חפשו בפייסבוק ובגוגל: מציורי המערות לטלפון החכם. ברשת חנויות סטימצקי ובאתר סטימצקי באינטרנט.

יום שני, 7 בנובמבר 2016

משל יותם: איך הסברתי לבני את ההבדל בין אנלוגי לדיגיטלי

פרק מספר חדש:

מציורי המערות לטלפון החכם האבולוציה של המציאות המדומה

פרופ' יונתן (יוני) מזרחי, חורף 2016
בשנים האחרונות דומה שמכשור דיגיטלי משתלט על חיינו. כמעט כל הטכנולוגיות הקיימות כבר עברו או עוברות ממתכונת אנלוגית למתכונת דיגיטלית. החל ממשקל ביתי ומד-חום אישי; המשך במצלמות, במוצרי חשמל ביתיים ובממיר הטלוויזיה (שייעודו, למרבה הפרדוקס, הוא הטפשת המסרים הדיגיטליים המתקבלים מחברת הכבלים באופן שהטלוויזיה האנלוגית תוכל להבין אותם); וכלה בטכנולוגיות תחבורה, רפואה וייצור תעשייתי. אפילו המכונה הגדולה ביותר שבנה האדם מאז ומעולם רשת הטלפוניה ותקשורת הנתונים הכלל-עולמית נהפכת לדיגיטלית בכל שעה שעוברת. תוספת התואר "דיגיטלי" מלווה בימינו אלה כמעט כל חפץ מעשי ידי אדם, ובקרוב תיעלם בוודאי לאחר שלא יהיה עוד טעם להזכיר זאת במיוחד. אבני בניין קטנות, שרירותיות, חסרות קשר תמטי לתוצאה הסופית שהן יוצרות, הן שעומדות בבסיס הדיגיטליות ההולכת ומשתלטת על עולמנו. ההתחלה היתה אחרת: כאשר האדם הקדמון ניסה לומר משהו הוא הדגים זאת בקולות שחיקו ישירות את שניסה לומר ובמימיקה, וכאשר המסופוטמי הקדום רצה לכתוב פר הוא צייר קרניים. העיצורים והתנועות (צלילים שרירותיים) ובהמשך אותיות האלפבית (איורים גרפיים שרירותיים), היו כפי שנטען כאן, האותות הדיגיטליים הראשונים. דיגיטליות, בניגוד לחשיבה הרווחת וכפי שנבקש להראות בכל מהלך הספר "מציורי המערות לטלפון החכם: האבולוציה של המציאות המדומה", אינה בהכרח תופעה המוגבלת לעולם המחשבים.
יחד עם זאת, האדם הסביר (המצאה משפטית נוחה לציונו של יצור שלא קיים באמת) הנדרש להסביר את המונח "דיגיטלי" מספק בדרך כלל דבר מה דומה לסדרת הקלישאות הבאות: "דיגיטלי זה אפסים ואחדים"; "דיגיטלי זה יש זרם ואין זרם"; ולעתים "דיגיטלי זה משהו אלקטרוני שקשור למחשבים". בעלי זיכרון טוב במיוחד מימי בית הספר יוסיפו משהו מעומעם על הקשר בין דיגיטליות ל"חישוב בינרי על בסיס שתיים". תשובות אלה אמנם נכונות מבחינה טכנית, אך מחמיצות את המאפיין המרכזי שעושה את הטכנולוגיה הדיגיטלית כה מפתה ושימושית: יכולת ההסמלה הבלתי מוגבלת שלה ותכונת הפירוק וההרכבה (מודולריות) המובנית שלה, שאותה היא מביאה לידי ביטוי מקסימלי. כשאותו אדם סביר נדרש להסביר מהי טכנולוגיה אנלוגית, המבוכה בדרך כלל רבה הרבה יותר. אנשים רבים, כולל בעלי ידע טכני, לא מסוגלים להסביר מהי טכנולוגיה אנלוגית ומדוע היא מוחלפת באורח גורף כל כך בטכנולוגיה הדיגיטלית. הנשאלים מקמטים בדרך כלל את מצחם, מחלצים ניסיון אחד או שניים לענות על השאלה, ולבסוף מפטירים משהו כמו "קשה לי להסביר מה זה אנלוגי, והאמת היא שלא כל כך חשוב לדעת כי זו טכנולוגיה שהולכת ונעלמת." אנו, לעומת זאת, מניחים שבלי להבין מהי טכנולוגיה אנלוגית אי-אפשר להבין ולהתרגש באמת מטכנולוגיה דיגיטלית. ננסה לפיכך להסביר את תמצית ההבדל בין ייצוג אנלוגי לבין ייצוג דיגיטלי של מידע, ולהוכיח מדוע המעבר הנוכחי מאנלוגי לדיגיטלי אינו אלא מעבר נוסף ברצף מעברים מאנלוגיוּת לדיגיטליוּת המתחוללים פעם אחר פעם כמעט בכל טכנולוגיית מידע שיצר האדם. בתוך כך, נבקש אף לרמוז שדיגיטליות כאסטרטגיית מימוש ויצירה ניכרת כמעט בכל מופעי המרחב הפיזיקלי והביולוגי הסובבים אותנו, כולל אותנו עצמנו.
