Bahagian Pertama: The Colossus Manusia
Bahagian Kedua: Otak
Bahagian Ketiga: Terbang di Sarang Neuron
Bahagian empat: antara muka neurokomputer
Bahagian Lima: Masalah Neuaralink
Bahagian Enam: Umur Penyihir 1
Bahagian Enam: Umur Penyihir 2
Bahagian Tujuh: The Great Fusion
Video promosi:
Pada tahun 1969, seorang saintis bernama Eberhard Fetz menghubungkan satu neuron di otak monyet ke dail di hadapan wajahnya. Anak panah harus bergerak ketika neuron melepaskan tembakan. Ketika monyet itu berfikir bahawa neuron diaktifkan dan anak panah beralih, dia menerima gula-gula berperisa pisang. Lama kelamaan, monyet mula bertambah baik dalam permainan ini, kerana dia mahukan gula-gula yang lebih enak. Monyet itu belajar mengaktifkan neuron yang terpisah dan menjadi watak pertama yang menerima antara muka neurokomputer.
Selama beberapa dekad berikutnya, kemajuan agak perlahan, tetapi pada pertengahan tahun 90-an, keadaan mulai berubah dan sejak itu semuanya bertambah cepat.
Oleh kerana pemahaman kita tentang otak dan peralatan elektrod agak primitif, usaha kita cenderung diarahkan ke arah mewujudkan antara muka sederhana yang akan digunakan di kawasan otak yang paling kita fahami, seperti korteks motor dan korteks visual.
Dan kerana eksperimen manusia hanya mungkin bagi orang-orang yang berusaha menggunakan NCI untuk meringankan penderitaan mereka - dan kerana permintaan pasaran tertumpu pada hal ini - usaha kami hampir sepenuhnya dikhaskan untuk memulihkan fungsi yang hilang bagi orang kurang upaya.
Industri ICT terbesar di masa depan, yang akan memberi orang kuasa hebat ajaib dan mengubah dunia, kini berada dalam keadaan embrio - dan kita harus dibimbing oleh mereka, begitu juga dengan tekaan kita, memikirkan apa yang boleh terjadi di dunia pada tahun 2040, 2060 atau 2100.
Mari kita lalui.
Ini adalah komputer yang dicipta oleh Alan Turing pada tahun 1950. Ia dipanggil Pilot ACE. Karya agung pada masanya.
Sekarang lihat ini:
Semasa anda membaca contoh di bawah, saya mahu anda menyimpan analogi ini di depan mata anda -
Pilot ACE adalah sama untuk iPhone 7
daripada
setiap contoh di bawah adalah untuk _
- dan cuba bayangkan apa tanda sempang di tempatnya. Kami akan kembali kepadanya kemudian.
Bagaimanapun, dari semua yang saya baca dan bincangkan dengan orang-orang di lapangan, kini terdapat tiga kategori utama antara muka komputer neural dalam pembangunan:
Jenis NCI pertama # 1: menggunakan korteks motor sebagai alat kawalan jauh
Sekiranya anda terlupa, korteks motor adalah lelaki ini:
Banyak bahagian otak yang tidak dapat kita fahami, tetapi korteks motor kurang difahami oleh kita berbanding yang lain. Dan yang lebih penting, ia dipetakan dengan baik, bahagian-bahagiannya mengawal bahagian-bahagian badan secara individu.
Yang penting, ini adalah salah satu kawasan otak besar yang bertanggungjawab terhadap pekerjaan kita. Apabila seseorang melakukan sesuatu, korteks motor hampir pasti menarik tali (sekurang-kurangnya sisi fizikal tindakan). Oleh itu, otak manusia tidak perlu belajar menggunakan korteks motor sebagai alat kawalan jauh, kerana otak sudah menggunakannya seperti itu.
