Bitcoin A Termodynamika Výpočtů

By Bitcoin Časopis - před 1 rokem - Doba čtení: 14 minut
Po, 27. června 2022, 1:00

Bitcoin A Termodynamika Výpočtů

Institut Santa Fe má historii studia komplexních adaptivních systémů. Bitcoin má hluboké spojení s teorií složitosti a termodynamickou teorií.

Toto je úvodník názoru Spencera Nicholse, přispěvatel na Bitcoin Časopis. 

„Nepřetržitý růst a následné stále se zvyšující zrychlování tempa života má hluboké důsledky pro celou planetu... To jistě není udržitelné, a pokud se nic nezmění, směřujeme k velkému krachu a potenciálnímu kolapsu celé socioekonomické situace. tkanina. Výzvy jsou jasné: Můžeme se vrátit k analogii více „ekologické“ fáze, ze které jsme se vyvinuli, a spokojit se s nějakou verzí sublineárního škálování a s tím související přirozeně omezující, nebo nerostoucí stabilní konfigurací? Je tohle vůbec možné?" — Geoffrey West, „Scale“

Geoffrey West Ph.D., bývalý prezident renomovaného Santa Fe Institute (SFI) a zakladatel ze skupiny fyziky vysokých energií v Los Alamos National Lab, nedávno se objevil na téma 'Co jsou peníze?' Show” (TWIMS), kterou pořádá Robert Breedlove, aby hovořil o jeho matematickém rámci popisujícím, jak různé typy sítí (včetně biologických a sociálních sítí), škálovat jejich růst v čase. West a Breedlove se zabývali bestsellerem prvního jmenovaného „Měřítko: Univerzální zákony růstu, inovací, udržitelnosti a tempa života v organismech, městech, ekonomikách a společnostech“. Ve svém rozhovoru diskutovali o tom, co nás termodynamika může naučit o síťové struktuře těchto jevů, a zahrnuli i určitou diskusi Bitcoin, samozřejmě. West ve své knize používá čočku rychlosti metabolismu biologického organismu a aplikuje tento koncept k pochopení rychlosti metabolismu lidských sociálních sítí – jmenovitě měst, ekonomik a společností – a jejich celkové časové udržitelnosti v kontextu limitů termodynamiky a sítě. přizpůsobování. Přitom propojuje biologii, fyziku a informační vědu, aby analyzoval současnou ekonomickou trajektorii lidstva a to, co by to mohlo znamenat pro naši společnou budoucnost uprostřed ohromujícího množství sociálních a technologických změn, kterých jsme již začali být svědky.

SFI, kde West v současnosti působí jako poradce, je soukromě financovaná interdisciplinární výzkumná skupina pokrývající oblasti fyziky, chemie, ekologie, biologie, počítání a ekonomie. Institut klade důraz na studium komplexních adaptivních systémů nebo systémů s mnoha vzájemně propojenými složkami, které generují vznikající makrosystémové vlastnosti, které nejsou patrné při posuzování každé složky samostatně.

Teoretický biolog Stuart Kauffman, jeden z prvních Rezidentní výzkumníci SFI, definuje komplexní systém jako „Systém s mnoha částmi a mnoha procesy, kde části a procesy mohou vzájemně interagovat, z čehož vzniká krystalizace organizovaných částí a procesů, které pak dělají něco užitečného.

Příklady složitých jevů zahrnují ekonomiky, ekosystémy a společnosti a také globální klima. Tyto typy systémů jsou často řešeny pomocí nástrojů nerovnovážné termodynamiky. Jde v podstatě o studium nelineárního rozptylu tepla v komplexních termodynamických systémech, jak se síť přizpůsobuje podmínkám prostředí prostřednictvím mechanismů zpětné vazby, známých jako nerovnovážné systémy. Významným průkopníkem v oboru je Ilya Prigogine, který vyhrál Nobelova cena za chemii v roce 1977 za jeho práci na nerovnovážné termodynamice pro rozvoj „teorie o disipativních strukturách, která tvrdí, že dlouho předtím, než je v nevratných procesech dosaženo rovnovážného stavu, mohou z neuspořádanějších systémů vzniknout uspořádané a stabilní systémy“.

