Ändliga resurser och framtidstro

En av de största flaskhalsar vi som civilisation har är resurser. Det sägs väldigt ofta att om alla levde som vi västerlänningar så skulle vi behöva mer än ett jordklot. Vilket sort of är ett problem, eftersom vi som bekant bara har ett av dem och deras förnyelsefrekvens är lite för lång för att kunna vänta på att ett nytt dyker upp. Livet innehåller ingen gratis respawn, tydligen. Men solsystemet innehåller tillräckligt mycket i termer av tillgångar för att kunna räcka ett par århundraden till - det enda vi måste göra är att föra dem från där de är till där vi är.

Det som ligger närmast till hands är förstås månen, som ligger ett kosmiskt stenkast bort och dessutom mer eller mindre bokstavligen är en enda stor boll av mineraler och stuffs som väntar på att någonting intressant ska hända med den. Vi har redan skickat folk både dit och tillbaka, så vi vet att det ligger inom möjlighetens gräns att göra saker där uppe - tricket blir att öka omfattningen och skala upp verksamheten från enstaka besök till permanenta affärsförbindelser. Vi har passerat turiststadiet och är redo att börja prata investeringsplaner, så att säga.

Det största problemet med rymden och att föra saker till och från den är förstås att vi inte befinner oss i den. Rent kosmiskt sett befinner vi oss förvisso i universum, men för våra syften så kan Jorden anses vara väldigt långt bort från rymden per se. Detta då på grund av att vi befinner oss på en plats som det krävs väldigt mycket energi för att ta sig både till och från, och där varje uns vi försöker bli av med innebär en oerhörd ökning i kostnad av energi och pengar.

Om ni försökt kasta en sten mot månen så vet ni att den eventuellt börjar tappa fart och falla neråt igen. Aristoteles kallade detta för alltings inneboende telos - allting vill nedåt, och kommer att göra sitt bästa för att färdas däråt. Vetenskapare av vår tid kallar det gravitation, och förklarar det hela i termer av att kroppar har en ömsesidig dragningskraft till varandra, där storleken indeed har betydelse. Ju större någonting är, desto attraktivare blir det, och även om vårt ömma jordklot ibland känns otillräckligt så är det ändå, när allt kommer omkring, rätt stort.

Om vi övar oss så kan vi efter hand bli rätt bra på att pyttsa upp stenar i luften, men såvida vi inte fuskar rejält så lär vi inte lyckas kasta dem så högt att de lämnar oss för evigt. För att få upp en sten i rymden så krävs det att den lämnar jordens gravitationsfält. Vilket då kräver att den rör sig uppåt och uppåt och uppåt och uppåt så länge att den är utom tävlan, och för att kunna fösa sig allt detta uppåt så krävs det att någon slags energi läggs till i ekvationen.

Den traditionella lösningen på det här problemet har hittills varit att helt enkelt lägga stenen på toppen av en bloody stor raket och trycka på den stora röda knappen. Detta fungerar, men det är en löjligt dyr lösning, och för varje extra kilo vi vill skicka upp i rymden så måste vi spendera desto mer energi för att få upp den. Det är med andra ord inte en metod som lämpar sig särskilt väl för att göras storskalig. Vilket då innebär att vi har - just det - något av en flaskhals att hantera i våra förbindelser med resten av universum.

Tricket blir då att bygga en infrastruktur som minimerar vårt behov av att skicka upp saker i raketer. Vi måste förvisso först skicka upp de första byggstenarna för att få igång infrastrukturbyggandet, men när detta väl är gjort så följer resten av sig självt. Särskilt om vi får igång resursprocessandet på månen, så att byggandet inte längre är beroende av input från terra firma.

Tanken är att - i stället för att bygga saker här nere och skicka upp dem en efter en - skicka upp fabrikerna i omloppsbana och låta dem göra sin grej där uppe i det blå. Detta då för att komma runt flaskhalsen i fråga: när den första lasten är uppe så utgör den en självgenererande process och kan fortsätta att göra sin grej utan vidare (materiell) input från oss med fötterna på jorden, och på så vis slippa undan de massiva kostnader som ingår i logistiken.

Nu är förstås månen bara steg ett i vår yttre resa. Den må vara stor, men solsystemet är större, och det finns gott om godbitar att hämta därute när väl den inledande infrastrukturen är på plats. Månen ligger dock relativt still i relation till Jorden; relativt, eftersom det förvisso finns en möjlighet att råka räkna fel och missa, men för det mesta går det att peka på antingen Jorden eller månen och konstatera att, aye, däråt. Det är lite värre när avstånden blir längre och det börjar ta seriös tid (månader och år) att ta sig från a till b.

