Onderzoeksgedreven ontwikkeling. Motor slijtage

Het onderzoek ‘Zijn ideeën moeilijker te vinden?’ (“Are Ideas Getting Harder to Find?”), dat in september 2017 werd uitgebracht en vervolgens, in een uitgebreide versie, in maart van dit jaar. De auteurs, vier gerenommeerde economen, laten zien dat steeds toenemende onderzoeksinspanningen steeds minder economisch voordeel opleveren.

John Van Reenen van het Massachusetts Institute of Technology en Nicholas Bloom, Charles E. Jones en Michael Webb van Stanford University schrijven:

“Een grote hoeveelheid gegevens uit een breed scala aan industrieën, producten en bedrijven geeft aan dat de onderzoeksuitgaven aanzienlijk stijgen, terwijl het onderzoek zelf snel afneemt.”

Ze geven een voorbeeld De wet van Mooreopmerkend dat "het aantal onderzoekers dat nu nodig is om de beroemde verdubbeling van de rekendichtheid elke twee jaar te bereiken, meer dan achttien keer zo groot is als in het begin van de jaren 70." Soortgelijke trends worden door de auteurs opgemerkt in wetenschappelijke artikelen over landbouw en geneeskunde. Steeds meer onderzoek naar kanker en andere ziekten leidt niet tot meer levens die gered worden, maar juist tot het tegenovergestelde: de relatie tussen hogere kosten en hogere resultaten wordt steeds ongunstiger. Sinds 1950 is bijvoorbeeld het aantal medicijnen dat is goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) per miljard dollar dat aan onderzoek is uitgegeven, dramatisch gedaald.

Dit soort opvattingen zijn niet nieuw in de westerse wereld. Al in 2009 Benjamin Jones in zijn werk over de toenemende moeilijkheden bij het vinden van innovatie betoogde hij dat potentiële vernieuwers op een bepaald gebied nu meer opleiding en specialisatie nodig hadden dan voorheen om vaardig genoeg te worden om simpelweg de grenzen te bereiken die ze vervolgens konden overschrijden. Het aantal wetenschappelijke teams groeit voortdurend en tegelijkertijd neemt het aantal patenten per wetenschapper af.

Economen zijn vooral geïnteresseerd in wat de toegepaste wetenschappen worden genoemd, dat wil zeggen onderzoeksactiviteiten die bijdragen aan economische groei en welvaart, maar ook aan verbeteringen in de gezondheid en de levensstandaard. Ze worden hiervoor bekritiseerd, omdat wetenschap volgens veel experts niet kan worden gereduceerd tot zo'n bekrompen, utilitair begrip. De oerknaltheorie of de ontdekking van het Higgsdeeltje verhogen het bruto binnenlands product niet, maar verdiepen wel ons begrip van de wereld. Is dat niet waar wetenschap over gaat?

De eerste pagina van een onderzoek door economen van Stanford en het Massachusetts Institute of Technology

Fusie, d.w.z. De gans en ik hebben al hallo gezegd

Het is echter moeilijk om de eenvoudige numerieke relaties die economen presenteren in twijfel te trekken. Sommigen hebben een antwoord waar de economie ook serieus over zou kunnen nadenken. Volgens velen heeft de wetenschap nu relatief eenvoudige problemen opgelost en is ze bezig met de overstap naar complexere problemen, zoals het lichaam-geest-probleem of het probleem van het verenigen van de natuurkunde.

Er zijn hier moeilijke vragen.

Op welk punt zullen we, als dat ooit gebeurt, besluiten dat sommige van de vruchten die we proberen te bereiken onhaalbaar zijn?

Of, zoals een econoom zou kunnen zeggen: hoeveel zijn we bereid te besteden aan het oplossen van problemen die zeer moeilijk op te lossen zijn gebleken?

Wanneer moeten we onze verliezen beperken en het onderzoek stopzetten?

Een voorbeeld van het omgaan met een zeer moeilijke kwestie die op het eerste gezicht gemakkelijk leek, is de geschiedenis van rechtszaken. ontwikkeling van thermonucleaire fusie. De ontdekking van kernfusie in de jaren dertig en de uitvinding van thermonucleaire wapens in de jaren vijftig brachten natuurkundigen ertoe te verwachten dat fusie snel zou kunnen worden benut om energie te produceren. Ruim zeventig jaar later hebben we op dit pad echter niet veel vooruitgang geboekt, en ondanks vele beloften van vreedzame en gecontroleerde energie uit de fusie in onze oogkassen is dit niet het geval.

Als de wetenschap het onderzoek zo ver pusht dat er geen andere manier is om verdere vooruitgang te boeken dan nog een gigantische financiële uitgave, dan is het misschien tijd om stil te staan ​​en na te denken over de vraag of het de moeite waard is om te doen. Het lijkt erop dat de natuurkundigen die een krachtige tweede installatie hebben gebouwd deze situatie naderen. De Large Hadron Collider en tot nu toe is er weinig van terechtgekomen... Er zijn geen resultaten die de grote theorieën bevestigen of weerleggen. Er zijn suggesties dat er een nog grotere versneller nodig is. Niet iedereen denkt echter dat dit de juiste weg is.

