<div dir="ltr"><div dir="ltr"><br></div><br><div class="gmail_quote"><div dir="ltr" class="gmail_attr">On Sun, Apr 23, 2023 at 6:40 PM spike jones via extropy-chat <<a href="mailto:extropy-chat@lists.extropy.org">extropy-chat@lists.extropy.org</a>> wrote:<br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><div><div><p class="MsoNormal"><b>…</b>> <b>On Behalf Of </b>Jason Resch via extropy-chat<br><b>…Cc:</b> Jason Resch <<a href="mailto:jasonresch@gmail.com" target="_blank">jasonresch@gmail.com</a>><br><br><u></u><u></u></p><div><blockquote style="border-top:none;border-right:none;border-bottom:none;border-left:1pt solid rgb(204,204,204);padding:0in 0in 0in 6pt;margin-left:4.8pt;margin-right:0in"><p class="MsoNormal">…<u></u><u></u></p></blockquote></div></div><div><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal">>…Do you have a copy of this available online? I am interested…<u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal">I don’t, but I do have a website now, with almost nothing on it, so I will find a way to digitize that content and put it on there.  Thx for the good idea Jason.</p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>Thank you spike, I look forward to that!</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal"><u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal">>…Isn't incident solar radiation at 1 AU around 1300 W? 100 cm^2 should have 13 W available. I'm just making sure I'm not missing something, not sure why your estimate is 3 orders of magnitude less than my rough estimate…<u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal">I accounted for the considerable shielding required for any super-long-lived solar cell, but I probably over-accounted.  Significant spectral filtering is needed, as well as a physical barrier for micrometeoriods. </p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>We could consider that it would have some self-healing mechanism, perhaps nanobots, or some time of liquid material that can be manipulated into a shape as micrometeorites ablate the material. Consider how trees can regrow leaves as they are lost.</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal"> I am assuming being away from earth orbit to reduce space debris problems, but we need something that will produce power with a half-life of a thousand years or more.</p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>As long as each node on average can generate more energy than it takes to rebuild and replace that node before it's mean time to failure, then they can be self-replicating and self-sustaining.</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal">  Even then, it isn’t entirely clear to me what technology is needed for adequate shielding from cosmic rays, which punch right on thru your favorite mechanical barrier.</p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>Electronics can be hardened to tolerate such things. There is ECC RAM, for example (using a few extra bits to provide error-correcting codes to detect and recover from random bit flips).</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal"><u></u><u></u></p></div><div><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><div><blockquote style="border-top:none;border-right:none;border-bottom:none;border-left:1pt solid rgb(204,204,204);padding:0in 0in 0in 6pt;margin-left:4.8pt;margin-right:0in"><p class="MsoNormal">with a minimum latency between adjacent nodes of about 3 microseconds,<u></u><u></u></p></blockquote></div></div><div><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal">>…A node here is a processor/solar cell pair? If so they should be ~10 cm from each other. At c the latency would be 3 nanoseconds rather than microseconds, but I think I am missing something…<u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal">Eh, that’s what I get for doing this all from memory rather than recalculating, or even doing the dang calcs in my head to see if they are about in the right order of magnitude.  Oh the ignominy, oy vey, sheesh.  <u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal">My strawman design had nodes spaced at 1 meter, so inherent latency would be 3 nanoseconds.  Thx for the sanity check Jason: no sanity was detected.</p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>I miscalculated as well, I should have said 0.3 ns based on my assumptions. ;-)</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal"><u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><div><blockquote style="border-top:none;border-right:none;border-bottom:none;border-left:1pt solid rgb(204,204,204);padding:0in 0in 0in 6pt;margin-left:4.8pt;margin-right:0in"><p class="MsoNormal">with a cell-phone-ish 256GB of on-board memory per node, and given a trillion such nodes, can we park an effective GPT-4 chatbot on that? <u></u><u></u></p></blockquote></div></div><div><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal">>…GPT-4 has a trillion parameters. At 8 bits per parameter you should be able to park it across 4 such nodes…<u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal">OK here’s the design challenge.  There is a tradeoff between memory availability, power use of the processor, signal bandwidth between nodes,</p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>There are forms of memory which do not require more energy for a given storage capacity. So there's nor necessarily a trade off between energy and memory. Likewise, signal bandwidth seems unrelated, a 100 Gbps NIC doesn't use 100 times the power as a 1 Gbps NIC. For processing speed, there will be a relation, but not necessarily linear. Note that Moore's law would have been unworkable, if we did not see a million fold reduction in power usage which accompanied a million fold increase in operations/second. If not, our current PCs would each need a power plant to run. So long as we continue to miniaturize our systems we can perform more computations not only faster, but more efficiently.</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal"> and I do not know how to optimize that function other than just try some combinations and see how it works.