Bugün dünyada James Cameron'ın beğeni toplayan filmi "Avatar"ın olaylarını tersine çevirebilecek araştırmaların sayısı her geçen gün artıyor ve somut sonuçlar veriyor. Bu tür çalışmalara somut sonuçlar eşlik ediyor; sadece hayalperestler ve bilim kurgu yazarları onlar hakkında değil, aynı zamanda Rus olanlar da dahil olmak üzere önde gelen bilim adamları ve liderler hakkında konuşuyor. Örneğin, Dmitry Rogozin çok uzun zaman önce, röportajlarından birinde gazetecilere, Rusya İleri Araştırmalar Vakfı tarafından yürütülen projeler arasında bir avatar yaratma çalışmaları olduğunu söyledi.
Bugün, bir avatar bir dizi bileşen olarak anlaşılmaktadır - bir makinenin (yürütme mekanizması) ve bir nöro-arayüz temelinde inşa edilmiş bir insan beyninin bir tür sembiyozu. Bu tür teknolojilerin eksiksiz uygulanması halinde kişi, düşünceleri yardımıyla hem ayrı bir aktüatörü hem de tüm makineyi uzaktan kontrol edebilecektir. Avatar, uzaktan bir tür tam teşekküllü "Ben" dir. Robot-avatar çevresinde olup biten her şey, operatöre, kendisini aktüatörün kendisiyle aynı yerdeymiş gibi hissedecek bir güvenle tam olarak iletilmelidir. Bu, Sovyet ay gezicileri günlerinden beri mevcut olan bir robotun uzaktan normal kontrolünden çok daha zordur.
Toplamda, son yarım yüzyılda biriken bilimsel ve teknik başarılar, insan vücudunun işlevlerinin %60-70'inin değiştirilmesini şimdiden mümkün kılıyor. Şu anda, sadece bize fantezilerden uzaklaşma ve bir avatarın gerçek tasarımına geçme fırsatını tam olarak neyin vereceğini analiz etmek için kalıyor, çünkü gerçekten bir önkoşul var. Tüm insanlığın başarısı, bugün sadece programlanmış görevleri çözme becerisini değil, aynı zamanda bağımsız olarak karar verme, durumu değerlendirme yeteneğini kazanan çok sayıda robotun geliştirilmesidir. Modern robotik sistemlerin bilişsel yetenekleri, insan yeteneklerine daha da yaklaşıyor.
Modern büyük şirketler de bu tür çalışmaların beklentilerini hissetmiştir. Örneğin, Google, yalnızca 2013 yılında, yalnızca altı ayda dünya çapında 8 robotik şirketi satın aldı. İnternet devinin satın alımları arasında tanınmış şirket Boston Dynamics ve Japon Şaftı yer alıyor. Buna ek olarak, Google'ın biyomühendislikle ilgisi vardır ve Google, 2013'te bir biyoteknoloji şirketi olan Calico olan California Life Company'yi kurdu.
ilk kırlangıçlar
Nörofizikçiler, avatarı gerçeğe yaklaştırmak için önemli bir adım attılar. Maymunlara iki sanal eli kullanmayı öğretmeyi başardılar, onları yalnızca düşünce yardımıyla kontrol ettiler. Bu, beyin-bilgisayar arayüzünün geliştirilmesinde önemli bir adımdır. Şimdiye kadar, maymunlar bir bilgisayar ekranında sanal elleri kontrol ediyor, onların yardımıyla gerçek bir muamele yapamazsınız. Ancak bu sanal elleri beyin yardımıyla kontrol ederek ve monitör ekranında onların yardımıyla sorunları çözerek maymunlar bir ödül alırlar. Sanal eller maymun avatarıdır.
Bu deneyler bugün Duke Üniversitesi Tıp Merkezi'ndeki nörofizyolog Miguel Nicolelis'in laboratuvarında yürütülüyor. Deney iki maymunu içeriyor - bir erkek ve bir dişi. Bilim adamları, her birinin beynine, beyin nöronlarının elektriksel aktivitesini kaydetmekle meşgul olan rekor sayıda mikro elektrot yerleştirdiler. Kadının beynine 768, erkeğin 384'ü elektrot yerleştirildi, yakın zamana kadar dünyadaki hiçbir nörofizyolog tarafından yapılamadı.
