Dina iki, avatar dipahami minangka sakumpulan komponen - jenis simbiosis mesin (aktuator) lan otak manungsa, sing dibangun ing basis antarmuka saraf. Yen teknologi kasebut dileksanakake kanthi lengkap, wong bakal bisa ngontrol aktuator sing kapisah lan kabeh mesin ing kadohan kanthi bantuan pikirane. Avatar minangka jinis lengkap "Aku" ing kadohan. Kabeh sing mubeng robot-avatar, kudu ditularake kanthi lengkap menyang operator kanthi tingkat kapercayan sing dheweke rumangsa ana ing papan sing padha karo aktuator kasebut. Kanggo ngleksanakake iki luwih angel tinimbang kontrol robot biasa ing jarak sing bisa diakses wiwit jaman rover lunar Soviet.
Prestasi ilmiah lan teknologi sing wis diklumpukake sajrone setengah abad kepungkur, kanthi total, wis ngidini ngganti 60-70% fungsi awak manungsa. Saiki, mung kanggo nganalisa apa sing bakal menehi kesempatan kanggo nyingkirake fantasi lan pindhah menyang desain avatar sing nyata, amarga ana prasyarat. Prestasi kabeh manungsa yaiku pangembangan akeh robot sing paling maneka warna, sing saiki entuk kemampuan ora mung kanggo ngrampungake tugas sing diprogram, nanging uga nggawe keputusan kanthi mandiri lan netepake kahanan kasebut. Kemampuan kognitif sistem robot modern saya suwe saya cedhak karo kemampuan manungsa.
Perusahaan-perusahaan gedhe modern uga wis ngrasakake janji babagan karya iki. Contone, Google mung ing 2013 entuk 8 perusahaan robot ing saindenging jagad, sawise nindakake iki mung nem wulan. Antarane tuku raksasa Internet yaiku perusahaan terkenal Boston Dynamics, uga Shaft Jepang. Kajaba iku, Google nuduhake minat ing bioengineering, ing 2013 Google ngedegake perusahaan biotek Calico - California Life Company.
Sing pisanan ngulu
Langkah penting kanggo nggawa avatar nyedhaki kasunyatan digawe dening neurophysicists. Dheweke bisa ngajar kethek nggunakake rong tangan virtual, ngontrol mung kanthi bantuan pamikiran. Iki minangka langkah penting ing pangembangan antarmuka otak-komputer. Supaya adoh, kethek kontrol tangan virtual ing layar komputer, sampeyan ora bisa njupuk nyata nambani karo bantuan sing. Nanging, kanthi ngontrol tangan virtual kasebut kanthi bantuan otak lan ngrampungake masalah ing layar monitor kanthi bantuan, kethek diganjar. Tangan virtual minangka avatar monyet.
Eksperimen kasebut ditindakake saiki ing laboratorium ilmuwan saraf Miguel Nicolelis ing Pusat Medis Universitas Duke. Eksperimen kasebut melu rong kethek - lanang lan wadon. Ing otak saben wong, ilmuwan wis implanted nomer rekaman microelectrodes sing ngrekam aktivitas listrik saka neuron otak. 768 elektroda ditanem ing otak wanita, 384 elektroda ing lanang. Nganti saiki, ora ana neurofisiologis siji ing donya sing bisa nindakake iki.
Mikroelektroda dumunung ing papan khusus sing ana ing macem-macem wilayah korteks otak monyet. Saben mikroelektroda kasebut nyathet impuls listrik sing teka saka neuron sekitar. Akibaté, para ilmuwan bisa ngrekam aktivitas luwih saka 500 neuron ing saben kethek. Ing wektu sing padha, kethek ditampilake avatar sing bisa ngapusi obyek saka macem-macem wujud. Banjur padha wiwit mulang kanggo ngontrol karo joystick.
Ing wektu kontrol iki, para ilmuwan ngrekam aktivitas neuron otak, mbangun model adhedhasar data sing dipikolehi, sing ndadekake bisa nggandhengake aktivitas neuron tartamtu kanthi gerakan tangan tartamtu. Ing wektu sing padha, nganti saiki, kabeh eksperimen kasebut ditindakake kanthi tangan siji. Transisi kanggo ngontrol nganggo tangan loro kanthi bantuan aktivitas otak minangka langkah dhasar ing pangembangan.
