จำนวนการวิจัยที่ดำเนินการในโลกทุกวันนี้ ซึ่งสามารถพลิกเหตุการณ์ในภาพยนตร์ที่ได้รับการยกย่องอย่าง "อวาตาร์" ของเจมส์ คาเมรอน เพิ่มขึ้นทุกวันและให้ผลลัพธ์ที่เป็นรูปธรรม การศึกษาดังกล่าวมาพร้อมกับผลลัพธ์ที่เป็นรูปธรรม ไม่เพียง แต่นักฝันและนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์พูดถึงพวกเขาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงนักวิทยาศาสตร์และผู้นำที่โดดเด่นรวมถึงชาวรัสเซียด้วย ตัวอย่างเช่น Dmitry Rogozin เมื่อไม่นานมานี้ หนึ่งในการสัมภาษณ์ของเขาบอกกับนักข่าวว่าโครงการต่างๆ ที่ดำเนินการโดย Russian Foundation for Advanced Study ยังมีงานในการสร้างอวาตาร์อีกด้วย
วันนี้อวาตาร์เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นชุดของส่วนประกอบ - ชนิดของ symbiosis ของเครื่อง (กลไกการบริหาร) และสมองของมนุษย์ซึ่งสร้างขึ้นบนพื้นฐานของส่วนต่อประสานประสาท หากมีการใช้เทคโนโลยีดังกล่าวอย่างเต็มรูปแบบ บุคคลจะสามารถควบคุมทั้งตัวกระตุ้นที่แยกจากกันและเครื่องจักรทั้งหมดจากระยะไกลด้วยความช่วยเหลือจากความคิดของเขา อวตารเป็น "ฉัน" ที่เต็มเปี่ยมในระยะไกล ทุกสิ่งทุกอย่างที่เกิดขึ้นรอบ ๆ หุ่นยนต์อวาตาร์จะต้องถูกส่งไปยังผู้ปฏิบัติงานอย่างเต็มที่ด้วยความมั่นใจในระดับที่เขารู้สึกว่าตัวเองอยู่ในที่เดียวกับตัวกระตุ้นเอง การดำเนินการนี้ยากกว่าการควบคุมปกติของหุ่นยนต์ในระยะไกล ซึ่งมีให้ใช้งานมาตั้งแต่สมัยของยานสำรวจดวงจันทร์ของสหภาพโซเวียต
ความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคที่สั่งสมมาตลอดครึ่งศตวรรษที่ผ่านมาทำให้สามารถเปลี่ยนการทำงานของร่างกายมนุษย์ได้ 60-70% ในปัจจุบัน ยังคงเป็นเพียงการวิเคราะห์ว่าสิ่งใดจะให้โอกาสเราในการหลีกหนีจากความเพ้อฝันและไปสู่การออกแบบอวาตาร์ที่แท้จริง เนื่องจากมีข้อกำหนดเบื้องต้นจริงๆ ความสำเร็จของมนุษยชาติทั้งหมดคือการพัฒนาหุ่นยนต์จำนวนมาก ซึ่งปัจจุบันได้รับความสามารถไม่เพียงแต่ในการแก้ปัญหาตามโปรแกรมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการตัดสินใจ ประเมินสถานการณ์อย่างอิสระด้วย ความสามารถทางปัญญาของระบบหุ่นยนต์สมัยใหม่กำลังเข้าใกล้ความสามารถของมนุษย์มากขึ้นเรื่อยๆ
บริษัทขนาดใหญ่สมัยใหม่ก็รู้สึกถึงโอกาสของงานประเภทนี้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น Google เข้าซื้อกิจการบริษัทหุ่นยนต์ 8 แห่งทั่วโลกในปี 2013 เพียงปีเดียวในเวลาเพียงหกเดือน ในบรรดาการซื้ออินเทอร์เน็ตยักษ์ใหญ่คือบริษัทชื่อดังอย่าง Boston Dynamics และ Japanese Shaft นอกจากนี้ Google ยังมีความสนใจในด้านวิศวกรรมชีวภาพ และในปี 2013 Google ได้ก่อตั้งบริษัท California Life Company ซึ่งเป็นบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพ Calico
นกนางแอ่นตัวแรก
