הקדמה
בשנת 1984 הקדיש כתב העת TIME סיפור שער לתכנת מחשבים. במאמר מצוין זה צוטט עורך של כתב-עת מסוים לתוכנה שאמר:
שים את התוכנה הנכונה במחשב והוא יעשה עבורך כל מה שתרצה. יש אולי גבולות למה שתוכל לעשות באמצעות המכונות עצמן, אך אין גבול למה שתוכל לעשות באמצעות התוכנה.
לא נכון. ממש לא נכון. לאמיתו של דבר, דרך פשוטה לסכם ספר זה היא לומר שהוא מוקדש לתיאור ולהסבר העובדות שמפריכות - לא, מנפצות לרסיסים! - טענה זו.
מובן שמחשבים הם מכונות מופלאות. ללא ספק, הם ההמצאה החשובה ביותר של המאה העשרים, והם שינו באופן דרמטי, בלתי הפיך, ובדרך כלל לטובה, את הדרך שבה אנו חיים. אולם אלה הן החדשות הטובות, ורוב ספרי המחשבים עוסקים בחדשות טובות. ספר זה מתרכז בחדשות הרעות; בצד השלילי של הדברים.
מחשבים עולים הרבה כסף, ואלה כבר חדשות רעות. הם מתסכלים אותנו: קשה לתכנת אותם והשימוש בהם עלול להיות מסובך; הם מפתים ומסיחים את דעתנו מדברים חשובים יותר; הם טועים; הם קורסים; הם נדבקים בוירוסים; ועוד ועוד. אבל אלה אינן החדשות הרעות המעניינות אותנו כאן. מטרת הספר היא להסביר ולהמחיש אחד מן ההיבטים החשובים והעקרוניים ביותר של עולם החישוב - מגבלותיו האִינְהֶרֶנְטִיות: אלו המגבלות הפנימיות הטבועות בו, ואשר אינן משתנות.
באופן טיפוסי, כאשר אנשים מתקשים לשעבד מחשבים לרצונותיהם, התירוצים שלהם שייכים לשלוש מחלקות: אין די כסף, אין די זמן, ואין די שכל. הטענה היא שאילו היינו עשירים יותר, היינו יכולים לקנות מחשבים גדולים ומתוחכמים יותר, הנתמכים על-ידי תוכנה טובה יותר; אילו היינו צעירים יותר או תוחלת החיים שלנו היתה גבוהה יותר, היינו יכולים לחכות זמן רב יותר עד לסיומן של תוכניות הדורשות זמן ריצה ארוך; ואילו היינו חכמים יותר, היינו יכולים למצוא פתרונות אשר כרגע משום מה איננו מוצאים. אלה הן נקודות חזקות ותקפות ואנו איננו עומדים לערער עליהן: אספקה נדיבה יותר של כל אחד משלושת המצרכים הללו אכן היתה יכולה לקדם אותנו כברת דרך ארוכה. אלא שהספר שלנו, ברובו, אינו עוסק בקשיים מסוגים אלה. הוא מתרכז בחדשות רעות מוכחות, מתמשכות ועמידות, הנוגעות לבעיות שאותן מחשבים פשוט אינם יכולים לפתור, ללא קשר לחומרה, לתוכנה, לכישורים או לסבלנות. וכאשר אנו אומרים 'מוכחות', אנו מתכוונים ממש מוכחות; דהיינו, באופן מתמטי, ולא רק ניסויִי.
* * *
מדוע אנו מתעניינים בחדשות רעות? האם לא כדאי שמדעני מחשב יבלו את זמנם בהפיכת דברים לקטנים יותר, מהירים יותר, קלים יותר, נגישים יותר וחזקים יותר? ובכן, בהחלט, והרוב המכריע מבינינו אכן עושים זאת. אבל עם זאת, החל משנות השלושים של המאה העשרים, ויותר ויותר בכל שנה, חוקרים רבים עובדים קשה כדי להיטיב ולהבין את הצד השני של המטבע, הצד שאמור להביא את המחשב ליותר ענווה, על-ידי גילוי חולשותיו האינהרנטיות והבנה טובה יותר שלהן.
המניע למסע החיפושים הזה הוא מרובע:
# לספק סקרנות אינטלקטואלית. בדיוק כפי שפיזיקאים רוצים לקבוע את גבולותיו הסופיים של היקום או את האילוצים שאותם כופים חוקי הפיזיקה, כך רוצים מדעני המחשב לגלות מה ניתן לְמַחְשֵב ומה לא, וכמה זה עולה לנו כאשר זה אפשרי.*
# למנוע מאמצים חסרי תוחלת. אנשים רבים, ביניהם מומחי מחשבים בעלי ידע ניכר, מנסים להתמודד עם בעיות חישוביות שמסתבר כי חדשות רעות הרסניות חלות עליהן. ככל שנבין יותר את הבעיות האלה ואת טבען האינהרנטי, כך נבזבז פחות את זמננו ואת מרצנו במאמצים כאלה.