Tänk dig att du ska från Skövde till Växjö. Du vet var Skövde ligger, och du vet var Växjö ligger, och att vägen mellan dem går mellan dem. Här på Jorden fungerar detta perfekt, eftersom städerna ligger still i ett väl definierat rum. I rymden däremot drabbas vi av fenomenet att både Skövde och Växjö rör sig i relation till varandra, och detta samtidigt som det tar en himla lång tid att åka mellan dem. Så när en börjar åka så ligger de där de ligger, men under den tid som färden tar så har Växjö placerat sig där Norrköping ligger, så att sikta på Växjö tar en bokstavligen ingenstans.

Under tiden det har tagit att ta sig fram och tillbaka har dock moder jord förflyttat sig hela vägen till Ånge, med de logistiska problem detta innebär.

Det finns ett par sätt att hantera detta. Det ena är att jaga ikapp punkt a och punkt b i deras rörelser, med all energikostnad detta innebär. Det andra är att bygga en infrastruktur som ligger i närheten av var punkt a, dvs Jorden, kommer att ligga inom någon slags framtid, ta lasten från b, dumpa den där och därefter vänta på att måldestinationen ska komma inom räckhåll. Det första sättet är snabbare och har lägre investeringskostnader initialt, men kostar mer i längden; det andra sättet är långsammare och har en något högre initialkostnad, men torde vara brutalt mycket billigare än det andra alternativet.

Märk väl att jag inte direkt talar om bemannade expeditioner här, i alla fall inte bortom månen; en automatiserad gruvmaskin som på autonom väg kan ta sig dit och få mineralerna hem on time och inom budget är både billigare och effektivare än att skicka ut folk. Dels för att det finns tusen saker som kan gå fel på en bemannad expedition - mekaniskt som psykologiskt - men mest för att det helt enkelt är mindre barlast som måste bäras med när andningsbesvär inte är ett problem. Luft, vatten, mat och värmegenererande processer väger multum, vilket översätts till energi som måste spenderas på att baxa detta från a till b. Vilket är både dyrt och tar upp plats som skulle kunna användas till ren transport.

När vi nu har externaliserat infrastrukturen från terra firma så återstår en sista punkt, och det är att få hem godheterna. Enligt devisen om att "ner kommer en alltid" så är det enklaste sättet att helt enkelt dumpa lasten någonstans och låta den dunsa i så hårt den vill. Problemet är förstås att det vore lite fail om Skövde eller Växjö råkade försvinna från kartan på grund av en felberäkning (även om det är en öppen fråga om Ånge skulle saknas allt för hårt). För att inte tala om att väldigt mycket av lasten skulle förstöras vid hemkomsten - vilket inte riktigt är ett plus.

En lite mindre brutal version är att försöka dämpa fallet på olika sätt. Fallskärmar, värmesköldar, kreativa användningar av laser - anything goes. Lite dyrare än att bara dumpa saker, men säkrare och förmodligen långt effektivare.

Det effektivaste sättet är förstås att knyta ihop externaliserad infrastruktur med lite mer jordbunden sådan. De av er som läst Kim Stanley Robinsons Mars-triologi (rekommenderas skarpt, för övrigt) känner säkert igen termen "space elevator", eller, på svenska, en hiss vars slutstation bokstavligen är himmelen. Vilket är en synnerligen praktisk sak att ha, då det gör kostnaden för att flytta saker in och ut ur gravitationens fängelse desto mindre - även om det fortfarande utgör någonting av en flaskhals.

Anledningen till att detta dyker upp nu i stället för i inledningen om hur jobbigt det är att ta sig härifrån är dels för att vi förmodligen inte kommer att få se en sån här inom vår livstid, och dels för att vi förmodligen kommer att behöva det vi kan få ut av fjärrgruvdrift för att bygga den. Vi är alltså bundna av de stegrande energikostnaderna ett tag till.

Anledningarna till att du ser ett inlägg om just detta är tre:

1. Rymden, baby!
2. För att påvisa att det alltid är mer logistik inblandat i allt än en till en början tror.
3. För att stilla den något alarmerande alarmismen som råder angående jordens tillstånd.

Nu är förstås 1 och 2 en smula tyngre än 3, men det finns ändå något av en hopplöshetens ande som spökar över tidsandan. Ni vet, denna: Världen är på väg att gå under, det är vårt fel och vi kan inte göra någonting åt det! -

Jag gillar en episk tragedi lika mycket som vem som helst, men att göra det till livsnarrativ känns en smula felriktat. Vad hände med "Yes we can"? Vad hände med tanken att hjärnor som är långt skarpare än mitt i detta nu sitter och sliter med det förarbete som behövs för att få den process jag skisserar ovan att inträffa? Vad hände med om inte det eviga så ändå det möjliga framsteget?