Mikroelektrotlar, maymunun serebral korteksinin farklı bölgelerine yerleştirilmiş özel panolarda bulunur. Bu mikroelektrotların her biri, çevredeki nöronlardan gelen elektriksel uyarıları kaydeder. Sonuç olarak, bilim adamları her maymunda 500'den fazla nöronun aktivitesini kaydetmeyi başarıyorlar. Aynı zamanda, maymunlara çeşitli şekillerde nesneleri manipüle edebilen bir avatar gösterildi. Sonra bir joystick ile nasıl çalıştırılacağını öğrenmeye başladılar.
Bu kontrol sırasında bilim adamları, beyinlerindeki nöronların aktivitesini kaydediyor, elde edilen verilere dayalı bir model oluşturuyor ve bu, belirli nöronların aktivitesini belirli el hareketleriyle ilişkilendirmeyi mümkün kılıyor. Aynı zamanda, yakın zamana kadar, bu tür deneylerin tümü tek elle gerçekleştirildi. Beyin aktivitesinin yardımıyla iki elle kontrole geçiş, gelişimde ileriye doğru atılmış temel bir adımdır.
Geliştirilen model, tek bir düşüncenin yardımıyla sanal eller-avatarları kontrol etmeye izin veren bir “beyin-bilgisayar” arayüzünün yaratılmasının temeli oldu. Bu, maymunun elini sola veya sağa hareket ettirme arzusuna beyindeki anahtar nöronların aktivitesi eşlik ederken, geliştirilen arayüz bu aktivitenin sanal elin istenen hareketine dönüştürülmesiyle meşgul olduğu anlamına geliyor. Nöronların aktivitesinin kodunu çözmek için uzmanlar, tek elle gerçekleştirilen önceki çalışmalar çerçevesinde zaten oluşturdukları bir algoritmayı kullandılar.
Joystick'in maymunlardan alındığı anda, sürekli eğitim yardımıyla, ekrandaki sanal elleri özel hedeflere yönlendirmeyi, bir süre hedeflerde tutmayı düşünceleri yardımıyla öğrendiler. Hedef olarak çeşitli geometrik şekiller kullanıldı. Maymunlar görevle başa çıktıysa, bunun için bir tedavi aldılar. Bilim adamları makakları çeşitli şekillerde eğittiler. İlk başta, maymunların elleri serbestti ve sanal el ile aynı hareketleri yaparak kendilerine yardım etmek için kullanabilirlerdi. Ancak ikinci aşamada, maymunların elleri sandalyeye sıkıca bağlandı ve sanal gerçekliği kontrol etmek için sadece beyinleri kaldı.
Bir başka ilginç gelişme, Singapur Ulusal Üniversitesi'nde (NSU) bir ekip tarafından oluşturulan yapay süper güçlü elastik kastır. Bu teknolojinin ana geliştiricisi Adriana Koch'a göre asıl amaç, doğal örnekleri aşan kas dokusu oluşturmak. Ona göre, yapay kaslarının yapıldığı malzemeler, gerçek insan dokularının aktivitesini taklit ediyor ve gelen bir elektriksel darbeye anında tepki verebiliyor. Bu kasın kendi ağırlığının 80 katını kaldırabildiği söyleniyor. Yakın gelecekte, 3-5 yıl içinde uzmanlar, bu kası, görünüşte gerçek bir insan kolundan neredeyse ayırt edilemeyecek, ancak aynı zamanda ondan 10 kat daha güçlü olacak bir robot kol ile birleştirmeyi umuyorlar.
Bu teknolojinin başka avantajları da var. Yapay kasların kasılmaları ve hareketleri, mekanik enerjiden elektrik enerjisine dönüştürülebilen bir enerji "yan ürünü" üretebilir. Yapay kasta kullanılan malzemelerin doğal özelliklerinden dolayı oldukça büyük miktarda enerji tutabilecektir. Bu sayede, bu tür kasları alan bir robot, enerjisel olarak özerk ve bağımsız hale gelebilir. Yeniden şarj etmek bir dakikadan fazla sürmez.
Yapay göz oluşturma teknolojileri de yaygın olarak geliştirilmektedir. Bilim adamları çeşitli retina protezleri oluşturmak için çalışıyorlar. İşitme protezlerinin geliştirilmesinde daha da fazla ilerleme kaydedilmiştir. Amerika Birleşik Devletleri'nde birkaç yıldır, hastalar işitsel sinirlere bağlı bir mikrobilgisayar, bir mikrofon ve elektrotlar sistemi kuruyorlar. 200.000'den fazla hasta zaten böyle bir sistem kurdu, bu da bunların artık bilim adamlarının izole deneyleri değil, günlük klinik uygulamalar olduğunu gösteriyor.
