Jeyms Kemeronning mashhur "Avatar" filmidagi voqealarni o'zgartira oladigan bugungi kunda dunyoda olib borilayotgan tadqiqotlar soni kundan -kunga o'sib bormoqda va aniq natijalarni bermoqda. Bunday tadqiqotlar aniq natijalar bilan birga keladi; ular haqida nafaqat xayolparastlar va fantast yozuvchilar, balki taniqli olimlar va rahbarlar, shu jumladan rus olimlari ham gapirishadi. Masalan, yaqinda Dmitriy Rogozin o'z intervyularidan birida jurnalistlarga bergan intervyusida, Rossiya ilg'or tadqiqotlar fondi tomonidan amalga oshirilayotgan loyihalar qatorida, avatar yaratish bo'yicha ham ishlar borligini aytdi.
Bugungi kunda avatar - bu neyrointerfeys asosida qurilgan mashinaning (ijro etuvchi mexanizm) va inson miyasining simbiozining o'ziga xos komponentlari to'plami. Agar bunday texnologiyalar to'liq amalga oshirilsa, odam o'z fikrlari yordamida uzoqdan ham alohida aktuatorni, ham butun mashinani boshqarishi mumkin bo'ladi. Avatar-bu masofadan turib o'ziga xos "men". Robot-avatar atrofida sodir bo'ladigan hamma narsa operatorga to'liq ishonch bilan etkazilishi kerak, u o'zini aktuatorning o'zi bilan bir joyda his qiladi. Bu sovet oyi sayyoralari davridan beri mavjud bo'lgan masofadan turib boshqariladigan robotni boshqarishga qaraganda ancha qiyin.
So'nggi yarim asrda to'plangan ilmiy va texnik yutuqlar, umuman olganda, inson tanasining 60-70% funktsiyalarini almashtirishga imkon beradi. Hozirgi vaqtda bizga fantaziyalardan voz kechish va avatarning haqiqiy dizayniga o'tish imkoniyatini beradigan narsani tahlil qilishgina qoldi, chunki haqiqatan ham buning old sharti bor. Butun insoniyatning yutug'i - bu nafaqat dasturlashtirilgan vazifalarni hal qilish, balki mustaqil ravishda qaror qabul qilish, vaziyatni baholash qobiliyatiga ega bo'lgan juda ko'p sonli robotlarning rivojlanishi. Zamonaviy robot tizimlarining kognitiv qobiliyatlari inson imkoniyatlariga tobora yaqinlashmoqda.
Zamonaviy yirik kompaniyalar ham bunday ishning istiqbolini his qilishdi. Masalan, Google faqat olti oyda, faqat 2013 yilda butun dunyo bo'ylab 8 ta robototexnika kompaniyasini sotib oldi. Internet gigantining xaridlari orasida taniqli Boston Dynamics kompaniyasi, shuningdek, Yapon shaftasi bor. Bundan tashqari, Google bioinjeneriyaga qiziqadi va 2013 yilda Google Calico biotexnologik kompaniyasi California Life Companyga asos soladi.
Birinchi qaldirg'ochlar
Neyrofiziklar avatarni haqiqatga yaqinlashtirishda muhim qadam tashladilar. Ular maymunlarga ikkita virtual qo'lni ishlatishni o'rgatishga muvaffaq bo'lishdi, ularni faqat fikr yordamida boshqarish mumkin edi. Bu miya-kompyuter interfeysini rivojlantirishda muhim qadamdir. Hozircha maymunlar kompyuter ekranidagi virtual qo'llarni boshqaradilar, siz ularning yordami bilan haqiqiy zavq ololmaysiz. Biroq, bu virtual qo'llarni miyaning yordami bilan boshqarish va monitor ekranida ularning yordami bilan muammolarni hal qilish orqali maymunlar mukofot oladi. Virtual qo'llar - maymun avatari.
Bu tajribalar bugun Dyuk universiteti tibbiyot markazidagi neyrofiziolog Migel Nikololis laboratoriyasida o'tkazilmoqda. Tajribada ikkita maymun ishtirok etadi - erkak va urg'ochi. Olimlar miya neyronlarining elektr faolligini qayd etish bilan shug'ullanadigan har birining miyasiga rekord miqdordagi mikroelektrlarni joylashtirdilar. Erkak 384 ayolning miyasiga 768 elektrod joylashtirildi. Yaqin vaqtgacha dunyodagi hech bir neyrofiziolog buni qila olmasdi.
Mikroelektrodlar maymunning miya yarim korteksining turli joylarida joylashgan maxsus taxtalarda joylashgan. Bu mikroelektrodlarning har biri atrofdagi neyronlarning elektr impulslarini qayd qiladi. Natijada, olimlar har bir maymunda 500 dan ortiq neyronlarning faolligini qayd etishga muvaffaq bo'lishdi. Shu bilan birga, maymunlarga turli shakldagi narsalarni boshqaradigan avatar ko'rsatildi. Keyin ular uni joystik bilan qanday boshqarishni o'rgana boshladilar.
