Взгляд в будущее - нейробук

Величайшее изобретение 21-го века

Можно ли предвидеть будущее?

Веками этот вопрос будоражил людское воображение. Старинные легенды полны пророков и предсказаний. Человеческую судьбу пытались прочесть по линиям на ладони, расположению звезд, множеством других методов. А с развитием науки на смену гаданию пришли методы математического анализа.

Но жизнь полна случайностей. И даже самые совершенные, рассчитанные на суперкомпьютерах сценарии будущего верны лишь на коротких промежутках в два, три, максимум пять лет. Если же брать периоды в несколько десятилетий, тут научные прогнозы оказываются столь же далеки от реальности, как и гадание на кофейной гуще.

Так можно ли уже сейчас, в начале века, сказать, что назовут величайшим изобретением в его конце? Ведь на роль самого перспективного претендует немало направлений.

Например, космос. Во второй половине 20-го века, во времена холодной войны, СССР и США наперегонки рвались все дальше и дальше в звездное пространство. Готовили экспедиции на Луну, отправляли автоматические станции к другим планетам Солнечной системы. Мощные телескопы приближали, позволяли разглядеть невиданные далекие миры. И каждый верил, что скоро их можно будет не только рассматривать издалека, но и ступить на поверхность.

Колонии на Луне, Марсе, других звездных системах – фантастические романы тех лет изобилуют картинами суровой, временами даже опасной, но всегда увлекательной жизни будущих поселенцев. Датировались внеземные колонии концом 20-го – началом 21-го века.

От которого прошло уже полтора десятка лет. Но ни одной внеземной хотя бы научно-исследовательской станции, не говоря уже о колониях, не появилось. Космическая экспансия закончилась вместе с холодной войной. Со времен американской программы «Аполлон» ни один человек на поверхность других планет так и не ступил. Вот уже почти полвека космонавты крутятся вокруг Земли, а исследование Марса и прочих планет ведется исключительно автономными машинами. Все проекты по отправке на другую планету человека сводятся к пустым разговорам.

Так не пора ли перевести внеземную экспансию из фантастического русла в реальное?

Где-то на страницах фантастических романов, между выдумкой и реальностью, застряли и роботы. Одни авторы, подобно Азимову, рисуют красивую картину прекрасного будущего, в котором могучие, выносливые и разумные помощники, свято соблюдающие три закона робототехники, окончательно избавят людей от тяжелого и однообразного ручного труда. Другие произведения пугают нас восстанием машин, бунтом безумных роботов-убийц, жаждущих все человечество уничтожить.

В реальности ни тех, ни других не существует. Интеллектуальная техника заменила и вытеснила людей в некоторых сферах, но перечень их крайне узок. На улицах и в домах роботов почти нет, львиную долю скучной, тяжелой и неприятной работы человек по-прежнему делает собственноручно. Потому как робот с ней просто не справится. Даже самым технологически совершенным и передовым разработкам до возможностей простого заурядного человека еще чертовски далеко.

Станет ли 21-й век временем качественного прорыва? Смогут ли роботы, наконец, избавить нас от тяжелой и опасной работы, освобождая время для творчества и развлечений?

Или же это будет век окончательного решения проблем энергетики? Растущее с каждым годом население потребляет все больше и больше электричества. Которое мы получаем, преимущественно сжигая уголь, нефть и газ. Но помимо того, что их запасы ограничены, бурное развитие углеводородной энергетики ведет к пугающему росту экологических проблем. Сумеют ли в 21-м веке экологически чистые возобновляемые источники энергии вытеснить нефть и уголь?

А может, и то, и другое отправит на свалку истории управляемый термоядерный синтез? До сих пор нереализованный, но потрясающий в своих неистощимых энергетических возможностях. Сумев зажечь на Земле маленькое рукотворное солнце, человечество гарантирует себе и будущим поколениям энергетическое изобилие.

Не исключено, что наш век станет временем окончательной победы над болезнями. Научные достижения прошлого столетия победили массовые эпидемии, что когда-то уносили жизни миллионов. Однако у людей все еще хватает проблем со здоровьем. Начиная с банальной простуды и до тяжелейших, порой неизлечимых заболеваний, включая злокачественные опухоли и СПИД.

Быть может, к концу века диагноз, ныне звучащий как приговор, потребует лишь пары таблеток, и уже на следующий день человек будет полностью здоров.

Или окажется гораздо проще вообще упразднить медицину генной инженерией? Зачем разрабатывать лекарство от болезни, если можно будет исправить гены, к ней приводящие. Либо встроить в человеческую ДНК новые гены, что позволят организму без врачей и больниц, антибиотиков и прочих лекарств успешно защищаться от любых микробов и вирусов.

И все же честь называться величайшим изобретением 21-го века получит другая технология. Не прорывное открытие в какой-то одной, пусть и очень важной отрасли, а устройство, кардинально меняющее абсолютно все сферы человеческой жизни. Оно станет определяющим фактором успешной карьеры, неизменным спутником приятного отдыха, залогом крепкой счастливой семьи. Позволит легко решить десятки сложнейших проблем, над которыми сейчас бьются лучшие умы планеты, и откроет новые фантастические возможности.

Именно таким изобретением обещает стать нейробук.

Что это такое?