İnsan vücudunun fonksiyonlarının %60-70'ini yapay implantlarla değiştirebileceğimiz iddiasını gösteren modern bilim adamlarının yaratılışının tacı, dünyanın ilk biorobot "Rex"iydi. Böyle biyonik bir insanda, gözlerden kalbe kadar tüm yerleşik organlar yapaydır. Hepsi, halihazırda gerçek hastalara kurulmakta olan veya bir dizi testten geçenlerdendir. Mevcut protez seti sayesinde, "Rex" duyar, görür, yürüyebilir ve işlev görebilir, basit bir yapay zekaya sahip olduğu için basit bir konuşmayı bile sürdürebilir.
Aynı zamanda, biyonik bir kişinin midesi, akciğerleri ve mesanesi yeterli değildir. Ancak tüm bu yapay organlar henüz icat edilmedi ve yapay bir beynin gelişimi hala çok uzakta. Aynı zamanda, Rex'in geliştiricileri, yakın gelecekte herhangi bir implantın insanlara sunulacağına inanıyor. Ayrıca bilim adamları, bir gün sağlıklı insanların bunları kullanacağına ve iç organları eskidikçe değiştireceğine inanıyorlar ve bu zaten ölümsüzlüğe giden doğrudan bir yol.
Avatar teknolojisinin sorunları
2013 yılında New York'ta "Küresel Gelecek" başlıklı düzenli bir uluslararası konferans düzenlendi. Bu konferansta, gelenek gereği, büyük ölçekli "Avatar" projesinin teknik temelinin sonuçları özetleniyor. Bu projenin başkanı Rus girişimci Dmitry Itskov, dünyanın her yerinden yatırımcıları cezbetmekle meşgul. Itskov'a göre, yakın gelecekte, bir takım işlevsel nitelikleri açısından orijinalinden farklı olmayacak ve zamanla onu bile geçebilecek yapay bir vücut yaratılabilir. Ayrıca sınırsız bir yaşam süresi sağlayabilen, insanlara ölümsüzlük kazandıran bu yapay bedene kişinin kişiliğini aktaracak bir teknoloji oluşturma çalışmaları da devam etmektedir. Bu programın ilk aşamasının uygulama tarihi bile - 2045 olarak adlandırıldı.
Şimdiden Avatar projesi, insan uygarlığı tarihindeki en büyük başarılarla karşılaştırılıyor. Örneğin, atom bombası, uzay uçuşu, aya iniş yapma projesi gibi. Şu anda, bu programın pratikte iki unsuru mevcuttur - yürütme mekanizmaları ve insan beyni. Aralarında tam teşekküllü, işleyen bir biyomekanik simbiyoz yaratılmasının önündeki ana engel, nöro-arayüzdür - yani, doğrudan ve geri bildirim sistemi.
Böyle bir bağlantı geliştirirken, çok sayıda soru ortaya çıkar. İşte bunlardan sadece biri: İnsan beyninin motor korteksindeki milyarlarca hücreden hangisine, örneğin protez bir bacağı kontrol etmek için elektrotlar getirmek en iyisidir? Gerekli hücreler nasıl bulunur, çeşitli parazitlerden korunur, gerekli doğruluğu sağlar, beyin hücrelerinin sinir uyarılarının sırasını yapay mekanizma için kesin ve anlaşılır komutlara nasıl çevirir?
Bu genel uygulama sorularının ardından, çok sayıda özel soru da ortaya çıkıyor. Örneğin, insan beynine yerleştirilen elektrotlar, hızla bir glial hücre tabakasıyla aşırı büyür. Bu hücreler, implante elektrotlarla iletişim kurmayı zorlaştıran nöro-çevremiz için bir tür korumadır. Gliyal hücreler, yabancı cisim olarak algıladıkları veya algıladıkları her şeyi engellemeye çalışırlar. Şu anda, zehirli boya ve aynı zamanda zararsız mikroelektrotların geliştirilmesi, nihai bir çözüm olmaksızın hala ciddi bir sorundur. Bu yönde deneyler devam etmektedir. Nanotüplerden yapılmış elektrotlar, özel kaplamalı elektrotlar sunuyoruz, elektriksel darbeleri ışık sinyalleriyle değiştirmek mümkündür (hayvanlar üzerinde test edilmiştir), ancak soruna tam bir çözüm beyan etmek için henüz çok erken.