Bu nazorat vaqtida olimlar miyadagi neyronlarning faolligini qayd etishgan, olingan ma'lumotlarga asoslanib model yaratishgan, bu esa ma'lum neyronlarning faolligini qo'l harakatlari bilan bog'lash imkonini bergan. Shu bilan birga, yaqin -yaqingacha bunday tajribalarning barchasi faqat bitta qo'l bilan olib borilgan. Miya faoliyati yordamida ikki qo'li bilan boshqarishga o'tish-bu rivojlanishdagi asosiy qadam.
Ishlab chiqilgan model, bitta fikr yordamida virtual qo'l-avatarlarni boshqarishga o'tishga imkon beradigan "miya-kompyuter" interfeysini yaratishga asos bo'ldi. Bu shuni anglatadiki, maymunning qo'lini chapga yoki o'ngga siljitish istagi miyadagi asosiy neyronlarning faolligi bilan birga bo'lgan, ishlab chiqilgan interfeys esa bu harakatni virtual qo'lning kerakli harakatiga aylantirish bilan shug'ullangan. Neyronlar faoliyatini dekodlash uchun mutaxassislar bir qo'li bilan olib borilgan oldingi tadqiqotlar doirasida yaratgan algoritmdan foydalanishgan.
Joystikni maymunlardan olib ketishganida, ular doimiy mashqlar yordamida o'z qo'llari bilan ekrandagi virtual qo'llarni maxsus nishonlarga yo'naltirishni o'rgandilar. Nishon sifatida har xil geometrik shakllar ishlatilgan. Agar maymunlar bu vazifani uddalagan bo'lsalar, buning uchun sovg'a olishgan. Olimlar makakalarni bir necha usulda o'rgatishgan. Avvaliga maymunlarning qo'llari bo'sh edi va ular xuddi virtual qo'l bilan bir xil harakatlarni qilishlari mumkin edi. Biroq, ikkinchi bosqichda, maymunlarning qo'llari stulga mahkam bog'lab qo'yilgan, virtual haqiqatni boshqarish uchun faqat miyalarigina qolgan.
Yana bir qiziqarli rivojlanish - bu Singapur milliy universiteti (NSU) jamoasi tomonidan yaratilgan sun'iy super kuchli elastik mushak. Bu texnologiyaning asosiy ishlab chiqaruvchisi Adriana Koxning so'zlariga ko'ra, asosiy maqsad - tabiiy namunalardan ustun bo'lgan mushak to'qimasini yaratish. Uning so'zlariga ko'ra, ularning sun'iy mushaklari yasalgan materiallar haqiqiy inson to'qimalarining faoliyatini taqlid qiladi va kiruvchi elektr impulsiga darhol javob bera oladi. Aytishlaricha, bu mushak o'z vaznining 80 barobarini ko'tarishga qodir. Yaqin kelajakda, 3-5 yil ichida mutaxassislar bu mushakni robot qo'li bilan birlashtirishni kutishmoqda, u tashqi ko'rinishida haqiqiy inson qo'lidan deyarli farq qilmaydi, lekin ayni paytda undan 10 baravar kuchliroqdir.
Bu texnologiya boshqa afzalliklarga ham ega. Sun'iy mushaklarning qisqarishi va harakatlari "yon mahsulot" ishlab chiqarishi mumkin, uni mexanikdan elektr energiyasiga aylantirish mumkin. Sun'iy mushaklarda ishlatiladigan materiallarning tabiiy xossalari tufayli u juda katta miqdordagi energiyani saqlay oladi. Buning yordamida bunday mushaklarni oladigan robot baquvvat avtonom va mustaqil bo'lishi mumkin. Zaryad qilish uchun bir daqiqadan ko'proq vaqt kerak bo'ladi.
Sun'iy ko'zlarni yaratish texnologiyalari ham keng rivojlanmoqda. Olimlar turli xil retinal protezlarni yaratish ustida ishlamoqda. Eshitish protezlarini ishlab chiqishda ham ko'proq yutuqlarga erishildi. Qo'shma Shtatlarda bir necha yillar davomida bemorlar eshitish nervlari bilan bog'langan mikrokompyuter, mikrofon va elektrodlar tizimini o'rnatmoqdalar. 200 mingdan ortiq bemorga bunday tizim o'rnatilgan, bu shuni ko'rsatadiki, bu endi olimlarning alohida tajribalari emas, balki kundalik klinik amaliyot.