הדרך החביבה עלי להסביר בדרך כלל את ההבדל בין טכנולוגיה אנלוגית לטכנולוגיה דיגיטלית היא בסיפור אמיתי על בני הצעיר יותם ועל אהבתו לצעצועי טרקטורים. משפחתנו מתגוררת במושבה החקלאית הוותיקה (1903) גבעת עדה, וסבו של יותם, אבי, עודד, הוא דור שלישי של עובדי אדמה ביישוב. יותם, המוקף כל חייו בתפאורה של טרקטורים וציוד חקלאי, פיתח נטייה מובנת לצעצועי טרקטורים. הדקויות שאסף בחמש שנות חייו בכל הנוגע לאבחנה בין סוגי טרקטורים מצאה ביטוי במספר הרב של דגמי טרקטורים שמילאו את חדרו ובחשבון ההוצאות שלנו על הצעצועים האלה. יותם אהב במיוחד את דגמי הפלסטיק, העץ והמתכת שדימו (באנלוגיה) את הטרקטורים האמיתיים שראה בשדות המושבה ודמו למציאות בצבעיהם ובקנה המידה המוקטן שלהם. הצעצועים גדשו את חדרו, קשה היה לאחסן אותם, והם נעדרו כל יכולת להתאמה אישית ולשינוי (כדי לשנות טרקטור עם קבינה לטרקטור בלי קבינה נעזר יותם ברגליו או בפטיש, שינוי בלתי הפיך ושלב בדרך להפיכתו של אותו טרקטור לגרוטאה). "פריצת הדרך" בפתרון הבעיה היתה האבחנה שדגמי הטרקטורים שקנינו היו דגמים אנלוגיים: כלומר ניסיון לערוך אנלוגיה בקנה מידה ובצבע מתאימים בין טרקטורים אמיתיים ("מציאות") לבין ייצוגים מממוזערים, שלמים ובלתי פריקים, עשויים עץ, מתכת או פלסטיק, המסמלים אותם ("מציאות מדומה"). אסטרטגיה אנלוגית להסמלת מציאות היא אכן הדרך האינטואיטיבית והטבעית ביותר ליצור הדמיות של מציאות ולהכניס אותן למסגרות תרבותיות.
הפתרון שמצאנו עבור יותם היה מעבר לאסטרטגיה של צעצועים דיגיטליים. בצעצועים דיגיטליים כוונתנו לצעצועי קובייה דוגמת משחק לגו, ולא למשחקי מחשב למיניהם. בנית דגמי טרקטורים באמצעות אבני לגו היא אסטרטגיה דיגיטלית להדמיית מציאות ולעיצוב "מציאות מדומה" בעלת יתרונות ברורים על פני האסטרטגיה האנלוגית. ראשית, בנייה מודולרית של דגמי מציאות ממספר רכיבי ייסוד אחידים מאפשרת שינוי והתאמה אישית של המודל או המוצר המוגמר בלי לגרום לו נזק (למשל בנייה ופירוק של קבינה בטרקטור צעצוע). בניית סימולציות של מציאות בדרך זו מאפשרת גם פירוק ואחסון יעילים יותר של הדגמים, ובעצם הדמיה של כל חפץ שנרצה מאותם חומרים עצמם. ניתן לשנע בקלות רכיבים הבנויים באסטרטגיה דיגיטלית (לפרק ולהרכיב אותם בכל מקום שנרצה). הנקודה המעניינת באסטרטגיה היא שרכיבי היסוד אדישים למעשה לשימוש הסופי שייעשה בהם: אותה אבן לגו יכולה לשמש להרכבת סימולציה של טרקטור, של מטוס או של בית מגורים. המשמעות היא יחס עלות-תועלת רב יותר לייצוג מציאות המבוסס על אסטרטגיה דיגיטלית. זאת ועוד, ככל שרכיב היסוד (אבן הבנייה) קטן יותר, כן גדֵלים הדיוק והנאמנות למקור: בנייה של דגמי טרקטור מאבני דוּפְּלוֹ (אבני בנייה גדולות של חברת לגו לילדים צעירים יותר) תהיה מדויקת ונאמנה למקור פחות מבנייה של אותו דגם מאבני לגו רגילות. בנייה של אותו דגם מאבני לגו בקנה מידה מילימטרי, לוּ היו כאלה בנמצא, היתה יכולה להיות מדויקת עוד יותר (ולהקנות תחושת מוצר סופי הדומה למוצר אנלוגי אך שומר על תכונותיו ויתרונותיו הדיגיטליים). הפסוודו-מדע האלכימי ניסה ללא הצלחה לעשות בדיוק זאת. המדע החדש של הננוֹ-טכנולוגיה מנסה ומצליח ליצור לא רק סימולציות של מציאות, אלא את המציאות עצמה, באותה אסטרטגיה בלבד. מהפכת טכנולוגיות מדפסות תלת-המימד מהפכת ענק שמבשילה לאטה בעשור השני של המאה העשרים ואחת ושתאפשר לכל אחד מאיתנו ל"הדפיס" בביתנו או בהקשר תעשייתי חפצים תלת-ממדיים תוך שימוש במספר מצומצם של חומרי ייסוד מרמזות על העוצמה האדירה הגלומה בשימוש באסטרטגיה דיגיטלית ליצירת מציאות פיזיקלית. כך או כך, הבניית מציאות באסטרטגיה דיגיטלית היא, לסיכום, גמישה, ניתנת לשינוי ולהתאמה בקלות, ומציגה יחסי עלות-תועלת אפקטיביים יותר לביצוע הדמיה מציאות נתונה ביחס לאסטרטגיה האנלוגיות.

