Жеймс Кэмерондун атактуу "Аватар" тасмасындагы окуяларды бура алган бүгүнкү күндө дүйнөдө жүргүзүлгөн изилдөөлөрдүн саны күн сайын өсүүдө жана көрүнүктүү натыйжаларды берүүдө. Мындай изилдөөлөр конкреттүү жыйынтыктар менен коштолот; алар жөнүндө кыялкечтер жана фантасттар гана сүйлөбөстөн, көрүнүктүү окумуштуулар жана лидерлер, анын ичинде орус илимпоздору да. Мисалы, жакында эле Дмитрий Рогозин интервьюларынын биринде журналисттерге берген маегинде орусиялык алдыңкы изилдөөлөр фонду тарабынан ишке ашырылып жаткан долбоорлордун арасында аватарды түзүү боюнча да иштер бар экенин айткан.
Бүгүнкү күндө аватар компоненттердин жыйындысы катары түшүнүлөт - нейроинтерфейстин негизинде курулган машинанын (аткаруучу механизмдин) жана адамдын мээсинин симбиозунун бир түрү. Эгерде мындай технологиялар толук көлөмдө ишке ашырылса, адам өзүнчө кыймылдаткычты да, бүт машинаны да алыстан өз ойлорунун жардамы менен башкара алат. Аватар-бул алыстагы толук кандуу "мен" түрү. Робот-аватардын айланасында болуп жаткан нерселердин баары операторго толук ишеним менен берилиши керек, ал өзүн актуатордун өзү менен бир жерде турганын сезет. Муну советтик ай роверлеринин күндөрүнөн бери жеткиликтүү болгон алыстагы роботтун кадимки башкаруусуна караганда ишке ашыруу алда канча кыйын.
Акыркы жарым кылымда топтолгон илимий-техникалык жетишкендиктер, жалпысынан алганда, адам денесинин 60-70% функцияларын алмаштырууга мүмкүндүк берет. Азыркы учурда, бизге фантазиядан алыс болууга жана аватардын чыныгы дизайнына өтүүгө эмне бере тургандыгын анализдөө гана калды, анткени чындап шарт бар. Бүткүл адамзаттын жетишкендиги - бул бүгүнкү күндө программаланган милдеттерди чечүү үчүн гана эмес, өз алдынча чечим кабыл алуу, кырдаалды баалоо жөндөмүнө ээ болгон көп сандаган роботтордун өнүгүшү. Заманбап роботтук системалардын таанып -билүү жөндөмдөрү адамдык мүмкүнчүлүктөргө барган сайын жакындашууда.
Заманбап ири компаниялар дагы мындай иштин келечегин сезишти. Мисалы, Google 2013 -жылы эле, алты айда эле дүйнө жүзү боюнча 8 робототехника компаниясын сатып алган. Интернет гигантынын сатып алууларынын арасында белгилүү Boston Dynamics компаниясы, ошондой эле Japanese Shaft бар. Мындан тышкары, Google биоинженерликке кызыгат жана 2013 -жылы Google Calico биотехнологиялык компаниясы California Life Companyди негиздеген.
Биринчи карлыгачтар
Нейрофизиктер аватарды чындыкка жакындатууда маанилүү кадам ташташты. Алар маймылдарга ойдун жардамы менен гана башкарып, эки виртуалдык колду колдонууну үйрөтө алышты. Бул мээ-компьютер интерфейсин өнүктүрүүдөгү маанилүү кадам. Буга чейин, маймылдар компьютердин экранында виртуалдык колдорду башкарышат, сиз алардын жардамы менен чыныгы ырахатты ала албайсыз. Бирок, бул виртуалдык колдорду мээнин жардамы менен көзөмөлдөө жана монитордун экранында алардын жардамы менен көйгөйлөрдү чечүү менен маймылдар сыйлык алышат. Виртуалдык колдор - бул маймылдын аватары.
Бул эксперименттер бүгүн Дюк университетинин медициналык борборундагы нейрофизиолог Мигель Николелинин лабораториясында жүргүзүлүүдө. Экспериментке эки маймыл - эркек жана ургаачы кирет. Илимпоздор мээнин нейрондорунун электрдик активдүүлүгүн жазуу менен алектенген ар биринин мээсине рекорддук сандагы микроэлектроддорду коюшту. Аялдын мээсине 768 электрод, эркектин 384үнө имплантацияланган. Аны жакынкы убакытка чейин дүйнөнүн бир дагы нейрофизиологу жасай алган эмес.
