A mai világban végzett kutatások száma, amelyek megfordíthatják James Cameron "Avatar" című filmjének eseményeit, napról napra nő, és kézzelfogható eredményeket hoz. Az ilyen tanulmányokat konkrét eredmények kísérik; nemcsak álmodozók és sci -fi írók beszélnek róluk, hanem kiemelkedő tudósok és vezetők is, köztük oroszok. Például Dmitrij Rogozin nem is olyan régen, egyik interjújában azt mondta újságíróknak, hogy az Orosz Alapítvány a Fejlett Tanulmányokért megvalósuló projektek között van még egy avatar létrehozása is.
Napjainkban az avatárt összetevők halmazaként értjük - egy gép (végrehajtó mechanizmus) és az emberi agy egyfajta szimbiózisát, amely egy neurointerface alapján épül fel. Ha az ilyen technológiákat teljes mértékben megvalósítják, akkor egy személy gondolatai segítségével távolról is képes vezérelni mind a külön működtető egységet, mind az egész gépet. Az Avatar egyfajta teljes értékű "én" távolról. Mindent, ami a robot-avatar körül történik, teljes mértékben el kell juttatni a kezelőhöz olyan magabiztossággal, hogy úgy érzi, hogy ugyanazon a helyen van, mint maga a hajtómű. Ezt sokkal nehezebb megvalósítani, mint a robot szokásos távoli vezérlését, amely a szovjet holdjárók kora óta elérhető.
Az elmúlt fél évszázad során felhalmozott tudományos és műszaki eredmények összességében már lehetővé teszik az emberi test funkcióinak 60-70% -ának pótlását. Jelenleg csak azt kell elemezni, hogy pontosan mi ad lehetőséget arra, hogy elmenjünk a fantáziáktól, és továbblépjünk az avatar valódi tervezéséhez, mivel ennek valóban előfeltétele van. Az egész emberiség vívmánya a robotok széles skálájának kifejlesztése, amelyek manapság nemcsak a programozott feladatok megoldására, hanem a döntések önálló meghozatalára, a helyzet felmérésére is képesek. A modern robotrendszerek kognitív képességei egyre közelebb kerülnek az emberi képességekhez.
A modern nagyvállalatok is érezték az ilyen jellegű munka kilátásait. A Google például csak 2013 -ban, mindössze hat hónap alatt felvásárolt 8 robotikai céget szerte a világon. Az internetes óriás vásárlásai között szerepel a jól ismert Boston Dynamics cég, valamint a japán Shaft. Ezenkívül a Google érdekelt a biotervezésben, és 2013 -ban a Google megalapította a California Life Company nevű Calico biotechnológiai céget.
Az első fecskék
A neurofizikusok fontos lépést tettek annak érdekében, hogy közelebb hozzák az avatárt a valósághoz. Sikerült megtanítaniuk a majmokat két virtuális kéz használatára, csak gondolat segítségével irányították őket. Ez fontos lépés az agy-számítógép interfész fejlesztésében. Eddig a majmok irányítják a virtuális kezeket a számítógép képernyőjén, valódi csemegét nem vehet igénybe a segítségükkel. Azonban, ha ezeket a virtuális kezeket az agy segítségével irányítják, és a monitor képernyőjén megoldják a problémákat, a majmok jutalmat kapnak. A virtuális kezek a majom avatarjai.
Ezeket a kísérleteket ma a Duke Egyetem Orvosi Központjában, Miguel Nicolelis neurofiziológus laboratóriumában végzik. A kísérletben két majom vesz részt - egy hím és egy nőstény. A tudósok rekordszámú mikroelektródát ültettek mindegyikük agyába, amelyek az agyi idegsejtek elektromos aktivitásának rögzítésében vesznek részt. A nőstény agyba 768 elektródát ültettek be, a hímekbe 384. A közelmúltig ezt a világ egyetlen neurofiziológusa sem tudta megtenni.
A mikroelektródák speciális táblákon helyezkednek el, amelyeket a majom agykéregének különböző területein helyeztek el. Ezen mikroelektródák mindegyike rögzíti a környező idegsejtek elektromos impulzusait. Ennek eredményeként a tudósoknak sikerül rögzíteniük minden majomban több mint 500 neuron aktivitását. Ugyanakkor a majmoknak avatárt mutattak, amely képes manipulálni a különböző alakú tárgyakat. Aztán elkezdték megtanulni kezelni a joystickot.