Jag tror nog att bristen på optimism riskerar att bli vår civilisations största flaskhals; med en sådan skulle ingenting räcka till även om vi så hade fem jordklot. Optimism är, i all korthet, vår viktigaste resurs. -

Slösa inte bort den.

Flaskhalsar

Väldigt mycket av det vi gör i våra liv består av att få olika flaskhalsar att lossna. Eller, rättare, väldigt mycket av det vi gör beror på att våra omständigheter inte tillåter oss att göra vissa saker förrän andra saker är gjorda. Eller, ännu rättare, för att göra en viss sak så måste vi väldigt ofta vänta på att en annan sak blir gjord först, vilket tvingar oss att vänta där vi i övrigt inte hade behövt det.

Coding Horror visar pedagogiskt hur det här med datorer utgör en ständig kamp mellan fyra flaskhalsar, som var och en ställer till det för en - processorn, hårddisken, nätverket och arbetsminnet. Närhelst saker och ting börjar gå heta inuti datorburken så är det alltid endera av dessa fyra som tvingar de andra tre att arbeta på mindre än 100% i väntan på sig själv, och tricket för den gode datornörden blir då att försöka se till saker och ting inte sinkas allt för mycket av att endera av dessa är allt för slö. Vilket, traditionellt sett, består i att uppgradera komponenterna en efter en så att flaskhalsen placerar sig där den gör minst skada.

En annan plats flaskhalsar ofta uppenbarar sig är i trafiken. Broar är förstås paradigmatiska exempel på detta, eftersom de många gånger utgör det enda sättet att ta sig förbi det de överbryggar, varpå alla måste använda dem. Det spelar ingen roll hur god trafiksituationen än är på endera sidan av bron - när viljan att ta sig från den ena sidan till den andra och/eller tillbaka uppnår en viss nivå så blir erfarenheten att ta sig över den en lite långsammare upplevelse än vad det hade kunnat vara. Det klassiska sättet att ta sig ur problematiken är förstås att bygga en bro till, så att arbetsbördan fördelas mellan olika potentiella flaskhalsar på ett sådant sätt att stockningar inte uppstår.

Vi skulle kunna rada upp ett par exempel till, men jag tänker greppa tag i ett oväntat sådant. Två stycken, faktiskt - de gamla klassikerna Outpost och Outpost 2. Ni kanske eller kanske minns dem från en nostalgisk gamerungdom, men trots att de inte har så mycket med varandra att göra rent spelmässigt så går det ändå att se att bägge har flaskhalsar som huvudkomponent.

Många minns Outpost som ett väldigt lovande men samtidigt väldigt buggigt projekt, som släpptes långt för tidigt med alldeles för många halvfärdiga komponenter för att egentligen vara spelbart. De fixade förvisso många av de mer akuta buggarna i en 1.5-patch, men - well. Det blev aldrig riktigt klart, vilket är oerhört synd eftersom det som sagt var väldigt lovande.

Utgångspunkten är denna: jorden har gått under, och du har lyckats bli ledare för de överlevare som lyckats ge sig ut i rymden för att kolonisera ett alternativt hem. (Ett väldigt stort hål i storyn är varför de inte bara nöjde sig med att åka till Mars i stället för de oräkneligt många milen till andra solsystem, men, som sagt, ofärdigt.) Det börjar med att du bygger det rymdskepp som ska ta er ut till stjärnorna, och redan där börjar flaskhalsarna göra sig synliga.

Det finns som bekant enbart ett begränsat utrymme på ett rymdskepp, så det går inte att plocka med sig hur mycket som helst. Så även om det hade varit en god idé att ta med sig tillräckligt mycket med teknologiskt godis för att överleva ungefär varenda tänkbar situation som skulle kunna uppstå, så får en nöja sig med ett absolut minimum av förnödenheter som kanske eller kanske inte räcker när tillflyktsorten väl är nådd. Vilket då är nästa flaskhals - resurser.

Outpost innehåller absurt många resurser, och det gäller att hålla koll på vilka som används var och hur de tillförskansas. Om och när de tar slut så slutar även de byggnader som kräver dem att fungera, vilket i just det här spelet är synnerligen brutalt eftersom de byggnader som krävs för att skaffa resurser kräver just resurser för att fungera. Vilket då innebär att även ett kort avbrott i produktionen blir en dödsstöt åt den stackars kolonin - och att spelet är slut även denna gång utan att du kan göra så mycket åt det.

Anledningen till att det ser ut så här är förstås att utvecklarna drabbades av de största flaskhalsarna av dem alla - tid och pengar. Om de hade haft lite mer av dessa så hade de kunnat lägga ner mer tid åt buggfixande och annat mys som inte riktigt blev gjort - men, likväl. Den som lyckades överleva - vilket mestadels tycktes bero på slumpen om det inträffade eller inte - belönades med ett ganska trevligt utforskande av teknologiträdet och dess till synes oförutsägbara vindlingar. Förvisso bara första gången, men det var värt att spontandö många gånger för att få utforska det helt.

