внезапно
Когнитивные технологии: будущее, которого мы не ожидали
Мы все ждем визита инопланетян, а между тем в наш мир уже проникли устройства, настроенные на диалог с человеком, внимательно следящие за нами и изучающие нас.
Техника не только мельчает, но и умнеет - вслед за нанотехнологиями в жизнь входят когнитивные технологии. Разница в том, что о нанотехнологиях все слышали, но мало кто видел, а когнитивные технологии все видели, но о них мало кто слышал. Незаметно они занимают ключевые позиции в мире хай-тека, обеспечивая людям симбиоз с обитающими в их в домах и карманах электронными существами.
Cogito значит «познавать». Когнитивная наука изучает процесс познания - как мы воспринимаем мир, как мыслим, на что обращаем внимание. На основе её открытий конструируются когнитивные технологии - устройства, учитывающие наше состояние, внимательные к нашему вниманию и даже следящие за работой нашего мозга.
Когнитивные интерфейсы и виртуальная реальность
Первые графические оболочки у программ появились в 80-е и всего за несколько лет оккупировали мозги прогрессивной части человечества. Графический интерфейс произвел революцию, сделавшую компьютер важнейшим дополнением к человеческому мозгу, потому что мир на экране компьютера стал похож на предметный мир, на работу с которым настроен наш мозг.
Но в его нынешнем виде графический интерфейс морально устарел и никаким сенсорным экраном положение не спасти. Дело в том, что он не учитывает индивидуальность пользователя, наше состояние, интересы и цели - он не способен настраиваться на нас и поддерживать диалог, как положено любому нормальному роботу из кино.
Альтернативы имеются, - например, экспериментальный интерфейс, который разрабатывает культовый гейм-дизайнер Питер Мулине. Вместо рабочего стола - живущий на лоне виртуальной природы мальчик Мило, узнающий пользователя, способный определить его настроение по выражению лица, понимающий речь и готовый выполнить любую команду или просто поговорить о жизни (у него в виртуальном мире тоже какая-то своя жизнь со своими событиями).
Click to viewИнтерфейсы ближайшего будущего смогут воспринимать не только словесные, но и мысленные команды. Сегодня такие интерфейсы позволяют взаимодействовать с компьютером и общаться по сети парализованным людям, способным двигать только глазами. Для беспроводного управления компьютером и другими устройствами достаточно камеры, следящей за направлением взора.
И конечно же, в ближайшем будущем интерфейс, как это ни банально звучит, станет трехмерным. Почему, кстати, до сих пор не стал? У ученых-когнитивистов есть неожиданный ответ: работать с трехмерными дисплеями очень сложно для нашего мозга, быстро возникает морская болезнь (её теперь называют «болезнь тренажеров») и сильный психологический дискомфорт. Виртуальная реальность - когнитивная технология, основанная на использовании зрительных иллюзий, на обмане наших чувств. Но при выходе в третье измерение нам удается обмануть только часть механизмов зрительного восприятия, возникает их рассогласование, конфликт мозговых программ, и пользователь зависает. У вас голова после «Аватара» не болела? С нынешними 3D технологиями мы будем не отдыхать, а уставать в трехмерных «домашних кинотератрах», которые вот-вот начнут завоевание рынка - здесь не хватает когнитивного решения.
Венчает картину светлого будущего интерфейс по взаимодействию с собственным мозгом, позволяющий, среди прочего, ослаблять и усиливать желания и эмоции. Нас ждет соблазн, по сравнению с которым любые наркотики кажутся детской игрушкой! Как бы не превратиться в ту легендарную крысу, первую в мире обладательницу пульта управления мозгом, которая все жала и жала на педаль, стимулирующую её центр удовольствия, пока не умерла от истощения. И все же люди должны принять этот вызов, чтобы двигаться дальше.
Нейроэкономика и нейрополитика.
На базе обработки обычного изображения с веб-камеры уже сегодня можно осуществлять анализ эмоций человека. Например, политик выступает, а система регистрирует и анализирует его мимику, и сообщает нам, врет ли говорящий или просто лукавит и каковы его реальные чувства по поводу сказанного.
«Мы применили эту систему к лицу Моны Лизы, - рассказывает профессор Борис Величковский, директор Института когнитивных исследований, - и поняли, в чём странность выражения её лица - на 83% она счастлива, но на 8% испытывает отвращение, а на 6% - страх. Причём Леонардо закодировал эти эмоции в разных частях изображения. Если вы оглядываете её лицо бегло и не смотрите в область рта, то увидите только положительные эмоции, а если внимательно посмотрите в область рта, то ничего положительного там не увидите. Так называемая «улыбка» Моны Лизы - явное выражение отрицательных эмоций».