นักประสาทวิทยาได้ดำเนินการขั้นตอนสำคัญในการนำอวาตาร์เข้ามาใกล้ความเป็นจริงมากขึ้น พวกเขาสามารถสอนลิงให้ใช้สองมือเสมือน ควบคุมพวกมันด้วยความช่วยเหลือจากความคิดเท่านั้น นี่เป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ จนถึงตอนนี้ ลิงควบคุมมือเสมือนบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ คุณไม่สามารถรับของจริงด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา อย่างไรก็ตาม ด้วยการควบคุมมือเสมือนเหล่านี้ด้วยความช่วยเหลือของสมองและการแก้ปัญหาด้วยความช่วยเหลือบนหน้าจอมอนิเตอร์ ลิงจะได้รับรางวัล มือเสมือนเป็นอวตารของลิง
การทดลองเหล่านี้กำลังดำเนินการในห้องปฏิบัติการของนักประสาทวิทยา Miguel Nicolelis ที่ศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัย Duke การทดลองนี้เกี่ยวข้องกับลิงสองตัว - ตัวผู้และตัวเมียนักวิทยาศาสตร์ได้ฝังไมโครอิเล็กโทรดจำนวนหนึ่งไว้ในสมองของพวกมัน ซึ่งมีส่วนร่วมในการบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าของเซลล์ประสาทในสมอง อิเล็กโทรด 768 ตัวถูกฝังเข้าไปในสมองของเพศหญิง 384 ตัวของผู้ชาย จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ นักประสาทวิทยาคนใดในโลกไม่สามารถทำได้
ไมโครอิเล็กโทรดตั้งอยู่บนแผงพิเศษซึ่งอยู่ในส่วนต่างๆ ของเปลือกสมองของลิง ไมโครอิเล็กโทรดแต่ละตัวเหล่านี้บันทึกแรงกระตุ้นไฟฟ้าจากเซลล์ประสาทโดยรอบ เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์สามารถบันทึกกิจกรรมของเซลล์ประสาทได้มากกว่า 500 เซลล์ในลิงแต่ละตัว ในเวลาเดียวกัน ลิงก็ได้แสดงอวาตาร์ที่สามารถจัดการกับวัตถุที่มีรูปร่างต่างๆ ได้ จากนั้นพวกเขาก็เริ่มเรียนรู้วิธีใช้งานด้วยจอยสติ๊ก
ในช่วงเวลาของการควบคุมนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้บันทึกกิจกรรมของเซลล์ประสาทในสมองของพวกเขา โดยสร้างแบบจำลองตามข้อมูลที่ได้รับ ซึ่งทำให้สามารถเชื่อมโยงกิจกรรมของเซลล์ประสาทบางชนิดกับการเคลื่อนไหวของมือบางอย่างได้ ในเวลาเดียวกัน จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ การทดลองดังกล่าวทั้งหมดได้ดำเนินการด้วยมือเพียงข้างเดียว การเปลี่ยนไปใช้การควบคุมแบบสองมือด้วยความช่วยเหลือของการทำงานของสมองเป็นขั้นตอนพื้นฐานในการพัฒนา
โมเดลที่พัฒนาแล้วกลายเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างอินเทอร์เฟซ "คอมพิวเตอร์สมอง" ซึ่งช่วยให้สามารถเปลี่ยนไปใช้การควบคุมอวาตาร์เสมือนด้วยมือได้โดยใช้ความคิดเดียว ซึ่งหมายความว่าความปรารถนาของลิงที่จะขยับมือไปทางซ้ายหรือทางขวานั้นมาพร้อมกับกิจกรรมของเซลล์ประสาทที่สำคัญในสมองในขณะที่ส่วนต่อประสานที่พัฒนาขึ้นนั้นมีส่วนร่วมในการเปลี่ยนกิจกรรมนี้เป็นการเคลื่อนไหวที่ต้องการของมือเสมือน ในการถอดรหัสกิจกรรมของเซลล์ประสาท ผู้เชี่ยวชาญใช้อัลกอริธึมที่พวกเขาสร้างขึ้นแล้วในกรอบของการศึกษาก่อนหน้านี้ ซึ่งดำเนินการด้วยมือเดียว
ในขณะที่จอยสติกถูกพรากไปจากลิง ด้วยความช่วยเหลือจากการฝึกอย่างต่อเนื่อง พวกเขาเรียนรู้ด้วยความช่วยเหลือจากความคิดที่จะนำมือเสมือนจริงบนหน้าจอไปยังเป้าหมายพิเศษ โดยจับพวกมันไว้ที่เป้าหมายเป็นระยะเวลาหนึ่ง ใช้รูปทรงเรขาคณิตต่างๆเป็นเป้าหมาย ถ้าลิงรับมือกับงานนี้ได้ พวกเขาก็จะได้รับการปฏิบัติสำหรับสิ่งนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ฝึกลิงกังในหลายวิธี ในตอนแรก มือของลิงนั้นว่างและพวกมันก็สามารถใช้มือช่วยตัวเองได้เหมือนเช่นเคย โดยทำการเคลื่อนไหวแบบเดียวกับมือเสมือน อย่างไรก็ตาม ในขั้นตอนที่สอง มือของลิงยึดติดกับเก้าอี้อย่างแน่นหนา เหลือเพียงสมองของพวกมันเท่านั้นที่จะควบคุมความเป็นจริงเสมือน