איור 1: משל יותםהדמיה אנלוגית לעומת הדמיה דיגיטלית של מציאות.

אחת המסקנות החשובות ביותר העולות מהניתוח שהצגנו היא, שבניגוד למחשבה המקובלת, המונחים אנלוגי ודיגיטלי אינם שמורים לתחומי החשמל, האלקטרוניקה והמחשוב, והדיגיטליות כתופעה אינה מוגבלת לתקופה שבה אנו חיים. למעשה, המציאות הפיזית סביבנו בנויה כולה באסטרטגיה דיגיטלית: קווארקים הבונים אטומים המתחברים למולקולות. מולקולות המתחברות ליסודות. יסודות המתחברים לתרכובות חומר, המתחברים לגבישים המתחברים לתאים וכן הלאה. הפרדיגמה הבסיסית של הכימיה כולה נחה על מספר מוגבל של יסודות (118 ומהם רק 94 יציבים דיָם להתקיים בטבע) המרכיבים את המציאות הפיזית כולה כמתואר בטבלת היסודות המחזורית של מנדלייב.[i] החיים עצמם, הסליל הכפול של ה-DNA, מורכב מארבעה בסיסים המתחברים ל-22 חומצות חלבון המרכיבים את כל החי והצומח על פני כדור הארץ. אפילו האטומים עצמם בנויים ממספר קטן של מטענים (פרוטון, ניוטרון ואלקטרון) ותתי-חלקיקים המצויים במספר מוגבל בגרעין.[ii]
עניינו של ייצוג אנלוגי של מציאות הוא אפוא יצירת אנלוגיה או היקש למציאות בדרך של הדמיה ישירה באמצעות חיקוי. בייצוג אנלוגי, תכונות המצב המיוצג/המחוקה משתקפות בדרך כלשהי בתכונות הייצוג עצמו: המייצגים (הסמלים) משתנים בדרך שמשקפת או מחקה את המיוצגים. קו ארוך יותר במפה מחקה כביש ארוך יותר, צבע כחול כהה יותר מייצג מים עמוקים יותר, צבע חום כהה יותר מייצג הר גבוה יותר מעל לפני הים וכדומה. הגובה והעומק ישתנו בהדרגה ובאופן רציף רצף התואם את המציאות. החיקוי יכול לשאת אופי של כל מצב צבירה של מידע: צורה, צבע, גודל (כמו בדוגמאות הטרקטורים שלמעלה), צליל (בובה עם מנגנון דיבור מוקלט), ריח (מטהרי אוויר, בשמים, תרכיז פטל לשתייה), תחושת מגע (פרווה סינתטית של כלב צעצוע). באופן עקרוני, ההדמיה/החיקוי נושאים אופי רציף ושלם, ובמובן זה אינם פריקים או מודולריים. טכנולוגיות מידע אנלוגיות פועלות על יסוד קשרים דומים, אנלוגיים, בין הכמויות המדודות (צבע, גודל, צליל וכדומה) לבין הכמויות המספריות המבוטאות באופן מכאני, למשל, ומכוונות לייצג אותן. שעון מחוגים ממחיש היטב את התופעה: המחוג מבטא רצף תנועה, וגלגלי השיניים של מחוג השניות, הדקות והשעות מייצגים גודל אנלוגי ליחסי הזמן בין יחידות הזמן שאותן הם מכוונים לייצג. גם תקליטים, כפי שנסביר ביתר פירוט בפרק העוסק בהמצאת הפונוגרף, הם כאלה: רצועות החריצים הנקראות על ידי המחט מייצגות רצף מדוד של עוצמות ושל מופעי הקול המוקלט. מכונות אנלוגיות הן לפיכך מכונות מודדות שפעולתן רציפה, בניגוד למכונות מונות (אלה הדיגיטליות) שפעולתן מקוטעת.[iii] ייצוגים אנלוגיים מאפשרים הבניה אפקטיבית ביותר של "מציאות מדומה" – הן שימשו לשם כך לכל אורך ההיסטוריה והן עדיין מצויות איתנו. למרות הרציפות במדידה, מכונות אנלוגיות, מעצם ההגדרה, מוגבלות מאוד מבחינה מעשית בשיעור-דיוקן. בכל הקשור ליעילות, לגמישות וליצירה של שרשרות סמלים, ייצוגים אנלוגיים מתגלים כמוגבלים הרבה יותר. כתיבת ספר בטכניקת ליתוגרפיה (הכנת לוחות שלמים בהם מבליטים את הטקסט, מושחים אותו בדיו, ומטביעים אותו על דף) או אפילו במכונת כתיבה (שתי טכנולוגיות