Zatímco práce SFI je založena na kvantitativních metodách a tvrdých vědách, snaží se syntetizovat nové perspektivy bez ohledu na jejich zdánlivou nesourodost. Institut se snaží pochopit podstatu „sdílené vzory ve složitých fyzikálních, biologických, sociálních, kulturních, technologických a dokonce možných astrobiologických světech. Americký romanopisec Cormac mccarthy (“Žádná země pro staré”). popis života na SFI:

„Vědecká práce v SFI vždy posouvá kreativitu na její praktické limity. Vždy se soudíme s vysokým rizikem neúspěchu. Především se bavíme víc, než by mělo být legální.

„Jsme naprosto neúnavní v zatloukání hranic vytvořených akademickými disciplínami a institucionálními strukturami. Pokud o nějakém tématu víte více než kdokoli jiný, chceme s vámi mluvit. Nám je jedno, jaký je předmět.

„Jsme neúnavní při hledání nejlepších lidí v každé disciplíně. Dostaneme vás sem bez ohledu na to, co potřebujete, a dáme vám prostor a zdroje, které potřebujete.

"Je nám jedno, jak jsi mladý."

„Obecně jsme se vyhýbali tomu, abychom se zapojovali do záležitostí politiky, ale pokud pracujete na programu, který zahrnuje udržitelnost, životní prostředí nebo lidské blaho, a myslíte si, že máme něco, co byste mohli použít, zvedněte telefon.

„Příležitosti vzdělávání, které nabízíme – zejména pro mladé lidi – prostě jinde nejsou dostupné. Doba. A konečně, občas zjistíme, že pozvaný host je šílený. To nás všechny obecně povzbudí; víme, že jsme na správné cestě." 

Někteří známí vědci z výzkumné komunity SFI zahrnují Sean Carroll, Lee Smolin, Sara Walkerová, Leroy Cronin a současný prezident SFÚ David Krakauer.

Ve stejně interdisciplinárním úsilí prozkoumaly předchozí epizody TWIMS kvality peněz optikou rakouské ekonomie a filozofického myšlení a zároveň se inspirovaly fyzikou a biologickou evolucí. Minulí hosté podcastu popsali Bitcoin jako formou kybernetického života (Michael Saylor), an rozšíření psychotechnologie lidstva (John Vervaeke, odborný asistent kognitivních věd) a a forma tekuté biologické zdatnosti (Geoffrey Miller, profesor evoluční psychologie).

Westova vědecká cesta ho zavedla od fyziky vysokoenergetických částic ke studiu biologie a sociálních systémů na všech úrovních. Překvapivě, vzhledem k tomu, že studuje sociální jevy, West poznamenal, že si ještě musí vytvořit hluboké porozumění Bitcoin a kryptoměna, obecněji. Chcete-li vidět, jak se fakulta SFI zapojuje Bitcoin, byť jen úvodním způsobem, je velmi významný vzhledem k postavení ústavu v oblasti komplexity, kolektivního počítání a akademické sféry obecně. West byl prezidentem SFI v letech 2005-2009 byl uveden mezi „100 nejvlivnějších“ v časopise Time 2006, takže jeho podpora proof-of-work (nebo ne) na TWIMS by poskytla významnou potravu pro populární diskurz Bitcoin a jeho environmentální dopady. Zatímco West nenabídl žádnou zvláštní podporu Bitcoin, naštěstí nenabídl žádné přidělení zaměstnanci nizozemské centrální banky Alex de Vries nebo (důkladně odhalená) věda™, kterou zastává Greenpeace buď.

