מספר המחקרים המתבצעים כיום בעולם, שיכולים להפוך את אירועי הסרט "אווטאר" הנודע מאת ג'יימס קמרון, גדל מדי יום ונושא תוצאות מוחשיות. מחקרים כאלה מלווים בתוצאות קונקרטיות: לא רק חולמים וסופרי מדע בדיוני מדברים עליהם, אלא גם מדענים ומנהיגים בולטים, כולל הרוסים. לדוגמה, דמיטרי רוגוזין לא כל כך מזמן, באחד הראיונות שלו, אמר לכתבים כי בין הפרויקטים שמיישמים הקרן הרוסית ללימודים מתקדמים, יש גם עבודה ליצירת אווטאר.
כיום מובן אווטאר כמכלול רכיבים - מעין סימביוזה של מכונה (מנגנון ביצועי) ומוח אנושי, הבנוי על בסיס ממשק נוירו -ממשק. אם טכנולוגיות כאלה יושמו במלואן, אדם יוכל לשלוט הן במפעיל נפרד והן במכונה כולה מרחוק בעזרת מחשבותיו. אווטאר הוא מעין "אני" מן המניין מרחוק. כל מה שקורה סביב הרובוט-אווטאר חייב להיות מועבר במלואו למפעיל ברמה כזו של ביטחון שהוא מרגיש שהוא נמצא באותו מקום כמו המפעיל עצמו. זה הרבה יותר קשה ליישם מהשליטה הרגילה של רובוט מרחוק, שהיה זמין מאז ימי רובוטי הירח הסובייטיים.
ההישגים המדעיים והטכניים שהצטברו במהלך מחצית המאה האחרונה, בסך הכל, כבר מאפשרים להחליף 60-70% מתפקודי גוף האדם. כרגע נותר רק לנתח מה בדיוק ייתן לנו את ההזדמנות להתרחק מפנטזיות ולעבור לעיצוב האמיתי של אווטאר, כיוון שיש באמת תנאי מוקדם. ההישג של כל האנושות הוא פיתוח מספר רב של מגוון רחב של רובוטים, שרוכשים כיום את היכולת לא רק לפתור משימות מתוכנתות, אלא גם לקבל החלטות באופן עצמאי, להעריך את המצב. היכולות הקוגניטיביות של מערכות רובוטיות מודרניות הולכות ומתקרבות ליכולות האנושיות.
חברות גדולות מודרניות הרגישו גם את הסיכויים לעבודה מסוג זה. לדוגמה, גוגל רכשה 8 חברות רובוטיקה ברחבי העולם בשנת 2013 בלבד, תוך שישה חודשים בלבד. בין רכישות ענקית האינטרנט ניתן למנות את החברה הבוסטונית דינמיקס הידועה, כמו גם את הפיר היפני. בנוסף, לגוגל יש אינטרס בתחום הנדסה ביולוגית, ובשנת 2013 הקימה גוגל את חברת California Life, חברת ביוטק Calico.
הסנוניות הראשונות
נוירופיסיקאים עשו צעד חשוב לקירוב האווטאר למציאות. הם הצליחו ללמד קופים להשתמש בשתי ידיים וירטואליות, לשלוט בהם רק בעזרת מחשבה. זהו שלב חשוב בהתפתחות הממשק המוחי-ממוחשב. עד כה, הקופים שולטים בידיים וירטואליות על מסך מחשב, אי אפשר לקחת פינוק אמיתי בעזרתם. עם זאת, על ידי שליטה בידיים וירטואליות אלה בעזרת המוח ופתרון בעיות בעזרתן על מסך הצג, הקופים מקבלים פרס. ידיים וירטואליות הן אווטאר הקוף.
ניסויים אלה נערכים היום במעבדתו של הנוירופיזיולוג מיגל ניקולליס במרכז הרפואי של אוניברסיטת דיוק. הניסוי כולל שני קופים - זכר ונקבה.מדענים השתילו מספר שיא של מיקרואלקטרודות במוח של כל אחד מהם, העוסקים ברישום הפעילות החשמלית של נוירונים במוח. 768 אלקטרודות הושתלו במוח הנקבה, 384 מהזכר. עד לא מזמן לא ניתן היה לעשות זאת על ידי אף נוירופיזיולוג בעולם.
