Техника усложняется: она все лучше и лучше понимает человека. Браузер предлагает товары и услуги на основе прошлых покупок. Не за горами то время, когда гаджеты научатся подстраиваться не только под потенциальные запросы, но и под эмоции пользователя. Но для этого технике понадобится наша биометрия, значит, мы подключим датчики. 

Искусственные органы

Отчасти подключение человека к машине - это уже реальность наших дней. Этой теме была посвящена лекция специалиста по искусственному интеллекту и системам машинного обучения, создателя портала «XX2 век» Сергея Маркова на фестивале науки в Нижнем Новгороде. 

Природа дает удивительные примеры соединения двух систем. В 2006 году родились в Канаде сестры Хоген Криста и Татьяна. Это девочки-краниопаги, то есть сиамские близнецы, соединенные в районе головы. Уникальность их в том, что мозг одной сестры соединен с мозгом другой через структуру «таламический мост». Это позволяет девочкам телепатически обмениваться информацией. На этом примере природа показывает, что задача объединения мозга с другой системой вполне решаема. 

Сложные импланты и протезы становятся неотъемлемой частью жизни людей. Операции по восстановлению слуха стали рутинными. Кохлеарный имплантат позволяет компенсировать потерю слуха людям с выраженной или тяжелой степенью тугоухости. Сегодня уже больным вставляют по два таких импланта, чтобы обеспечивать объемный слух. 

То же самое можно делать и с изображением. Попытки создать систему искусственного зрения предпринимались еще в 70-х годах прошлого века. Американский исследователь Уильям Добл попытался подавать сигнал прямо в часть коры головного мозга, отвечающую за зрение. В 1978 году он вживил электроды в затылочную часть головы пациента. На матрицу из 68 электродов шли данные от камеры, и человек видел вспышки в разных частях зрительного поля и мог распознавать некоторые объекты. В 2002 году Добл усовершенствовал протез, и это дало еще больше возможностей незрячим людям. Один из самых известных его пациентов Дженс Науманн мог водить автомобиль - медленно ездить вокруг дома. Он отличал помидор или банан от яблока и даже распознавал крупно написанные символы. Есть и более сложные протезы, которые заменяют части мозга. Например, у крыс ученые научились заменять гиппокамп (часть системы головного мозга, участвующая в переходе кратковременной памяти в долговременную) на электронные импланты.

Видят ультрафиолет

Есть уникальный пример британца Нила Харбиссона, которого называют первым киборгом. Нил по собственной воле вживил в голову антенну, которая помогает ему различать цвета. Дело в том, что у него редкое заболевание ахроматопсия, и он видит мир, как в старом черно-белом кино. Датчик антенны посылает сигнал в чип, имплантированный в затылок, чип преобразовывает вибрацию в звук, который он и слышит внутри себя. Каждому из основных цветов соответствует своя нота. Красный - это фа, соль - желтый, ля - зеленый, си - бирюзовый, до - синий, ре - фиолетовый, ми - розовый. 

Технологии уже позволяют делать протезы, которые превосходят аналог (человеческий орган). Такие примеры уже есть. Например, был случай, когда одному из параолимпийцев, победителю соревнований по бегу, ввели ограничения - запретили соревноваться со здоровыми спортсменами, так как параметры его ножного протеза позволяли бегать быстрее, чем это делают здоровые люди. 

Что касается зрения, то ведутся разработки, цель которых сделать так, чтобы картинка напрямую транспортировалась в сетчатку глаза человека. Появляется возможность видеть ультрафиолетовую и ультракрасную части спектра. Исследования ведутся и в этом направлении. К слову, Нил Харбиссон уже может различать на слух не только семь основных цветов, но и тысячи их оттенков, и в том числе инфракрасного и ультрафиолетового спектров! 

Компьютерный мозг

Для того чтобы успешно подключить человека к машине, надо понять, как распространяются сигналы. Мозг в процессе своей работы генерирует электромагнитные колебания, которые можно регистрировать при помощи датчиков. Электроды имплантировались под кожу и даже в череп. 

Эти исследования дали толчок такому направлению, как электроэнцефалография. В настоящий момент, не залезая в мозг человека физически, можно получать данные об электромагнитной активности нейронов в мозге. Одновременно уже есть возможность регистрировать работу 50 тысяч нейронов. 

 С 2005 года реализуется проект Blue Brain по компьютерному моделированию головного мозга человека. Над проектом работают компания IBM и Швейцарский федеральный технический инстиут Лозанны.

 К 2014 году планировалось получить полную модель крысиного мозга из 100 миллионов нейронов. Пока результаты этой работы не опубликованы. Это, возможно, связано с тем, что в 2015 году была обнаружена принципиально новая связь внутри мозга: оказалось, что сигналы между нейронами распространяются не только через отростки (синопсы), но и нервную ткань, которая, как выяснилось, также задействована в информационном обмене. Нейроны в процессе своей работы способны излучать кванты, электромагнитное излучение, а фотоны распространяются через нервную (глиальную) ткань, которая выполняет роль световода. 

