Nem kérdéses, hogy mára a gazdaság, a politika, sőt a kultúra alakulása is nagymértékben függővé vált az általunk használt technológiáktól. Azt azonban eddig még senki sem számolta ki, hogy a rendelkezésre álló eszközeinkkel - az egész világot tekintve - mennyi információ tárolására, továbbítására és átalakítására vagyunk képesek. Egy új tanulmánynak köszönhetően most már erre is megvan a válasz: az emberiség 2007-ben nagyjából 295 exabájtnyi információt tudott elraktározni.
Csak az agyunkon kívüli hordozók szerepeltek
Egy exabájt 1024 petabájtnak, ezermilliárdnál egy kicsivel több megabájtnak (1,1x1012) és 9,22x1018 bitnek felel meg. 295 exabájt (2,72x1021 bit) pedig éppen 315-ször annyi, mint amennyi homokszemcse a világon összesen létezik. Ez valóban nagy szám, de még így is eltörpül a természet információtároló kapacitása mellett: az emberi szervezet összes sejtjének összes DNS-ében található információ ugyanis 1023 bit körül van, míg a Világegyetem teljes információtartalmát 1090 bitre becsülik. (A bit az információ legkisebb alapegysége: egy bájt nyolc bitnek, egy megabájt pedig több mint 8 millió bitnek felel meg).
Az új kutatásban az összes olyan technológiai eszközt figyelembe vették, amellyel információ tárolható: a digitális eszközök (például merevlemezek, CD-k, DVD-k, mobiltelefonok, memóriakártyák, fényképezőgépek és pendrive-ok) mellett az analóg eszközök (audio- és videokazetták, tévé- és mozifilmek, könyvek, újságok, fotók) is szerepeltek, sőt még a bakelitlemezeket és a röntgenképeket is beszámították a kutatásba.
Egyvalami maradt csak ki, méghozzá a saját fejünkben tárolt információ mennyisége. "Az emberek fejében elraktározott információt nagyon nehéz mérni, pedig szükség lenne rá. A szóbeli memóriamódszerek ugyanis az emberiség történelmi idejének nagyjából 99%-ában fontosabbak voltak, mint azok a technológiák, amelyek az agyon kívüli hordozókra rögzített adatokat kezelik. A hasonló elemzésekbe emiatt azt is jó lenne beemelni, hogy az emberek mennyi információt tárolnak és továbbítanak egymás között külső technológiák nélkül" - mondta Szakadát István, a Budapesti Műszaki Egyetem docense.
Mennyi információt továbbítunk, és mennyit alakítunk át?
Az viszont kiderül a Science legújabb számában megjelent tanulmányból, hogy technológiai úton mekkora mennyiségű információ továbbítására vagyunk képesek. 2007-ben két zettabájtnyi információt sikerült továbbítanunk, például a televíziókon és a GPS-eken keresztül (a zettabájt az exabájt ezerszerese). Ez a mennyiség azzal tekinthető egyenértékűnek, mintha a Föld összes lakója 175 újságot olvasna ki naponta. Ha csak a kétirányú kommunikációt - például a mobiltelefonokat - vesszük, a 2007-ben ezeken keresztül áramló adatmennyiség 65 exabájttal volt egyenértékű. Ha az újságoknál maradunk, akkor ez annak felel meg, mintha minden ember naponta hat újság tartalmát osztaná meg a többiekkel.
Martin Hilbert (Dél-Kaliforniai Egyetem) és kollégája az emberiség jelenlegi számítási kapacitását is megvizsgálta. Az általunk vezérelt számítógépek másodperceként 6,4x1018 műveletet végeztek el 2007-ben: ez nagyságrendileg ugyanabba a kategóriába esik, mint amennyi idegimpulzus egy emberi agyban ugyanennyi idő alatt keletkezik. Ha ezeket a műveleteket kézzel, papíron akarnánk elvégezni, akkor ehhez 2200-szor annyi időre lenne szükségünk, mint amennyi idő a Nagy Bumm óta telt el.