West podrobně popsal svou dříve drženou averzi ke studiu peněz a dokonce se podělil o příběh o tom, že do nich neinvestoval bitcoin navzdory tipům od přátel a kolegů, kteří mu to v průběhu let doporučovali. Je pozoruhodné, že navzdory svému poněkud keynesiánskému, neoliberálnímu ekonomickému pohledu se West zdál otevřený prozkoumávání libertariánských ekonomických myslitelů, včetně takových jako Murray Rothbard a Ayn Rand na návrh Breedlove.

SFI má svůj podíl na záletech s prominenty Bitcoinve své historii. Wences Casares přednesl na SFI v roce 2014 přednášku s názvem „Bitcoin je zlato 2.0.„V následujícím roce hodnotový investor zaměřený na technologie Bill Miller zakoupeno bitcoin na 200 $, s odkazem na sympozium SFI v roce 2015. Je spoluautorem"Peníze a měna: minulost, současnost a budoucnost” se současným prezidentem Davidem Krakauerem, odkazující na práci jako na vliv v jeho rozhodnutí o koupi. Mimochodem, Miller obdařil ústav s darem 50 milionů dolarů (jeho vůbec největší) v listopadu 2018 na další studium komplexních adaptivních systémů.

Mlynář hlášeny"Moje dlouhodobá spolupráce se SFI patřila k nejpřínosnějším v mém životě, jak osobně, tak profesionálně." Miller dokonce odkazoval na svůj jmenovitý příspěvek jako „kampus, který bitcoin postavený." První a jediná akce pořádaná v areálu SFI Miller Campus, která byla dokončena na konci roku 2021, nesla název „Termodynamika přírodních a umělých distribuovaných výpočetních systémů“ a její agenda zaznamenala „zaměření na systémy, které:

Pokud to tak nezní Bitcoin, nevím co dělá… 

V programu jednání je také uvedeno:

„Termodynamika počítání je dlouhodobým zájmem ve fyzikálních, počítačových vědách a biologických komunitách a hraje hlavní roli v otázkách od návrhu umělých digitálních systémů přes základy fyziky až po teoretickou neurobiologii. Revoluce v nerovnovážné statistické fyzice posledních dvou desetiletí, někdy shrnutá jako „stochastická termodynamika“, poskytla velký pokrok v naší schopnosti zkoumat toto téma.“

SFI zahájila a nové výzkumné téma v únoru 2022, týkající se „rozvíjejících se politických ekonomik“, přičemž současný prezident David Krakauer poznamenal, že „Adam Smith potřebuje splnit Complexity Economics“.

V souvislosti s počátky projektu lidského genomu Krakauer řekl: „Duch konkurence a spolupráce mezi institucemi nám pomůže osvětlit prvky komplexního systému, který je mnohem větší než součet jeho částí.“

Důsledky Bitcoin jako ekonomický systém zdola nahoru složený ze samoorganizujících se agentů operujících v rámci otevřeného, ​​energeticky založeného hodnotového komunikačního protokolu se zdá být šetrný ke studiu vznikajících politických ekonomik, o které se zdá, že SFI usiluje. To je v protikladu k centrálně plánovanému fiat systému shora dolů, který pravděpodobně vykazuje menší stupeň kolektivní inteligence, když vezme v úvahu problém ekonomické kalkulace, protože se vztahuje k centrálnímu plánování měnového systému.

Vraťme se k Westovu vystoupení na TWIMS a spolu s Breedlove se zapojili do rozsáhlého dialogu o fraktální struktuře biologických sítí, souvislostech mezi rakouskou ekonomikou a komplexní vědou a také o tom, co by mohly naznačovat poznatky z biologie a fyziky vysokoenergetických částic. síťová struktura komplexních adaptivních systémů obecně v kontextu termodynamické udržitelnosti. West se zabýval těmito tématy, protože se týkají škálování síťového power-law. Jednoduše řečeno, mocninné škálování sleduje vztah mezi faktory, jak se termodynamický systém mění v měřítku, přičemž jeden faktor je v exponenciálním vztahu k druhému. West a jeho spolupracovníci objevili, že lze zobecnit implikované vzorce růstu biologického systému v průběhu času pomocí škálování se čtvrtinovou mocninou. interpretace (proto škálování mocninného zákona), odhalující překvapivě pravidelné škálovací faktory napříč všemi druhy různých biologických organismů.