การพัฒนาที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งคือกล้ามเนื้อยืดหยุ่นพิเศษที่มีความแข็งแรงสูงซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยทีมงานที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ (NSU) Adriana Koch ผู้พัฒนาเทคโนโลยีหลักกล่าวว่าเป้าหมายหลักคือการสร้างเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อที่เกินตัวอย่างธรรมชาติ ตามที่เธอกล่าว วัสดุที่ใช้สร้างกล้ามเนื้อเทียมเลียนแบบกิจกรรมของเนื้อเยื่อจริงของมนุษย์ และสามารถตอบสนองต่อแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่เข้ามาได้ทันที กล้ามเนื้อนี้กล่าวกันว่าสามารถยกได้ 80 เท่าของน้ำหนักตัวมันเอง ในอนาคตอันใกล้ ในอีก 3-5 ปีข้างหน้า ผู้เชี่ยวชาญคาดว่าจะรวมกล้ามเนื้อนี้เข้ากับแขนหุ่นยนต์ ซึ่งในรูปลักษณ์ภายนอกแทบจะแยกไม่ออกจากแขนมนุษย์จริง ๆ แต่ในขณะเดียวกันก็แข็งแกร่งกว่าแขนมนุษย์ถึง 10 เท่า
เทคโนโลยีนี้มีข้อดีอื่น ๆ เช่นกัน การหดตัวและการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อเทียมสามารถสร้าง "ผลพลอยได้" ของพลังงานที่สามารถแปลงจากพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ เนื่องจากคุณสมบัติทางธรรมชาติของวัสดุที่ใช้ในกล้ามเนื้อเทียมจึงสามารถเก็บพลังงานไว้ได้ค่อนข้างมาก ด้วยเหตุนี้หุ่นยนต์ที่ได้รับกล้ามเนื้อดังกล่าวจึงสามารถเป็นอิสระและเป็นอิสระได้อย่างกระฉับกระเฉง การชาร์จจะใช้เวลาไม่เกินหนึ่งนาที
เทคโนโลยีสำหรับการสร้างตาเทียมยังได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางนักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเพื่อสร้างเทียมเรตินอลต่างๆ มีความก้าวหน้ามากขึ้นในการพัฒนาเครื่องช่วยฟัง เป็นเวลาหลายปีในสหรัฐอเมริกา ผู้ป่วยได้ติดตั้งระบบไมโครคอมพิวเตอร์ ไมโครโฟน และอิเล็กโทรดที่เชื่อมต่อกับเส้นประสาทการได้ยิน ผู้ป่วยมากกว่า 200,000 รายได้รับการติดตั้งระบบดังกล่าวแล้ว ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสิ่งเหล่านี้ไม่ใช่การทดลองแยกของนักวิทยาศาสตร์อีกต่อไป แต่เป็นการปฏิบัติทางคลินิกในชีวิตประจำวัน
มงกุฎแห่งการสร้างสรรค์ของนักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการยืนยันว่าเราสามารถแทนที่การทำงานของร่างกายมนุษย์ได้ 60-70% ด้วยการปลูกถ่ายเทียมเป็นไบโอโรบอทตัวแรกของโลก "เร็กซ์" ในบุคคลที่มีไบโอนิคเช่นนี้ อวัยวะที่สร้างขึ้นทั้งหมด ตั้งแต่ดวงตาจนถึงหัวใจ ล้วนเป็นอวัยวะเทียม ทั้งหมดมาจากอุปกรณ์ที่ติดตั้งกับผู้ป่วยจริงหรืออยู่ระหว่างการทดสอบหลายชุด ต้องขอบคุณชุดขาเทียมที่มีอยู่ ทำให้ "เร็กซ์" ได้ยิน มองเห็น เดินและทำงานได้ มันสามารถรักษาบทสนทนาง่ายๆ ไว้ได้ เนื่องจากมีปัญญาประดิษฐ์อย่างง่าย