Angkat tangan anda. Sekarang letakkan. Lihat? Tangan anda seperti drone mainan kecil, dan otak anda hanya menggunakan korteks motor sebagai alat kawalan jauh untuk melepaskan drone itu dari belakang.
Tujuan NCI berdasarkan korteks motor adalah untuk menyambungkannya, dan kemudian, apabila alat kawalan jauh mencetuskan perintah, dengar perintah itu dan hantar ke beberapa peranti yang dapat bertindak balas. Contohnya, di tangan. Sekumpulan saraf adalah perantara antara korteks dan tangan anda. NCI adalah perantara antara korteks motor dan komputer anda. Ia mudah.
Salah satu jenis antara muka ini membolehkan seseorang - biasanya orang yang lumpuh dari leher atau dengan anggota badan yang diamputasi - menggerakkan kursor di skrin dengan fikiran mereka.
Semuanya bermula dengan matriks multi-elektrod 100-pin yang ditanamkan ke dalam korteks motor manusia. Korteks motor pada orang yang lumpuh berfungsi dengan baik - hanya saraf tunjang, yang berfungsi sebagai perantara antara korteks dan badan, berhenti berfungsi. Oleh itu, dengan susunan elektrod yang ditanamkan, para penyelidik membenarkan orang itu menggerakkan lengannya ke arah yang berbeza. Walaupun dia tidak dapat melakukannya, korteks motor berfungsi dengan normal, seolah-olah dia dapat.
Apabila seseorang menggerakkan lengannya, korteks motornya meletup dengan aktiviti - tetapi setiap neuron biasanya hanya berminat dengan satu jenis pergerakan. Oleh itu, satu neuron dapat menembak setiap kali seseorang menggerakkan tangannya ke kanan, tetapi akan bosan ketika bergerak ke arah lain. Kemudian hanya satu neuron yang dapat menentukan kapan seseorang ingin menggerakkan tangannya ke kanan, dan bila tidak. Tetapi dengan susunan elektrod 100 elektrod, masing-masing akan mendengar neuron yang berasingan. Oleh itu, semasa ujian, ketika seseorang diminta untuk menggerakkan tangannya ke kanan, misalnya, 38 dari 100 neuron merekodkan aktiviti neuron. Semasa seseorang ingin menggerakkan tangan mereka ke kiri, 41 yang lain diaktifkan. Dalam proses mempraktikkan pergerakan ke arah yang berbeza dan dengan kelajuan yang berbeza,komputer menerima data dari elektrod dan mensintesisnya menjadi pemahaman umum mengenai pola pengaktifan neuron, sesuai dengan niat untuk bergerak di sepanjang paksi XY.
Kemudian, ketika mereka memaparkan data ini di layar komputer, seseorang dapat, dengan kekuatan pemikiran, "berusaha" menggerakkan kursor, benar-benar mengendalikan kursor. Dan ia berfungsi. BrainGate membolehkan budak lelaki itu bermain permainan video dengan kekuatan berfikir sahaja, menggunakan NCI yang dihubungkan dengan korteks motor.
Dan jika 100 neuron dapat memberitahu anda di mana mereka ingin menggerakkan kursor, mengapa mereka tidak dapat memberitahu anda ketika mereka ingin mengambil kopi mereka dan minum? Inilah yang dilakukan oleh wanita lumpuh ini:
Seorang wanita lumpuh lain berjaya terbang di simulator pejuang F-35, dan seekor monyet baru-baru ini menunggang di kerusi roda menggunakan otaknya.
Dan mengapa hanya terhad pada tangan? Pelopor NKI Brazil, Miguel Nicolelis dan pasukannya membina seluruh exoskeleton yang membolehkan orang lumpuh mengambil sepakan pembukaan di Piala Dunia.
Perkembangan ini mengandungi benih teknologi revolusi masa depan yang lain, seperti antara muka otak ke otak.