אנלוגיות לשם הדוגמה), היא תהליך שלם, רציף וקשה לפירוק, לאבחנה ולהתאמה. גמישות בסיסית של הכותב בכל הקשור להוספת משפטים, להערות שוליים, לשינוי ולעריכת טקסטים הופכים כולם למהלך קשה ומסובך ביותר המחייב עימוד מחדש של כל "החבילה": ייצוגים אנלוגיים הם כאמור שלמים, רצופים ובלתי פריקים. במקרים כאלה, החוזרים לכל אורך כל ההיסטוריה, טכניקות ייצוג אנלוגיות מוחלפות באסטרטגיית ייצוג דיגיטלית (דוגמת המצאת מכונת הדפוס שהחליפה את טכנולוגיית הקסילוגרפיה ומעבד התמלילים הממוחשב שהחליף את מכונת הכתיבה).
אם נחזור לדוגמת התמרורים שלנו כמייצגי "מציאות מדומה", הרי שתמרורים ועליהם ציור מייצג של המציאות, כמו הולכי רגל חוצים מעבר חציה (ציור מופשט, כמובן, אבל עדיין מעביר תמונה שלמה, רציפה ומקבילה), מייצגים אסטרטגיה אנלוגית. ממשק המשתמש נוח ואינטואיטיבי, ורישום תמונת המציאות נעשה באופן מקביל, שלם ורציף. היתרון בהסמלה אנלוגית כזו היא כאמור בקשר ה"טבעי" יותר בין המציאות לבין מייצגיה במציאות המדומה. הקשר ה"טבעי" נובע מעצם המרחב הסמנטי הצר יותר ביחס בין המסמל למסומל, כפי שהסברנו לעיל. תמרורים דוגמת משולש זכות הקדימה, משולש מופשט שאינו נושא בהכרח שום קשר אסוציאטיבי ישיר למציאות, הם דיגיטליים במובן זה שהקשר בין מסמל למסומל הוא שרירותי לגמרי. אמנם תמרורים מסוג זה אינם בהכרח "מפרקים, מונים ודוגמים" את המציאות במובנים הדיגיטליים שאותם נסביר להלן, אולם הם בגדר צעד עקרוני קדימה משום שהם מנתקים את הקשר בין מסמל למסומל, ומחייבים הסכמה (שרירותית) בין מקבל לשולח.
ייצוג דיגיטלי או סִפרתי של מציאות כאמצעי להבניית מודל של "מציאות מדומה" פועל על פי עיקרון אחר, אינטואיטיבי הרבה פחות מעקרון הייצוג האנלוגי. עיקרו בהדמיה שרירותית ועקיפה של המציאות באמצעות דגימה צפופה או מנייה שלה בדרך של פירוק המציאות לסמלים בודדים ושרירותיים (במובן זה שהקשר בין הסמל ליחידה המיוצגת הוא שרירותי לחלוטין) והרכבתה מחדש כייצוג של "מציאות מדומה". כמו בייצוג אנלוגי, גם כאן ההדמיה יכולה להיעשות עבור כל מצב צבירה של מידע: צורה, צבע, גודל, צליל, ריח ותחושה. בתוך כך, ההדמיה/החיקוי הדיגיטליים מקבלים אופי פריק ומודולרי, ומורכבים מעצם טיבם מישויות "אדישות" למקור (בשל הקשר השרירותי שמייצגות היחידות ביחס למציאות המוסמלת). מכונות דיגיטליות הן מעצם טיבן מכונות מונות המתרכזות בטיפול של ייצוגים בדידים (פיקסלים של תמונה, אותיות דפוס הניתנות לסידור כדי לייצג טקסטים משתנים, ערכים מתמטיים ספרתיים של גובה ועוצמת צליל, ספרות מתחלפות בשעון דיגיטלי, אבני לגו בדגם של צעצוע, צירופי ביטים המייצגים אותיות במחשב). בדוגמת מכונת הכתיבה המובאת לעיל, כתיבת ספר במעבד תמלילים מבוסס מחשב מאפשרת גמישות מלאה בעריכה, הוספת הערות, עימוד מחדש וכדומה, שכן היחידות בודדות וניתן לערוך ולטפל בהן בגמישות מלאה. כך גם ניתן "לערבב" (shuffle) רצועות שירים בהאזנה לתקליטור או לאוסף קובצי מוזיקה, "לעבד" תמלילים, לערוך ולשנות תמונות דיגיטליות ולסדר מערך אותיות חדש במכונת הדפוס שהמציא גוטנברג (1450), אשר החליפה טכניקות הדפסה מבוססות על ליתוגרפיות ועל לוחות קשיחים שלמים כייצוג של העמוד המדפס.