ในขณะเดียวกัน คนไบโอนิคก็มีกระเพาะอาหาร ปอด และกระเพาะปัสสาวะไม่เพียงพอ อย่างไรก็ตาม อวัยวะเทียมเหล่านี้ยังไม่ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้น และการพัฒนาของสมองเทียมก็ยังห่างไกลจากความเป็นจริง ในเวลาเดียวกัน นักพัฒนาของ Rex เชื่อว่าในอนาคตอันใกล้ รากฟันเทียมใด ๆ จะพร้อมใช้งานสำหรับผู้คน นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสักวันหนึ่งคนที่มีสุขภาพดีจะใช้พวกมัน ซึ่งจะมาแทนที่อวัยวะภายในเมื่อเสื่อมสภาพ และนี่เป็นเส้นทางตรงสู่ความเป็นอมตะอยู่แล้ว
ปัญหาของเทคโนโลยีอวาตาร์
ในปี พ.ศ. 2556 ได้มีการจัดการประชุมระดับนานาชาติเรื่อง "Global Future" ขึ้นในนิวยอร์ก ในการประชุมนี้ ตามธรรมเนียมแล้ว ผลลัพธ์ของพื้นฐานทางเทคนิคสำหรับโครงการขนาดใหญ่ "Avatar" จะถูกสรุปไว้ หัวหน้าโครงการนี้คือ Dmitry Itskov ผู้ประกอบการชาวรัสเซีย มีส่วนร่วมในการดึงดูดนักลงทุนจากทั่วทุกมุมโลก จากข้อมูลของ Itskov ในอนาคตอันใกล้อาจมีการสร้างร่างกายเทียมขึ้นซึ่งในแง่ของคุณสมบัติการทำงานจำนวนหนึ่งจะไม่แตกต่างจากของเดิมและเมื่อเวลาผ่านไปจะสามารถเอาชนะได้ นอกจากนี้ งานกำลังดำเนินการสร้างเทคโนโลยีสำหรับถ่ายทอดบุคลิกภาพของบุคคลเข้าสู่ร่างกายเทียมนี้ ซึ่งสามารถให้ช่วงชีวิตไม่จำกัด ให้คนอมตะ แม้แต่วันที่ดำเนินการตามขั้นตอนแรกของโปรแกรมนี้ก็มีชื่อ - 2045
ตอนนี้โครงการ Avatar กำลังถูกเปรียบเทียบกับความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ของอารยธรรมมนุษย์ เช่น โครงการสร้างระเบิดปรมาณู บินในอวกาศ ลงจอดบนดวงจันทร์ ในปัจจุบัน มีองค์ประกอบของโปรแกรมนี้อยู่ 2 อย่าง คือ กลไกการบริหารและสมองของมนุษย์ อุปสรรคหลักในการสร้าง symbiosis ทางชีวกลศาสตร์ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ระหว่างพวกเขาคือ neurointerface - นั่นคือระบบโดยตรงและข้อเสนอแนะ
เมื่อพัฒนาการเชื่อมต่อดังกล่าวจะมีคำถามจำนวนมากเกิดขึ้น นี่เป็นเพียงหนึ่งในนั้น: เซลล์ใดในพันล้านเซลล์ในเยื่อหุ้มสมองสั่งการของสมองมนุษย์ที่ดีที่สุดที่จะนำอิเล็กโทรดมาควบคุม เช่น ขาเทียม จะค้นหาเซลล์ที่จำเป็นได้อย่างไร ป้องกันการรบกวนต่าง ๆ ให้มั่นใจถึงความแม่นยำที่ต้องการ แปลลำดับของแรงกระตุ้นเส้นประสาทของเซลล์สมองให้เป็นคำสั่งที่แม่นยำและเข้าใจได้สำหรับกลไกประดิษฐ์
หลังจากคำถามการใช้งานทั่วไปเหล่านี้ คำถามส่วนตัวจำนวนมากก็ปรากฏขึ้นเช่นกัน ตัวอย่างเช่น อิเล็กโทรดที่สอดเข้าไปในสมองของมนุษย์จะปกคลุมอย่างรวดเร็วด้วยชั้นของเซลล์เกลีย เซลล์เหล่านี้เป็นชนิดของการป้องกันสำหรับสภาพแวดล้อมทางประสาทของเรา ซึ่งทำให้ยากต่อการสื่อสารกับอิเล็กโทรดที่ฝังไว้ เซลล์ Glial พยายามปิดกั้นสิ่งที่พวกเขารับรู้หรือรับรู้ว่าเป็นวัตถุแปลกปลอมในปัจจุบัน การพัฒนาสารกันเพรียงและไมโครอิเล็กโทรดที่ไม่เป็นอันตรายในขณะเดียวกัน ยังคงเป็นปัญหาร้ายแรงที่ไม่มีวิธีแก้ปัญหาขั้นสุดท้าย การทดลองในทิศทางนี้กำลังดำเนินอยู่ เรานำเสนออิเล็กโทรดที่ทำจากท่อนาโน อิเล็กโทรดที่มีการเคลือบพิเศษ เป็นไปได้ที่จะแทนที่แรงกระตุ้นไฟฟ้าด้วยสัญญาณแสง (ทดสอบกับสัตว์) แต่ยังเร็วเกินไปที่จะประกาศแนวทางแก้ไขปัญหาทั้งหมด