Спогади про хорошого кіборга
У мене є кілька вихідних днів, і, не знаю чому, я був трохи ностальгічним. Я один з тих, кому дуже пощастило скористатися технологічним прогресом, щоб подолати стан людської біології, і я не можу не поглянути на любов на шляху, який пройшли люди до виступу сьогодні. Я переглядаю світову базу даних і на кожному кроці перевіряю свої емоції. Якими наївними та романтичними були дослідники століття тому! Однак я не можу не бути їм вдячним.
Швидше за все перше визначення кіборга з’явилося в статті 1960 року в журналі Astronautics, в якій Манфред Клайнс і Натан Клайн обговорили проблему адаптації людини до суворих умов, обумовлених присутністю людини в космічному просторі. Заголовок статті був дуже значущим: «Кіборги та космос». Будучи нещодавно винайденим словом, Клайн також дав визначення, згідно з яким кіборг - це організм, "до якого додані екзогенні компоненти, щоб адаптуватися до нових середовищ". Етимологічно кажучи кіборг походить від поєднання слів CYBernetic ORGanism. Однак у своїй статті два автори мало говорять про кібернетику і не говорять ані слова про інтерфейс людина-машина. Поле тільки починалося, а комп’ютери були гігантськими машинами. Вони не могли уявити, що настане час, коли в людське тіло можна буде імплантувати комп’ютер, у мільйони разів потужніший, ніж у 1960-х.
Натомість ми знаходимо деякі рішення, пов’язані з медициною, для адаптації до умов тривалих космічних польотів. Ось приклад: «Пристрій, який можна розглянути для створення кіборга, вже доступний. Це геніальна капсула, яка здатна повільно вводити біхімічно активні речовини. Капсула може вбудовуватися в організм і дозволяє вводити ліки до певного органу […]. Він уже доступний і може доставляти невелику кількість ліків зі швидкістю потоку 0,01 мл/день протягом 200 днів […]. Його тестували на кроликах та морських свинках. Він застосовувався у людей для введення гепарину ”.
Окрім змісту статті, яка зараз, понад півтора століття після написання, здається досить наївною, останнє речення привернуло мою увагу, діючи сьогодні у світі. "Вирішення проблем, пов’язаних із пілотованим космічним польотом, шляхом адаптації людини до навколишнього середовища, а не навпаки, означатиме важливий крок вперед не лише з точки зору наукового прогресу, але й з точки зору людського виміру".
Я також знайшов дуже цікавий текст про кіборгів. Це була стенограма виступу Ембер Чейз на конференції TED у 2010 році. Вона вважала, що з тих пір люди почали перетворюватися на кіборгів завдяки широкому використанню пристроїв, призначених для сприяння інтелектуальній діяльності, таких як смартфони, комп’ютери, Інтернет із тунцем тощо. Звичайно, це був цікавий і дещо несподіваний підхід, враховуючи те, що в той час в моді був вражаючий вигаданий персонаж на ім’я Робокоп. За уявою його творців, Робокоп був ідеальним поєднанням понівеченого людського тіла та машини. Таким чином, Робокоп придбав надлюдські сили, бачення, яке сьогодні, майже століття потому, має тенденцію стати звичною реальністю.
Але дозвольте мені повернутися в історію. Я міг би розповісти вам про еволюцію машин, імплантованих в організм, призначених для сприяння фізіології людини, таких як кардіостимулятор або штучна підшлункова залоза. Якщо в мене буде час, я можу поговорити з вами про такі пристрої, але я хочу зупинитися спочатку на аспекті, який я вважаю фундаментальним для еволюції та революції кіборгів.
Інтерфейс людина-машина (1)
У 1973 р. Дослідник Жак Відал опублікував перше наукове дослідження, присвячене безпосередньому спілкуванню між людським мозку та машиною. Під назвою "До прямого спілкування мозок-комп'ютер" стаття заклала теоретичні основи галузі, яка швидко розвиватиметься в наступні десятиліття. Для того, щоб продемонструвати, що можливо створити пристрої, що дозволяють здійснювати прямий зв'язок між мозком і автомобілем, Відаль починає свою презентацію з трьох припущень. Першим було те, що розумові рішення можна ідентифікувати та розшифрувати на основі електричних сигналів, які реєструються за допомогою електроенцефалогів. Другий передбачає, що складні електроенцефалографічні сигнали можуть бути розбиті на ряд простіших сигналів, завдяки чому можна ідентифікувати конкретні моделі кожного рішення. Третє припущення показало, що як тільки моделі були ідентифіковані, вони залишались стабільними з часом.