Model sing dikembangake dadi basis kanggo nggawe antarmuka "otak-komputer", sing ngidini sampeyan pindhah menyang kontrol avatar tangan virtual kanthi mung mikir. Iki tegese kepinginan kethek kanggo mindhah tangané ing sisih kiwa utawa tengen diiringi aktivitas neuron otak tombol, nalika antarmuka dikembangaké melu transformasi kegiatan iki menyang gerakan dikarepake saka tangan virtual. Kanggo decode kegiatan neuronal, peneliti nggunakake algoritma sing wis digawe ing pasinaon sadurunge sing ditindakake kanthi tangan siji.
Ing wayahe nalika joystick dijupuk adoh saka kethek, karo bantuan saka latihan hard, padha sinau karo bantuan saka pikiran kanggo ngarahake tangan virtual ing layar kanggo target khusus, tetep ing target kanggo sawetara wektu. Macem-macem wangun geometris dadi target. Yen kethek bisa ngrampungake tugas kasebut, dheweke entuk hadiah kasebut. Para ilmuwan wis nglatih kera kanthi pirang-pirang cara. Ing wiwitan, tangan kethek bebas lan bisa digunakake kanggo mbantu awake dhewe, nggawe gerakan sing padha karo tangan virtual. Nanging, ing tahap kapindho, lengen kethek digandhengake kanthi kaku ing kursi, mung duwe otak kanggo ngontrol kasunyatan virtual.
Perkembangan liyane sing menarik yaiku otot elastis super-kuat gawean, sing digawe dening tim ing Universitas Nasional Singapura (NSU). Miturut pangembang utama teknologi iki, Adriana Koch, tujuan utama yaiku nggawe jaringan otot sing bakal ngluwihi sampel alam. Miturut dheweke, bahan-bahan sing digawe otot gawean niru kegiatan jaringan manungsa sing nyata lan bisa langsung nanggapi impuls listrik sing mlebu. Otot iki dilaporake bisa ngangkat 80 kaping bobote dhewe. Ing mangsa ngarep, ing 3-5 taun, para ahli nyana kanggo gabungke otot iki karo lengen robot, kang katon meh ora bisa dibedakake saka lengen manungsa nyata, nanging ing wektu sing padha 10 kaping luwih kuwat saka iku.
Teknologi iki uga duwe kaluwihan liyane. Kontraksi lan obahe otot buatan bisa ngasilake "produk sampingan" energi sing bisa diowahi saka mekanik dadi listrik. Amarga sifat alami saka bahan sing digunakake ing otot buatan, bakal bisa nahan energi sing cukup gedhe. Thanks kanggo iki, robot sing nampa otot kasebut bisa dadi otonom lan mandiri. Butuh kurang saka menit kanggo ngisi daya.
Teknologi kanggo nggawe mata buatan uga dikembangake kanthi akeh. Para ilmuwan ngupayakake nggawe macem-macem prostesis retina. Malah sukses sing luwih gedhe wis digayuh ing pangembangan prostesis pendengaran. Kanggo sawetara taun ing Amerika Serikat, pasien wis dilengkapi sistem mikrokomputer, mikropon, lan elektroda sing disambungake menyang saraf pendengaran. Luwih saka 200000 pasien wis bisa nginstal sistem kasebut, sing nuduhake manawa iki ora mung eksperimen ilmuwan, nanging praktik klinis biasa.
Pencapaian puncak para ilmuwan modern, nuduhake pernyataan yen kita bisa ngganti 60-70% fungsi awak manungsa kanthi implan buatan, minangka biorobot pisanan ing donya "Rex". Ing wong bionik kaya ngono, kabeh organ sing dipasang - saka mripat nganti jantung - ora gawean gawean. Kabeh mau saka antarane sing wis diinstal ing pasien nyata utawa lagi ngalami sawetara tes. Thanks kanggo set prostheses sing ana, "Rex" krungu, ndeleng, bisa mlaku lan bisa mlaku, malah bisa njaga obrolan sing paling gampang, amarga dheweke diwenehi kecerdasan buatan sing prasaja.