המיקרואלקטרודות ממוקמות על לוחות מיוחדים אשר אותרו באזורים שונים בקליפת המוח של הקוף. כל אחת ממיקרואלקטרודות אלה מתעדת דחפים חשמליים מהנוירונים הסובבים. כתוצאה מכך, מדענים מצליחים לתעד את הפעילות של יותר מ -500 נוירונים בכל קוף. במקביל, לקופים הוצג אווטאר שיכול לתפעל אובייקטים בצורות שונות. ואז הם התחילו ללמוד כיצד להפעיל אותו באמצעות ג'ויסטיק.
בזמן בקרה זו, מדענים רשמו את פעילות הנוירונים במוחם, ובנו מודל המבוסס על הנתונים שהתקבלו, מה שאפשר לקשר את פעילותם של נוירונים מסוימים לתנועות יד מסוימות. יחד עם זאת, עד לאחרונה, כל הניסויים הללו בוצעו ביד אחת בלבד. המעבר לשליטה בידיים בעזרת פעילות המוח הוא צעד מהותי קדימה בהתפתחות.
המודל המפותח הפך לבסיס ליצירת ממשק "מחשב-מוח", המאפשר לעבור לשליטת אווטרים ידניים וירטואליים בעזרת מחשבה אחת בלבד. המשמעות היא שרצונו של הקוף להזיז את ידו שמאלה או ימינה לווה בפעילות נוירונים מרכזיים במוח, בעוד שהממשק המפותח עסק בהפיכת פעילות זו לתנועה הרצויה של היד הווירטואלית. כדי לפענח את פעילות הנוירונים, מומחים השתמשו באלגוריתם שכבר יצרו במסגרת מחקרים קודמים, שבוצעו ביד אחת.
ברגע שהג'ויסטיק נלקח מהקופים, בעזרת אימון מתמשך, הם למדו בעזרת מחשבותיהם לכוון את הידיים הווירטואליות על המסך למטרות מיוחדות, ולהשאיר אותן על המטרות למשך זמן מה. צורות גיאומטריות שונות שימשו כמטרות. אם הקופים התמודדו עם המשימה, הם קיבלו פינוק על כך. מדענים הכשירו מקקים בכמה אופנים. בהתחלה, הידיים של הקופים היו חופשיות והן יכלו, כביכול, להשתמש בהן כדי לעזור לעצמן, לבצע אותן תנועות כמו היד הווירטואלית. אולם בשלב השני הידיים של הקופים הוצמדו לכיסא בצורה נוקשה, והותירו רק את מוחן לשלוט במציאות הווירטואלית.
התפתחות מעניינת נוספת היא השריר האלסטי המלאכותי, שנוצר על ידי צוות באוניברסיטה הלאומית של סינגפור (NSU). לדברי המפתחת הראשית של טכנולוגיה זו, אדריאנה קוך, המטרה העיקרית היא ליצור רקמת שריר העולה על דגימות טבעיות. לדבריה, החומרים שמהם עשוי השריר המלאכותי שלהם מחקים את הפעילות של רקמות אנושיות אמיתיות ומסוגלים להגיב באופן מיידי לדחף חשמלי נכנס. אומרים כי שריר זה מסוגל להרים פי 80 ממשקלו שלו. בעתיד הקרוב, בעוד 3-5 שנים, מומחים מצפים לשלב את השריר הזה עם זרוע רובוטית, שבמראה שלה כמעט ולא ניתן להבחין בזרוע אנושית אמיתית, אך יחד עם זאת חזקה ממנו פי 10.
לטכנולוגיה זו יתרונות נוספים. התכווצויות ותנועות של שרירים מלאכותיים יכולות לייצר "תוצר לוואי" של אנרגיה הניתנת להמרה מאנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית. בשל התכונות הטבעיות של החומרים המשמשים את השריר המלאכותי, הוא יוכל לשמור על כמות אנרגיה גדולה למדי. הודות לכך, רובוט המקבל שרירים כאלה יכול להפוך לאוטונומי ועצמאי מבחינה אנרגטית. זה ייקח לא יותר מדקה של זמן להטעין.
טכנולוגיות ליצירת עיניים מלאכותיות מפותחות גם הן באופן נרחב.מדענים עובדים על יצירת תותבות רשתית שונות. התקדמות נוספת נעשתה בפיתוח תותבות שמיעה. מזה מספר שנים בארצות הברית, חולים התקינו מערכת של מחשב מיקרו, מיקרופון ואלקטרודות המחוברות לעצבי השמיעה. יותר מ -200,000 מטופלים כבר הותקנו במערכת כזו, מה שמרמז כי לא מדובר עוד בניסויים מבודדים של מדענים, אלא בפרקטיקה קלינית יומיומית.
