- Розібрати на деталі
- Чіп наслідує синапси
- спокуса сингулярності
- Мозок з футбольне поле
- Друге життя доктора
- Аватар на втіху
Прах ти і до пороху вернешся », говорить в Біблії Бог Адаму, і хоч істинність цих слів очевидна кожному, людство не залишає спроб придумати для особистості більш надійну і довговічну основу, ніж сукупність живих клітин.
Мозок мухи-дрозофіли має товщину 300 мкм. Цей крихітний біологічний апарат нараховує кілька сотень тисяч нейронів, що не йде ні в якій порівняння з 100 млрд нейронів, укладених в мозку Homo sapiens. Проте дрозофіла і її рідня по Мушину племені зовсім не є примітивними істотами. Спробуйте зловити муху, і вона швидше за все вислизне - такої реакції позаздрить будь-який спортсмен. Ці комахи вміють літати, бачити в ультрафіолетових променях і прекрасно орієнтуються в просторі без всякого GPS. Мозок мухи - незначна крапля живої матерії - працює як досконалий електронний обчислювач і влаштований набагато складніше.
Розібрати на деталі
Людина, звичайно, куди більш просунуте істота. Його інтелект створив багато дивовижних речей, наприклад електронний мікроскоп, який робить знімки з роздільною здатністю 10 млрд пікселів, або пристрій, здатний нарізати мозок дрозофіли на найтонші пленочки товщиною 50 нм. Шар за шаром мікроскоп фотографує мозок мухи. Потім програмне забезпечення аналізує знімки, розпізнаючи тіло нейрона, аксони, дендрити, синапси. Мета подібних досліджень, які проводилися, наприклад, у знаменитій нейробіологічної лабораторії Janelia Farm, що знаходиться в штаті Віргінія (США), - створити 3D-схему всіх існуючих в мозку комахи з'єднань.
Людство дивиться на роботів не тільки як на своїх умілих помічників. Деякі вважають, що розвиток обчислювальної техніки і успіхи нейробіології будуть поступово зближувати андроїдів з Homo sapiens. Можливо, одного разу люди зможуть переселяти своє «я» разом з усім досвідом і знаннями в електронний мозок машини, і вже в цій якості знаходити безсмертя. Поки це фантастика, але перші кроки до цієї мрії наука вже робить.
Картографування мозку живої істоти - одне з найцікавіших напрямків сучасної нейробіологічної науки. Адже для того щоб щось лагодити, непогано б мати схему цього пристрою і розуміти, як воно працює. Причому очевидно, що хоч мозок тієї ж дрозофіли на порядки простіше, ніж мозок людини, базові принципи, на яких вони працюють, ідентичні, а йти до складного від простого куди легше. Чим ближче ми підходимо до розуміння будови мозку, тим швидше медицина навчиться допомагати страждаючим від важких і нині невиліковних захворювань, пов'язаних з ураженням сірої речовини. Але справа не тільки в цьому.
Зближення робота і людини йде по декількох напрямках. Перше - це спроба створити математичні моделі процесів, що відбуваються всередині мозку, щоб емулювати ці процеси на комп'ютері. Другий напрямок - «олюднення» машинного інтерфейсу, спроби змусити робота або віртуальний аватар спілкуватися з людиною за допомогою виразного мови і багатою міміки. Третє - створення віртуальних персонажів, які вбирають в себе життєвий досвід реальних людей.
Чіп наслідує синапси
Мозок прийнято порівнювати з комп'ютером, але давно вже відомо, що це подібність лише дуже поверхово: під нашою черепною коробкою йдуть процеси, принципово відрізняються від цифрових обчислень, заснованих на бінарної логіки. З іншого боку, мозок є природний об'єкт, що працює за законами фізики. А там, де фізика - там і математика. Якщо правильно виміряти всі параметри мозку, чисельно оцінити його роботу в динаміці, то можливо створити математичну модель сірої речовини і емулювати її на цифровому комп'ютері. Дії в цьому напрямку вже активно робляться - нещодавно ми розповідали про проект Blue Brain, в рамках якого створюється комп'ютерна модель неокортексу щури. У минулому році повідомлялося, що в лабораторіях MIT були розроблені чіпи, адаптовані роботу синапсів, тобто місць контакту між нейронами. Чіпи імітують дії іонних каналів, що передають від нейрона до нейрона електросигнали у вигляді іонів натрію, кальцію або калію. На відміну від звичайних мікросхем, транзистори яких мають лише два стани, відповідні логічним «1» і «0», чіпи нового покоління варіюють силу сигналів в більш широкому діапазоні, саме так, як це відбувається в мозку. Про подібні досягнення публіці доповідали представники IBM. Все це означає, що роботи по свого роду реверсивному інжинірингу фізичних конструкцій мозку вже йдуть щосили.
