Спомени за добър киборг
Имам няколко почивни дни и, не знам защо, бях малко носталгичен. Аз съм от онези, които имахме голям късмет да се възползвам от технологичния напредък, за да преодолеем състоянието на човешката биология и не мога да не погледна любовта по пътя, поет от хората към представянето на сегашното. Консултирам се със световната база данни и всяка стъпка тества емоцията ми. Колко наивни и колко романтични бяха изследователите преди век! Не мога обаче да не им бъда благодарен.
Най-вероятно първата дефиниция на киборг се появява в статия от 1960 г. в списание Astronautics, в която Манфред Клайнс и Нейтън Клайн обсъждат проблема с човешката адаптация към суровите условия, наложени от човешкото присъствие в космоса. Заглавието на статията беше много значимо: „Киборги и космос“. Като новоизмислена дума, Clynes също дава определение, според което киборгът е организъм, "към който са добавени екзогенни компоненти, за да се адаптира към новата среда". Етимологично казано киборг идва от комбинацията от думите CYBernetic ORGanism. В своята статия обаче двамата автори не говорят много за кибернетиката и не казват нито дума за интерфейса човек-машина. Полето едва започваше, а компютрите бяха гигантски машини. Те не можеха да си представят, че ще дойде време, когато компютър, милиони пъти по-мощен от този от 60-те години, може да бъде имплантиран в човешко тяло.
Вместо това намираме някои решения, свързани с медицината, за адаптиране към условията на дългосрочни космически полети. Ето един пример: „Устройство, което може да се обмисли за направата на киборг, вече е на разположение. Това е гениална капсула, която е в състояние бавно да инжектира бихимично активни вещества. Капсулата може да бъде вградена в тялото и позволява прилагането на лекарства към определен орган […]. Вече е на разположение и може да доставя малки количества лекарства при скорост на потока от 0,01 ml/ден в продължение на 200 дни […]. Тестван е върху зайци и морски свинчета. Той е бил използван при хора за администриране на хепарин. "
Отвъд съдържанието на статията, която сега, повече от век и половина след написването й, изглежда доста наивна, последното изречение привлече вниманието ми, валидно в днешния свят. "Решаването на проблемите, свързани с пилотираните космически полети чрез адаптиране на човека към околната среда, а не обратното, ще отбележи важна стъпка напред не само по отношение на научния прогрес, но и по отношение на човешкото измерение."
Намерих и много интересен текст за киборгите. Това беше стенограмата на презентация, изнесена от Амбър Чейс през 2010 г. на конференция на TED. Тя вярва, че оттогава хората са започнали да се превръщат в киборги, като използват мащабни устройства за подпомагане на интелектуалната дейност, като смартфони, компютри, интернет за риба тон и т.н. Разбира се, това беше интересен и донякъде неочакван подход, като се има предвид, че по онова време беше на мода грандиозен измислен герой на име Робокоп. Във въображението на създателите си Robocop е идеална комбинация от осакатено човешко тяло и машина. Така Робокоп е придобил свръхчовешки сили, визия, която днес, почти век по-късно, се превръща в обичайна реалност.
Но нека се върна в историята. Бих могъл да ви разкажа за развитието на имплантирани в тялото машини, предназначени да подпомогнат човешката физиология, като пейсмейкър или изкуствен панкреас. Ако имам време, може да говоря с вас за такива устройства, но искам първо да се спра на един аспект, който считам за основен за еволюцията и революцията на киборгите.
Интерфейс човек-машина (1)
През 1973 г. изследователят Жак Видал публикува първото научно изследване, посветено на директната комуникация между човешкия мозък и машината. Озаглавена "Към пряка комуникация мозък-компютър", статията поставя теоретичните основи на област, която ще се развива бързо през следващите десетилетия. За да демонстрира, че е възможно да се направят устройства, които позволяват директна комуникация между мозъка и колата, Видал започва в презентацията си от три предположения. Първият беше, че умствените решения могат да бъдат идентифицирани и дешифрирани въз основа на електрически сигнали, които се записват с помощта на електроенцефалогами. Втората предвижда, че сложните електроенцефалографски сигнали могат да бъдат разделени на редица по-прости сигнали, като по този начин могат да се идентифицират конкретните модели на всяко решение. Третото предположение показва, че след като моделите бъдат идентифицирани, те остават стабилни с течение на времето.
