Broj istraživanja koja se danas provode u svijetu, a koja mogu preokrenuti događaje hvaljenog filma "Avatar" Jamesa Camerona, svakodnevno raste i daje opipljive rezultate. Takve studije popraćene su konkretnim rezultatima; o njima ne govore samo sanjari i pisci naučne fantastike, već i istaknuti naučnici i vođe, uključujući i ruske. Na primjer, Dmitrij Rogozin je ne tako davno u jednom od svojih intervjua rekao novinarima da među projektima koje provodi Ruska fondacija za napredne studije ima i posla na stvaranju avatara.
Danas se avatar shvaća kao skup komponenti - svojevrsna simbioza mašine (izvršnog mehanizma) i ljudskog mozga, koja je izgrađena na temelju neurointerfejsa. Ako se takve tehnologije u potpunosti primijene, osoba će moći pomoću svojih misli upravljati i zasebnim aktuatorom i cijelom mašinom iz daljine. Avatar je neka vrsta punopravnog "ja" na daljinu. Sve što se događa oko robota-avatara mora se u potpunosti prenijeti operateru s takvom razinom povjerenja da se osjeća kao da je na istom mjestu kao i sam pokretač. Ovo je mnogo teže implementirati od uobičajene kontrole robota na daljinu, koja je dostupna još od vremena sovjetskih lunarnih rovera.
Znanstvena i tehnička dostignuća koja su akumulirana u posljednjih pola stoljeća, već omogućuju zamjenu 60-70% funkcija ljudskog tijela. Trenutno ostaje samo analizirati što će nam točno dati priliku da se odmaknemo od fantazija i pređemo na pravi dizajn avatara, jer zaista postoji preduvjet. Postignuće cijelog čovječanstva je razvoj velikog broja najrazličitijih robota, koji danas stječu sposobnost ne samo rješavanja programiranih zadataka, već i samostalnog donošenja odluka, procjene situacije. Kognitivne sposobnosti modernih robotskih sistema sve su bliže ljudskim mogućnostima.
Savremene velike kompanije takođe su osetile izglede za ovu vrstu posla. Na primjer, Google je samo u 2013. godini, u samo šest mjeseci, kupio 8 robotskih kompanija širom svijeta. Među kupovinama internet giganta je i poznata kompanija Boston Dynamics, kao i japanski Shaft. Osim toga, Google ima interes za bioinženjering, a 2013. je Google osnovao California Life Company, biotehnološku kompaniju Calico.
Prve lastavice
Neurofizičari su učinili važan korak u približavanju avatara stvarnosti. Uspjeli su naučiti majmune da koriste dvije virtualne ruke, kontrolirajući ih samo uz pomoć misli. Ovo je važan korak u razvoju sučelja mozga i računara. Do sada, majmuni kontrolišu virtuelne ruke na ekranu računara, uz njihovu pomoć ne možete doživjeti pravu poslasticu. Međutim, kontroliranjem ovih virtualnih ruku uz pomoć mozga i rješavanjem problema uz njihovu pomoć na ekranu monitora, majmuni dobivaju nagradu. Virtualne ruke su majmunski avatar.
Ovi eksperimenti se danas provode u laboratoriji neurofiziologa Miguela Nicolelisa na Medicinskom centru Univerziteta Duke. U eksperimentu su uključena dva majmuna - mužjak i ženka. Naučnici su ugradili rekordan broj mikroelektroda u mozak svake od njih, koje se bave snimanjem električne aktivnosti moždanih neurona. U mozak žene ugrađeno je 768 elektroda, muškarca 384. To do nedavno nije mogao učiniti nijedan neurofiziolog na svijetu.
Mikroelektrode se nalaze na posebnim pločama koje su se nalazile u različitim područjima moždane kore majmuna. Svaka od ovih mikroelektroda snima električne impulse iz okolnih neurona. Kao rezultat toga, naučnici uspijevaju zabilježiti aktivnost više od 500 neurona u svakom majmunu. U isto vrijeme, majmunima je prikazan avatar koji može manipulirati objektima različitih oblika. Zatim su počeli učiti kako se njime upravlja pomoću džojstika.