Příkladem těchto zákonů škálování v přírodě je pozorování, že v průměru, když savec zdvojnásobí hmotnost, jeho rychlost metabolismu se zvětší s exponentem tří čtvrtin (^¾). Tento exponent, který je menší než jedna, implikuje úsporu z rozsahu (označovanou Westem jako „sublineární škálování“) rychlosti metabolismu s velikostí sítě. Tato účinnost je prokázána skutečností, že větší savci žijí déle, protože se stávají metabolicky efektivnějšími, když se zvětšují, spotřebovávají méně energie na buňku přidanou během růstu. (Vidět: Kleiberův zákon z biologie.)

Ve skutečnosti savci rostou pouze tak velcí, přičemž růst se nakonec vyrovná (esovitý růst). To znamená, že růst poháněný úsporami z rozsahu nakonec vede k zastavení růstu (N) a stabilní nosné kapacitě, jak je znázorněno níže zploštěním křivky vpravo nahoře. To je důvod, proč my jako lidé (v průměru) nepokračujeme v růstu za určitý bod našeho vývoje.

Naopak v lidských sociálních sítích se artefakty na hlavu, jako je hrubý domácí produkt, nemoci, počet patentů a počet sociálních interakcí, přibližně zvyšují s exponentem kolem 1.15 (exponent větší než jedna), jak se velikost sítě zdvojnásobuje. Toto je příklad návratů k měřítku nebo „superlineárního škálování“.

Jak se ekonomika zdvojnásobuje, její množství sociálních jevů se zvyšuje (v průměru) o 115 %. Tento typ superlineárního škálování v termodynamických systémech implikuje vzorec růstu nazývaný „singularita v konečném čase“, přičemž jak síť roste, sociální jevy se škálují asymptoticky a blíží se nekonečnému množství v konečném čase.

Podle Westa jsou konečné časové singularity v termodynamických systémech nemožné, a pokud se jim nějak nevyhneme, končí systémovým kolapsem za konečnou časovou singularitou. West je používá jako model pro pochopení růstu a chování sociálních sítí v kontextu termodynamiky a uvažuje o tom, jaká řešení mohou spočívat v tomto zdánlivě vestavěném strukturně-funkčním jevu ovlivňujícím naši schopnost škálovat společnost. 

Kolaps sítě za těchto typů superlineárních podmínek může být kompenzován nebo odložen pouze rostoucí inovací nebo lidskou „adaptací“ v biologickém smyslu (uvedeno níže) za účelem zvýšení efektivity. Toto „resetování“ inovačního cyklu rekurzivně umožňuje růst díky zvýšení efektivity (Jevonův paradox), který pak nadále živí sociální metabolismus ekonomiky v rychlejších a rychlejších cyklech inovací v průběhu času. A naopak, pokud k této asymptotické míře inovace nedojde, síť přestane fungovat a dojde ke kolapsu za konečnou časovou singularitou. West's 2008 papír popisuje jevy zvyšujícího se tempa technologického rozvoje v kontextu měst: 

„Abychom si udrželi pokračující růst, musí velké inovace nebo adaptace vznikat zrychleným tempem. S velikostí města roste nejen tempo života, ale také rychlost, s jakou je třeba zavádět nové zásadní úpravy a inovace, aby se město udrželo. Tyto předpokládané postupné zrychlující cykly rychlejšího než exponenciálního růstu [aka růstu řízeného superlineárním škálováním] jsou v souladu s pozorováními pro obyvatelstvo měst, vlny technologických změn a světovou populaci. 

Tento jev vestavěných vzorců škálování může pomoci vysvětlit, proč se sociální sítě hroutí, a ačkoli se o nich během vystoupení Westa TWIMS nemluvilo, předpokládám, že by se tyto jevy mohly náležitě zvážit s ohledem na dočasnou udržitelnost měnových sítí. protože se týkají termodynamiky a limitů adaptace.