</p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>I've heard this rule of thumb, and it seems to ring true: a computer will seem sluggish if it takes the CPU(s) more than 1 second of time to traverse all the memory in RAM. So if we presume these CPUs are running programs that interface with humans running in real time (as opposed to uploaded human minds running however fast they can) you would want to have a total processing capacity of the CPU to be roughly on par with the available RAM.  So if you had 8 GB of RAM, you might look for 2 CPU cores at 4 GHz. Although I should clarify: I think when you said 256 GB, you are referring to non-volatile memory, which is more for long-term storage, rather than RAM which holds running programs.</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal">  What I don’t know is how to optimize GPT with regard to number of processors, capability of each processor and so on.</p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>Neural networks are implemented today as multiplications of huge 2D matrices holding floating point numbers. Graphics cards are well suited to this operation, far more so than CPUs are, which is why running deep neural networks benefits greatly from having a fast graphics card.</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal"><u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal">>…My last estimates on this (using 2020 numbers) was that we're about 10^34 away from the best physically possible computers. So Moore's law has another 115 years left to go…<u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal">OK well, it might require AI to figure out how to do it, for it appears we are approaching the limits to what BI can do with electronics, at least for now.</p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>It's quite incredible we've gotten this far without it. :-)</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal"><u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal">>…Using 2016 tech estimates for such megastructures, feels to me a bit like a 1910 estimate of how many bits we could store in the future given the constraints that forests impose on the number of punch cards we can make…<u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal">Ja, I have found the work on this generally disheartening without Robert’s constant goading and schmoding (he was a rather insistent chap when he wanted calculations done (a process I refer to as Bradburyish goading and schmoding.))</p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>Not to derail this project, but have you looked into the potential of using small blackholes as power plants? ( <a href="https://www.livescience.com/53627-hawking-proposes-mini-black-hole-power-source.html">https://www.livescience.com/53627-hawking-proposes-mini-black-hole-power-source.html</a> )</div><div><br></div><div>I think it is promising for a number of reasons:</div><div><br></div><div>Building a Dyson swarm around a star requires vast amounts of matter and energy. Entire planets would need to be disassembled to provide the raw materials. In the end, the Dyson swarm would capture only 0.7% of the energy present in the mass-energy of the star and it would take the entire lifetime of the star to capture. An advanced civilization could much more easily construct a black hole engine. Such an engine can turn 100% of mass into energy–142 times the efficiency of fusion. Moreover, anything you feed it is fuel. Just drop something into it and the black hole turns it into pure energy in the form of Hawking radiation.<br><br>"A mountain-sized black hole would give off X-rays and gamma rays, at a rate of about 10 million megawatts, enough to power the world’s electricity supply."</div><div>-- <a href="https://www.bbc.com/news/science-environment-35421439">Stephen Hawking</a><br></div><div><br></div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal"><u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><div><blockquote style="border-top:none;border-right:none;border-bottom:none;border-left:1pt solid rgb(204,204,204);padding:0in 0in 0in 6pt;margin-left:4.8pt;margin-right:0in"><p class="MsoNormal">Never mind the other rings for now, let's look at just one ring, for I am told GPT4 needs jillions of processors to do its magic, <u></u><u></u></p></blockquote></div></div><div><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal">>…So long as the memory is there, you could use a pocket calculator to run GPT-4. It would just take a long time to produce its response…<u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal">Ja, I don’t think the current GPT-4 is what we need on there eventually, but I don’t understand the memory/processor balance with the transformers or really even how to estimate that.  I am told Elon is buying these GPUs and such, but at some point we need a collaborator who does understand that balance for working LLMs and other types of calculations.</p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>Yes, that's not my area of expertise.. But note that there is a massive difference between the cost of training the system, vs. the cost of running the system once trained. GPT-4 cost many millions of dollars in processing time, but their API to invoke GPT-4 only costs around $0.03 per prompt if I remember correctly.</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal"><u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><div><blockquote style="border-top:none;border-right:none;border-bottom:none;border-left:1pt solid rgb(204,204,204);padding:0in 0in 0in 6pt;margin-left:4.8pt;margin-right:0in"><p class="MsoNormal">…<u></u><u></u></p></blockquote></div></div><div><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal">>…Isn't thermodynamic efficiency just a matter of the fraction of the sky filled with star vs. the fraction of sky with ~3K vacuum?<u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal">Robert thought so, but I fear that he persistently failed (or rather he flatly refused) to take into account something important: the thermal gradient.  