Результаты поиска по запросу
Дополнительные фильтры
Теги:
новый тег
Автор поста
Рейтинг поста:
-∞050100150200300400+
Найдено: 29
Сортировка:
Решил сегодня выбраться к морю, а живя в Токио одно из ближайших мест, где можно искупаться это пляж а городе Камакура, что в часе езды на электричке, и по дороге к морю от станции встретил импровизированный такой алтарь. Ведь в Японии лягушек считают счастливыми существами, поскольку считается, что они приносят благополучное возвращение, удачу и деньги
NEURALINK ИЛОНА МАСКА. ЧАСТЬ ПЕРВАЯ: КОЛОСС ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ
Эксцентричный в хорошем смысле этого слова предприниматель, плейбой, филантроп Илон Маск известен всему миру. Это он решил вывести человечество в космос, колонизировать Марс, отказаться от одноразовых ракет. Это он решил сделать мир чище, пересадив нас с автомобилей с ДВС на самоуправляемые автомобили. Пока разворачиваются эти предприятия, он не сидит сложа руки. Он задумал Neuralink, который поможет нам стать новыми людьми. Без границ и без слабостей, как и положено в новом мире (Илона Маска).
Документировать сумасшедшие идеи Маска, как и всегда, вызвался Тим Урбан с WaitButWhy (он писал про искусственный интеллект, колонизацию Марса и SpceX). Представляем одно из лучших произведений современной научно-популярной журналистики. Далее от первого лица.
В прошлом месяце у меня был телефонный разговор.
Ладно, может быть, все было не так и слова были не совсем такими. Но после того, как я узнал, что за новую компанию решил создать Илон Маск, я начал понимать, что задуманное им можно назвать и так.
Когда я писал о Tesla и SpaceX, я выяснил, что полностью понять деятельность некоторых компаний можно лишь приближая и отдаляя, изнутри и снаружи. Изнутри — технические проблемы, с которыми сталкиваются инженеры, снаружи — экзистенциальные проблемы, с которыми сталкивается наш вид. Изнутри — чтобы увидеть мир, каким он есть сейчас, снаружи — чтобы увидеть большую историю того, как мы дошли до этого момента и каким может быть далекое будущее.
Новое предприятие Илона — Neuralink — не только то же самое, спустя шесть недель после первого знакомства с компанией я убежден, что ей каким-то образом удается затмить Tesla и SpaceX как в смелости инженерных начинаний, так и в величии ее миссии. Две другие компании стремятся переопределить, что будут делать люди будущего. Neuralink стремится переопределить, кем будутлюди будущего.
Головокружительный размах миссии Neuralink в сочетании с лабиринтом невероятной сложности человеческого мозга очень трудно осмыслить. Но когда я осмыслил это, когда провел достаточно времени, приближая и отдаляя картинку, я понял, что это самое крутое, что я видел. Мне кажется, я взял машину времени, отправился в будущее и вернулся, чтобы сказать вам: ребята, все это еще страннее, чем мы думали.
Но прежде, чем я возьму вас в свою машину времени, чтобы показать, что нашел, нам нужно сесть в увеличительную машину. Потому что, насколько я понял, план на «шапочку из фольги», или шляпу волшебника, Илона Маска сложно понять сходу.
Поэтому приготовьтесь забыть все, что ваш мозг знает о себе и своем будущем, падайте на диванчик и погнали в червоточину.
Часть 1. Колосс Человеческий600 миллионов лет назад никто ничего не делал вообще.
Проблема в том, что ни у кого не было никаких нервов. Без нервов нельзя двигаться или думать, обрабатывать всевозможную информацию. Остается просто немножко существовать и ждать, пока не умрешь.
Но затем появились медузы.
Эти медузы стали первыми животными, которые поняли, что нервы были необходимы, чтобы понять, что они есть, и обзавелись первой нервной системой — сетью нервов.
Нервная сеть медуз позволила им собирать важную информацию об окружающем мире — например, где объекты, где хищники, где пища — и передавать эту информацию, как через большую соцсеть, во все части тела. Возможность получать и обрабатывать информацию означала, что медузы на самом деле могли реагировать на изменения в своей окружающей среде, чтобы повысить шансы на качественную жизнь, а не бесцельно бултыхаться в надежде на лучшее.
Чуть позже появилось новое животное, у которого была еще более крутая идея.
Плоский червь выяснил, что можно было бы сделать намного больше, если бы кто-то в нервной системе отвечал за всё — как босс нервной системы. Этот босс жил в голове плоского червя и заправлял всей нервной системой тела, чтобы она передавала всю новую информацию напрямую ему. Поэтому вместо того, чтобы организовать себя в форму сети, нервная система плоского червя сгрудилась в виде центрального канала нервов, которые посылали информацию туда и обратно между боссом и всем остальным:
Система босса-канала у плоского червя была первой в мире центральной нервной системой, а босс в голове плоского червя был первым в мире мозгом.
Идею босса в нервной системе быстро подхватили все остальные, и вскоре на Земле появились тысячи видов с мозгами.