Fiat, na dluhu založený finanční systém, který vyžaduje neomezený, nepřetržitý růst pro obsluhu složených úroků z dluhu, se zdá ze své podstaty neudržitelný v tom, že otevřený růst ekonomiky pohání superlineární škálování sociálních metrik. Protože růst systému je neomezený a sociální jevy se šíří superlineárně, musí se peněžní síť v určitém bodě zhroutit kvůli síťovým efektům její superexponenciální, sociálně-metabolické rychlosti. West píše v „Scale“, aby popsal zdánlivě neudržitelný „zrychlující se běžící pás“ technologických změn, které si tato dynamika vyžaduje:

„Vytváření bohatství a znalostí s otevřeným koncem vyžaduje, aby se tempo života zvyšovalo s velikostí organizace a aby se jednotlivci a instituce přizpůsobovaly neustále se zrychlujícím tempem, aby se zabránilo stagnaci nebo potenciálním krizím. Tyto závěry se velmi pravděpodobně zobecňují na další společenské organizace, jako jsou korporace a podniky, a potenciálně tak vysvětlují, proč neustálý růst vyžaduje zrychlující se běžící pás dynamických cyklů inovací.

Způsob, jak se spojit Bitcoin, teorie složitosti a hluboká termodynamická udržitelnost, které považuji za docela přesvědčivé, je myšlenka „peněžní entropie“, jak je nastíněna ve vynikající Bitcoin Článek v časopise od Aarona Segala s názvem „Bitcoin Teorie informace: BIT.“ Segal charakterizuje Bitcoin jako první měnová síť trpící nulovou konečnou inflací své peněžní zásoby. Jinými slovy, Bitcoin má nulovou monetární entropii, takže jakákoliv ekonomická hodnota uložená v síti nebude degradovat inflací, ale spíše bude narůstat, jak lidstvo šetří a zvyšuje tvorbu a distribuci lidského bohatství v průběhu času (přirozený proces ekonomické deflace). To podněcuje solventnost a odráží skutečně přirozenou úrokovou míru.

Naopak fiat měny utrpí měnovou entropii kvůli jejich kladné konečné míře inflace (neboli nárůstu peněžní zásoby). Měnová entropie vyžaduje, aby držitelé měny vykonávali v průběhu času stále více ekonomické práce, aby si jejich kapitál udržel svou hodnotu. Toto je v podstatě problém „Rudé královny“ v akci, v odkazu na „Alenku v říši divů“ Lewise Carrolla: Člověk musí – ekonomicky vzato – běžet stále rychleji, jen aby zůstal na stejném místě.

Z mého čtení „Bitcoin Information Theory“, inflace se zdá být v rozporu s principy udržitelnosti v tom, že inflační měny vyžadují exponenciální ekonomický růst s otevřeným koncem v rámci konečných časových a fyzických omezení. Rovněž předpokládám, že tento vložený závazek kontinuálního růstu dluhové ekonomiky pohání systém směrem k konečné časové singularitě díky superlineárnímu škálování sociálních jevů.

Jak bylo předpovězeno prostřednictvím Westova popisu konečných časových singularit, nekonečné sociální veličiny jsou v systémech reálného světa nemožné a nakonec způsobí kolaps systému. V ekonomickém systému se zapečeným růstem s otevřeným koncem se zdá, že tento kolaps je přinejmenším urychlen skládáním monetární entropie.