Дальше - больше: умные вещи научатся заглядывать к нам прямо в мозг. Вот типичный эксперимент из бурно развивающейся области нейромаркетинга: испытуемому показывают рекламные ролики, а в это время его мозг сканируется аппаратурой магнитно-резонансной томографии (fMRI). Реакцию испытуемого на ролики в целом или на отдельные объекты и сцены оценивают по особой окраске областей мозга, свидетельствующей об их повышенной или пониженной активности. Экспериментаторов совершенно не интересует, нравится испытуемому реклама или нет, важно как реагирует мозг. По заверениям нейромаркетологов, технология позволяет конструировать рекламные ролики таким образом, чтобы они вызывали максимально положительную реакцию людей и как можно прочнее впечатывались им в подсознание.
Вот, например, исследование когнитивистов Боннского университета, под названием «Чего хотят мужчины?». Испытуемым показывались три группы автомобилей - спортивные, типа Феррари, автомобили среднего класса и эконом класса. Оказывается, на разные автомобили реагируют разные структуры мозга. Структуры, связанные со спонтанными эмоциями резко активизировались у всех испытуемых мужчин, когда им показывали спортивные автомобили, а два остальных класса машин, наоборот, вызывали их торможение. За то на автомобили попроще реагировали структуры, связанные с сознательным контролем за поведением, «разумным выбором». Интересно, какие структуры мозга у нас реагируют на продукцию отечественного автопрома…
Пока, впрочем, fMRI - очень дорогой метод, и прибор крайне громоздкий, но вспомните, как выглядели и сколько стоили компьютеры еще несколько десятилетий назад. Методы наблюдения активности мозга тоже стремительно развиваются и через 10 лет аналоги fMRI можно будет использовать в быту.
Время НБИК
В 2006 году Национальный научный фонд, под эгидой которого ведётся львиная доля научных исследований в США, совместно с министерством торговли США выпустил отчёт, прогнозирующий развитие науки на 50 лет. Отчёт был назван НБИК (NBIC) - это аббревиатура из первых букв названий четырёх мегатехнологий, определяющих наше ближайшее будущее: нанотехнологий, биотехнологий, информационных технологий и когнитивных технологий. Революция информационных технологий началась еще в 60-е, бурный прогресс биотехнологий развернулся в 90-е годы, в нулевые нам все уши прожужжали про нанотехнологии, а последней из этих революционных технологий начинают стремительно развиваться когнитивные технологии. Уже сегодня когнитивные технологии - это не просто сфера исследований, а целая промышленность, многомиллиардные бюджеты очень крупных фирм.
Эти четыре великие ветви технологий, определяющие лицо будущего, не могут эволюционировать по отдельности, они необходимы друг другу. Например, из-за взрывного развития информационных технологий любой человек получил мгновенный доступ к большей части знаний, накопленных человечеством. Представьте аналог пиратского диска с надписью, «Фильмы», на котором собраны все существующие фильмы, или «Музыка», со всеми когда-либо записанными человечеством произведениями. В таких условиях центральным становится вопрос об оптимальных формах структурирования и поиска информации, - а это уже когнитивные технологии.
«Мы с вами живем в революционный период, - утверждает директор Курчатовского института, член-корреспондент РАН Михаил Ковальчук, - присутствуем при переходе к принципиально новому технологическому укладу, который будет основан на интеграции этих четырех прорывных технологий. Прорыв будет заключен именно в их синергии, когда они будут работать как части единого целого».
В Курчатовском институте он пытается создать прототип науки и производства будущего - единый комплекс, в котором разворачиваются исследования, затрагивающие все четыре области и создаются НБИК-технологии. Как иначе создать, например, искусственный глаз? «Нано и биотехнологии создают тело, а инфо- и когно- одушевляют его», поясняет Ковальчук. Дело дошло до того, что в рамках Курчатовского института, создававшего атомные подводные лодки и реакторы, создается гуманитарное отделение, в котором собираются специалисты «по одушевлению» - структурные лингвисты, социологи, психологи.
Часть «нанотехнологических» денег пошла на создание Института когнитивных исследований при Курчатовском институте. «Новизна когнитивных технологий даёт России неплохой шанс, - считает его директор, Величковский, - как говорит пословица, «когда караван разворачивается, и хромой верблюд может оказаться впереди».