В същата статия Видал очертава и пътя, който трябва да се извърви за постигане на пряка комуникация между човека и компютъра. „Необходим е огромен напредък в неврофизиологията“, пише той, „за да се идентифицират всички корелации между психичните състояния и мозъчните сигнали“. Необходимо е също така да се усъвършенстват техниките за [математически] анализ на сигналите (за идентифициране на значителна информация от сложния и дифузен сигнал, получен чрез електроенцефалограми) и да се удвои с напредъка в компютърните науки (за разработване на необходимия софтуер за идентификация на съобщението). "
През 1977 г. Видал публикува нова статия „Откриване в реално време на мозъчни събития в ЕЕГ“. Този път той преминава от теория към практика. Въпреки че по това време компютрите бяха доста примитивни, той успява да постигне значителни резултати. По принцип върху скалпа на обектите се поставяха електроди, с помощта на които се събираше информация за мозъчните вълни. Тази информация се обработва от компютър и субектите имат за задача да преместят точка на екрана, така че да могат да преминат през лабиринт. Експериментите бяха успешни. Както Видал посочи в края на статията си (не забравяйте, че беше публикувана през 1977 г.), тя просто проправяше пътя към интерфейса мозък-машина: „Доскоро значителното количество изчисления, необходими за този подход, изключваха всяко практическо приложение. Тези дни свършиха. ” Бих могъл да кажа, че Видал беше визионер, пионер, въпреки че след публикуването на статиите, които цитирах, той вече нямаше значителен принос за развитието на областта.
Почти четири десетилетия след основната работа на Видал започнаха да се появяват всякакви приспособления, които се основаваха на интерпретацията на електроенцефалограмата, знак, че електрониката и изчислителната мощност и софтуер са се развили достатъчно. Хареса ми приспособление от началото на 2010-те, "Star Wars Science Force Trainer", което дава "телекинетични сили" на потребителя. Това беше истински спектакъл за онези времена. Носехте някакви слушалки, които събираха прости данни за мозъчната активност. Пред вас имаше прозрачна тръба с топка за пинг-понг, която се качваше нагоре или надолу в зависимост от скоростта на вентилатора в дъното на тръбата, която от своя страна се контролираше от „нивото на концентрация“. на потребителя. По този начин беше възможно да се контролира, само чрез „силата на мисълта“, позицията на топката за пинг-понг в тръбата. През цялото това време получавахте съвети от известен герой по онова време, Йода, който ви посъветва да използвате вашата „Сила“. Разбира се, това беше просто забавна играчка, без никаква друга практическа употреба.
Необходими бяха устройства, способни да „четат мисли“. В тази посока са направени малки, но много стъпки. Например някъде през 2016 г. беше възможно да се идентифицират образите, за които мислеха обектите. Използваният метод, описан в статия с много дълго и сложно заглавие „Реконструиране на възприети и извлечени лица от модели на активност в страничната теменна кора“, включва използването на техника модерен в онези дни: fMRI (функционално ядрено-магнитен резонанс), който позволява да се идентифицират области на мозъка, които се активират, когато се изпълняват определени задачи.
В експеримента, описан в статията, спомената по-горе, мозъците на няколко субекта бяха сканирани, докато гледаха снимки на човешки лица. На първия етап с помощта на алгоритъм, базиран на изкуствен интелект, бяха идентифицирани определени модели на активиране на страничната теменна кора, съответстващи на всяка снимка. Във втория етап субектите разгледаха друг набор от снимки и алгоритъмът получи само информацията, свързана с активирането на страничната теменна кора, след което беше поставен да реконструира изображението на обекта. Алгоритъмът управлява много добра реконструкция, базирана на модели на активиране на два региона на мозъка: ъгловата извивка, която участва в процеси, свързани с език, обработка на числа, пространствена ориентация и т.н. и окципитатемпоралната кора, която е отговорна за обработката на зрителните сигнали. Значителен успех, който имаше дарбата да дава надежда за приложенията, които ще последват.
Хората от онова време, във времето на второто десетилетие на 21 век, си представяха, бих казал с право, че се правят първите стъпки към сливането между човека и компютъра.