В голове человека порядка 100 миллиардов нейронов. Они взаимодействуют между собой с помощью невообразимого множества электрических сигналов. Никакой особой жизненной силы нет. Равно как нет никакой божественной души, независимой от тела. Все наши мысли, чувства, стремления и переживания – результат обмена колоссальным количеством электрических сигналов между миллиардами нервных клеток.

Обычное электричество. Которое люди уже давно освоили и поставили себе на службу. В лампочках и электродвигателях, телевизорах и холодильниках, мобильных телефонах и компьютерных процессорах. Человечество использует электрические потоки и сигналы для тысяч своих нужд, легко ими управляет.

И сложнейшие вычисления внутри компьютерного процессора, и мысли, рождающие в голове человека, являются результатом взаимодействия множества электрических сигналов. А можно ли передать электрические импульсы, генерируемые мозгом, на внешнее устройство?

Конечно можно. Нервный аксон выполняет в организме ту же функцию передачи сигнала, как и медный провод в стационарном телефоне. И хотя живой провод по многим характеристикам отличается от металлического, передать электрический сигнал с одного на другой возможно. Регистрировать импульсы нейронов ученые уже научились.

Равно как и передавать импульс от внешнего электрода нейрону мозга. А значит – прямой обмен электрическими сигналами между мозгом и процессором вполне реален. Сейчас мы отправляет команды компьютеру, набивая их на клавиатуре, с помощью мышки, джойстика, тачскрина. Принимаем информацию через экран монитора. Но в будущем все это окажется лишним. Данные смогут поступать напрямую в мозг. А отправлять компьютеру команды человек сможет мысленно. Причем не только компьютеру, а вообще любому техническому устройству. Все нынешние кнопки, рули, штурвалы, рычаги сменятся принципом: человек подумал – машина сделала.

И это не фантастика. Разработки интерфейсов мозг-компьютер на основе вживляемых электродов уже ведутся. Правда, пока электродов крайне мало. Так, в интерфейсе BrainGate их всего сотня. Один электрод на миллиард нервных клеток. Вживляются электроды в небольшую область мозга, как правило, двигательную кору, и функционал созданного на такой технологии устройства весьма ограничен.

На сегодня подопытные обезьяны научились через подобные интерфейсы управлять механической рукой. С одной стороны, обезьяна, управляющая рукой робота силой мысли, уже впечатляет. С другой – для практического использования человеком слишком мало. Как правило, у робота две руки. Ноги, глаза-камеры, и т.п. Устройство, управляющее всем этим сразу, ученые пока не создали.

Помимо узкого функционала у современных интерфейсов мозг-компьютер хватает иных недостатков. Если электроды вживлены в мозг, то процессор, источник питания и все прочее находятся снаружи. Провода торчат из головы, место вживления автоматически становится потенциальным источником проникновения инфекций.

Да и, по большому счету, электроды в черепе – штука чертовски неудобная. Ни причесаться, ни голову помыть, даже шапку надеть нельзя. Наконец, любое внешнее воздействие на электроды ведет к повреждению мозга, вплоть до летального исхода.

В общем – неэстетично, ненадежно, непрактично.

Но технологии движутся вперед. По мере их развития толщина электродов станет в тысячу раз меньше, исчисляясь уже не микронами, а нанометрами. Соответственно, количество их вырастет с нескольких сотен до миллионов. Достигнет миллиарда. И вживляться электроды будут не только в двигательную кору, а по всему объему мозга.

Такие электроды смогут как принимать те команды, которые человек хочет отдать компьютеру, так и передавать в виде импульсов нейронам требуемую информацию. Разумеется, понадобится специальный процессор, способный переводит импульсы нейронов в команды компьютеру и наоборот. А также память, источник питания, канал радиосвязи с внешними устройствами. Все миниатюрное, сверхкомпактное, упрятано под черепную коробку.

Если современный человек, желая всегда и везде пользоваться достижениями информационных технологий, вынужден таскать с собой ноутбук, нетбук или смартбук, лет через 50 у людей появится компьютер, вживленный прямо в голову – нейробук.

Его создание откроет новую эру взаимодействия человека с электроникой. Управление техникой будет несоизмеримо проще, быстрее, удобнее. Человек подумал – компьютер сделал.

Однако простота и удобство работы станут лишь каплей в море новых возможностей. Ведь и мозг человека, и компьютер по-своему уникальны. Те вычисления, которые у человека займут часы и дни, машина выполнит за доли секунды. И наоборот, ряд задач, которые мы решаем легко, порой даже не задумываясь, для электронного интеллекта представляют сложнейшую, зачастую неразрешимую проблему.
Создание нейробука поможет преодолеть ограничения и человека, и процессора. Если сейчас наш мозг и компьютер работают по отдельности, в будущем их способности объединятся. Позволяя как решить множество трудностей, над которыми ломают головы современные разработчики вычислительной техники, так и открыть массу новых фантастических способностей, о которых сейчас приходится лишь мечтать.

Однако нейробук не только подарит нам потрясающие возможности в управлении электроникой. Он даст человеку уникальный инструмент для управления собственным мозгом. Деятельность которого мы контролируем лишь частично. Страхи и фобии, порочные страсти, идущие от нервов болезни – список того, что делает мозг помимо нашего сознания и зачастую против наших желаний, можно продолжать очень