Szakadát szerint ugyan impozáns adatokról van szó, de hiányzik egy igen fontos összehasonlítás. Szerinte jó lett volna, ha a szerzők azt is megvizsgálják, hogy milyen ütemben nő az ember technológiai információkezelésének nagyságrendje. "Az ember információkezelő képessége bámulatos, de azt is tudjuk, hogy ez a képességünk rendelkezik egy felső korláttal, vagyis nem nőhet bármeddig. Már csak azért sem, mert a népesség sem fog a végtelenségig nőni. Azt azonban ma még nem látjuk, hogy a technológiai eszközökkel végzett információkezelésnek hol, mikor és milyen okokból alakulnak majd ki a felső határai. Most csak azt tapasztaljuk, hogy elképesztő ütemben nő a technológiai úton kezelt információ mennyisége, a saját magunkban tárolt és kezelt információmennyiség ezzel szemben durván állandó. Technológiai úton ma még nem tudunk annyi információt elraktározni, amennyi a fejünkben van, de ez az idő is elérkezhet" - mondta Szakadát.
2002 óta élünk a valódi digitális korszakban
Érdekes adat, hogy az elmúlt húsz évben nem az információáramlás mennyisége, és nem is az információtároló kapacitásunk, hanem a másodpercenként elvégzett számítási műveletek növekedtek a leggyorsabb ütemben. Az 1986 és a 2007 közötti időszakban évente átlagosan 58%-kal nőtt a számítógépek műveleti teljesítménye: ez tízszer gyorsabb, mint amennyivel az USA GDP-je nőtt ugyanennyi idő alatt. A telekommunikációs eszközök által továbbított adatmennyiség ezzel szemben évente csak 28%-kal, a tárolókapacitás pedig 23%-kal emelkedett az említett időszakban.
Ha mindezt fejenként számoljuk, akkor a számítási kapacitás másfél évente, a telekommunikációs kapacitás két év és tíz hónap alatt, a világ információtároló képessége pedig negyvenhavonta duplázódott meg 1986 és 2007 között. A számítási kapacitás növekedési ütemét a Moore-törvénnyel szokás leírni: az összefüggés szerint nagyjából kétévente duplázódik meg azoknak a tranzisztoroknak a száma, amelyek bármilyen pluszköltség nélkül elhelyezhetőek egy integrált áramkörön. A merevlemezek egységárra jutó tárolókapacitásának változásában szintén megfigyelhető egy hasonló jelenség, amit Kryder-törvénynek neveztek el.
A digitális hordozókon tárolt adatmennyiség 2002 óta haladja meg az analóg módon tárolt információmennyiséget, 2007-ben pedig már az összes információ 94%-át őriztük digitális formában. Ha mindezt figyelembe vesszük, érdemes elgondolkodni azon, hogy milyen ütemben nő majd a jövőben a digitális tárolókapacitás.
A Moore-törvénynek sem engedelmeskedik minden
"Ha minden a jelenlegi ütemben változik tovább, akkor nem is olyan sokára terabájtos vagy petabájtos tárolók lesznek elérhetőek gombnyi nagyságban, fillérekért. Ha ez bekövetkezett, egy kamera segítségével akár az ember teljes napját is rögzíteni lehetne. Azt még nem tudjuk, hogy mindezt mire lehetne használni. Az viszont nem annyira merész elképzelés, hogy lesz ilyen, és hogy változtathat majd valamit az életünkön" - mondta Szakadát.
A digitális információtároló-kapacitás egy további okból is jelentősen megnövekedhet a jövőben. "Itt állunk a szenzorforradalom kapujában, amikor szinte mindenhova intelligens érzékelőket és adatgyűjtőket építünk be. Mára ilyenek lettek az autóink, az épületeink, léteznek ilyen ruhák is, az emberekbe ültethető elektronikus eszközök pedig szintén valósággá váltak. Mindez várhatóan újabb nagyságrendi robbanást fog majd okozni" - mondta a szakember.
Olyasmi is akad persze, ami bár szintén növelhető még, az emberi befogadóképesség korlátai miatt nem érdemes feltétlenül meg is valósítani. A legjobban talán a digitális fényképezőgépek segítségével lehet mindezt érzékeltetni. "A képek felbontásáról van szó, aminek ma még szintén nem látszik a felső határa, az viszont érezhető, hogy lehet még felfelé menni. Ezzel természetesen a tárolandó információ mennyisége is növekszik. Az emberek viszont sosem fognak igazán jó minőségű, valóban nagyfelbontású képeket nézni a képernyőiken, hiszen egy szint fölött a szemünk már nem tud különbséget tenni a pixelek távolsága között. A képernyők felbontása a tévé megjelenése óta talán még egy nagyságrendet sem változott. Tizenöt-húsz éve a 640x480-as felbontás volt a méret, ma pedig az 1200x800 pixel. Látható, hogy ez a változási ütem sosem fog a Moore-törvénynek engedelmeskedni" - mondta Szakadát.