Шло время, и животные Земли начали изобретать сложные и новые системы тела, поэтому боссы становились все более занятыми.
Немногим позже прибыли млекопитающие. Для этих миллениалов царства животных жизнь была уже сложной. Да, их сердца должны были биться, а легкие дышать, но млекопитающие хотели большего, чем просто выживать — они обзавелись сложными чувствами, такими как любовь, гнев и страх.
Для мозга рептилий, которому до сих пор приходилось иметь дело только с рептилиями и другими существами попроще, млекопитающие были просто… чем-то большим. Поэтому у млекопитающих появилось второй босс, который начал работать в паре с мозгом рептилий и позаботился обо всех этих новых потребностях. Так появилась первая в мире лимбическая система.
На протяжении следующих 100 миллионов лет жизнь млекопитающих становилась все более сложной и насыщенной, и в один прекрасный день два босса обнаружили нового жителя в своем кабинете.
То, что поначалу казалось случайным младенцем, на самом деле было ранней версией неокортекса, и хотя поначалу он говорил очень мало, вместе с появлением приматов, а затем больших обезьян и первых гоминид, этот новый босс вырос из младенца в отрока, а потом и подростка со своим представлением о том, как все должно работать.
Идеи нового босса оказались очень полезными, и под его руководством гоминиды научились создавать орудия труда, стратегии охоты и кооперации с другими гоминидами.
В течение следующих нескольких миллионов лет новый босс становился старше и мудрее, и его идеи постоянно улучшались. Он понял, как избавиться от наготы. Он понял, как управлять огнем. Он научился делать копья.
Но самым крутым его трюком было мышление. Он превратил голову каждого человека в маленький мир-в-себе, сделав людей первыми животными, которые могут осмысливать сложные мысли, рассуждать и приходить к решениям, строить долгосрочные планы.
И тогда, где-то 100 000 лет назад, случился прорыв.
Человеческий мозг развился до точки, когда начал понимать, что звук «камень» не был камнем сам по себе, а его можно было использовать как символ камня — под этим звуком стал подразумеваться камень. Первый человек изобрел язык.
Очень скоро появились слова для всевозможных вещей, и к 50 000 году до нашей эры люди уже общались на полноценном, сложном языке друг с другом.
Неокортекс превратил людей в магов. Мало того, что он сделал человеческую голову чудесным внутренним океаном комплексных мыслей, его последний прорыв нашел способ воплощать эти мысли в символический набор звуков и посылать их вибрировать по воздуху в головы других людей, которые могли расшифровать эти звуки и впитать облеченные в них идеи в собственный океан мыслей. Неокортекс человека размышлял о вещах долгое время — и теперь, наконец, ему было с кем их обсудить.
Собралась вечеринка неокортексов. Неокортексы — хорошо, пока еще неокорточки — делились друг с другом всем, чем только можно: рассказами из прошлого, смешными шутками, сформированными мнениями, планами на будущее.
Но самым полезным было делиться всем, что узнал. Если один человек научился методом проб и ошибок, что ягоды определенного вида превращают жизнь на 48 часов в сплошной понос, он мог бы при помощи языка рассказать о своем трудном уроке жизни остальной части своего племени. Члены племени могут использовать язык, чтобы передать этот урок своим детям, а их дети — своим детям. Вместо того чтобы разные люди повторяли одну и ту же ошибку из раза в раз, один из них может сказать «не ешьте этих ягод», и его мудрость будет пронзать пространство и время, защищая всех от плохих переживаний.
То же самое произойдет, когда один человек придумает какой-нибудь новый хитрый трюк. Один необычайно умный охотник, любитель понаблюдать за созвездиями звезд и ежегодными схемами миграции стад диких животных, мог бы поделиться разработанной им системой, которая использует ночное небо, чтобы точно определить, сколько дней осталось до возвращения стада. И хотя некоторые охотники могли бы прийти к созданию такой системы самостоятельно, если передавать ее из уст в уста, все будущие охотники в племени смогут воспользоваться гениальной находкой своего предка. И в будущем это открытие станет первой отправной точкой в своде знаний охотника.
Допустим, это распространение знаний сделает охотничий сезон более эффективным и даст членам племени больше времени для работы над своим оружием, что позволит одному гениальному охотнику через несколько поколений найти способ создания более легких и прочных копий, которые можно бросать более точно. И точно так же отныне каждый охотник будущего и настоящего в племени будет охотиться с более эффективным копьем.
Язык позволяет лучшим прозрениям самых умных людей передаваться через поколения, накапливаясь в маленькую коллективную башенку знаний племени — «величайших хитов» среди лучших моментов озарения их предков. Каждое новое поколение получит эту башенку выстроенной в своих головах как отправную точку для жизни, и она приведет их к еще более крутым открытиям, основанным на знаниях предков. Мудрость племени будет расти и шириться. Язык это разница между этим:
И этим:
Основное улучшение траектории происходит по двум причинам. Каждое поколение может узнать гораздо больше нового, когда все говорят друг с другом, сравнивают заметки и комбинируют свои индивидуальные знания (поэтому на втором графике синие столбики намного выше). И каждое поколение может успешно передавать высокий процент своих знаний следующему поколению, поэтому знания лучше сохраняются со временем.