За съжаление този тип подход, неинвазивен, не е задоволителен за някои приложения, въпреки че все още се използва много десетилетия след тези първи стъпки. Накратко, с негова помощ не може да се постигне истинско сливане между човек и машина. Лично аз съм част от лагера, което днес е силно оспорено, което твърди, че в случай на истински киборг, комуникацията между човек и кола трябва да бъде двупосочна, за да може мозъкът ми, освен директното управление на колата, да получава информация. всички видове (включително сензорни) директно от него. За да се постигне тази цел, са необходими интерфейси човек-машина от друг тип.
Интерфейс човек-машина (2)
За този тип интерфейси човек-машина подходът е инвазивен. Накратко, в моя случай мозъкът е „свързан“, за да може да взаимодейства директно не само с един компютър, но и с глобалната компютърна мрежа. Идеята за този тип интерфейс започва не от желанието да се правят киборги, а от необходимостта от изграждане на протези. Позволете ми да ви дам пример от самото начало.
Разбира се, отново имахме работа с еднопосочна връзка по отношение на комуникацията човек-машина. Но нещата щяха да се развият доста бързо, като първоначалният тласък беше даден и от необходимостта да се направят протези.
Слухът беше първият усет, който беше „протезен“. Протезата беше представена от така наречения "кохлеарен имплант". Накратко описано, такова устройство се състои от система за преобразуване на звуци в електрически сигнали, които след правилно филтриране се предават безжично към приемник, който от своя страна ги предава на кохлеарния нерв. Първите такива импланти се използват от 1964 г., а от края на 1900 г. те се превръщат в малко обичайна процедура. Към декември 2012 г. вече имаше около 324 000 кохлеарни импланта.
Зрението е много по-сложно от това на слуха. Но дори и в тази област нещата са се развили бързо. Само след десетилетие на изследвания и експерименти, през 2013 г. FDA ще одобри първата ретинална протеза. Наричаше се „Аргус II ретинална протезна система“ и е направена от американската компания Second Sight Medical Products. Устройството беше просто по настоящите стандарти и се състоеше от мрежа от фини електроди, които бяха поставени чрез хирургия на ретината, така че да може да предава сигнали на зрителния нерв. Те бяха осигурени чрез радиовълни от миниатюризирана видеокамера, поставена върху чифт очила.
Разбира се, по това време не беше възможно да се говори за пълно възстановяване на зрението, възприеманото от мозъка изображение беше доста неясно, но Аргус II доказа, че имаме работа с жизнеспособна концепция. Днес, както знаете, ефективността на очните протези далеч надхвърля това, което хората са си представяли през 2010 г. Например, аз, след минимална операция от роботизиран хирург, мога да виждам в диапазон с удължени дължини на вълните, вариращи от инфрачервена до ултравиолетова ...
Направих ви само скица на началото, защото исках да ви напомня за началото на нашата еволюция. Следващите стъпки бяха естествени. Целта беше да се подобри работата на човешкия мозък. Първоначалният тласък беше даден от военни изследвания под прикритието на ...
Сложни мозъчни протези
През 2016 г. DARPA (Агенция за напреднали изследователски проекти в областта на отбраната) стартира амбициозна изследователска програма за комуникация човек-машина. Програмата, озаглавена NESD (Neural Engineering System Design), има за цел да създаде интерфейс човек-машина, способен да „прехвърля широк спектър от данни между човешкия мозък и цифровия свят“. Интерфейсът трябваше да бъде своеобразен преводач на електрохимичния език на невроните в двоичния език на компютрите. По това време Филип Алвелда, директор на програмата NESD, заяви, че целта му е да постигне „интерфейси човек-машина с терапевтични приложения“.
DARPA също стартира през 2014 г. друга програма, която беше основен принос за еволюцията на киборгите. Озаглавена RAM (Възстановяване на активна памет), програмата има за цел да постигне имплантируема невропротеза, която да бъде в състояние да преодолее "дефицита на паметта, причинен от мозъчна травма или различни заболявания".
През същата година DARPA стартира програмата SUBNETS (базирана на системи невротехнология за възникващи терапии), която има за цел да „създаде имплантируема система за диагностика и лечение на психични заболявания“.
Всички тези устройства, които не детайлизирам сега, към които са добавени и други, разработени с най-голяма тайна, са започнали киборг революцията, която сега е в разгара си. Мога да бъда благодарен само на предшествениците. Те имаха голямата дързост да превърнат в реалност идеи, които по тяхно време сякаш принадлежаха на въображението на авторите на научната фантастика.