Ing wektu sing padha, wong bionik ora duwe weteng, paru-paru, lan kandung kemih. Kabeh organ buatan iki durung ditemokake, nanging pangembangan otak buatan isih adoh banget. Ing wektu sing padha, pangembang Rex percaya yen ing mangsa ngarep, implan apa wae bakal kasedhiya kanggo wong. Para ilmuwan uga percaya yen ing sawijining dina bakal digunakake dening wong sing sehat sing bakal ngganti organ internal nalika rusak, lan iki minangka dalan langsung menyang keabadian.
Masalah teknologi "Avatar"
Ing taun 2013, konferensi internasional liyane sing diarani "Global Future" dianakake ing New York. Ing konferensi iki, kanthi tradhisi, asil dhasar teknis kanggo proyek Avatar skala gedhe diringkes. Kepala proyek iki, pengusaha Rusia Dmitry Itskov, melu narik investor saka kabeh ndonya. Miturut Itskov, ing mangsa cedhak bisa digawe awak Ponggawa, kang, ing syarat-syarat sawetara kuwalitas fungsi, ora beda-beda saka asli, lan ing wektu malah bakal bisa ngluwihi iku. Kajaba iku, karya lagi ditindakake kanggo nggawe teknologi kanggo nransfer pribadine wong menyang awak gawean iki, sing bisa nyedhiyakake pangarep-arep urip tanpa wates lan menehi wong kalanggengan. Malah tanggal kanggo implementasine tahap pisanan program iki dijenengi - 2045.
Wis, proyek Avatar dibandhingake karo prestasi sing paling penting ing crita peradaban manungsa. Kayata, contone, minangka proyek kanggo nggawe bom atom, pesawat ruang angkasa, landing ing rembulan. Saiki, ana rong unsur program iki sing kasedhiya - aktuator lan otak manungsa. Rintangan utama kanggo nggawe simbiosis biomekanik sing lengkap lan berfungsi ing antarane yaiku antarmuka saraf - yaiku, sistem langsung lan umpan balik.
Nalika ngembangake hubungan kasebut, akeh pitakonan sing muncul. Iki mung salah siji saka wong-wong mau: endi saka milyar sel ing korteks motor manungsa sing paling apik kanggo nggunakake elektroda kanggo ngontrol, contone, sikil prostetik? Kepiye nemokake sel sing dibutuhake, nglindhungi dhewe saka macem-macem gangguan, nyedhiyakake akurasi sing dibutuhake, nerjemahake urutan impuls saraf saka sel otak menyang prentah sing tepat lan bisa dingerteni kanggo mekanisme buatan?
Pitakonan implementasine umum iki diterusake kanthi jumlah sing spesifik. Contone, elektroda sing dilebokake ing otak manungsa kanthi cepet dadi overgrown karo lapisan sel glial. Sèl-sèl iki minangka jinis proteksi kanggo lingkungan saraf kita, sing ndadekake angel komunikasi karo elektroda sing ditanem. Sèl glial nyoba mblokir kabeh sing dianggep utawa dianggep minangka benda asing. Saiki, pangembangan antifouling lan mikroelektroda sing ora mbebayani isih dadi masalah utama tanpa solusi pungkasan. Eksperimen ing arah iki ditindakake. Elektroda digawe saka nanotube, elektroda karo lapisan khusus diusulake, bisa ngganti impuls listrik kanthi sinyal cahya (dites ing kewan), nanging isih awal banget kanggo ngumumake solusi lengkap kanggo masalah kasebut.
Sumber informasi:
http://vpk-news.ru/articles/19099
http://www.gazeta.ru/science/2013/11/08_a_5740649.shtml
http://www.vesti.ru/doc.html?id=1125606
http://www.nanonewsnet.ru/news/2013/reks-pervyi-v-mire-bionicheskii-chelovek