Užitečným způsobem, jak si mentálně představit konečné časové singularity, je Eulerův disk. Představte si rotující minci, která se zpomaluje a zastaví. Jak se rotace mince zpomaluje, její rychlost precese neboli přeorientování její rotační osy se blíží nekonečnu a mince se zastaví na své straně. Fyzickým systémům se opět nedaří dobře, když se setkávají s nekonečny, a nekonečná rychlost precese odráží skutečnost, že se systém ve skutečnosti zastaví, tj. systém se zhroutí. Pokud přirovnáte precesi k přizpůsobení sítě, můžeme pochopit, proč Bitcoin síť se zdá být libovolně škálovatelným měnovým systémem v tom, že neakumuluje monetární entropii, a proto nevyžaduje nekonečnou míru přizpůsobování sítě (nebo precesi, v případě mincí) prostřednictvím růstu s otevřeným koncem, aby mohla dále fungovat. Stejně tak možná BitcoinPřísné připoutanost k termodynamické práci má důsledky pro rychlost, jakou lidstvo zasévá semena svého nezbytného růstu a adaptace v budoucnosti.

Ve srovnání s Bitcoin, agenti v rámci fiat měnového systému, inflační měnové sítě, jsou motivováni k narůstání dluhu a čerpání budoucího produktivního kapitálu, aby mohli financovat současný růst. Každý účastník sítě tak reaguje na ekonomické pobídky s vysokou časovou preferencí, které jsou součástí jeho chování. Inflace v podstatě vyvolává určitou formu akumulace systémového rizika prostřednictvím peněžní páky a přitom sbírá budoucí ekonomický kapitál.

Tento fiat peněžní systém (to, co Pierre Rochard nazývá „vysokorychlostní odpadová ekonomika“) snižuje hodnotu budoucích peněžních toků prostřednictvím inflace, zatímco bych tvrdil, že skutečná udržitelnost vyžaduje opak: relativní zvýšení hodnoty naší společné budoucnosti v průběhu času prostřednictvím přirozeného deflačního procesu. Ilustruje to ekonom Garrett Hardin „Tragédie Commons“, protože se týká znečištění globálně sdílených zdrojů, jako je oceán, rybolov, atmosféra a v tomto případě diskontní sazba (neboli nástroj pro hodnocení hodnoty budoucích peněžních toků). Zdá se, že Hardinova teorie platí v kontextu znehodnocení měny, s Bitcoin v podstatě bezpečně privatizovat vytváření peněz, a tím vytvářet pobídky k ochraně hodnoty sítě spíše než k odklonu od spolupráce, což následně brání akumulaci peněžní entropie. Privatizací peněžní tvorby se vyhneme dynamice závodů ke dnu kolem rozmělňování časové hodnoty peněz, což je skutečně pozoruhodná úvaha, vezmeme-li v úvahu, kolik měnových systémů v průběhu let vzrostlo a kleslo, což zastavilo lidský pokrok, kdo ví jak. mnoho generací.

Zatímco lidstvo prochází přechodem od shora dolů, centrálně plánovaného systému fiat k systému zdola nahoru, decentralizovanému a samoorganizujícímu se (kde aktéři trhu objevují „přirozenou“ diskontní sazbu), bylo by to pro některé světové špičkoví vědci – ti, kteří se zabývají tématy entropie, škálování sítí a hlubokými aspekty termodynamické udržitelnosti, jako je West – ke studiu Bitcoinpotenciál vyššího řádu, socio-environmentální a technologické efekty. Stejně tak se zdá, že zájem SFI o mezioborovou spolupráci je vzhledem k této situaci vynikající Bitcoin nekonečná hloubka králičí nory a sousedství se studiem teorie informace, kolektivního počítání a distribuované inteligence. Uprostřed výše uvedeného TWIMS vzhledu a vzniku Bitcoin diskuse v Santa Fe, veřejná rétorika a regulace týkající se sociálně-environmentálních dopadů konsensu o důkazech práce se nadále rozrůstají. Zdá se tedy, že je nejvyšší čas, aby si Geoffrey West a SFI vzali oranžovou pilulku.

"Myslím, že příští století bude stoletím složitosti." — Steven Hawking

Toto je příspěvek hosta od Spencera Nicholse. Vyjádřené názory jsou zcela jejich vlastní a nemusí nutně odrážet názory BTC Inc. nebo Bitcoin Časopis.

Původní zdroj: Bitcoin Časopis