Antall undersøkelser utført i verden i dag, som kan snu hendelsene i den anerkjente filmen "Avatar" av James Cameron, vokser hver dag og gir konkrete resultater. Slike studier ledsages av konkrete resultater; ikke bare drømmere og science fiction -forfattere snakker om dem, men også fremtredende forskere og ledere, inkludert russiske. For eksempel, Dmitry Rogozin for ikke så lenge siden, i et av intervjuene hans, fortalte journalister at blant prosjektene som ble implementert av Russian Foundation for Advanced Study, er det også arbeid for å lage en avatar.
I dag forstås en avatar som et sett med komponenter - en slags symbiose av en maskin (utøvende mekanisme) og en menneskelig hjerne, som er bygget på grunnlag av et nevrogrensesnitt. Hvis slike teknologier implementeres fullt ut, vil en person kunne kontrollere både en egen aktuator og hele maskinen på avstand ved hjelp av tankene sine. Avatar er en slags fullverdig "jeg" på avstand. Alt som skjer rundt robot-avataren må overføres fullt ut til operatøren med et såpass selvtillit at han føler at han er på samme sted som selve aktuatoren. Dette er mye vanskeligere å implementere enn den vanlige kontrollen over en robot på avstand, som har vært tilgjengelig siden sovjetiske månereveres dager.
De vitenskapelige og tekniske prestasjonene som har blitt samlet i løpet av det siste halve århundret, totalt, gjør det allerede mulig å erstatte 60-70% av menneskekroppens funksjoner. For tiden gjenstår det bare å analysere hva som vil gi oss muligheten til å komme vekk fra fantasier og gå videre til den virkelige utformingen av en avatar, siden det virkelig er en forutsetning. Hele menneskehetens prestasjon er utviklingen av et stort antall av et stort utvalg roboter, som i dag tilegner seg muligheten til ikke bare å løse programmerte oppgaver, men også å ta uavhengige beslutninger, vurdere situasjonen. De kognitive evnene til moderne robotsystemer kommer nærmere og nærmere menneskelige evner.
Moderne store selskaper har også følt utsiktene til denne typen arbeid. For eksempel kjøpte Google åtte robotikkselskaper rundt om i verden alene i 2013, på bare seks måneder. Blant kjøpene av internettgiganten er det velkjente selskapet Boston Dynamics, samt det japanske skaftet. I tillegg har Google interesse for bioingeniør, og i 2013 grunnla Google California Life Company, et bioteknologiselskap Calico.
De første svelgene
Nevrofysikere har tatt et viktig skritt for å bringe avataren nærmere virkeligheten. De klarte å lære aper å bruke to virtuelle hender, og kontrollerte dem bare ved hjelp av tanken. Dette er et viktig skritt i utviklingen av hjerne-datamaskin-grensesnittet. Så langt kontrollerer aper virtuelle hender på en dataskjerm, du kan ikke ta en skikkelig godbit med deres hjelp. Imidlertid, ved å kontrollere disse virtuelle hendene ved hjelp av hjernen og løse problemer med deres hjelp på skjermen, får apene en belønning. Virtuelle hender er ape -avataren.
Disse eksperimentene utføres i dag i laboratoriet til nevrofysiologen Miguel Nicolelis ved Duke University Medical Center. Eksperimentet involverer to aper - en hann og en hunn. Forskere har implantert rekordmange mikroelektroder i hjernen til hver av dem, som er engasjert i registrering av den elektriske aktiviteten til hjerneneuroner. 768 elektroder ble implantert i hjernen til hunnen, 384 hos hannen. Inntil nylig kunne dette ikke gjøres av noen nevrofysiolog i verden.
Mikroelektrodene er plassert på spesielle tavler som har vært lokalisert i forskjellige områder av apens hjernebark. Hver av disse mikroelektrodene registrerer elektriske impulser fra omkringliggende nevroner. Som et resultat klarer forskere å registrere aktiviteten til mer enn 500 nevroner i hver ape. Samtidig ble apene vist en avatar som kunne manipulere objekter i forskjellige former. Så begynte de å lære å betjene den med en joystick.
På tidspunktet for denne kontrollen registrerte forskere aktiviteten til nevroner i hjernen, og bygde en modell basert på innhentede data, som gjorde det mulig å knytte aktiviteten til visse nevroner med visse håndbevegelser. På samme tid, inntil nylig, ble alle slike eksperimenter utført med bare en hånd. Overgangen til tohånds kontroll ved hjelp av hjerneaktivitet er et grunnleggende fremskritt i utviklingen.
Den utviklede modellen ble grunnlaget for opprettelsen av et "hjerne-datamaskin" -grensesnitt, som lar en bytte til å kontrollere virtuelle hands-avatarer ved hjelp av bare en tanke. Dette betyr at apens ønske om å flytte hånden til venstre eller til høyre ble ledsaget av aktiviteten til sentrale nevroner i hjernen, mens det utviklede grensesnittet var engasjert i transformasjonen av denne aktiviteten til ønsket bevegelse av den virtuelle hånden. For å dekode aktiviteten til nevroner, brukte spesialister en algoritme som de allerede hadde opprettet innenfor rammen av tidligere studier, som ble utført med en hånd.
I det øyeblikket da joysticken ble tatt fra apene, ved hjelp av vedvarende trening, lærte de ved hjelp av tankene sine å rette de virtuelle hendene på skjermen til spesielle mål, og holde dem på målene en stund. Ulike geometriske former ble brukt som mål. Hvis apene klarte oppgaven, fikk de en godbit for dette. Forskere har trent makaker på flere måter. Til å begynne med var apenes hender frie, og de kunne så å si bruke dem til å hjelpe seg selv og gjorde de samme bevegelsene som den virtuelle hånden. I den andre fasen ble apenes hender stivt festet til stolen, slik at bare hjernen deres kunne kontrollere den virtuelle virkeligheten.