Разделенное знание становится похожим на великое, коллективное сотрудничество между поколениями. Через сотни поколений, что начиналось с профессионального совета касательно определенной ягоды и как ее лучше избегать, станет сложной системой взращивания длинных рядов с кустами приятных для желудка ягод и ежегодного их сбора. Первоначальный проблеск гениальности относительно миграции диких животных превратится в систему выращивания домашних овец. Инновация с копьем пройдет через сотни изменений за десятки тысяч лет и станет луком и стрелой.
Язык дает группе людей коллективный разум, намного превышающий индивидуальный человеческий интеллект и позволяет каждому человеку извлекать выгоду из коллективного разума, как если бы он сам все это придумал. Мы считаем лук и стрелу примитивной технологий, но если вырастить Эйнштейна в лесу без каких-либо знаний и приказать ему сделать лучшее устройство для охоты, которое он сможет сделать, он даже и близко не предоставит вам лук и стрелу. Только коллективное человеческое движение может справиться с этим.
Возможность говорить друг с другом также позволила людям создавать сложные социальные структуры, которые наряду с передовыми технологиями, такими как фермерство и одомашнивание животных, со временем привела к тому, что племена начали селиться в постоянных местах и сливаться в организованные суперплемена. Когда это произошло, башня накопленных знаний каждого племени превратилась в супербашню. Массовая кооперация повысила качество жизни для всех, и к 10 000 году до нашей эры сформировались первые города.
Согласно Википедии, существует так называемый закон Меткалфа, по которому «ценность телекоммуникационной сети пропорциональна квадрату количества подключенных к системе пользователей». И проиллюстрирован он этой маленькой диаграммой старых телефонов.
И та же идея применима к людям. Два человека могут вести одну беседу. Три человека могут создать четыре уникальных беседующих группы. Пять человек — 26 бесед. Двадцать человек — 1 048 554.
Таким образом, члены города не только извлекают выгоду из огромной башни знаний в качестве основания, но исходя из закона Меткалфа, число возможных бесед взлетает до беспрецедентного количества разнообразия. Больше разговоров означало появление новых идей, которые сталкиваются между собой, новых открытий и взлета инноваций.
Вскоре люди овладели сельским хозяйством, оно освободило многих людей, и те задумались о других занятиях. После этого произошел еще один гигантский прорыв: письмо.
Историки считают, что люди начали записывать всякие вещи примерно 5-6 тысяч лет назад. До этого момента коллективная башня знаний хранилась только в сети воспоминаний людей и передавалась исключительно из уст в уста. Эта система работала в небольших племенах, но когда появился гораздо больший объем знаний, которые разделяли между собой большие группы людей, одни только воспоминания не могли все это поддержать, и большая их часть исчезала.
Если язык позволяет людям посылать мысли из одного мозга в другой, письменность позволяет им помещать мысли на физические объекты, такие как камень, где те могут жить вечно. Когда люди начали писать на тонких листах пергамента или бумаги, огромные области знаний, которые потребовали бы недели для передачи из уст в уста, можно было сжать в книгу или свиток и взять в руку. Башня коллективного знания людей теперь жила в физической форме, аккуратно организованная на полках городских библиотек и университетов.
Эти полки стали великой инструкцией человечества для всего. Они провели человечество к новым изобретениям и открытиям, и те, в свою очередь, обернулись новыми книгами на полках, будто великая инструкция дописывала сама себя. Это руководство научило нас сложностям торговли и валюты, судостроения и архитектуры, медицины и астрономии. Каждое поколение начинало жизнь с более высоких лесов знаний и технологий, чем предыдущее, и прогресс продолжал разгоняться.
Но кропотливо написанные книги считались сокровищами и доступ к ним был только у высоких элит (в середине 15 века во всей Европе было всего 30 000 книг). И тогда случился еще один прорыв: печатный станок.
В 15 веке бородатый Иоганн Гутенберг придумал способ создавать множество идентичных копий одной книги, быстрее и дешевле, чем когда-либо. (Или, если точнее, когда Гутенберг родился, человечество уже выяснило первые 95% того, как изобрести печатный станок, а Гутенберг, с этим знанием в начальной точке, изобрел последние 5%). (И еще Гутенберг не изобретал печатный станок, китайцы сделали его за несколько столетий раньше. Хорошее подтверждение тому, что все, что обычно считается произведенным где-то не в Китае, вероятнее всего было изобретено в Китае). Вот как он работал.
Не самое впечатляющее отступление на тему Гутенберга
Чтобы подготовиться к этому отступлению, я нашел видео, объясняющее, как работает станок Гутенберга, и был удивлен, что меня не впечатлило. Я всегда считал, что Гутенберг создал какую-то гениальную машину, но оказалось, что он просто сделал кучу печатей с буквами и знаками пунктуации и вручную расположил их на странице книги, затем наложил на них чернила и нажал листом бумаги на эти буквы. Это была одна страница книги. Пока все буквы у него были расположены для этой страницы, он делал несколько копий. Затем он вручную целую вечность перекладывал печати на следующую страницу и делал новую кучу копий. Его первый проект состоял из 180 экземпляров Библии, на создание которых у него и у его работников ушло два года.