אף כי עיקר כוחה של האסטרטגיה הדיגיטלית נובע מהפרדה מוחלטת בכל הנוגע לקשר בין מסמל למסומל ולמבנה המודולרי שלה, יש לזכור שאסטרטגיה אנלוגית לייצוג מציאות מאפשרת גם היא מידה של מודולריות. חוקר המוח ארווינג בידרמן, למשל, הציע בסוף שנות השמונים תיאוריה לדרך שבה מייצג המוח את המציאות.[iv] לטענתו, במהלך זיהוי חזותי משתמש המוח בסוג של ייצוג אנלוגי הנקרא ייצוג צורני. יחידות הייצוג הבסיסיות בזיהוי זה הן צורות פשוטות וסימטריות כגון גלילים, קוביות, כדורים ומשטחים מצולעים. בידרמן טוען שהעצמים שבהם אנו מבחינים ניתנים לייצוג במוח על ידי מערכים פנימיים של צורות בסיס. להערכתו, מערכת המשתמשת רק ב-36 צורות בסיסיות יכולה לייצג לא פחות מ-145 מיליון עצמים עד לשלושה קטעים מרכזיים. ניתן לשלב ייצוגי צורות בסיסיים אלה כדי ליצור ייצוגים של תמונות ועצמים מורכבים. עצם חזותי מורכב, כמו מעבורת חלל, על פי בידרמן, ניתן ליצירה ממרכיבים ועצמים בסיסיים הסדורים בחלל כמודל של מציאות מדומה מנטלית. על פי בידרמן, הכוח הייצוגי (הן בבניית משפטים והן ביצירת צירופים חזותיים אנלוגיים לתמונה במוח) נובע ממספר הצירופים העצום שניתן להפיק ממספר צנוע של איברים ראשוניים (22 אותיות האלפבית המייצגות תנועות ועיצורים, או 36 צורות גיאומטריות פשוטות). היחסים בדיבור או בכתב מוגבלים לסידור סדרתי, שבו מופיעים איברים בזה אחר זה (על פי כללי סידור הקרויים תחביר). בתחום החזותי יש מערך אפשרויות עשיר יותר המאפשר יכולת ייצוגית גדולה יותר ממספר דומה של איברים בסיסיים.
בואו לתמוך בהפקת הספר ולקבל מגוון תשורות שוות במיוחד באתר הדסטארט!
את אופיָן השונה של אסטרטגיות הייצוג של המציאות בשתי שיטות ההסמלה השונות ניתן לתאר היטב בדוגמה הבאה, המתארת מרחק ממשי בקילומטרים בין שתי זוגות של נקודות. חשבו על מפות. המרחק בין דן לקרית שמונה הוא 11 קילומטרים. המרחק בין דן לאילת הוא 468 קילומטרים. העובדה שהכביש בין קיבוץ דן לאילת ארוך יותר מהכביש בין קיבוץ דן לקרית שמונה מיוצגת במפה תמונת מציאות מדומה המבוססת על ייצוג אנלוגי על ידי קו שחור אחד (הכביש בין דן לאילת) שאורכו עולה על זה של קו שחור אחר (הכביש בין דן לקרית שמונה). כבישים על המפה מייצגים לפיכך באופן ישיר אורך של כבישים ממשיים, ואורכם משתנה בהתאם לאורך הכביש המיוצג. משפטים כתובים (המייצגים בתורם סמלי אלפבית המסמלים באופן שרירותי יחידות צליל של תנועות ועיצורים), לעומת זאת, אינם מייצגים דבר על ידי תכונה כלשהי המשתנה ביחס לתכונה שאותה הם שואפים לייצג. בשתי מחרוזות הסמלים הבאות ניתן לראות איך משפט שאורכו קצר יותר מסמל תיאור "מציאות מדומה" של כביש ארוך יותר:
"אורך הכביש בין דן לאילת הוא 468 קילומטרים."
"אורך הכביש בין דן לקרית שמונה הוא 11 קילומטרים."