Ідея «цифрового безсмертя» вперше висловлена в 1971 році. Нейрони мозку обмінюються електрохімічними сигналами зі швидкістю 150 м / с. Повна 3D-карта людського мозку буде містити 20 000 TБ інформації.
спокуса сингулярності
До якого ж горизонту прагне прогрес в цій області? Останнім часом часто говорять про технологічну сингулярності (ТС) - явище, наукове обґрунтування якого дав відомий американський фахівець зі штучного інтелекту Реймонд Курцвейл. У філософському плані під ТС розуміють якийсь якісний стрибок в науково-технічному прогресі, в результаті якого він стане настільки складним, що перестане бути доступним розумінню звичайним людським розумом. Однак в застосуванні до прогресу в обчислювальній техніці, коли мова йде про ТЗ, зазвичай мається на увазі, що в певний момент (якщо закон Мура буде продовжувати діяти) продуктивність комп'ютерів виявиться досить високою, щоб повністю емулювати людський мозок. З іншого боку, роботи нейробіологів дозволять до цього ж моменту повністю розібратися з пристроєм мозку і підготувати все необхідне для ... завантаження свідомості на комп'ютер. Завантаження свідомості (Mind Uploading) іноді ще називають створенням небіологічного субстрату для людського розуму. І в світі є чимало людей, в тому числі що мають відношення до науки, які вірять в можливість перенесення особистості з біологічної основи на більш надійну і нестаріючу - на комп'ютерне «залізо».
Перспективи малюються фантастично привабливі. Наприклад, скопійоване на жорсткий диск (або що там придумають в майбутньому?) «Я» працює на роботі і зовсім не втомлюється - воно ж комп'ютер! А справжнє «я» відпочиває, філософствує, міркує над цікавими питаннями. Або ще одна ідея - надати людському інтелекту, який у багатьох спеціальних обчислювальних завданнях і зараз поступається комп'ютера по швидкодії, надлюдські обчислювальні можливості. Ми мислимо глибоко, як людина, і вважаємо швидко, як суперкомп'ютер, - про таке можна тільки мріяти! Ну і нарешті, головне - перенесення свідомості з голови на сервер фактично дарує людині безсмертя, якщо припустити, що цей сервер буде завжди знаходитися в робочому стані. А може бути, це буде не сервер, а робот, який збереже відчуття «я» того людини, свідомість якого скопійовано в електронний мозок андроїда. Є альтернативний варіант: за допомогою нанороботів поступово і безболісно для людини замінити в його голові біологічні елементи розумової машинерії на майже вічні наночіпи, які точно змоделюють роботу своїх нетривких аналогів.
Робот Actroid-DER2 японської компанії Kokoro Dreams явно зроблений так, щоб подолати синдром «зловісної долини» - почуття неприязні перед реалістичним андроидом. Actroid-DER2 випромінює молодість, красу і сексуальність. У дівчини багата міміка і реалістичні жести: вона природжена хостес і фотомодель.
Мозок з футбольне поле
Чи реально кремнієве безсмертя? При всій привабливості цієї концепції є безліч вчених, скептично оцінюють її реалістичність. Одна з перешкод пов'язано з величезною матеріало- і енергоємність нині існуючих цифрових аналогів ділянок мозку. Мозок людини важить як звичайний ноутбук при споживаної потужності 20 Вт. Проект Blue Brain включає в себе масив суперкомп'ютерів, що стоять у величезній залі і пожирають колосальну кількість енергії. За сьогоднішніми розрахунками, повна комп'ютерна емуляція мозку людини потребують щонайменше футбольного поля, заставленого суперкомпьютерами. Ентузіасти сингулярності заперечують у відповідь: ми вже бачили на своєму віку, як обчислювальні можливості багатоповерхових мейнфреймів раптом опинялися в розпорядженні портативних пристроїв. Ось і в майбутньому - можливо, завдяки розвитку квантових комп'ютерів - нинішні футбольні поля з серверами стиснуться до кишенькових масштабів. І може бути, ці люди мають рацію, але на шляху до сингулярності є перешкоди і більш фундаментального характеру.