И в этом заслуга Гутенберга? В кучке штампов? Мне кажется, я мог бы дойти до этого и своим умом. Не совсем понятно, почему человечеству потребовалось 5000 лет, чтобы понять, как создавать наборы ручных печатей. Думаю, дело не в том, что я не впечатлен Гутенбергом — я нейтрален в отношении Гутенберга, он в порядке — я просто не впечатлен всеми остальными.
В любом случае, каким бы разочарованием ни был станок Гутенберга, он осуществил огромный прорыв для способности человечества распространять информацию. В течение следующих столетий технология печати быстро улучшалась, и число страниц, которые машина могла напечатать за час, составляло около 25 во времена Гутенберга, но к началу 19 века — уже 2400.
Массовое производство книг позволило информации распространяться подобно лесному пожару, а поскольку книги становились все более доступными, они переставали быть привилегией элиты — миллионы получили доступ к книгам, а уровень грамотности взлетел вверх. Мысли одного человека могли достичь миллионов человек. Началась эпоха массовой коммуникации.
Лавина книг позволила знаниям выйти за границы, поскольку региональные башни знаний в мире, наконец, слились в одну широко распространенную в масштабах вида башню, которая пронзила даже стратосферу.
Чем лучше мы способны общаться в массовом масштабе, тем больше наш вид функционирует как единый организм, с башней коллективных знаний человечеств в виде мозга, и каждым отдельным мозгом человека — в виде нерва или мышечного волокна в теле. С эпохой массовой коммуникации начал расти коллективный человеческий организм — Колосс Человеческий.
Разместив все коллективные знания человека в мозгу, Колосс Человеческий начал изобретать вещи, которые ни один человек не смог бы изобрести самостоятельно — вещи, которые показались бы абсурдной научной фантастикой людям за несколько поколений до этого.
Все это превратило наши воловьи повозки в скоростные локомотивы, а наших лошадей в блестящие металлические автомобили. Это превратило наши свечи в лампочки и письма в телефонные звонки, а фабричных рабочих — в фабричные машины. Отправило нас в небеса и космос. Заставило нас пересмотреть значение «массовой коммуникации», дав нам радио и телевидение, открыв мир, когда каждый может мгновенно достать до миллиарда человек.
Если основной мотивацией человека является передача генов, которая заставляет вид развиваться и размножаться, сила макроэкономики сделала основой мотивации Колосса Человеческого создавать ценность, а значит — изобретать новые и лучшие технологии. Всякий раз, когда это происходит, новые вещи удается изобретать все больше и все лучше.
И примерно в середине 20 века Колосс Человеческий начал работать над своим самым амбициозным проектом.
Колосс давно понял, что лучший способ создать ценность — это создать машины, создающие ценность. Машины лучше людей делают многие вещи, генерируя поток новых ресурсов, которые можно направить на создание ценности. Возможно, что еще более важно, машинный труд освободил огромные порции времени и энергии людей — то есть порции самого Колосса — чтобы те можно было отвести инновациям. Он уже передал на аутсорсинг работу наших рук машинам на фабриках и работу наших ног — машинам для езды. То же самое нужно проделать и с силой нашего мозга — что, если каким-то образом отдать на аутсорсинг работу самого мозга?
Первые цифровые компьютеры появились в 1940-х годах.
Одним из видов компьютеров для умственного труда была работа по хранению информации — они были запоминающими машинами. Но мы уже и так знали, как передавать наши воспоминания с помощью книг, равно как и что лучше использовать автомобили для передвижения, чем лошадей и собственные ноги. Компьютеры просто стали аутсорсинговым апгрейдом памяти.
Обработка информации была совершенно другой историей — типом умственного труда, который мы так и не научились пока проводить чужими силами. Человеческий Колосс всегда производил вычисления самостоятельно. Компьютеры это изменили.
Фабричные машины позволили нам отдать на аутсорсинг физические процессы — мы кладем материал, машины физически его обрабатывают и выплевывают результат. Компьютеры могли сделать то же самое с обработкой информации. Программное обеспечение было как фабричная машина для обработки информации.
Эти новые машины для хранения, организации и обработки информации оказались крайне полезными. Компьютеры стали играть центральную роль в повседневной деятельности компаний и правительств. К концу 1980-х годов среди отдельных людей стало нормой иметь собственного помощника для мозга.
И тогда случился еще один скачок.
В начале 90-х годов мы научили миллионы одиноких машинных мозгов общаться друг с другом. Они образовали всемирную компьютерную сеть, и родился новый гигант — Колосс Компьютерный.
Колосс Компьютерный и великая сеть, которую он сформировал, стал как шпинат моряка Попая для Колосса Человеческого.
Если отдельные человеческие мозги являются нервами и мышечными волокнами, Интернет дал гиганту его первую полноценную нервную систему. Каждый из его узлов был связан со всеми другими узлами, и информация могла проходить через систему со скоростью света. Это сделало Колосс Человеческий более быстрым и гибким мыслителем.