Микроэлектроддор маймылдын мээ кабыгынын ар кайсы жерлеринде жайгашкан атайын такталарда жайгашкан. Бул микроэлектроддордун ар бири курчап турган нейрондордон келген электрдик импульстарды жазат. Натыйжада, илимпоздор ар бир маймылдын 500дөн ашык нейрондорунун активдүүлүгүн жазууга жетишет. Ошол эле учурда маймылдарга ар кандай формадагы нерселерди башкара ала турган аватар көрсөтүлдү. Андан кийин алар джойстик менен иштөөнү үйрөнө башташты.
Бул көзөмөл учурунда, илимпоздор мээнин ичиндеги нейрондордун активдүүлүгүн каттап, алынган маалыматтарга таянып, кээ бир нейрондордун активдүүлүгүн кээ бир кол кыймылдары менен байланыштырууга мүмкүндүк берген моделди курушкан. Ошол эле учурда, акыркы мезгилге чейин мындай эксперименттердин баары бир гана кол менен жүргүзүлгөн. Мээнин активдүүлүгүнүн жардамы менен эки кол менен башкарууга өтүү-өнүгүүдөгү алдыга коюлган негизги кадам.
Иштетилген модель бир гана ойдун жардамы менен виртуалдык кол-аватарды башкарууга өтүүгө мүмкүндүк берген "мээ-компьютер" интерфейсин түзүүгө негиз болду. Бул маймылдын колун солго же оңго жылдыруу каалоосу мээнин негизги нейрондорунун активдүүлүгү менен коштолгонун, ал эми иштелип чыккан интерфейс бул иштин виртуалдык колдун каалаган кыймылына айлануусу менен алектенгенин билдирет. Нейрондордун активдүүлүгүн чечмелөө үчүн адистер мурунку изилдөөлөрдүн алкагында бир колу менен жүргүзүлгөн алгоритмин колдонушкан.
Джойстик маймылдардан алынган учурда, туруктуу машыгуунун жардамы менен, алар өз ойлорунун жардамы менен экранда виртуалдык колдорду атайын буталарга багыттоону үйрөнүштү, аларды бир канча убакытка чейин бутада кармашты. Ар кандай геометриялык фигуралар бута катары колдонулган. Эгерде маймылдар бул тапшырманы аткарса, анда алар бул үчүн сый -урматка ээ болушкан. Илимпоздор макакаларды бир нече жолдор менен үйрөтүшкөн. Башында маймылдардын колдору бош болчу жана алар виртуалдык кол сыяктуу кыймылдарды кылып, өздөрүнө жардам берүү үчүн колдоно алышкан. Бирок, экинчи этапта маймылдардын колдору креслого бекем бекитилип, виртуалдык чындыкты көзөмөлдөө үчүн алардын мээси гана калган.
Дагы бир кызыктуу өнүгүү - Сингапур Улуттук Университетинин (NSU) командасы тарабынан түзүлүп жаткан жасалма супербласт ийкемдүү булчуң. Бул технологиянын негизги иштеп чыгуучусу Адриана Кохтун айтымында, негизги максат - булчуң ткандарын жаратылыш үлгүлөрүнөн ашып түшүрүү. Анын айтымында, алардын жасалма булчуңдары жасалган материалдар чыныгы адамдын ткандарынын активдүүлүгүн туурап, келген электрдик импульска заматта жооп бере алат. Бул булчуң өзүнүн салмагынан 80 эсе көтөрө алат деп айтылат. Жакын арада, 3-5 жылдын ичинде эксперттер бул булчуңду робот колу менен бириктирүүнү күтүшүүдө, ал сырткы көрүнүшү менен чыныгы адамдын колунан дээрлик айырмаланбайт, бирок ошол эле учурда андан 10 эсе күчтүү.
Бул технология башка артыкчылыктарга да ээ. Жасалма булчуңдардын жыйрылышы жана кыймылы механикалыктан электр энергиясына айландырыла турган энергиянын "кошумча продуктуну" пайда кылышы мүмкүн. Жасалма булчуңда колдонулган материалдардын табигый касиеттеринен улам, ал бир топ энергияны сактап кала алат. Мунун урматында мындай булчуңдарды алган робот энергетикалык жактан автономдуу жана көз карандысыз боло алат. Заряддоого бир мүнөттөн ашык убакыт кетпейт.
Жасалма көздү түзүү технологиялары да кеңири иштелип жатат. Илимпоздор тордун ар кандай протездерин түзүүнүн үстүндө иштеп жатышат. Андан да угуу протездерин иштеп чыгууда жетишилген. Америка Кошмо Штаттарында бир нече жылдар бою бейтаптар угуу нервдерине туташкан микрокомпьютердин, микрофондун жана электроддордун системасын орнотуп келишет. 200,000ден ашуун пациентке буга чейин мындай система орнотулган, бул илимпоздордун изоляцияланган эксперименттери эмес, күнүмдүк клиникалык практика экенин көрсөтүп турат.