בניגוד לקו המייצג במפה את אורך כביש, הקשר בין המסמל (אותיות) למסומל (אורך כביש) בייצוג הדיגיטלי הוא שרירותי לחלוטין. המרחב הסמנטי בין המסמל למסומל הוא אינסופי. וגם לוּ היינו מאריכים או מקצרים את אחד המשפטים האלה, לא היתה לכך כל משמעות ייצוגית. כדי לשאוב מידע מייצוג אנלוגי עלינו להשתמש במשהו כגון קנה מידה, מושג זר לחלוטין לייצוגים משפטיים דיגיטליים.
ההבדלים ביתרונות ובחסרונות של שתי האסטרטגיות מומחשים גם הם בשתי הדוגמאות. למרות האסטרטגיה האינטואיטיבית, הקלה יותר לביצוע ונוחה יותר לפרשנות אוניברסלית (בשל המרחב הסמנטי המצומצם), של ציור קו במפה האנלוגית כמייצג אורך כביש, היכולת לספק תיאור מדויק ברמת המטרים והסנטימטרים של המרחק בין דן ליעד נסיעה כלשהו גבוהה הרבה יותר בדוגמת הייצוג הדיגיטלי. הקושי לצייר מפות בקנה מידה שישקף מרחק בסנטימטרים (המפה תצטרך להיות בגודל של מגרש כדורגל או של מדבר סהרה), ולא פחות חשוב מכך, היכולת לאחזר במהירות ובנוחות נתוני מפה כאלה למרחק כה מדויק (איך לקרוא במפה שמרחק בין מקום למקום הוא 30 קילומטרים, 4 מטרים ו-5 סנטימטרים), עושה את האסטרטגיה האנלוגית לייצוג מציאות מדומה להרבה פחות מעשית ושימושית בהשוואה לאסטרטגיה הדיגיטלית (הוספת יחידות עשרוניות קטנות יותר למספר או הוספת מילים למשפט הכתוב בטקסט). האסטרטגיה הדיגיטלית, אף שהיא מחייבת תיאום מלא בין שולח המסר למקבלו בכל הקשור לְמה שמייצגים הסמלים, מאפשרת דיוק אינסופי ומודולריות מוחלטת, כמו גם הוספה של פרטי מידע ועדכון של פרטים נוספים בקלות ובנוחות.
בשנים האחרונות התפרסמו כמה מחקרים מרתקים העוסקים בדיוק בשאלה זו: באיזו מידה יכולה סדרה קטנה של יחידות בסיס הניתנות לצירופים על בסיס מספר מוגבל של כללים פשוטים, ליצור מורכבות עשירה? העבודה הבולטת ביותר, שגררה גם ללא מעט תגובות ביקורתיות ועוררה דיון ער, היא זו של המתמטיקאי סטיבן וולפרם בספרו סוג חדש של מדע (A New Kind of Science).[v] הנושא הוא תת-תחום בתיאוריית המורכבות (Complexity Theory) והמתמטיקה של הכאוס (Chaos Theory), תחום שעוסקים בו לא מעט חוקרים נוספים.[vi] השאלה באיזו מידה יכולים המודלים של וולפרם להסביר את היקום כולו על כל מורכבותו ההדורה, והאם מודל כזה יכול להסביר את מורכבות הטבע והחיים או את המוח האנושי, כטענתו, או שיש לשלב בו גם אלגוריתמים אבולוציוניים ומרכיבים נוספים, נתונה במחלוקת רבה וחורגת מדיוננו. מה שהצליח וולפרם להוכיח מעל לכל ספק הוא היכולת להתקדם ממספר קטן של אלגוריתמים או כללים פשוטים (אוטומטונים, כפי שהוא מכנה אותם) למורכבות שיש בה מידה רבה של יצירתיות ואינה ניתנת לתיאור באמצעות משוואה כוללת ומלאה (בגלל המורכבות הכמעט אינסופית שלה). לשון אחר, במקום לנסות לחפש משוואות לתיאור המורכבות כולה, טוען וולפרם, יש לנסות ולזהות את הדפוסים הפשוטים שבבסיס המורכבות ואת הכללים הפשוטים המפעילים אותם וחוזרים על עצמם מספר רב של פעמים. הכותרת "סוג חדש של מדע" שמעניק וולפרם לְמה שהוא מכנה פרדיגמה חדשה של מדע, משקפת את טענתו שניסיונם של מדענים (במיוחד במדעי הטבע) ליצור נוסחאות שיתארו את כל פרטיה של התרחשות נתונה (למשל תאריכי ליקוי ירח מהלך ניבוי שמיוצג היטב בנוסחאות ולכן הוא פועל) נידונה לכישלון כשמדובר בפיתוח נוסחאות להסבר של תופעות מורכבות (דפוס הצטרפות של קהל למחיאות כפיים, למשל, או התנהגות בין-אישית). ההוכחות המרשימות של וולפרם (במיוחד הכלל הנקרא כלל 110, המתאר נוסחה פשוטה של שינוי חוזר שיכולה ליצור מורכבות בעלת דפוסים סדירים אך משתנים ומקוריים) מראות משהו מכוחה של אסטרטגיה דיגיטלית בכל הקשור לייצור מורכבות ממערך מצומצם של נתונים וכללים.