Интернет позволял миллиардам людей мгновенно, свободно и легко получать доступ ко всей башне знаний человечества (которая к нынешнему моменту уже преодолела Луну). Это сделало Колосс Человеческий более умным и быстро обучающимся.
И если отдельные компьютеры служили расширением мозга для отдельных людей, компаний или правительств, Колосс Компьютерный был расширением мозга для всего Колосса Человеческого.
Со своей первой настоящей нервной системой, улучшенным мозгом и новым мощным инструментом, Колосс Человеческий вывел изобретательство на совершенно новый уровень — и подмечая, насколько полезен его новый компьютерный друг, сосредоточил массу усилий на совершенствовании компьютерных технологий.
Он научился делать компьютеры быстрее и дешевле. Интернет стал быстрым и беспроводным. Компьютерные чипы становились все меньше и меньше, пока у каждого в кармане не образовался мощный компьютер.
Каждая инновация походила на новый грузовик шпината для Колосса Человеческого.
Но сегодня Колосс Человеческий положил глаз на нечто большее, чем просто больше шпината. Компьютеры изменили правила игры, позволив человечеству отдать на аутсорс много связанных с мозгом задач и лучше функционировать как отдельный организм. Но есть одна вещь, который рабочие мозговые компьютеры еще не умеют делать. Думать.
Компьютеры могут вычислять, организовывать и запускать сложное программное обеспечение — ПО, которое даже может учиться само по себе. Но они не могут думать так, как могут люди. Колосс Человеческий знает, что все, что он построил, породило его умение рассуждать творчески и независимо, и он знает, что конечным инструментом расширения мозга будет тот, который действительно может по-настоящему, взаправду думать. Он понятия не имеет, что будет, когда Колосс Компьютерный начнется думать самостоятельно — когда однажды он откроет глаза и станет настоящим колоссом — но со своей основной целью — создавать ценность и доводить технологии до предела — Колосс Человеческий вознамерился это выяснить.
* * *
К этому мы еще вернемся. Сначала нам нужно кое-что научиться делать.
Как мы уже обсудили ранее, знание устроено как дерево. Если вы попытаетесь узнать веточку или листочек с темой, прежде чем у вас будет твердое основание в виде ствола дерева — понимание внутри вашей головы, у вас ничего не получится. Ветки и листья не к чему будет крепить, поэтому они просто вывалятся у вас из башки.
Мы определили, что Илон Маск хочет построить волшебную шляпу для мозга (пожалуй, «шапочку из фольги» мы вспоминать не будем — размах не тот), и понять, почему он хочет это сделать, необходимо, чтобы понять Neuralink — и понять, каким может быть наше будущее.
Но ничего из этого не будет иметь большого смысла, пока мы не погрузимся в поистине умопомрачительную концепцию о том, что это за волшебная шляпа, каково будет ее носить и как мы доберемся туда оттуда, где мы сейчас.
Основой для этой дискуссии будет понимание того, что такое нейрокомпьютерные интерфейсы (НКИ, или, как их перестают называть, интерфейс «мозг-машина»), как они работают, и на каком этапе эти технологии развиты сегодня.
Наконец, сами НКИ представляют собой только большую ветвь — но не ствол дерева. Чтобы понять, как работают НКИ на самом деле и что это такое вообще, нам нужно понять мозг. Как работает мозг — это наш ствол дерева.
Поэтому мы начнем с мозга, он подготовит нас к изучению НКИ, они научат нас, как создать волшебную шляпу, и все это плавно перейдет в великолепную беседу о будущем. Зачем Маску волшебная шляпа? Почему она станет важнейшим элементом нашего будущего? К тому времени, как мы дойдем до конца, все встанет на свои места.
Продолжение следует.
NEURALINK ИЛОНА МАСКА. ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ: НЕЙРОКОМПЬЮТЕРНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ
В 1969 году ученый по имени Эберхард Фетц соединил один нейрон мозга обезьяны с циферблатом перед ее лицом. Стрелки должны были двигаться, когда нейрон активировался. Когда обезьяна думала так, что активировался нейрон и стрелки смещались, она получала конфету со вкусом банана. Со временем обезьяна стала совершенствоваться в этой игре, потому что хотела больше вкусных конфет. Обезьяна научилась активировать отдельный нейрон и стала первым персонажем, получившим нейрокомпьютерный интерфейс.
В течение следующих нескольких десятилетий прогресс был довольно медленным, но к середине 90-х годов ситуация начала меняться и с тех пор все разгоняется.
Поскольку наше понимание мозга и электродного оборудования довольно примитивны, наши усилия, как правило, направлены на создание простых интерфейсов, которые будут использоваться в тех областях головного мозга, которые мы понимаем лучше всего, таких как моторная кора и визуальная кора головного мозга.
И поскольку человеческие эксперименты возможны только для людей, которые пытаются использовать НКИ для облегчения своих страданий — и потому что спрос рынка сосредоточен именно на этом — наши усилия почти полностью были посвящены восстановлению утраченных функций для людей с ограниченными возможностями.