Nicolelis melakukan eksperimen di mana korteks motor satu tikus di Brazil, yang menekan salah satu dari dua tuas di dalam sangkar - salah satu yang diketahui oleh tikus itu - dihubungkan melalui Internet ke korteks motor tikus lain di Amerika Syarikat. Seekor tikus di Amerika Serikat berada dalam sangkar yang serupa, kecuali bahawa, tidak seperti tikus di Brazil, dia tidak mempunyai maklumat mengenai dua tuasnya yang akan menggembirakannya - selain isyarat yang dia terima dari tikus Brazil. Semasa percubaan, jika tikus Amerika memilih tuas dengan betul, yang sama ditarik oleh tikus di Brazil, kedua-dua tikus mendapat hadiah. Sekiranya mereka menarik yang salah, mereka tidak mengerti. Menariknya, seiring berjalannya waktu, tikus menjadi semakin baik, bekerjasama, seperti satu sistem saraf - walaupun mereka tidak mempunyai idea tentang kewujudan satu sama lain. Kejayaan tikus Amerika tanpa maklumat adalah 50%. Dengan isyarat yang datang dari otak tikus Brazil, kadar kejayaan meningkat kepada 64%. Inilah video.
Sebahagiannya, ia juga berfungsi pada manusia. Dua orang di bangunan berbeza bekerjasama semasa bermain permainan video. Satu melihat permainan, yang lain memegang alat kawalan. Dengan menggunakan alat dengar EEG yang sederhana, pemain yang melihat permainan dapat, tanpa menggerakkan tangannya, memikirkan menggerakkan tangannya untuk "menembak" pengawal - dan kerana otak mereka saling berkomunikasi, pemain dengan pengawal merasakan isyarat di jarinya dan menekan butang.
Jenis NCI pertama # 2: telinga dan mata tiruan
Terdapat beberapa sebab mengapa penglihatan orang buta dan suara pekak adalah antara kategori antara muka neurokomputer yang paling mudah dicapai.
Pertama, seperti korteks motor, korteks deria adalah bahagian otak yang kita fahami dengan baik, sebahagiannya kerana mereka cenderung memetakan dengan baik.
Kedua, di antara banyak pendekatan pertama, kita tidak perlu berurusan dengan otak - kita boleh berinteraksi dengan tempat-tempat di mana telinga dan mata terhubung ke otak, kerana di sinilah gangguan yang paling sering terjadi.
Walaupun aktiviti korteks motor otak adalah terutamanya mengenai membaca neuron untuk mengekstrak maklumat dari otak, deria buatan berfungsi secara berbeza - dengan merangsang neuron untuk menghantar maklumat ke dalam.
Selama beberapa dekad yang lalu, kita telah melihat perkembangan implan koklea yang luar biasa.
Implan koklea adalah komputer kecil yang mempunyai mikrofon di satu hujungnya (yang terletak di telinga) dan wayar di ujung yang menghubungkan ke pelbagai elektrod yang melapisi koklea.
Suara memasuki mikrofon (cangkuk kecil di bahagian atas telinga) dan masuk ke benda coklat, yang memproses suara untuk menyaring frekuensi yang kurang berguna. Benda coklat kemudian menghantar maklumat melalui kulit, melalui aruhan elektrik, ke komponen komputer yang lain, yang menukar maklumat menjadi impuls elektrik dan menghantarnya ke koklea. Elektrod menyaring impuls secara frekuensi seperti koklea dan merangsang saraf pendengaran seperti rambut pada koklea. Beginilah rupa dari luar:
Dengan kata lain, telinga tiruan melakukan fungsi yang sama mengubah suara menjadi impuls dan menyebarkannya ke saraf pendengaran seperti telinga normal.
Tetapi ini tidak sesuai. Kenapa? Kerana untuk menghantar suara ke otak dengan kualiti yang sama dengan telinga biasa, anda memerlukan 3500 elektrod. Kebanyakan implan koklea hanya mengandungi 16. Kasar.
Tetapi kita berada di era Pilot ACE - tentu saja, kurang ajar.