U vrijeme ove kontrole, naučnici su snimali aktivnost neurona u njihovom mozgu, gradeći model na osnovu dobijenih podataka, koji je omogućio povezivanje aktivnosti određenih neurona sa određenim pokretima ruku. Istodobno, do nedavno su se svi takvi eksperimenti izvodili samo jednom rukom. Prelazak na upravljanje sa dvije ruke uz pomoć moždane aktivnosti temeljni je korak naprijed u razvoju.
Razvijeni model postao je osnova za stvaranje sučelja “mozak-računalo”, koje omogućuje prelazak na upravljanje virtualnim avatarima ruku uz pomoć samo jedne misli. To znači da je majmunova želja da pomakne ruku lijevo ili desno bila praćena aktivnošću ključnih neurona u mozgu, dok je razvijeno sučelje bilo uključeno u transformaciju ove aktivnosti u željeno kretanje virtualne ruke. Za dekodiranje aktivnosti neurona, stručnjaci su koristili algoritam koji su već stvorili u okviru prethodnih studija, koje su provedene jednom rukom.
U trenutku kada je majmunima uzet džojstik, uz pomoć upornog treninga, oni su uz pomoć svojih misli naučili usmjeravati virtualne ruke na ekranu prema posebnim ciljevima, držeći ih neko vrijeme na meti. Kao mete korišteni su različiti geometrijski oblici. Ako su se majmuni nosili sa zadatkom, za to su dobili poslasticu. Naučnici su trenirali makake na nekoliko načina. U početku su ruke majmuna bile slobodne i mogli su ih, takoreći, koristiti za pomoć, radeći iste pokrete kao i virtualna ruka. Međutim, u drugoj fazi, ruke majmuna bile su čvrsto vezane za stolicu, ostavljajući samo njihov mozak da kontrolira virtualnu stvarnost.
Još jedan zanimljiv razvoj je umjetni superjaki elastični mišić, koji stvara tim sa Nacionalnog univerziteta u Singapuru (NSU). Prema glavnom programeru ove tehnologije, Adriani Koch, glavni cilj je stvaranje mišićnog tkiva koje nadmašuje prirodne uzorke. Prema njezinim riječima, materijali od kojih je napravljen njihov umjetni mišić oponašaju aktivnost pravih ljudskih tkiva i sposobni su odmah reagirati na dolazni električni impuls. Za ovaj mišić se kaže da može podići 80 puta veću težinu. U bliskoj budućnosti, za 3-5 godina, stručnjaci očekuju da će spojiti ovaj mišić s robotskom rukom, koja se po izgledu gotovo neće razlikovati od prave ljudske ruke, ali istovremeno 10 puta jača od nje.
Ova tehnologija ima i druge prednosti. Kontrakcije i pokreti umjetnih mišića mogu generirati "nusprodukt" energije koja se može pretvoriti iz mehaničke u električnu. Zbog prirodnih svojstava materijala koji se koriste u umjetnom mišiću, moći će zadržati prilično veliku količinu energije. Zahvaljujući tome, robot koji prima takve mišiće može postati energetski autonoman i neovisan. Za ponovno punjenje neće trebati više od minute.
Tehnologije za stvaranje umjetnih očiju također se široko razvijaju. Naučnici rade na stvaranju različitih proteza mrežnice. Još je veći napredak postignut u razvoju slušnih proteza. Nekoliko godina u Sjedinjenim Državama pacijenti instaliraju sistem mikroračunara, mikrofona i elektroda koji su povezani sa slušnim živcima. Više od 200.000 pacijenata već je instaliralo takav sistem, što sugerira da to više nisu izolirani eksperimenti naučnika, već svakodnevna klinička praksa.