Заманбап илимпоздордун жаратуу таажысы, биз адамдын денесинин 60-70% функциясын жасалма имплантаттар менен алмаштырууга жөндөмдүү экенибизди тастыктап, дүйнөдөгү биринчи "Рекс" биороботу болгон. Мындай бионикалык адамда бардык түзүлгөн органдар - көздөн жүрөккө чейин - жасалма. Алардын баары реалдуу пациенттерге орнотулган же бир катар тесттерден өткөндөрдөн. Учурдагы протездердин жардамы менен "Рекс" угат, көрөт, баса алат жана иштей алат, ал тургай жөнөкөй жасалма интеллектке ээ болгондуктан, жөнөкөй сүйлөшүүнү да сактай алат.
Ошол эле учурда бионикалык адамдын ашказанына, өпкөсүнө жана табарсыгына жетпейт. Бул жасалма органдардын баары али ойлоп табыла элек, бирок жасалма мээнин өрчүшү дагы абдан алыс. Ошол эле учурда, Рексти иштеп чыгуучулар жакынкы убакта ар кандай имплантаттар адамдар үчүн жеткиликтүү болот деп ишенишет. Ошондой эле, илимпоздор качандыр бир убакта дени сак адамдар колдонот деп ишенишет, алар эскирген сайын ички органдарды алмаштырат жана бул өлбөстүккө түз жол.
Аватар технологиясынын көйгөйлөрү
2013 -жылы Нью -Йоркто "Глобалдык келечек" деп аталган кезектеги эл аралык конференция болуп өткөн. Бул конференцияда салт боюнча масштабдуу "Аватар" долбоорунун техникалык негиздеринин жыйынтыгы чыгарылат. Бул долбоордун башчысы, орусиялык ишкер Дмитрий Ицков, бүткүл дүйнө боюнча инвесторлорду тартуу менен алектенет. Ицковдун айтымында, жакынкы арада жасалма дене түзүлүшү мүмкүн, ал бир катар функционалдык сапаттары боюнча оригиналдан айырмаланбайт жана убакыттын өтүшү менен ал тургай андан ашып кетет. Мындан тышкары, адамдын жасалма денесине чексиз өмүр сүрүүнү камсыз кыла турган, адамдарга өлбөстүк бере турган технологияны түзүү боюнча иштер жүрүп жатат. Ал тургай, бул программанын биринчи этабын ишке ашыруу датасы - 2045 деп аталды.
Азыртан эле Аватар долбоору адамзат цивилизациясынын тарыхындагы эң чоң жетишкендиктер менен салыштырылып жатат. Мындай, мисалы, атом бомбасын түзүү долбоору катары, космоско учуу, Айга конуу. Учурда бул программанын иш жүзүндө эки элементи бар - аткаруучу механизмдер жана адамдын мээси. Алардын ортосунда толук кандуу, иштөөчү биомеханикалык симбиоздун түзүлүшүнө негизги тоскоолдук - бул нейроинтерфейс, башкача айтканда түз жана кайтарым байланыш системасы.
Мындай байланышты өнүктүрүүдө көп сандагы суроолор пайда болот. Булардын бирөөсү гана: адам мээсинин мотордук кортексиндеги миллиард клетканын кайсынысына электроддорду алып келүү, мисалы, протездик бут жакшы? Керектүү клеткаларды кантип табууга, ар кандай тоскоолдуктардан коргоого, керектүү тактыкты камсыздоого, мээ клеткаларынын нерв импульстарынын ырааттуулугун жасалма механизм үчүн так жана түшүнүктүү буйруктарга кантип которууга болот?
Бул жалпы ишке ашыруу суроолорунан кийин, жеке менчиктин көп саны да пайда болот. Мисалы, адамдын мээсине киргизилген электроддор бат эле глиалдык клеткалардын катмарына толуп кетет. Бул клеткалар имплантацияланган электроддор менен байланышты кыйындаткан биздин нейро чөйрөбүздү коргоонун бир түрү. Глиалдык клеткалар бөтөн дене катары кабылдаган же кабыл алган нерселерди тосууга аракет кылышат. Азыркы учурда, антифоулинг жана ошол эле учурда зыянсыз микроэлектроддордун иштелип чыгышы дагы эле акыркы чечими жок олуттуу көйгөй бойдон калууда. Бул багытта эксперименттер уланууда. Биз нанотрубалардан жасалган электроддорду, атайын каптоочу электроддорду сунуштайбыз, электрдик импульстарды жарык сигналдары менен алмаштырууга болот (жаныбарларда сыналган), бирок маселенин толук чечилишин жарыялоого али эрте.