Outpost 2 är inte lika sadistiskt, men är ändå bundet av flaskhalsens logik.  Den mest uppenbara är att varje byggnad kräver folk för att fungera, och folk är en akut bristvara. Dessutom så kräver de byggnader som håller folket vid liv folk för att fungera, vilket gör att du har ännu mindre folk tillgängliga till att göra annat än att bara överleva.

Den andra uppenbara flaskhalsen är resurser, återigen. Den här gången är de bara två, och väldigt många gånger sitter en och väntar på att nästa lass ska komma in så att en kan komma vidare. Ohemult många gånger sitter en och väntar på att tillräckligt med resurser för att bygga någonting som gör det snabbare att inhämta ännu mer resurser, vilket då illustrerar flaskhalsens paradox i ett nötskal.

Den tredje flaskhalsen är forskare, som förstås används för att forska fram saker och ting. Ju fler av dem du har, desto snabbare går det - men ju fler av dem du har, desto färre folk har du som kan ägna sig åt byggnadsarbete. Vilket innebär att du måste avväga mellan den livsnödvändiga forskningen och den ännu livsnödvändigare infrastrukturen.

Den fjärde är industrikapacitet, dvs förmågan att göra någonting av resurserna. Vilket kräver både resurser och byggjobbare, och således är en avvägning gentemot de andra faktorerna.

Därefter kommer tid. Om du sölar för mycket i ditt avvägande så kommer du antingen att ätas upp av naturkatastrofer eller av fienden - eller, om spelet känner sig riktigt grymt just den dagen - en naturkatastrof som slår till precis innan en helt oskadd fiendearmada dyker upp.

I ettan dör du spontant. I tvåan är det synnerligen planerat.

Den viktigaste flaskhalsen är dock inte vare sig folk, resurser, forskare, industri eller ens tiden självt, utan spelet som sådant. Om du väl lyckas få igång allt hjälpbart mycket så kommer du att märka att även om du har tillräckligt av allt så går saker lite för långsamt, och detta beror på att interfacet är så pass uselt designat att det är en plåga att göra saker snabbt. Om du vill göra någonting så måste det ske via ett av de klumpigaste interface som världen någonsin skådat i ett RTS, och det största hindret för spelets vinnbarhet i de svårare stunderna är alltså spelet självt.

Vilket är sadistiskt på ett helt annat plan än vad spontan massdöd är. Och vilket också lämnar oss med tanken att flaskhalsar kan uppstå även på de mest oväntade ställen.

Exempelvis så är många snabbmatsrestauranger relativt optimalt utformade för att göra saker snabbt och effektivt, och börjar närma sig en punkt där den långsammaste enheten i systemet inte är en del av köket, utan av användaren - dvs konsumenten och dennes beslutsångest, som tvingar köket att gå på tomgång medan alternativ a och alternativ b noga avvägs mot varandra.

Det blir alltså viktigare att titta på systemet som helhet än att analysera dess delar i detalj för att förstå exakt vari de viktigare flaskhalsarna sitter. Även om jag nu fått en synnerligen giltig ursäkt för att skriva om två av mina mindre kända - och, indeed, inte helt aktivt omspelade - favoritspel från förr, så är det inte de som är poängen.

Poängen är snarare att banka in att om du verkligen börjar tänka på det hela så befinner de sig överallt, dessa ömma flaskhalsar - och det går att åstadkomma väldigt stora förbättringar genom väldigt små förändringar om dessa kan identifieras och avlastas. Inte bara i stora system som vägnät, infrastruktur, semikomplexa datorspel eller överorganiserade snabbmatsrestauranger, utan även i vardagen, i den lilla föreningen eller - indeed - i det egna finnandet av tid att skriva i vissa bloggar.

Exakt hur detta görs varierar förstås från situation till situation och från system till system, men principen är alltid densamma. Det finns ett par viktiga faktorer som spelar in för systemets interna funktionalitet, och där en av dem närmast alltid är lite för långsam för att de andra komponenterna ska kunna användas till fullo, och i de fall där systemet är väl avvägt så tillkommer det alltid något externt störningsmoment och gör livet tjurigt för en.

Den flaskhals som ställde sig i vägen för skrivandet av det här inlägget, you say? Tja.

Jag hade tillräckligt mycket folk, tillräckligt mycket resurser, tillräckligt mycket industri, tillräckligt mycket tid - men inte tillräckligt mycket sadism.

Det är som sagt alltid någonting som ställer sig i vägen för en...