У цій же статті Відаль також окреслив шлях, яким потрібно пройти для досягнення безпосереднього спілкування між людиною та комп’ютером. "Величезні досягнення в нейрофізіології необхідні, - писав він, - щоб виявити всі кореляційні зв'язки між психічними станами та мозковими сигналами". Необхідно також вдосконалити методи [математичного] аналізу сигналів (для виявлення значущої інформації із складного та дифузного сигналу, отриманого за допомогою електроенцефалограм), і подвоїти завдяки досягненням інформатики (розробити необхідне програмне забезпечення для ідентифікація повідомлення). "
У 1977 році Відал опублікував нову статтю "Виявлення подій мозку в ЕЕГ у реальному часі". Цього разу він переходить від теорії до практики. Хоча на той час комп’ютери були досить примітивними, йому вдається досягти значних результатів. В основному на шкіру голови обстежуваних накладали електроди, за допомогою яких збирали інформацію про мозкові хвилі. Ця інформація оброблялася комп’ютером, і випробуваним було доручено рухати точку на екрані, щоб вони могли пройти лабіринт. Експерименти були успішними. Як зазначав Відаль наприкінці своєї статті (пам’ятаєте, вона була опублікована в 1977 році), вона просто відкривала шлях інтерфейсу мозок-машина: “Донедавна значна кількість обчислень, необхідних для цього підходу, виключала будь-яке практичне застосування. Ці дні закінчились ”. Я міг би сказати, що Відаль був провидцем, піонером, хоча після публікації статей, які я цитував, він більше не робив значного внеску в розвиток галузі.
Майже через чотири десятиліття після фундаментальної роботи Відаля почали з'являтися всілякі пристосування, які базувались на інтерпретації електроенцефалограми, ознаки того, що електроніка та обчислювальна потужність та програмне забезпечення досить розвинулися. Мені сподобався пристрій початку 2010-х років "Тренер зоряних воєн", який надав "телекінетичні сили" користувачеві. Це було справжнє видовище для тих часів. Ви носили своєрідну гарнітуру, яка збирала прості дані про мозкову діяльність. Перед вами була прозора трубка з кулькою для пінг-понгу, яка піднімалася вгору або вниз залежно від швидкості обертання вентилятора внизу трубки, що, в свою чергу, контролювалося "рівнем концентрації". користувача. Таким чином, можна було контролювати, лише «силою думки», положенням м’яча для пінг-понгу в трубці. Весь цей час ви отримували поради від відомого персонажа в ті часи Йоди, який порадив вам використовувати свою "Силу". Звичайно, це була просто кумедна іграшка, без іншого практичного використання.
Потрібні були пристрої, здатні «читати думки». У цьому напрямку зроблено невеликі, але багато кроків. Наприклад, десь у 2016 році вдалося ідентифікувати образи, про які думали випробовувані. Використовуваний метод, описаний у статті з дуже довгою та складною назвою "Реконструкція сприйнятих і отриманих облич за шаблонами активності в бічній тім’яній корі", передбачав використання техніки модне в ті часи: фМРТ (функціональна магнітно-резонансна томографія), що дозволяє ідентифікувати ділянки мозку, які активуються під час виконання певних завдань.
В експерименті, описаному у статті, згаданій вище, мозок кількох досліджуваних сканували, переглядаючи фотографії людських облич. На першому етапі за допомогою алгоритму на основі штучного інтелекту були визначені певні закономірності активації бічної тім’яної кори, відповідні кожній фотографії. На другому етапі випробовувані розглядали інший набір фотографій, і алгоритм отримував лише інформацію, пов’язану з активацією бічної тім’яної кори, після чого її ставили для реконструкції зображення обстежуваного. Алгоритм керував дуже хорошою реконструкцією, заснованою на моделях активації двох областей мозку: Кутової звивини, яка бере участь у процесах, пов’язаних з мовою, обробкою чисел, просторовою орієнтацією тощо. і потилична скронева кора, яка відповідає за обробку зорових сигналів. Значний успіх, який мав дар давати надію на додатки, які наступні.
Люди того часу, у часи другого десятиліття 21 століття, уявляли, я б справедливо сказав, що робляться перші кроки до злиття людини з комп’ютером.