En annen interessant utvikling er den kunstige supersterke elastiske muskelen, som er laget av et team ved National University of Singapore (NSU). Ifølge hovedutvikleren av denne teknologien, Adriana Koch, er hovedmålet å lage muskelvev som overgår naturlige prøver. Ifølge henne etterligner materialene som deres kunstige muskel er laget av aktiviteten til ekte menneskelig vev og kan umiddelbart reagere på en innkommende elektrisk impuls. Denne muskelen sies å kunne løfte 80 ganger sin egen vekt. I nær fremtid, om 3-5 år, forventer eksperter å kombinere denne muskelen med en robotarm, som i utseende nesten ikke kan skilles fra en ekte menneskelig arm, men samtidig 10 ganger sterkere enn den.
Denne teknologien har også andre fordeler. Sammentrekninger og bevegelser av kunstige muskler kan generere et "biprodukt" av energi som kan omdannes fra mekanisk til elektrisk energi. På grunn av de naturlige egenskapene til materialene som brukes i den kunstige muskelen, vil den kunne beholde en ganske stor mengde energi. Takket være dette kan en robot som mottar slike muskler bli energisk autonome og uavhengige. Det vil ikke ta mer enn et minutt å lade opp.
Teknologier for å lage kunstige øyne blir også mye utviklet. Forskere jobber med å lage forskjellige netthinneproteser. Enda flere fremskritt har blitt gjort i utviklingen av hørselsproteser. I flere år i USA har pasienter installert et system med en mikrodatamaskin, en mikrofon og elektroder som er koblet til hørselsnervene. Mer enn 200 000 pasienter har allerede installert et slikt system, noe som tyder på at dette ikke lenger er isolerte eksperimenter av forskere, men daglig klinisk praksis.
Kronen på etableringen av moderne forskere, som demonstrerte påstanden om at vi er i stand til å erstatte 60-70% av menneskekroppens funksjoner med kunstige implantater, var verdens første biorobot "Rex". I en slik bionisk person er alle de etablerte organene - fra øynene til hjertet - kunstige. De er alle fra de som allerede er installert på ekte pasienter eller gjennomgår en rekke tester. Takket være det eksisterende settet med proteser, "Rex" hører, ser, kan gå og fungere, det er til og med i stand til å opprettholde en enkel samtale, ettersom den er utstyrt med enkel kunstig intelligens.
På samme tid har en bionisk person ikke nok av magen, lungene og blæren. Alle disse kunstige organene er imidlertid ennå ikke oppfunnet, og utviklingen av en kunstig hjerne er fortsatt veldig langt unna. Samtidig tror utviklerne av Rex at ethvert implantat vil være tilgjengelig for folk i nær fremtid. Forskere tror også at friske mennesker en dag vil bruke dem, som vil erstatte indre organer når de slites ut, og dette er allerede en direkte vei til udødelighet.
Problemer med Avatar -teknologien
I 2013 ble det holdt en vanlig internasjonal konferanse med tittelen "Global Future" i New York. På denne konferansen blir tradisjonen, oppsummert resultatene av det tekniske grunnlaget for det store prosjektet "Avatar". Lederen for dette prosjektet, den russiske gründeren Dmitry Itskov, er engasjert i å tiltrekke seg investorer over hele verden. I følge Itskov kan det i nær fremtid bli opprettet en kunstig kropp, som med hensyn til en rekke funksjonelle egenskaper ikke vil avvike fra originalen, og med tiden vil den til og med kunne overgå den. I tillegg arbeides det med å lage en teknologi for å overføre en persons personlighet til denne kunstige kroppen, som kan gi en ubegrenset levetid, gi mennesker udødelighet. Selv datoen for implementering av den første fasen av dette programmet ble navngitt - 2045.
Allerede nå blir Avatar -prosjektet sammenlignet med de største prestasjonene i den menneskelige sivilisasjonens historie. Slikt, for eksempel, som et prosjekt for å lage en atombombe, romfart, landing på månen. For tiden er det praktisk talt to elementer av dette programmet tilgjengelig - de utøvende mekanismene og den menneskelige hjernen. Hovedhindringen for etableringen av en fullverdig, fungerende biomekanisk symbiose mellom dem er nevrogrensesnittet - det vil si systemet med direkte og tilbakemelding.
Når man utvikler en slik forbindelse, dukker det opp et stort antall spørsmål. Her er bare en av dem: Hvem av milliardcellene i den menneskelige hjernens motoriske cortex er det best å bringe elektroder til for eksempel å kontrollere et proteseben? Hvordan finne de nødvendige cellene, beskytte mot forskjellige forstyrrelser, sikre den nødvendige nøyaktigheten, oversette sekvensen av nerveimpulser i hjernecellene til presise og forståelige kommandoer for den kunstige mekanismen?
Etter disse generelle implementeringsspørsmålene dukker det også opp et stort antall private. For eksempel blir elektroder som settes inn i menneskehjernen raskt overgrodd med et lag glialceller. Disse cellene er en slags beskyttelse for vårt nevromiljø, noe som gjør det vanskelig å kommunisere med de implanterte elektrodene. Glialceller prøver å blokkere det de oppfatter eller oppfatter som et fremmedlegeme. For tiden er utviklingen av bunnstoff og samtidig ufarlige mikroelektroder fortsatt et alvorlig problem uten en endelig løsning. Eksperimenter i denne retningen pågår. Vi tilbyr elektroder laget av nanorør, elektroder med et spesielt belegg, det er mulig å erstatte elektriske impulser med lyssignaler (testet på dyr), men det er for tidlig å erklære en komplett løsning på problemet.