Zamonaviy olimlar yaratilishining toji, biz inson tanasining 60-70% funktsiyalarini sun'iy implantlar bilan almashtirishga qodir ekanligimizni isbotlab, dunyodagi birinchi "Rex" biorobot edi. Bunday bionik odamda barcha o'rnatilgan organlar - ko'zdan yurakgacha - sun'iydir. Ularning barchasi haqiqiy bemorlarga o'rnatilgan yoki bir qator testlardan o'tgan. Mavjud protezlar to'plami tufayli "Rex" eshitadi, ko'radi, yuradi va ishlaydi, hatto oddiy sun'iy intellektga ega bo'lgani kabi oddiy suhbatni ham davom ettira oladi.
Shu bilan birga, bionik odamga oshqozon, o'pka va siydik pufagi etarli emas. Bu sun'iy organlarning barchasi hali ixtiro qilinmagan va sun'iy miyaning rivojlanishi hali juda uzoqda. Shu bilan birga, Rex ishlab chiquvchilari yaqin kelajakda har qanday implant odamlarga taqdim etilishiga ishonishadi. Bundan tashqari, olimlarning fikriga ko'ra, qachonlardir sog'lom odamlar ularni ishlatadi, bu esa ichki organlarni eskirganda almashtiradi va bu allaqachon o'lmaslikka olib boradigan to'g'ri yo'ldir.
Avatar texnologiyasi muammolari
2013 yilda Nyu -Yorkda "Global kelajak" deb nomlangan navbatdagi xalqaro konferentsiya bo'lib o'tdi. An'anaga ko'ra, ushbu konferentsiyada keng ko'lamli "Avatar" loyihasining texnik asoslari natijalari umumlashtiriladi. Ushbu loyiha rahbari, rossiyalik tadbirkor Dmitriy Ittskov butun dunyo bo'ylab investorlarni jalb qilish bilan shug'ullanadi. Itkovning so'zlariga ko'ra, yaqin kelajakda bir qator funktsional fazilatlari bo'yicha asl nusxadan farq qilmaydigan va vaqt o'tishi bilan hatto undan oshib ketadigan sun'iy jism ham yaratilishi mumkin. Bundan tashqari, insonning cheksiz umr ko'rishini ta'minlaydigan, odamlarga o'lmaslikni beradigan bu sun'iy jismga shaxsiyatini o'tkazish texnologiyasini yaratish bo'yicha ishlar olib borilmoqda. Hatto ushbu dasturning birinchi bosqichi amalga oshirilgan sana - 2045 yil deb nomlangan.
Hozirda "Avatar" loyihasi insoniyat sivilizatsiyasi tarixidagi eng katta yutuqlar bilan taqqoslanmoqda. Masalan, atom bombasini yaratish loyihasi, kosmosga uchish, Oyga qo'nish. Hozirgi vaqtda ushbu dasturning amalda ikkita elementi mavjud - ijro mexanizmlari va inson miyasi. Ular o'rtasida to'la -to'kis ishlaydigan biomexanik simbiozni yaratishda asosiy to'siq - bu neyrointerfeys, ya'ni to'g'ridan -to'g'ri va teskari aloqa tizimi.
Bunday aloqani ishlab chiqishda ko'plab savollar tug'iladi. Mana ulardan bittasi: inson miyasining motor korteksidagi milliard hujayradan qaysi biriga elektrodlarni, masalan, protez oyog'ini boshqarish yaxshiroqdir? Qanday qilib kerakli hujayralarni topish, turli shovqinlardan himoya qilish, kerakli aniqlikni ta'minlash, miya hujayralarining nerv impulslari ketma -ketligini sun'iy mexanizm uchun aniq va tushunarli buyruqlarga aylantirish mumkin?
Amalga oshiriladigan umumiy savollardan so'ng, ko'p sonli xususiy savollar ham paydo bo'ladi. Masalan, inson miyasiga kiritilgan elektrodlar tezda glial hujayralar qatlami bilan to'lib toshadi. Bu hujayralar neyro muhitimiz uchun o'ziga xos himoya vositasidir, bu esa implantatsiyalangan elektrodlar bilan aloqa qilishni qiyinlashtiradi. Glial hujayralar begona jism sifatida qabul qilgan yoki idrok qilgan narsalarini blokirovka qilishga harakat qiladi. Hozirgi vaqtda antifouling va ayni paytda zararsiz mikroelektrodlarning rivojlanishi haligacha yakuniy yechimsiz jiddiy muammo hisoblanadi. Bu yo'nalishdagi tajribalar davom etmoqda. Biz nanotubkalardan, maxsus qoplamali elektrodlardan tayyorlangan elektrodlarni taklif qilamiz, elektr impulslarini yorug'lik signallari bilan almashtirish mumkin (hayvonlarda sinovdan o'tgan), lekin muammoning to'liq echimini e'lon qilishga hali erta.