I worked for a while on estimating that using Bessel functions, but eventually gave up on that approach because it was too easy for me to punch holes in my own reasoning.</p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>Can this be resolved by just making the layer very thin?</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal"><u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal">>… If I remember correctly then a Dyson sphere can at best utilize 50% of the energy present in the solar radiation. A ring, assuming rings don't fill most of the sky (from the point of view of the node on the ring) should be able to use closer to 100%...<u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal">Disagree, but if you have some calculations which would return the equilibrium temperature of the innermost nodes, I am all eyes.  The Bessel function approach predicts the inner nodes get hotter than blazes unless the entire device (collection of devices?) is quite diffuse.  This might not be a problem, in fact I think it is a solution.  It is a solution which comes with a cool bonus: it would explain why, if these things exist somewhere, we have never seen one, when they would be easily detectable if they used even 50% of the energy from the star (because it would have a weird-looking spectral signature.)</p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>I think we can calculate what the temperature of the ring would be at 1 AU using the <a href="http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/stefan.html#c1">Stefan-Boltzmann Law</a>. Incident solar radiation at 1 AU is 1360 W/m^2. In order to reach an equilibrium temperature, the ring needs to radiate 1360 W to stop increasing in temperature. According to the Stefan-Boltzmann Law, we need to solve for T in this equation: 2*(5.7603*10^-8)*(T^4) = 1360, note I use 2 here because the ring has two sides to radiate from, one facing the sun and one facing away from the sun.</div><div><br></div><div>To solve for the equilibrium temperature we compute:  (1360 / ((5.7603*10^-8) * 2))^(1/4) = 329.62 K = 56.47 degrees C.</div><div><br></div><div>In other words, a flat 1 square meter sheet a 1 AU would radiate 1360 Watts in blackbody radiation (equal to the radiation it receives from the sun) when it is at 56.47 degrees C.</div><div><br></div><div>The formula gets a little more complicated for a Dyson sphere, as then only one half can radiate away (the side facing the sun receives as much additional blackbody radiation (from the sphere) as whatever the equilibrium temperature of the sphere is.) A rough, approximation would be the same formula above but changing the 2 to a 1:  (1360 / ((5.7603*10^-8) * 1))^(1/4) = 391.98 K = 118.83 degrees C.</div><div><br></div><div>I don't know if the Carnot efficiency is the appropriate formula for collecting and using solar radiation or not, but assuming it is valid here, then the maximum theoretical efficiency of the collection of the sphere would be: (5772 - 391.98) / 5772 = 93%, and for the ring would be: (5772 - 329.62) / 5772 = 94%. (Using 5772 K as the temperature of the sun's surface).</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><div><div><p class="MsoNormal"><u></u><u></u></p></div><div><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><div><blockquote style="border-top:none;border-right:none;border-bottom:none;border-left:1pt solid rgb(204,204,204);padding:0in 0in 0in 6pt;margin-left:4.8pt;margin-right:0in"><p class="MsoNormal">Robert and I never did agree on this while he was with us.  But for one ring, we don't care about that open question.  Thermodynamic details cheerfully available on request.<u></u><u></u></p></blockquote></div></div><div><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p></div><div><p class="MsoNormal">>…A single ring has as much space as it needs behind the ring for a long tail of a heatsink. I wouldn't imagine cooling a single ring would be much of a problem. But the temperature the computer operates at does set a floor on the efficiency of irreversible computations (by Laundauer's limit).  Jason <u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal">Ja of course, but with a single ring we don’t care about heat sink capabilities.  We couldn’t overheat if we tried.  Even with a single shell, which consists of a billion rings, thermal considerations are irrelevant.  A billion rings with a trillion nodes per ring, if they can’t figure out the thermal heat sink problem, then we are just busted.</p></div></div></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>Are there any gains from multiple Dyson shells as compared with just using the one biggest outer shell? It seems to me any intermediate shells would lose substantially due to the Carnot efficiency (the N+1th shell would not be much colder than the Nth shell, hurting the ability to radiate, and the N-1th shell would not be very hot, compared to the sun).</div><div> </div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div class="msg-3347739489234326797"><div lang="EN-US" style="overflow-wrap: break-word;"><div class="m_-3347739489234326797WordSection1"><p class="MsoNormal"><u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u> <u></u></p><p class="MsoNormal">So let’s set aside the heat sink problem for now and just think about how to optimize one ring, or even a slightly different problem: see what happens with a million nodes co-orbiting a common barycenter.<u></u><u></u></p><p class="MsoNormal"><u></u><br></p></div></div></div></blockquote><div><br></div><div>Perhaps they could each occasionally reach out to each other nearby nodes with filaments and trade momentum to stabilize their orbits from time to time. Perhaps they could use magnetic fields to deflect solar wind to perform course corrections, or collect particles of solar wind to replenish their reactant stores for their ion drives. I don't know whether any of these are workable, but it seems there's room for some kind of solution when there are many watts of power to play with and thousands of years overwhich to deploy it.</div><div><br></div><div>Jason</div></div></div>