Az ellenőrzés idején a tudósok rögzítették az idegsejtek aktivitását az agyukban, a kapott adatok alapján egy olyan modellt építettek, amely lehetővé tette bizonyos idegsejtek aktivitásának bizonyos kézmozdulatokhoz való társítását. Ugyanakkor a közelmúltig minden ilyen kísérletet csak egy kézzel hajtottak végre. A kétkezes irányításra való áttérés az agytevékenység segítségével alapvető előrelépés a fejlődésben.
A kifejlesztett modell lett az alapja egy „agy-számítógép” felület létrehozásának, amely lehetővé teszi, hogy egyetlen gondolat segítségével váltsunk a virtuális kéz-avatarok vezérlésére. Ez azt jelenti, hogy a majom vágyát, hogy balra vagy jobbra mozgassa a kezét, az agy kulcsfontosságú idegsejtjeinek aktivitása kísérte, míg a kifejlesztett felület e tevékenységnek a virtuális kéz kívánt mozdulattá való átalakításával foglalkozott. Az idegsejtek aktivitásának dekódolásához a szakemberek egy algoritmust használtak, amelyet már a korábbi, egy kézzel végzett vizsgálatok során hoztak létre.
Abban a pillanatban, amikor a joystickot elvették a majmoktól, kitartó edzés segítségével, gondolataik segítségével megtanulták a képernyőn megjelenő virtuális kezeket speciális célpontok felé irányítani, egy ideig a célpontokon tartani őket. Célpontként különböző geometriai alakzatokat használtak. Ha a majmok megbirkóztak a feladattal, csemegét kaptak ezért. A tudósok többféleképpen képezték ki a makákókat. Kezdetben a majmok kezei szabadok voltak, és úgy tudták használni őket, hogy segítsenek magukon, ugyanazokat a mozdulatokat végezve, mint a virtuális kéz. A második szakaszban azonban a majmok kezei mereven csatlakoztak a székhez, és csak az agyuk hagyta irányítani a virtuális valóságot.
Egy másik érdekes fejlemény a mesterséges szupersztráns rugalmas izom, amelyet a Szingapúri Nemzeti Egyetem (NSU) csapata hoz létre. E technológia fő fejlesztője, Adriana Koch szerint a fő cél olyan izomszövet létrehozása, amely felülmúlja a természetes mintákat. Elmondása szerint azok az anyagok, amelyekből mesterséges izmaikat készítik, utánozzák a valódi emberi szövetek aktivitását, és képesek azonnal reagálni egy bejövő elektromos impulzusra. Ez az izom állítólag képes saját súlyának 80 -szorosát emelni. A közeljövőben, 3-5 év múlva a szakértők arra számítanak, hogy ezt az izomzatot egy robotkarral kombinálják, amely külsőleg szinte megkülönböztethetetlen lesz egy valódi emberi kartól, ugyanakkor 10-szer erősebb nála.
Ennek a technológiának más előnyei is vannak. A mesterséges izmok összehúzódása és mozgása energia "melléktermékét" generálhatja, amely mechanikusból elektromos energiává alakítható. A mesterséges izomban használt anyagok természetes tulajdonságai miatt meglehetősen nagy mennyiségű energiát képes megtartani. Ennek köszönhetően az ilyen izmokat fogadó robot energetikailag autonóm és független lehet. Az újratöltés legfeljebb egy percet vesz igénybe.
A mesterséges szemek létrehozására szolgáló technológiákat is széles körben fejlesztik. A tudósok különféle retina protéziseken dolgoznak. Még több előrelépés történt a hallásprotézisek fejlesztésében. Az Egyesült Államokban a betegek több éve telepítenek egy mikroszámítógépet, egy mikrofont és egy elektródát, amelyek a hallóidegekhez vannak csatlakoztatva. Több mint 200 000 betegnél telepítettek már ilyen rendszert, ami arra utal, hogy ezek már nem a tudósok elszigetelt kísérletei, hanem mindennapi klinikai gyakorlat.