Крупнейшие отрасли НКИ будущего, которые обеспечат людей волшебными сверхспособностями и преобразуют мир, сейчас находятся в состоянии зародыша — и нам приходится руководствоваться ими, а также своими догадками, размышляя о том, каким может быть мир в 2040, 2060 или 2100 году.
Давайте пройдемся по ним.
Это компьютер, созданный Аланом Тьюрингом в 1950 году. Он называется Pilot ACE. Шедевр своего времени.
Теперь посмотрите на это:
Когда вы будете читать примеры ниже, я хочу, чтобы вы держали перед глазами такую аналогию —
Pilot ACE является для iPhone 7 тем же,
чем
каждый пример НКИ ниже является для ______________
— и попробуйте представить, что должно быть на месте прочерка. К нему мы вернемся позже.
В любом случае из всего, что я читал и обсуждал с людьми в этой области, в настоящее время в разработке находится три крупных категории нейрокомпьютерных интерфейсов:
Если вы забыли, моторная кора — это вот этот парниша:
Многие области мозга для нас непонятны, но моторная кора непонятна для нас меньше, чем другие. И что более важно, она хорошо картирована, отдельные ее части контролируют отдельные участки тела.
Что важно, это одна из крупных участков мозга, которая отвечает за нашу работу. Когда человек что-то делает, моторная кора почти наверняка тянет за ниточки (во всяком случае физической стороны действия). Поэтому человеческому мозгу не нужно учиться использовать моторную кору в качестве дистанционного управления, потому что мозг уже использует ее в таком качестве.
Поднимите свою руку. Теперь опустите. Видите? Ваша рука похожа на маленький игрушечный беспилотник, и ваш мозг просто использует моторную кору как пульт дистанционного управления, чтобы дрон взлетел и вернулся обратно.
Цель НКИ на основе моторной коры состоит в том, чтобы подключиться к ней, а затем, когда пульт дистанционного управления вызовет команду, услышать эту команду и отправить ее на какой-нибудь аппарат, который сможет на нее ответить. Например, на руку. Пучок нервов — посредник между вашей корой и вашей рукой. НКИ — посредник между вашей моторной корой и компьютером. Все просто.
Один из интерфейсов такого типа позволяет человеку — обычно человеку, парализованному от шеи либо с ампутированной конечностью, — перемещать курсор на экране силой мысли.
Все начинается с 100-контактной многоэлектродной матрицы, которая имплантируется в моторную кору человека. Моторная кора у парализованного человека работает прекрасно — просто спинной мозг, который служил посредником между корой и телом, прекратил работать. Таким образом, с имплантированной электродной матрицей исследователи дали возможность человеку двигать рукой в разных направлениях. Даже если он не может этого сделать, моторная кора функционирует нормально, как если бы он мог.
Когда кто-то двигает рукой, его моторная кора взрывается активностью — но каждый нейрон обычно интересуется только одним типом движения. Поэтому один нейрон может срабатывать всякий раз, когда человек двигает своей рукой вправо, но будет скучать при движении в других направлениях. Тогда только по одному этому нейрону можно было бы определить, когда человек хочет передвинуть свою руку вправо, а когда нет. Но с электродной матрицей из 100 электродов каждый из них будет слушать отдельный нейрон. Поэтому во время испытаний, когда человека просят передвинуть руку вправо, например, 38 из 100 нейронов фиксирует активность нейронов. Когда человек хочет передвинуть руку влево, активируется 41 другой. В процессе отработки движений в разных направлениях и с разной скоростью, компьютер получает данные с электродов и синтезирует их в общее понимание картины активации нейронов, соответствующей намерениям двигаться по осям X-Y.
Затем, когда они выводят эти данные на экран компьютера, человек может силой мысли, «пытаясь» двигать курсор, действительно контролировать курсор. И это работает. При помощи НКИ, сопряженных с моторной корой, компания BrainGate позволила мальчику играть в видеоигру при помощи одной только силы мысли.
И если 100 нейронов могут сказать вам, куда они хотят передвинуть курсор, почему они не могут сказать вам, когда они хотят поднять чашечку кофе и сделать глоток? Вот что сделала эта парализованная женщина:
Другая парализованная женщина сумела полетать на симуляторе истребителя F-35, а обезьяна недавно при помощи мозга проехала в инвалидном кресле.
И почему ограничиваться одними руками? Бразильский пионер НКИ Мигель Николелис и его команда построили целый экзоскелет, позволивший парализованному человеку сделать открывающий удар на World Cup.
Движение всех этих «нейропротезов» практически целиком зависит от записи нейронов, но чтобы эти устройства были действительно эффективны, она не должна быть односторонней, а скорее петлей, связующей дорожки записи и стимулирования. Мы редко об этом задумываемся, но большая часть вашей способности поднимать вещи обязана входящей сенсорной информации, которую кожа ваших рук отправляет в мозг (называется «проприоцепция»). Онемевшими пальцами очень трудно зажечь спичку, даже если вы полностью здоровы. Поэтому, чтобы бионические конечности хорошо работали, они должны принимать и сенсорную информацию.