На жаль, цей тип підходу, неінвазивний, не є задовільним для деяких застосувань, хоча він все ще використовується через багато десятиліть після цих перших кроків. Коротше кажучи, за його допомогою неможливо досягти справжнього злиття людини з машиною. Особисто я є частиною табору, який сьогодні суперечить суворо, який стверджує, що у випадку справжнього кіборга спілкування між людиною та машиною має бути двостороннім, щоб мій мозок, крім безпосереднього управління автомобілем, міг отримувати інформацію. всі види (включаючи сенсорні) безпосередньо з нього. Для досягнення цієї мети потрібні були інтерфейси людина-машина іншого типу.
Інтерфейс людина-машина (2)
Для цього типу інтерфейсів людина-машина підхід є інвазивним. Коротше кажучи, у моєму випадку мозок "підключений", щоб мати можливість безпосередньо взаємодіяти не тільки з одним комп’ютером, але і з глобальною комп’ютерною мережею. Ідея такого типу інтерфейсу виходила не з бажання робити кіборгів, а з потреби будувати протези. Дозвольте навести вам приклад із самого початку.
Звичайно, ми знову мали справу з одностороннім зв’язком з точки зору спілкування людина-машина. Але все мало розвиватися досить швидко, початковий поштовх також давала необхідність виготовлення протезів.
Слух був першим почуттям, яке було "протезним". Протез був представлений так званим "кохлеарним імплантатом". Коротко описаний, такий пристрій складався з системи для перетворення звуків в електричні сигнали, які після належної фільтрації передавались по бездротовому зв'язку до приймача, який, у свою чергу, передавав їх в кохлеарний нерв. Перші такі імплантанти застосовуються з 1964 року, а з кінця 1900-х років вони стали дещо звичною процедурою. Станом на грудень 2012 року було вже близько 324 000 кохлеарних імплантатів.
Чуття зору набагато складніше, ніж слуху. Але навіть у цій галузі все швидко розвивалося. Після лише десятиліття досліджень та експериментів, у 2013 році, FDA затвердить перший протез сітківки. Вона отримала назву «Система протезування сітківки Аргус II» і була виготовлена американською компанією Second Sight Medical Products. Пристрій було простим, за сучасними стандартами, і складалося з мережі тонких електродів, які були поміщені через хірургічне втручання на сітківку, щоб він міг передавати сигнали на зоровий нерв. Їх забезпечувала за допомогою радіохвиль мініатюризована відеокамера, розміщена на парі окулярів.
Звичайно, на той час не можна було говорити про повне відновлення зору, зображення, яке сприймається мозку, було досить розмитим, але Аргус II довів, що ми маємо справу з життєздатною концепцією. На сьогоднішній день, як ви знаєте, ефективність очних протезів значно перевищила те, що люди уявляли собі в 2010 році. Наприклад, я, після мінімальної операції хірурга-робота, можу бачити в широкому діапазоні розширених довжин хвиль, від інфрачервоного до ультрафіолетового ...
Я зробив вам лише ескіз початку, тому що хотів нагадати вам про початок нашої еволюції. Наступні кроки були природними. Він мав на меті поліпшити роботу мозку людини. Початковий поштовх дали військові дослідження під виглядом ...
Складні протези мозку
У 2016 році DARPA (Агентство перспективних оборонних дослідницьких проектів) розпочало масштабну дослідницьку програму спілкування людина-машина. Програма під назвою NESD (Neural Engineering System Design) мала на меті створити інтерфейс людина-машина, здатний "передавати широкий спектр даних між людським мозку та цифровим світом". Інтерфейс повинен був стати своєрідним перекладачем електрохімічної мови нейронів у двійкову мову комп’ютерів. Тоді Філіп Алвелда, директор програми NESD, сказав, що його метою було досягнення "взаємодії людина-машина з терапевтичними програмами".
DARPA також запустила в 2014 році ще одну програму, яка стала фундаментальним внеском у розвиток кіборгів. Програма під назвою RAM (Відновлення активної пам’яті) спрямована на досягнення імплантованого нейропротеза, який зможе подолати «дефіцит пам’яті, спричинений травмою мозку або різними захворюваннями».
У тому ж році DARPA започаткувала програму SUBNETS (Системна нейротехнологія для нових терапій), яка мала на меті "створити імплантовану систему діагностики та лікування психічних захворювань".
Усі ці пристрої, про які я зараз не розповідаю, до яких були додані інші, розроблені в повній секретності, розпочали кіборгову революцію, яка зараз у розпалі. Я можу бути лише вдячним попередникам. Вони мали величезну зухвалість перетворити на реальність ідеї, які в свій час, здавалося, належали уяві авторів наукової фантастики.