A modern tudósok megalkotásának koronája, bizonyítva azt az állítást, hogy képesek vagyunk az emberi test funkcióinak 60-70% -át mesterséges implantátumokkal helyettesíteni, a világ első biorobotja, a "Rex" volt. Egy ilyen bionikus emberben minden kialakult szerv - a szemtől a szívig - mesterséges. Ezek mind azokból származnak, amelyeket már telepítenek valódi betegekre, vagy tesztsorozaton esnek át. A meglévő protéziskészletnek köszönhetően a "Rex" hallja, látja, járni és működni képes, sőt egyszerű beszélgetést is képes fenntartani, mivel egyszerű mesterséges intelligenciával rendelkezik.
Ugyanakkor egy bionikus embernek nincs elég gyomra, tüdője és hólyagja. Mindezeket a mesterséges szerveket azonban még nem találták fel, és a mesterséges agy kifejlődése még nagyon messze van. A Rex fejlesztői ugyanakkor úgy vélik, hogy a közeljövőben minden implantátum elérhető lesz az emberek számára. Emellett a tudósok úgy vélik, hogy egyszer egészséges emberek fogják használni őket, amelyek a belső szervek cseréjét végzik, amint elhasználódnak, és ez már közvetlen út a halhatatlanság felé.
Az Avatar technológia problémái
2013 -ban rendszeres nemzetközi konferenciát tartottak "Global Future" címmel New Yorkban. Ezen a konferencián a hagyományok szerint összefoglalják az "Avatar" nagyszabású projekt technikai alapjainak eredményeit. Ennek a projektnek a vezetője, Dmitrij Itkov orosz vállalkozó a világ minden tájáról vonzza a befektetőket. Itskov szerint a közeljövőben létrejöhet egy mesterséges test, amely számos funkcionális tulajdonságát tekintve nem fog különbözni az eredetitől, és idővel akár felül is tudja múlni. Ezenkívül folyamatban van egy olyan technológia létrehozása, amellyel át lehet vinni egy személy személyiségét ebbe a mesterséges testbe, és amely korlátlan élettartamot biztosíthat, halhatatlanságot adva az embereknek. Még a program első szakaszának végrehajtásának dátumát is megnevezték - 2045.
Már most az Avatar projektet hasonlítják össze az emberi civilizáció történetének legnagyobb eredményeivel. Ilyen például egy atombomba, űrrepülés, holdraszállás létrehozására irányuló projekt. Jelenleg ennek a programnak gyakorlatilag két eleme áll rendelkezésre - a végrehajtó mechanizmusok és az emberi agy. A fő akadály, hogy teljes körű, működő biomechanikai szimbiózis jöjjön létre közöttük, a neurointerface - vagyis a közvetlen és a visszacsatolás rendszere.
Egy ilyen kapcsolat kialakításakor nagyszámú kérdés merül fel. Íme csak egy közülük: az emberi agy motoros kéregének milliárd sejtje közül melyikhez a legjobb elektródákat hozni, például egy lábprotézis vezérlésére? Hogyan lehet megtalálni a szükséges sejteket, védekezni a különféle interferenciák ellen, biztosítani a szükséges pontosságot, lefordítani az agysejtek idegimpulzusainak sorozatát a mesterséges mechanizmus pontos és érthető parancsaira?
Ezeket az általános végrehajtási kérdéseket követően nagyszámú privát is megjelenik. Például az emberi agyba behelyezett elektródák gyorsan benőttek a gliasejtek rétegével. Ezek a sejtek egyfajta védelmet jelentenek idegkörnyezetünk számára, ami megnehezíti a beültetett elektródákkal való kommunikációt. A gliasejtek megpróbálják blokkolni, amit észlelnek vagy idegen testként érzékelnek. Jelenleg a lerakódásgátló és egyben ártalmatlan mikroelektródák kifejlesztése továbbra is komoly probléma végső megoldás nélkül. Az ilyen irányú kísérletek folyamatban vannak. Kínálunk nanocsövekből készült elektródákat, speciális bevonattal ellátott elektródákat, lehetőség van az elektromos impulzusok fényjelekre történő cseréjére (állatokon tesztelve), de még korai a probléma teljes megoldását kijelenteni.