Стимулирование нейронов сложнее их считывания. Как говорит исследователь Флип Сабес:
«Если я запишу схему активности, это не значит, что я смогу легко воссоздать эту схему активности, просто проиграв ее наоборот. Но если вы все перепутаете, а затем заходите воссоздать первоначальное движение одной из планет, нельзя будет просто взять и вернуть ее на орбиту, потому что на нее будут влиять все остальные планеты. Аналогично, нейроны не работают изолированно, поэтому существует фундаментальная необратимость. Кроме того, со всеми аксонами и дендритами трудно просто стимулировать нейроны, которые вам нужно, потому что они очень тесно связаны».
Лаборатория Флипа пытается решить эти вопросы при помощи мозга. Оказывается, если вознаграждать обезьяну сочным глотком апельсинового сока, когда срабатывает один нейрон, со временем обезьяна научится активировать нейрон по требованию. Нейрон будет выступать в некотором роде пультом ДУ. Следовательно, обычные команды моторной коры — лишь один из возможных механизмов управления. Аналогично, пока технологии НКИ не станут достаточно хороши для идеальной стимуляции, можно использовать нейропластичность мозга для обхода. Если будет слишком сложно сделать так, чтобы кончик бионического пальца касался чего-либо и отправлял обратно информацию, которая будет похожа на ощущение прикосновения собственного пальца человека, кисть руки может отправлять какую-нибудь другую информацию в мозг. Сначала это будет казаться странным для пациента — но в конечном итоге мозг научится расценивать этот сигнал как новое ощущение касания. Эта концепция называется «сенсорная субституция (замена)», и в ней мозг способствует созданию НКИ.
В этих разработках есть семена других будущих революционных технологий — вроде интерфейсов «мозг — мозг».
Николелис провел эксперимент, в котором моторная кора одной крысы в Бразилии, нажимавшей один из двух рычагов в клетке — один из которых, о чем знала крыса, доставит ей удовольствие — была связана через Интернет с моторной корой другой крысы в США. Крыса в США была в подобной клетке, за исключением того, что, в отличие от крысы в Бразилии, у нее не было информации о том, какой из ее двух рычагов доставит ей удовольствие — помимо сигналов, которые она получает от бразильской крысы. В ходе эксперимента, если американская крыса правильно выбирала рычаг, тот же, который тянула крыса в Бразилии, обе крысы получали награду. Если тянули неверный, не получали. Интересно то, что с течением времени крысы становились все лучше и лучше, работали сообща, словно одна нервная система — хотя и понятия не имели о существовании друг друга. Успех американской крысы без информации составлял 50%. С сигналами, поступающими от мозга бразильской крысы, успех вырос до 64%. Вот видео.
Отчасти это сработало и на людях. Два человека в разных зданиях работали сообща, играя в видеоигру. Один видел игру, другой держал контроллер. Используя простые гарнитуры ЭЭГ, игрок, который видел игру, мог, не двигая руками, подумать о движении своей рукой, чтобы «выстрелить» на контроллере — и поскольку их мозги сообщались между собой, игрок с контроллером чувствовал сигнал в пальце и нажимал кнопку.
Первые НКИ типа #2: искусственные уши и глазаЕсть несколько причин, по которым давать зрение слепым и звук глухим — среди самых доступных категорий нейрокомпьютерных интерфейсов.
Во-первых, подобно моторной коре, сенсорные части коры — это части мозга, которые мы понимаем достаточно хорошо, отчасти потому, что они имеют тенденцию хорошо картироваться.
Во-вторых, среди многих первых подходов нам не нужно было иметь дела с мозгом — можно было взаимодействовать с теми местами, где уши и глаза соединяются с мозгом, потому что именно там чаще всего встречались нарушения.
И в то время как деятельность моторной коры головного мозга заключалась главным образом в считывании нейронов для извлечения информации из мозга, искусственные органы чувств работают по-другому — стимулируя нейроны для отправки информации внутрь.
За последние десятилетия мы наблюдали невероятное развитие кохлеарных имплантатов.
Когда вы думаете, что «слышите» звук, происходит следующее:
То, что мы представляем как звук, это модели колебаний молекул воздуха вокруг головы. Когда гитарная струна, голосовые связки или ветер производят звук, он рождается вследствие вибраций, которые толкают ближайшие молекулы воздуха, и они расширяются как шар, подобно тому как поверхность воды расширяется наружу в месте, где падает камень.
Ваше ухо — это машина, которая преобразует эти вибрации в электрические импульсы. Всякий раз, когда воздух (или вода, или любая другая среда, молекулы которой могут вибрировать) входит в ухо, ваше ухо переводит точную картину вибрации в электрический код, который затем посылается в нервные окончания. Нервы запускают потенциалы действия, которые посылают код в слуховую кору для обработки. Ваш мозг получает информацию, и мы называем процесс получения этого конкретного типа информации «слухом».