האבחנה בין שתי האסטרטגיות הללו להבניית מציאות (פיזית ומדומה) מעלה כמובן את השאלה אם טיבה הסופי של המציאות הוא אנלוגי או דיגיטלי.[vii] התשובה המסתמנת היא, שככל שאנו מעמיקים בתהליכים טבעיים ומלאכותיים כאחד, אנו מוצאים במקרים רבים כי טיבו של התהליך עצמו משתנה לסירוגין בין ייצוגים אנלוגיים וספרתיים של מידע. אלקטרונים יחידים הפועלים בשפופרות או בטרנזיסטורים ניתנים לתיאור באופן דיגיטלי אך כפופים למשוואות שדה קוונטיות, שהינן אנלוגיות. כך או כך, הדיון בספר "מציורי המערות לטלפון החכם: האבולוציה של המציאות המדומהמוגבל לדרך שבה בני אדם מייצגים מידע תרבותי באמצעות טכנולוגיות מידע, והטענה העיקרית בפרק זה היא שלכל אורך ההיסטוריה, כמעט, החלו בני אדם לייצג מציאות באמצעים אנלוגיים, וככל שעלו דרישותיהם מהמודלים של המציאות ("מציאות מדומה") שיצרו, הוחלפו ייצוגי המציאות האנלוגיים באסטרטגית מידוּל דיגיטליות. כך אירע עם סמלי שפת הדיבור האנושית. כך אירע גם עם סמלי הכתב, הדפוס, הטלגרף, המצלמה והמחשוב. כפי שנראה במהלך הספר, תהליכים זהים עקרונית של מעבר ממערכות ייצוג אנלוגיות למערכות ייצוג דיגיטליות של מידע מתרחשים לכל אורך ההיסטוריה. בראשית, שפת הדיבור האנושית היתה אנלוגית: חיקוי של צלילי המציאות באמצאות מיתרי הקול ואיברי הפה. מילים המחקות את הצליל הטבעי של המסומל נקראות אונומטופיאה (המילה בקבוק, למשל, מזכירה בצליליה את צליל הנוזל הנמזג מבקבוק). אחר כך תעבור שפת הדיבור האנושית לייצוג דיגיטלי שרירותי של המציאות באמצעות פונמות: צירופי תנועות ועיצורים.[viii] גם הכתב החל כאנלוגי: אסימוני טין כמייצגים מציאות תלת-ממדית ואחר כך ציורי מציאות, פיקטוגרפים. בהמשך הכתב נהפך למערכת דיגיטלית מושלמת עם המצאות הכתב האלפביתי, במשך האלף השני לערך.[ix] כך במעבר מטכנולוגיות הדפסה שעשו שימוש בליתוגרפיות של עמודים שלמים לטכנולוגיה של אותיות הדפוס הנעות של יוהאן גוטנברג (1450);[x] כך בהמצאת הטלגרף (1836), שצמצם לראשונה בהיסטוריה האנושית את מספר הסמלים שבאמצעותם ניתן להביע את כל המידע האנושי לשניים בלבד (קו ונקודה); כך במעבר ממכשירי הטלוויזיה המכאניים שייצגו מציאות באמצאות אנלוגיה חשמלית רציפה של אור; וכך כמובן במחשב הדיגיטלי, המשתמש בשני סמלים בלבד (מצב יש זרם ומצב אין זרם במפסק חשמלי או בטרנזיסטור) כדי ליצור את כל ייצוגי המידע האפשריים בהווה (תמונה, טקסט, צליל, ריח ומגע). במובן הפילוסופי של ייצוג רעיונות ומידע, שפת הסמלים הדיגיטלית הממוחשבת מאפשרת כיום לייצג את כל מצבי הצבירה של הידע האנושי באמצעות שני סימנים בלבד.
על ציר הזמן ההיסטורי של יחסי האדם עם טכנולוגיות המידע, ניתן לקבוע כי ככל שאנו מתקדמים בזמן, ייצוגים המציאות נעשים דיגיטליים יותר. ומרגע שרוב המידע נמצא במצב צבירה דיגיטלי, ניתן להתיך סוגי מידע זה בזה וליצור משהו רב-מדיה: מולטימדיה. נושא זה מטופל לעומק בספר. בינתיים נוסיף ונציין רק שתוצר לוואי מעניין של הדיגיטליות הוא שככל שהיא יעילה יותר, כן היא מאפשר לנו להצפין בסמלים את המציאות במשהו שיראה לנו כאנלוגי (ובמשתמע, אינטואיטיבי יותר לשימוש), אך יהיה בפועל דיגיטלי. ייצוג דיגיטלי ה"מזייף" ייצוג אנלוגי ומאפשר בתוך כך לאחד את כל היתרונות של הייצוג האנלוגי מבחינת ממשק המשתמש עם כל היתרונות של ייצוג דיגיטלי (מבחינת גמישות ויעילות השימוש). תוכנת חלונות, או ממשקי המשתמש של הסמרטפונים מדגימים זאת היטב: הדיגיטליות שעומדת בבסיס מערכות ההפעלה מאפשרות לנו "למשוך" באמצעות העכבר או האצבע צלמית "מסמך" ו"להשליך אותו" אל צלמית "פח האשפה". ממשק משתמש המבטא חיקוי פעילות מציאותית באופן אנלוגי הממומש ומבוצע בסביבה דיגיטלית מלאה.