# לעודד פיתוח של פָּרָדִיגְמות חדשות. מקביליוּת, אקראיות, היוּריסטיקות וחישוב קְוַונְטִי ומוֺלֶקוּלָרי, מן הנושאים המבטיחים והמלהיבים ביותר בחקר מדעי המחשב, לא היו מתפתחים כפי שהם ללא הדחיפה שנתנו להם החדשות הרעות.
# להפוך לאפשרי את מה שאחרת הוא בלתי אפשרי. להפוך את הבלתי אפשרי לאפשרי?! זה בוודאי פרדוקסלי. כיצד יעלה על הדעת שנוכל להפיק תועלת מחדשות רעות? ובכן, כדי לשמור על המתח עד פרק 6, נעיר כאן רק שזהו היבט בלתי צפוי של הסיפור שלנו, אולם גם היבט מועיל באופן מפתיע.
עד כאן מה שנוגע למניעים. באשר לטבען של החדשות הרעות שבהן אנו דנים, חישבו על העבודה המלהיבה ורבת ההיקף המכוּונת להעניק למחשבים אינטליגנציה כמו-אנושית. בעקבותיה התעוררו שאלות רבות הנוגעות למגבלות החישוביות, כגון האם יכולים מחשבים לנהל חברות, לבצע אבחנה רפואית, לחבר מוזיקה או להתאהב. התקדמות מבטיחה, ולעיתים קרובות מדהימה ביותר, אומנם חלה בהתמודדות עם סוגיות אלה (אם כי לא התקדמות רבה בנוגע לעניין האחרון), אולם שאלות אלה מוצגות באופן בלתי מדויק ומעורפל. חוץ מאשר בפרק האחרון של הספר, אנו נתעלם מהן. בניגוד לאלה, אנו נתרכז בבעיות חישוביות המוגדרות בדייקנות, והכוללות גם יעדים ברורים. ההתרכזות בבעיות כאלה מאפשרת לנו לטעון טענות ברורות לא פחות באשר לשאלה האם ניתן או לא ניתן לפתור אותן באופן משביע רצון.
הסוגיות שבהן נדון אינן ניתנות לוויכוח ואינן מערבות טיעונים פילוסופיים, מדעיים-למחצה. במקום זאת אנו נתרכז בעובדות מוצקות, מנוסחות בדקדקנות ומוכחות מתמטית. אתה לא מסתובב בעולם ומחפש משולשים שסכום זוויותיהם הוא 1500 או 2000 - למרות שאיש לא הצליח אף-פעם לבחון כל משולש ומשולש - מן הסיבה הפשוטה שישנה הוכחה לכך שמשולשים כאלה אינם בנמצא.* באופן דומה, אם הוכח שלבעיה חישובית מסוימת אין כל פתרון - ואנו נדון בבעיות כאלה - אזי אין טעם לחפש פתרון עבורה. הוא הדין בבעיות שיש להן פתרונות, אולם הוכח שהם דורשים מחשבים בגודל בלתי סביר לחלוטין (נאמר, גדול הרבה יותר מן היקום המוכר לנו) או זקוקים לכמויות בלתי סבירות לחלוטין של זמן חישוב (נאמר, הרבה יותר מאשר הזמן שעבר מאז המפץ הגדול), ואנו נדון גם בבעיות רבות כאלה.
* * *
בדרך כלל, אנשים אינם מודעים לסוגיות שבהן מטפל ספר זה. מפתיע, וגם עצוב, שהדבר נכון גם עבור חברים רבים בקהיליית המחשוב עצמה, כפי שמראה הציטוט מ- TIME. זהו מצב מצער באמת. אילו היו החדשות הרעות תופעה שולית כלשהי שהתגלתה אך לאחרונה, ניתן היה להבין כיצד אפשר היה שלא להיתקל בה. אלא שהאמת היא כי ישנם חלקים מן הסיפור שלנו הידועים כבר כמעט שבעים שנה, הרבה לפני שנבנו מחשבים מוחשיים, ורוב החלקים האחרים הולכים ומתגלים בעקביות במהלך שלושים וחמש השנים האחרונות.
במידה רבה, האשמה היא בנו - בחוקרים בתחום מדעי המחשב. עשינו הרבה פחות מן הראוי כדי לחשוף, להדגים, להמחיש ולהבהיר את יסודות המדע שלנו בכלל, ואת ההיבטים השליליים שלו בפרט. כך נותר הקהל הרחב מאושר בשאננותו, חופשי לעקוב ביראת כבוד אחר הפיתוחים הטכנולוגיים בחומרה ובתוכנה, להתענג על ההתרגשות שביישומים חדשים ולהתלהב מן האפשרויות העתידניות הגלומות בנושאים כגון טֶלֶקוֺמוּנִיקַציית הֶרֶף-עין, מולטי-מדיה, מציאות וירטואלית, אינטליגנציה מלאכותית, והאופי הגלובלי של מהפכת האינטרנט.
אין טעם לקלקל את המסיבה. עלינו להמשיך ולשאוף לדברים גדולים וטובים יותר. אך אפילו כך, יש מקום למידה של ענווה: המחשב אינו כל-יכול - הוא רחוק מלהיות כזה. יותר מכך, הבעיה היא אמיתית, והיא אינה עומדת להיעלם.