Большинство глухих или слабослышащих людей не имеют проблем с нервами или слуховой корой — у них обычно возникают проблемы с ухом. Их мозг так же готов, как и любой другой, превращать электрические импульсы в слух — просто их слуховая кора не получает никаких электрических импульсов, потому что машина, которая преобразует вибрации воздуха в эти импульсы, не выполняет свою работу.
Ухо имеет много частей, но именно улитка, в частности, осуществляет важное преобразование. Когда вибрации попадают в жидкость в улитке, тысячи тонких волосков, устилающих ее, вибрируют, а клетки, которые прикреплены к этим волоскам, преобразуют механическую энергию вибраций в электрические сигналы, которые затем возбуждают слуховой нерв. Вот как это выглядит:
Улитка также сортирует входящий звук по частоте. Вот крутая диаграмма, показывающая, почему низкие звуки обрабатываются в конце улитки, а высокие — в начале (а также почему ухо может слышать звук на определенной максимальной и минимальной частотах):
Кохлеарный имплантат — это маленький компьютер, у которого на одном конце микрофон (который сидит на ухе), а на другом провод, который соединяется с массивом электродов, выстилающих улитку.
Звук поступает в микрофон (маленький крючок в верхней части уха) и входит в коричневую штуку, которая обрабатывает звук, чтобы отфильтровать менее полезные частоты. Затем коричневая штука передает информацию через кожу, через электрическую индукцию, в другой компонент компьютера, который преобразует информацию в электрические импульсы и посылает ее в улитку. Электроды фильтруют импульсы по частоте, как улитка, и стимулируют слуховой нерв, как волоски в улитке. Вот так это выглядит снаружи:
Другими словами, искусственное ухо выполняет такую же функцию превращения звука в импульсы и передачи в слуховой нерв, как и обычное ухо.
Но это не идеально. Почему? Потому что для того, чтобы послать звук в мозг с таким же качеством, как и обычное ухо, нужно 3500 электродов. Большинство кохлеарных имплантатов содержит всего 16. Грубовато.
Но мы ведь в эпохе Pilot ACE — конечно, грубовато.
Тем не менее сегодняшний кохлеарный имплантат позволяет людям слышать речь и разговаривать, а это уже неплохо.
Многие родители глухих детей ставят им кохлеарные имплантаты в годовалом возрасте.
В мире слепоты происходит аналогичная революция в виде имплантата сетчатки.
Слепота часто является результатом заболевания сетчатки. В этом случае имплантат может выполнять подобную функцию для зрения, как кохлеарный имплантат для слуха (хоть и не так прямо). Он делает то же, что и обычный глаз, передавая информацию нервам в форме электрических импульсов, как это делают глаза.
Более сложный интерфейс, чем кохлеарный имплантат, первый имплантат сетчатки был одобрен FDA в 2011 году — им стал имплантат Argus II, изготовленный Second Sight. Имплантат сетчатки выглядит так:
И работает так:
Имплантат сетчатки имеет 60 сенсоров. В сетчатке около миллиона нейронов. Грубовато. Но видеть размытые кромки, формы, игры света и тьмы значительно лучше, чем не видеть вообще ничего. Что особенно интересно, для достижения хорошего зрения совсем не нужен миллион сенсоров — моделирование позволило предположить, что 600-1000 электродов будет достаточно для распознавания лиц и чтения.
Первые НКИ типа #3: глубокая стимуляция головного мозгаНачиная с конца 1980-х годов, глубокая стимуляция мозга стала еще одним грубым инструментом, который все так же меняет жизнь для многих людей.
Также это категория НКИ, которые не связаны с внешним миром — это использование нейрокомпьютерных интерфейсов для лечения или улучшения самого себя, изменяя что-то внутри.
То, что происходит здесь, — это один или два электродных провода, обычно с четырьмя отдельными электродными участками, которые вводятся в мозг и часто оказываются где-то в лимбической системе. Затем в верхнюю часть грудной клетки имплантируют небольшой электрокардиостимулятор и подключают к электродам. Вот так:
Затем электроды могут выдавать небольшой заряд по необходимости, что полезно для многих важных штук. Например:
В рамках экспериментов (то есть пока без одобрения FDA) ученым удалось смягчить определенные виды хронической боли, вроде мигреней или фантомной боли в конечностях, вылечить беспокойство или депрессию при ПТСР, либо в сочетании с мышечной стимуляцией восстановить определенные нарушенные схемы работы мозга, которые сломались после инсульта или неврологического заболевания.
* * *
Вот в таком состоянии находится пока еще слабо развитая область НКИ. И в этот момент в нее входит Илон Маск. Для него и для Neuralink, современная НКИ-индустрия — это точка А. Пока мы изучали прошлое на протяжении всех этих статей, чтобы подобраться к настоящему моменту. Теперь пришло время заглянуть в будущее — чтобы выяснить, что такое точка Б и как нам до нее добраться.
Здесь мы собираем самые интересные картинки, арты, комиксы, мемасики по теме (+29 постов - )
Наши любимые теги
Топ комментов
А бывает, комменты лучше постов. Смотрим топ тредов и вникаем!