Walaupun begitu, implan koklea hari ini membolehkan orang mendengar pertuturan dan pertuturan, yang sudah baik.
Ramai ibu bapa kanak-kanak pekak mendapat implan koklea ketika mereka berumur satu tahun.
Dalam dunia kebutaan, revolusi serupa terjadi dalam bentuk implan retina.
Kebutaan sering disebabkan oleh penyakit retina. Dalam kes ini, implan dapat melakukan fungsi yang serupa untuk penglihatan seperti implan koklea untuk pendengaran (walaupun tidak begitu langsung). Ia melakukan perkara yang sama seperti mata normal, menyampaikan maklumat ke saraf dalam bentuk impuls elektrik, sama seperti mata.
Antara muka yang lebih kompleks daripada implan koklea, implan retina pertama telah diluluskan oleh FDA pada tahun 2011 - implan Argus II yang dibuat oleh Second Sight. Implan retina kelihatan seperti ini:
Dan ia berfungsi seperti ini:
Implan retina mempunyai 60 sensor. Terdapat kira-kira sejuta neuron di retina. Kasar. Tetapi melihat tepi, bentuk, cahaya dan kegelapan yang kabur jauh lebih baik daripada tidak melihat apa-apa. Apa yang sangat menarik adalah bahawa sejuta sensor tidak diperlukan untuk mencapai penglihatan yang baik sama sekali - pemodelan menunjukkan bahawa 600-1000 elektrod akan cukup untuk pengecaman dan pembacaan wajah.
Jenis NCI pertama # 3: rangsangan otak dalam
Sejak akhir 1980-an, rangsangan otak yang mendalam telah menjadi alat kasar lain yang masih mengubah hidup banyak orang.
Juga, ini adalah kategori NCI yang tidak berkaitan dengan dunia luar - ini adalah penggunaan antaramuka komputer untuk menyembuhkan atau memperbaiki diri dengan mengubah sesuatu di dalamnya.
Apa yang berlaku di sini adalah satu atau dua wayar elektrod, biasanya dengan empat tapak elektrod yang terpisah, yang memasuki otak dan sering berakhir di suatu tempat di sistem limbik. Alat pacu jantung kecil kemudian ditanam ke dada atas dan disambungkan ke elektrod. Seperti ini:
Elektrod kemudian dapat memberikan cas kecil yang diperlukan, yang berguna untuk banyak perkara penting. Contohnya:
- pengurangan gegaran pada orang dengan penyakit Parkinson
- mengurangkan keparahan serangan
- pengurangan gangguan obsesif-kompulsif
Melalui eksperimen (iaitu sejauh ini tanpa persetujuan FDA), para saintis dapat meredakan jenis kesakitan kronik tertentu, seperti migrain atau sakit hantu pada anggota badan, menyembuhkan kegelisahan atau kemurungan pada PTSD, atau, dalam kombinasi dengan rangsangan otot, memulihkan corak otak terganggu tertentu yang telah rusak setelah strok atau penyakit saraf.
* * *
Ini adalah keadaan kawasan NCI yang masih belum berkembang. Dan pada masa ini Elon Musk memasukinya. Bagi dia dan untuk Neuralink, industri NCI moden adalah titik A. Walaupun kita telah menjelajahi masa lalu sepanjang artikel ini untuk sampai ke saat ini. Sekarang masanya untuk melihat masa depan - untuk mengetahui titik B apa dan bagaimana kita dapat mencapainya.
ILYA KHEL
Bahagian Pertama: The Colossus Manusia
Bahagian Kedua: Otak
Bahagian Ketiga: Terbang di Sarang Neuron
Bahagian empat: antara muka neurokomputer
Bahagian Lima: Masalah Neuaralink
Bahagian Enam: Umur Penyihir 1
Bahagian Enam: Umur Penyihir 2
Bahagian Tujuh: The Great Fusion