כתר יצירתם של מדענים מודרניים, הממחישים את הטענה כי אנו מסוגלים להחליף 60-70% מתפקודי גוף האדם בשתלים מלאכותיים, היה הביובוט הראשון "רקס" בעולם. אצל אדם ביוני כזה, כל האיברים המבוססים - מהעיניים ועד הלב - מלאכותיים. כולם מאלה שכבר מותקנים על חולים אמיתיים או עוברים סדרת בדיקות. הודות למערך התותבות הקיים, "רקס" שומע, רואה, יכול ללכת ולתפקד, הוא אפילו מסוגל לקיים שיחה פשוטה, שכן הוא ניחן בבינה מלאכותית פשוטה.
יחד עם זאת, לאדם ביוני אין מספיק מהבטן, הריאות ושלפוחית השתן. עם זאת, עדיין לא הומצאו כל האיברים המלאכותיים, והתפתחות מוח מלאכותי עדיין רחוקה מאוד. יחד עם זאת, מפתחי רקס מאמינים כי בעתיד הקרוב כל שתל יהיה זמין לאנשים. כמו כן, מדענים מאמינים שמתישהו אנשים בריאים ישתמשו בהם, אשר יחליפו איברים פנימיים ככל שהם נשחקים, וזו כבר דרך ישירה לחיי אלמוות.
בעיות הטכנולוגיה של Avatar
בשנת 2013 התקיים בניו יורק כנס בינלאומי קבוע בשם "העתיד הגלובלי". בכנס זה, על פי המסורת, מסוכמות תוצאות היסודות הטכניים לפרויקט רחב היקף "אווטאר". ראש הפרויקט הזה, היזם הרוסי דמיטרי איצקוב, עוסק במשיכת משקיעים בכל רחבי העולם. לדברי איצקוב, בעתיד הקרוב עשוי להיווצר גוף מלאכותי, שמבחינת מספר תכונותיו הפונקציונאליות לא יהיה שונה מהמקור, ועם הזמן הוא אף יוכל להתעלות עליו. בנוסף, מתבצעת עבודה ליצירת טכנולוגיה להעברת אישיותו של אדם לגוף מלאכותי זה, שיכול לספק תוחלת חיים בלתי מוגבלת, לתת לאנשים אלמוות. אפילו תאריך יישום השלב הראשון של תוכנית זו נקרא - 2045.
כבר עכשיו פרוייקט אווטאר מושווה להישגים הגדולים ביותר בתולדות הציביליזציה האנושית. כזה, למשל, כפרויקט ליצירת פצצת אטום, טיסת חלל, נחיתה על הירח. נכון לעכשיו, ישנם שני אלמנטים של תוכנית זו זמינים - המנגנונים המבצעיים והמוח האנושי. המכשול העיקרי ליצירת סימביוזה ביו -מכנית מלאה ומתפקדת ביניהם הוא הממשק הנוירו - כלומר מערכת הישיר והמשוב.
כאשר מפתחים חיבור כזה, עולות מספר רב של שאלות. הנה רק אחד מהם: לאיזה מבין מיליארד התאים בקליפת המוח המוטורית של המוח האנושי עדיף להביא אלקטרודות לשליטה, למשל, ברגל תותבת? כיצד למצוא את התאים הדרושים, להגן מפני הפרעות שונות, להבטיח את הדיוק הנדרש, לתרגם את רצף הדחפים העצביים של תאי המוח לפקודות מדויקות ומובנות למנגנון המלאכותי?
בעקבות שאלות יישום כלליות אלה מופיעות גם מספר רב של שאלות פרטיות. לדוגמה, אלקטרודות המוחדרות למוח האנושי הופכות במהירות לצמיחה בשכבה של תאי גליה. תאים אלה מהווים מעין הגנה על הסביבה הנוירונית שלנו, מה שמקשה על התקשורת עם האלקטרודות המושתלות. תאי הגליה מנסים לחסום את כל מה שהם תופסים או תופסים כגוף זר.נכון לעכשיו, הפיתוח של מיקרואלקטרודות נוגדות ובו בזמן לא מזיקות הוא עדיין בעיה רצינית ללא פתרון סופי. ניסויים בכיוון זה נמשכים. אנו מציעים אלקטרודות העשויות ננו -צינורות, אלקטרודות עם ציפוי מיוחד, אפשר להחליף דחפים חשמליים באותות אור (נבדקו על בעלי חיים), אך מוקדם מדי להכריז על פתרון מלא לבעיה.