Друге життя доктора
Проект Lifelike, ініціаторами якого спільно стали Університет Центральної Флориди і Університету штат Іллінойс в Чикаго, являє собою одну з найцікавіших спроб віртуального «продовження» життя. Його герой - доктор Алекс Шварцкопф, авторитетний вчений, співробітник Національного наукового фонду США, нині на заслуженому відпочинку.
В ході реалізації проекту створюється віртуальний двійник доктора, який збереже для молодих поколінь не тільки науковий та інтелектуальний досвід Шварцкопфа, але також і його зовнішність, міміку, голос, манеру спілкуватися. Завдання розподілена між лабораторіями двох університетів.
Дослідники з Чикаго займаються «зовнішнім виглядом» комп'ютерного доктора. За допомогою Vicon - програми захоплення рухів (motion capture) вони передають віртуальному двійнику від його прообразу манеру рухатися. Програма FaceGen використовується для відтворення коректної міміки.
Група вчених з Флориди відповідає за інтелект «виртуала» і його вміння спілкуватися, в тому числі з кількома співрозмовниками. Для цього створена, зокрема, система AskAlex, яка дає можливість будь-якій людині поговорити з з'являється на дисплеї двійником доктора Шварцкопфа про наукові проблеми, вирішення яких присвятив своє життя справжній доктор.
Мозок - живий, а тому він постійно змінюється і розвивається, реагуючи на ту чи іншу інформацію, яку поставляють йому органи чуття. Причому реакція на однакову інформацію щоразу буде відрізнятися від попередньої. Таку систему дуже важко «вловити» в статиці, зафіксувати її однозначне стан. Крім того, перш ніж переносити свідомість з мозку живої людини в комп'ютер, керуючий роботом, треба для початку з'ясувати дві речі: по-перше, що таке свідомість, і по-друге, яким же чином мозок кодує інформацію всередині себе. Поки наукові уявлення про це зводяться до набору гіпотез. Зокрема, свідомість описується як поєднання уваги і короткочасної пам'яті, але цього занадто мало, щоб зрозуміти, чи здатний робот відчувати своє «я». Спроби розшифрувати нервовий код, той самий «софт», яким користується мозок, приносять певні результати: зокрема, встановлено, що в кодуванні задіяні не просто електричні сигнали, але і різні значення їх рівня, а також тимчасові проміжки між ними. Однак до того моменту, коли всю нашу багату чуттєву та інтелектуальну життя вчені зможуть однозначно описати на мові нервового коду, а потім перекласти цей код в бінарний цифровий, так далеко, що навіть не можна точно сказати, чи настане коли-небудь цей момент.
Аватар на втіху
Але навіть якщо ідеал кремнієвого безсмертя технічно недосяжний для нинішніх поколінь, є більш реалістичні варіанти продовження існування свого «я» в часі за допомогою сучасних інформаційних технологій. Скажімо, більшість з нас нічого не знає про своїх предків, які жили сто років тому, якщо тільки вони не були знаменитими людьми свого часу. Пам'ять про життя пересічної людини живе недовго. Однак зараз в мережі з'явилися проекти, що пропонують самим звичайним людям створювати щось на зразок електронного архіву свого життя. Такі сервіси, як, наприклад, Lifenaut, запрошують користувачів створити свій комп'ютерний аватар і наповнювати його «багаж знань» будь-якою інформацією, що має відношення до особистості. Це не тільки фото, відео, щоденники, карти переміщень, а й дані про звички, манери, пристрастях. Хтось в подібних проектах зможе побачити ще один трюк з метою видобутку персональних даних для рекламодавців, але їх учасники напевно сподіваються на те, що коли-небудь в далекому майбутньому їх пра-пра-правнуки зможуть майже в живу поспілкуватися з комп'ютерним двійником пращура. І це буде теж щось на зразок безсмертя.
Стаття «Кремнієве безсмертя» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №3, Лютий 2012 ).
Або що там придумають в майбутньому?