הסיבה לכך שאנו יכולים לממש "זיופי" ייצוגים אנלוגיים בסביבה דיגיטלית נובעת בין השאר מהשימוש בשרשרות הסמלים כפי שדנו בהן מוקדם יותר: מכך שסמלים שרירותיים (צורות גרפיות שרירותיות כתובות, למשל הציור של האות ג') יכולים גם לייצג באופן שרירותי סמלים אחרים (בדוגמה זו, סמלי צליל של הצליל G). יוצא אפוא שבמערכות דיגיטליות מתקבלים מצבים שבהם סמלים שרירותיים מסמלים סמלים שרירותיים אחרים וכן הלאה. העיקרון נעשה מורכב עוד יותר כשמשתמשים למשל במקלדות מחשב. כל מקש (הנושא את ציור האות ג', סמל הכתב לצליל G) מפעיל רצף סמלים חשמלי דיגיטלי המייצג אותו בשפה המובנת למחשב (הטבלה המסכמת את הקשרים בין האותות הגרפיים של האלפבית לבין המפסקים החשמליים המובנים למחשב נקראת טבלת ASCII). וכך, אם סמל מסמל סמל וכך הלאה, ניתן להשתמש בסמל גרפי של מסמך (כמיצג את קובץ הטקסט) ובסמל גרפי של פח אשפה (כמייצג את פעולת המחיקה) ולגרור את האחד אל השני כדי לבצע פעולת מחיקה של מסמך. ההיסטוריה והאבולוציה של סדרות המעברים הללו, כמו גם ההשלכות של ייצוגי מציאות במצבי צבירה דיגיטליים, נידונים לעומק בספר "מציורי המערות לטלפון החכם: האבולוציה של המציאות המדומה".











[i] ראו ספרו המעולה של פיטר אטקיס המתאר איך בנויה הטבלה המחזורית במתכונת "דיגיטלית". פיטר אטקיס, הממלכה המחזורית: מסע לארץ היסודות הכימיים (תל-אביב: מעריב-הד ארצי, 2000).
[ii] Victor F Turchin, The Phenomenon Of Science, 1st ed. (New York: Columbia University Press, 1977).
[iii] וינר, אנשים ומוחות-מכונה, 65-62.
[iv] Irving Biederman, "Recognition-by-Components: A Theory of Human Image Understanding", Psychological Review 94 (1987): 115-147.; Irving Biederman, "Aspects and extensions of a theory of human image understanding", in Computational processes in human vision: An interdisciplinary perspective, ed. Z. Pylyshyn, 370-428 (Norwood, NJ: Ablex, 1988); Elizabeth. A. Wasserman and Irving Biederman, "Recognition-by-components: A bird’s eye view", in How animals see the world: Comparative behavior and biology of vision, ed. Lazareva, O.F., Shimizu, T., Wasserman, E.A. (Oxford: Oxford University Press, 2012) Ch. 11, 191-216.
[v] Stephen Wolfram, A new kind of science (Champaign, IL: Wolfram Media, 2002). את הספר (כ 1200 עמודים) ניתן להוריד במלואו בכתובת http://www.wolframscience.com (גישה בתאריך: 8-11-2012).
[vi] לטיפול פופולרי טוב בנושאי תיאוריית המורכבות ראו: מארי גל-מן, הקווארק והיגואר (אור-יהודה: ספרית מעריב, 1995). לטיפול פופולרי בנושאי הכאוס ראו: ג'יימס גליק, כאוס: מדע חדש נוצר (תל-אביב: ספרית מעריב, 1991).
[vii] קורצוויל, עידן המכונות החושבות, 183-182.;קורצוויל, הסינגולריות מתקרבת, 440-439.
[viii] Merritt Ruhlen, The origin of Language: Tracing the evolution of the Mother Tongue (New York: John Wiley & Sons, Inc., 1994); Steven J. Mithen, The singing Neanderthals: The origins of music, language, mind, and body (London: Weidenfeld & Nicolson., 2006).
[ix] Denise Schmandt-Besserat, How Writing came about (Austin: University of Austin Press, 1996).
[x] Elizabeth L. Eisenstein, The Printing Press as an Agent of Change (Cambridge: Cambridge University Press, 1980).

אין תגובות:

פרסום תגובה