstiče solventnost i odražava zaista prirodnu kamatnu stopu.

Suprotno tome, fiat valute stvaraju monetarnu entropiju zbog svoje pozitivne terminalne stope inflacije (poznate kao povećanje ponude novca). Monetarna entropija zahtijeva od vlasnika valute da tokom vremena obavljaju sve više i više ekonomskog rada kako bi njihov kapital održao svoju vrijednost. Ovo je u suštini problem “Crvene kraljice” na djelu, u odnosu na “Alisa u zemlji čuda” Lewisa Carrolla: čovjek mora – ekonomski gledano – trčati sve brže i brže samo da bi ostao na istom mjestu.

Iz mog čitanja “Bitcoin Teorija informacija, inflacija je suprotna principima održivosti jer inflatorne valute zahtijevaju otvoreni eksponencijalni ekonomski rast unutar konačnih vremenskih i fizičkih ograničenja. Takođe, pretpostavljam da ova ugrađena obaveza kontinuiranog rasta ekonomije zasnovane na dugu vodi sistem ka singularnosti konačnog vremena zbog superlinearnog skaliranja društvenih fenomena.

Kao što je predviđeno Westovim opisom singulariteta konačnog vremena, beskonačne društvene količine su nemoguće u sistemima u stvarnom svijetu i na kraju dovode do kolapsa sistema. U ekonomskom sistemu sa zapečenim neograničenim rastom, čini se da je taj kolaps u najmanju ruku ubrzan povećanjem monetarne entropije.

Koristan način da se mentalno zamišljaju singularnosti konačnog vremena je Ojlerov disk. Zamislite novčić koji se okreće i usporava do zaustavljanja. Kako se rotacija novčića usporava, njegova brzina precesije, odnosno preorijentacija njegove rotacijske ose, približava se beskonačnosti i novčić se zaustavlja na boku. Opet, fizički sistemi ne rade dobro kada naiđu na beskonačnost, a beskonačna stopa precesije odražava da se sistem zaustavlja u stvarnosti, tj. sistem se urušava. Ako izjednačite precesiju sa mrežnom adaptacijom, možemo vidjeti zašto Bitcoin Čini se da je mreža proizvoljno skalabilan monetarni sistem po tome što ne akumulira monetarnu entropiju i stoga ne zahtijeva beskonačnu stopu mrežne adaptacije (ili precesije, u slučaju novčića) putem otvorenog rasta da bi nastavio funkcionirati. Takođe, možda BitcoinNjegova stroga vezanost za termodinamički rad ima implikacije na brzinu kojom čovječanstvo sije sjeme svog neophodnog rasta i prilagođavanja u budućnosti.

U poređenju sa Bitcoin, agenti unutar fiat monetarnog sistema, inflatorne monetarne mreže, podstaknuti su da akumuliraju dug i povlače budući proizvodni kapital kako bi finansirali sadašnji rast. Ovim, svaki učesnik mreže reaguje na ekonomske podsticaje visoke vremenske preferencije koji su ugrađeni u njihovo ponašanje. Inflacija u suštini indukuje oblik akumulacije sistemskog rizika putem monetarne poluge, sve dok se prikuplja budući ekonomski kapital.

Ovaj fiat monetarni sistem (ono što Pierre Rochard naziva "ekonomija smeća velike brzine”) smanjuje vrijednost budućih novčanih tokova putem inflacije, dok bih tvrdio da prava održivost zahtijeva suprotno: relativno povećanje vrijednosti naše kolektivne budućnosti kako vrijeme napreduje kroz prirodni deflatorni proces. To ilustruje rad ekonomiste Garretta Hardina “Tragedija Commons-a” jer se odnosi na zagađenje globalno zajedničkih skupova resursa poput okeana, ribarstva, atmosfere i, u ovom slučaju, diskontne stope (također instrument za procjenu vrijednosti budućih novčanih tokova). Čini se da se Hardinova teorija primjenjuje u kontekstu obezvređenja valute, s Bitcoin suštinski bezbedno privatizujući stvaranje novca, i na taj način stvarajući podsticaj za zaštitu vrednosti mreže, a ne za odustajanje od saradnje, čime se sprečava akumulacija monetarne entropije. Privatizacijom monetarne kreacije, izbjegavamo dinamiku utrke do dna oko razvodnjavanja vremenske vrijednosti novca, što je zaista izvanredno razmatranje s obzirom na to koliko je monetarnih sistema poraslo i palo tokom godina, vraćajući ljudski napredak na ko zna kako mnoge generacije.

Dok se čovječanstvo kreće kroz tranziciju od vrha prema dolje, centralno planiranog fiat sistema na sistem odozdo prema gore, decentralizirani i samoorganizirajući (gdje tržišni akteri otkrivaju „prirodnu“ diskontnu stopu), to bi bila blagodat za neke od svjetskih vrhunski naučnici - oni koji se bave temama entropije, skaliranja mreže i dubokih aspekata termodinamičke održivosti, poput Westa - da proučavaju Bitcoinpotencijalni efekti višeg reda, društveno-ekološki i tehnološki efekti. Takođe, SFI-jevo oko za interdisciplinarnu saradnju izgleda odlično s obzirom na to Bitcoin beskonačna dubina zečje rupe i blizina proučavanja teorije informacija, kolektivnog računanja i distribuirane inteligencije. Usred spomenutog TWIMS pojavljivanja i pojave Bitcoin rasprava u Santa Feu, javna retorika i propisi u vezi sa socio-ekološkim uticajima konsenzusa o dokazu o radu nastavljaju da se pojačavaju. Kao takvo, čini se da je najbolje vrijeme da Geoffrey West i SFI uzmu narandžastu pilulu.

“Mislim da će sljedeći vijek biti vijek složenosti.” — Steven Hawking

Ovo je gostujuća objava Spencera Nicholsa. Iznesena mišljenja su u potpunosti njihova i ne odražavaju nužno mišljenja BTC Inc. ili Bitcoin Časopis.

Izvorni izvor: Bitcoin Časopis