5 когнитивных технологий, которые изменят мир
1. Нейровизуализация. Символом нейровизуализации стал «прозрачный мозг» мыши из лаборатории Константина Анохина, который показывали во всех новостях, наглядно демонстрируя, что мозг становится все более прозрачным для нейронаук. А сюжет из документального фильма Би-Би-Си на тему нейровизуализации выглядит так: пара занимается любовью в томографе (помните финал «Пятого элемента»?), в мозгах подопытных любовников вспыхивают флуоресцентные метки, а ученые с удовлетворением наблюдают за происходящим (в мозгах, конечно). В результате предполагается, что станет ясно, какая часть мозга за что отвечает. Это знание является базой для многих других когнитивных технологий, а заодно открывает неограниченные возможности в плане «промывания мозгов», детекции лжи и тотального контроля.
2. Когнотропные препараты. Лекарства, улучшающие интеллект и память, сокращающие сон и помогающие сконцентрироваться, становятся все эффективнее. Стали общедоступными витаминные комплексы, повышающие работоспособность, «дневные» транквилизаторы, такие как грандаксин, снимающие тревогу, но не отупляющие, ноотропы, такие как модафинил, фенотропил и пирацетам, стимулирующие умственную деятельность и уменьшающие потребность во сне. В скором времени нам обещают выход на рынок множества мощных активаторов мозга нового поколения. Среди них, кстати, не только стимуляторы памяти, но и препараты, стирающие воспоминания о неприятных событиях или делающие эти события не столь неприятными.
Люди, принимающие интеллектуальные допинги, получат реальные конкурентные преимущества над более консервативными противниками всяческого ГМО. Вокруг этих препаратов закипят дискуссии, появятся ограничивающие их распространение законы и нелегальный бизнес, тем более что будут синтезированы и новые необычайные наркотики. Появятся средства борьбы с нарушениями работы генов, связанных с познавательными способностями. Будут побеждены такие недуги, как имеющая генетическую основу болезнь Альцгеймерам, - поистине народная болезнь, которой после 80 лет страдает практически половина людей, постепенно превращаясь в маразматиков.
3. Когнитивные ассистенты. Это системы адаптивной поддержки человека в динамически меняющихся технических средах. Автомобиль будет следить за вниманием водителя, например, не уснул ли он. Завести машину не удастся ни вору, ни подвыпившему хозяину - программы-ассистенты будут видеть нас насквозь!
Когнитивные ассистенты существенно изменят и сетевое общение - разрабатываются системы «гиперкоммуникации», иногда даже превосходящие по своим возможностям прямое общение. Например, они помогут людям, находящимся на расстоянии, следить за вниманием друг друга, - допустим, в процессе дистанционного обучения новичок видит, в какую точку экрана смотрит эксперт. Это намного ускоряет процесс обучения и совместной работы (позволяя обсуждать рабочие моменты в стиле: «возьми ту штуковину и прикрепи ее сюда!»).
4. Мозго-машинные интерфейсы. На сегодняшний день разработаны и успешно используются системы управления компьютером с помощью камеры, следящей за направлением взора, электроэнцефалографии других методов, позволяющих программе угадывать ваши желания и исполнять мысленные команды. Речь, конечно, не только о компьютерах - при помощи мозго-машинных интерфейсов рано или поздно станет доступно мысленное управление любыми устройствами, а такая мелочь как компьютеры и мобильные телефоны перекочуют из наших карманов прямиком в мозг, подсоединённый к Великой сети. Когнитивные технологии сделают нас магами, отдающими приказы силой мысли своим механическим големам-помощникам, а то и джиннам - облакам нанороботов, принимающим любые конфигурации и на месте создающим все необходимое нам.
5. Искусственные органы чувств. В научной фантастике уже стало общим местом, что в будущем мы превратимся в кибер-людей или что-то в этом роде. Впрочем, и раньше человек всегда пользовался искусственными расширениями мозга, такими как книги, - более того, без них он не был бы человеком. Когнитивные технологии предложат нам принципиально новые расширения. Ученые научились создавать глаз, различающий свет и темноту, учат его все лучше различать цвета и формы, а вскоре бывшие слепые смогут видеть в ультрафиолете и в инфракрасном свете, делать микрофокусирование и другие вещи, на которые мы не способны. Нейропротезы намного превзойдут по своим возможностям наши руки и ноги, искусственная память будет во всем превосходить ту, что вшита в наш мозг сейчас, да и мозг в целом вряд ли сможет конкурировать с искусственным мозгом. Настанет пора радикального апгрейда человека.
Не верите?
Андрей Константинов
В Русском Репортере опубликована альтернативная версия этой статьи, еще с множеством ценной информации (особенно о российских разработках) и футуристических картинок: http://rusrep.ru/article/2010/10/18/cognit/