Человечество интересует вопрос, возможна ли загрузка человеческого сознания в компьютер, то есть человеческое бессмертие? Это обсуждается давно. Но воплощение такой задачи очень сложно в инженерном плане. Инженерная проблема переплетается с тем, что природа человеческого сознания не определена. Нам сложно судить об этом, так как мы находимся внутри системы (внутри своего сознания). Считается, что эволюционно сознание появилось, когда люди стали жить группами и возникла необходимость прогнозировать поведение своего сородича. Для этого стали формироваться некие структуры, которые сегодня называют зеркальными нейронами. Они нужны для того, чтобы прогнозировать модель действий другого человека. В этот момент эти нейроны оказались замкнуты сами на себя, сами себя отзеркаливают. Если поставить два зеркала напротив друг друга, то возникнет некий бесконечный коридор зеркал. Так и наша психика отражает себя саму и создает отношение к себе, как к другому. 

Представим себе некий мысленный эксперимент. Создан телепартатор, который сканирует каждый атом человека и передает его на расстояние 100 км и полностью его воспроизводит, а изначального человека распыляет на атомы. Захотелось бы вам войти в такой телепортер? Копирование сознания человека на электронный носитель - это аналогичный процесс. Захотите ли вы превратиться в свою собственную копию? 

Кроме того, человек в течение суток не всегда осознает свое существование, например, в некоторые периоды сна, в частности, в глубокой его фазе. А если человека в этот момент запихнуть в телепортер? Все эти нюансы делают неприемлемой идею переноса человеческого сознания на электронный носитель. Проблема изучения человеческого организма связана с тем, что это очень сложная система и без помощи машин не обойтись. В медицине самое перспективное направление связано с теми проектами, в которых процессы, происходящие внутри человека, анализирует машина. Последние пару лет серьезные средства инвестируются в системы обучения машинного интеллекта для создания новых молекул. Это должно помочь в изобретении новых эффективных лекарств. 

Грозят ли нам терминаторы

Идет активный технологический прогресс. И люди уже стали побаиваться искусственного интеллекта, того, что машины нас поработят. Этому способствуют художественная литература и кино, которые постоянно порождают массу катастрофических сценариев и то, что технологичное решение существенно уходит вперед от своего природного прототипа. 

Когда было решено создать думающие машины, то ученые обратились к головному мозгу человека. Но в отличие от машин он действительно имеет некие биологические ограничения. В частности, размеры. В ходе эволюции мозг не мог постоянно увеличиваться, во-первых, потому что потребляет большое количество энергии (до 20 процентов от общего энергопотребления человеческого организма). Вторая проблема связана с размером головы. При ее увеличении возникают проблемы с прохождением плода по родовым путям. Это увеличивает смертельный риск для матери и ребенка во время родов. 

За последние несколько десятков тысяч лет объем мозга не то что увеличился, напротив, он немного уменьшился. Объяснений этому множество. Возможно, причина в том, что в силу развития технологий каждому человеку не нужно самостоятельно открывать Америку. Знания мы получаем в готовом виде. 

Сегодня многие думают, что так как искусственный интеллект не имеет этих ограничений, то может возникнуть сверхинтеллект, который превзойдет человека так же, как мы превосходим муравьев. Однако в реальности развитие такого сценария маловероятно - создать супермозг не получится. Например, человек может сделать так, чтобы компьютер играл в шахматы еще быстрее, но быстрее не значит лучше. Если думать в 100 раз быстрее, то это еще не даст реального преимущества над соперником.

 - Когда система универсального искусственного интеллекта будет создана, то она, скорее всего, будет использоваться в лабораториях, - говорит Сергей Марков. - Главное направление развития науки сегодня - это активная интеграция человека с новыми технологиями. Технологии действительно идут вперед, и в определенный момент уровень инженерии будет превосходить уровень организации наших собственных тел и организма. 

То есть искусственные детали, на которые человек будет заменять свои отказавшие или плохо работающие органы, будут превосходить аналоги. В этом случае тонкая грань между человеком и машиной будет стираться. 

В будущем фантастика будет становиться частью жизни. Мобильные телефоны будут транспортировать картинки напрямую в мозг, возникнут и приборы для записи снов.

Александра МАХЛИНА. Фото Александра Воложанина.

Справка «НН» 

Сергей Марков - активный популяризатор науки. Родился в 1980 году в Орле. Окончил Орловский государственный технический университет по специальности «информационные системы в экономике» и аспирантуру при кафедре высшей математики Орловского государственного технического университета. С 1999 года занимается разработкой систем искусственного интеллекта. Разработчик шахматной программы Smar Think - чемпиона России среди шахматных программ в 2004 году. В настоящее время Сергей Марков директор информационных технологий компании Activebusinesscollection.

Это интересно

Термин «киборг» возник в 1960 году, но гораздо раньше, в 1929 году, британский физик Джон Десмонд Бернал предсказал соединение людей с машинами в книге «Мир, плоть и дьявол». Он писал, что рано или поздно люди станут заменять части тела на более совершенные, с новыми функциями.