Gouden Eeuw van Innovatie - Bouw van de Brooklyn Bridge

De leugenaarsparadox

Bovendien, zoals vermeld in het wetenschappelijke werk gepubliceerd in mei 2018 door Prof. David Wolpert van het Santa Fe Instituut kunnen bewijzen dat ze bestaan fundamentele beperkingen van wetenschappelijke kennis.

Dit bewijs begint met een wiskundige formalisering van hoe een ‘gevolgtrekkingsapparaat’ – bijvoorbeeld een wetenschapper gewapend met een supercomputer, grote experimentele apparatuur, enz. – wetenschappelijke kennis kan verkrijgen over de toestand van het universum om hem heen. Er is een fundamenteel wiskundig principe dat de wetenschappelijke kennis beperkt die je kunt verwerven door je universum te observeren, het te manipuleren, te voorspellen wat er daarna zal gebeuren, of conclusies te trekken over wat er in het verleden is gebeurd. Namelijk het uitvoerapparaat en de kennis die het verwerft, subsystemen van één universum. Deze verbinding beperkt de functionaliteit van het apparaat. Wolpert bewijst dat er altijd iets zal zijn dat hij niet kan voorspellen, iets dat hij zich niet zal herinneren en dat hij niet zal kunnen waarnemen.

“In sommige opzichten kan dit formalisme worden gezien als een verlengstuk van de bewering van Donald MacKay dat de voorspelling van een toekomst door een verteller geen rekening kan houden met het leereffect van de verteller van die voorspelling”, legt Wolpert uit op phys.org.

Wat als we niet eisen dat het uitvoerapparaat alles over zijn universum weet, maar dat het zoveel mogelijk weet over wat er bekend kan worden? Het wiskundige raamwerk van Wolpert laat zien dat twee inferentiële apparaten met zowel vrije wil (goed gedefinieerd) als maximale kennis van het universum in dat universum niet naast elkaar kunnen bestaan. Er kunnen wel of niet zulke ‘superstandaardapparaten’ zijn, maar niet meer dan één. Wolpert noemt dit resultaat gekscherend het ‘principe van het monotheïsme’, omdat het weliswaar het bestaan ​​van een godheid in ons universum niet verbiedt, maar wel het bestaan ​​van meer dan één godheid.

Wolpert vergelijkt zijn betoog met paradox van de krijtmensenwaarin Epimenides van Knossos, een Kretenzer, de beroemde uitspraak doet: “Alle Kretenzers zijn leugenaars.” In tegenstelling tot de verklaring van Epimenides, die het probleem blootlegt van systemen die het vermogen hebben om naar zichzelf te verwijzen, is de redenering van Wolpert echter ook van toepassing op gevolgtrekkingsinstrumenten die dit vermogen niet hebben.

Onderzoek door Wolpert en zijn team wordt in verschillende richtingen uitgevoerd, van cognitieve logica tot de theorie van Turing-machines. Wetenschappers uit Santa Fe proberen een diverser probabilistisch raamwerk te creëren waarmee ze niet alleen de grenzen van absoluut correcte kennis kunnen bestuderen, maar ook wat er gebeurt als gevolgtrekkingsinstrumenten niet met XNUMX% nauwkeurigheid zouden moeten presteren.

David Wolpert van het Santa Fe Instituut

Het is niet meer hetzelfde als honderd jaar geleden

Wolperts overwegingen, gebaseerd op wiskundige en logische analyse, vertellen ons iets over de economie van de wetenschap. Ze suggereren dat de grootste uitdagingen van de moderne wetenschap – kosmologische problemen, vragen over de oorsprong en de aard van het heelal – niet het gebied mogen zijn waar de grootste financiële uitgaven plaatsvinden. Het valt te betwijfelen of er bevredigende oplossingen zullen worden gevonden. In het beste geval leren we nieuwe dingen, waardoor het aantal vragen alleen maar toeneemt, waardoor het gebied van onwetendheid toeneemt. Dit fenomeen is bekend bij natuurkundigen.

Zoals uit de eerder gepresenteerde gegevens blijkt, wordt de focus op toegepaste wetenschap en de praktische effecten van verworven kennis echter steeds minder effectief. Het is alsof de brandstof opraakt, of de motor van de wetenschap versleten is door de ouderdom, die nog maar twee tot honderd jaar geleden zo effectief de ontwikkeling van technologie, uitvindingen, rationalisatie, productie en uiteindelijk de hele economie heeft aangewakkerd. tot een verhoging van het welzijn en de levenskwaliteit van mensen.

Het gaat er niet om dat u uw handen wringt en uw kleding eroverheen scheurt. Het is echter zeker de moeite waard om te overwegen of het tijd is voor een grote upgrade of zelfs voor het vervangen van deze motor door een andere.