Kruna stvaranja modernih naučnika, koja pokazuje tvrdnju da smo u stanju zamijeniti 60-70% funkcija ljudskog tijela umjetnim implantatima, bio je prvi biorobot na svijetu "Rex". Kod takve bioničke osobe svi su uspostavljeni organi - od očiju do srca - umjetni. Svi su oni od onih koji se već instaliraju na pravim pacijentima ili prolaze kroz niz testova. Zahvaljujući postojećem setu proteza, "Rex" čuje, vidi, može hodati i funkcionirati, čak je u stanju održavati jednostavan razgovor jer je obdaren jednostavnom umjetnom inteligencijom.
U isto vrijeme, bioničkoj osobi nema dovoljno želuca, pluća i mjehura. Međutim, svi ti umjetni organi još nisu izmišljeni, a razvoj umjetnog mozga još je jako daleko. U isto vrijeme, programeri Rexa vjeruju da će u bliskoj budućnosti bilo koji implantat biti dostupan ljudima. Također, naučnici vjeruju da će ih jednog dana koristiti zdravi ljudi, koji će zamijeniti unutrašnje organe dok se troše, a to je već direktan put u besmrtnost.
Problemi Avatar tehnologije
2013. u New Yorku je održana redovna međunarodna konferencija pod nazivom "Globalna budućnost". Na ovoj konferenciji, po tradiciji, sumirani su rezultati tehničke osnove velikog projekta "Avatar". Rukovodilac ovog projekta, ruski preduzetnik Dmitrij Itskov, bavi se privlačenjem investitora širom svijeta. Prema Itskovu, u bliskoj budućnosti moglo bi se stvoriti umjetno tijelo koje se, po brojnim funkcionalnim svojstvima, neće razlikovati od originala, a s vremenom će ga čak moći i nadmašiti. Osim toga, u toku je rad na stvaranju tehnologije za prenošenje ličnosti osobe u ovo umjetno tijelo, koja može omogućiti neograničen životni vijek, dati ljudima besmrtnost. Čak je i datum implementacije prve faze ovog programa nazvan - 2045.
Već sada se projekt Avatar uspoređuje s najvećim dostignućima u povijesti ljudske civilizacije. Takav, na primjer, kao projekt stvaranja atomske bombe, let u svemir, slijetanje na Mjesec. Trenutno postoje praktički dva elementa ovog programa - izvršni mehanizmi i ljudski mozak. Glavna prepreka stvaranju punopravne, funkcionalne biomehaničke simbioze među njima je neurointerfejs - odnosno sistem direktne i povratne veze.
Prilikom razvoja takve veze javlja se veliki broj pitanja. Evo samo jednog od njih: do koje od milijarde ćelija u motornom korteksu ljudskog mozga je najbolje dovesti elektrode za kontrolu, na primjer, protetske noge? Kako pronaći potrebne ćelije, zaštititi se od različitih smetnji, osigurati potrebnu točnost, prevesti slijed živčanih impulsa moždanih stanica u precizne i razumljive naredbe za umjetni mehanizam?
Nakon ovih općih implementacijskih pitanja pojavljuje se i veliki broj privatnih. Na primjer, elektrode koje su umetnute u ljudski mozak brzo prerastu slojem glijalnih stanica. Ove ćelije su vrsta zaštite za naše neuro okruženje, što otežava komunikaciju s implantiranim elektrodama. Glijalne ćelije pokušavaju blokirati sve što percipiraju ili percipiraju kao strano tijelo. Trenutno je razvoj anti -obrastajućih i istovremeno bezopasnih mikroelektroda još uvijek ozbiljan problem bez konačnog rješenja. Eksperimenti u ovom pravcu su u toku. Nudimo elektrode od nanocevki, elektrode sa posebnim premazom, moguće je zamijeniti električne impulse svjetlosnim signalima (testirano na životinjama), ali je još rano za proglašavanje potpunog rješenja problema.
