Số lượng nghiên cứu được thực hiện trên thế giới ngày nay, có thể biến các sự kiện trong bộ phim nổi tiếng "Avatar" của James Cameron, đang tăng lên mỗi ngày và mang lại những kết quả rõ ràng. Những nghiên cứu như vậy đi kèm với các kết quả cụ thể; không chỉ những người mơ mộng và các nhà văn khoa học viễn tưởng nói về chúng, mà còn cả các nhà khoa học và nhà lãnh đạo nổi tiếng, bao gồm cả những người Nga. Ví dụ, cách đây không lâu, Dmitry Rogozin, trong một cuộc phỏng vấn của mình, đã nói với các phóng viên rằng trong số các dự án đang được thực hiện bởi Quỹ Nghiên cứu nâng cao của Nga, có cả công việc tạo hình đại diện.
Ngày nay, avatar được hiểu là một tập hợp các thành phần - một dạng cộng sinh của máy móc (cơ chế điều hành) và bộ não con người, được xây dựng trên cơ sở giao diện thần kinh. Nếu những công nghệ như vậy được triển khai đầy đủ, một người sẽ có thể điều khiển cả một thiết bị truyền động riêng biệt và toàn bộ máy từ xa với sự trợ giúp của suy nghĩ của mình. Avatar là một dạng "tôi" chính thức ở khoảng cách xa. Mọi thứ xảy ra xung quanh robot-avatar phải được truyền tải đầy đủ đến người điều khiển với mức độ tự tin đến mức anh ta cảm thấy mình đang ở cùng một nơi với chính thiết bị truyền động. Điều này khó thực hiện hơn nhiều so với việc điều khiển rô bốt ở khoảng cách xa thông thường, vốn đã có từ thời Xô Viết.
Tổng cộng những thành tựu khoa học kỹ thuật được tích lũy hơn nửa thế kỷ qua đã có thể thay thế 60-70% các chức năng của cơ thể con người. Hiện tại, chúng ta vẫn chỉ phân tích chính xác điều gì sẽ mang lại cho chúng ta cơ hội thoát khỏi những tưởng tượng và chuyển sang thiết kế thực của một hình đại diện, vì thực sự có một điều kiện tiên quyết. Thành tựu của cả nhân loại là sự phát triển của một số lượng lớn các loại robot, ngày nay có khả năng không chỉ để giải quyết các nhiệm vụ được lập trình mà còn có thể độc lập đưa ra quyết định, đánh giá tình hình. Khả năng nhận thức của các hệ thống rô bốt hiện đại ngày càng gần hơn với khả năng của con người.
Các công ty lớn hiện đại cũng đã cảm thấy triển vọng của loại công việc này. Ví dụ, Google đã mua lại 8 công ty chế tạo người máy trên toàn thế giới chỉ trong vòng sáu tháng trong năm 2013. Trong số các giao dịch mua của gã khổng lồ Internet có công ty nổi tiếng Boston Dynamics, cũng như Shaft của Nhật Bản. Ngoài ra, Google cũng quan tâm đến kỹ thuật sinh học và vào năm 2013, Google đã thành lập Công ty California Life, một công ty công nghệ sinh học Calico.
Những con én đầu tiên
Các nhà khoa học thần kinh đã thực hiện một bước quan trọng trong việc đưa hình đại diện gần với thực tế hơn. Họ đã dạy khỉ sử dụng hai bàn tay ảo, điều khiển chúng chỉ với sự trợ giúp của suy nghĩ. Đây là một bước quan trọng trong sự phát triển của giao diện não-máy tính. Cho đến nay, khỉ điều khiển bàn tay ảo trên màn hình máy tính, bạn không thể thưởng thức thực sự với sự giúp đỡ của chúng. Tuy nhiên, bằng cách điều khiển những bàn tay ảo này với sự trợ giúp của bộ não và giải quyết vấn đề với sự trợ giúp của chúng trên màn hình điều khiển, những con khỉ sẽ nhận được phần thưởng. Bàn tay ảo là hình đại diện con khỉ.
Những thí nghiệm này đang được tiến hành ngày nay trong phòng thí nghiệm của nhà sinh lý học thần kinh Miguel Nicolelis tại Trung tâm Y tế Đại học Duke. Thí nghiệm liên quan đến hai con khỉ - một con đực và một con cái. Các nhà khoa học đã cấy một số lượng kỷ lục vi điện cực vào não của mỗi người, chúng tham gia vào việc ghi lại hoạt động điện của tế bào thần kinh não. 768 điện cực đã được cấy vào não của nữ, 384. của nam. Cho đến gần đây, điều này vẫn chưa thể được thực hiện bởi bất kỳ nhà sinh lý học thần kinh nào trên thế giới.
Các vi điện cực nằm trên các bảng đặc biệt đã được định vị ở các khu vực khác nhau của vỏ não khỉ. Mỗi vi điện cực này ghi lại các xung điện từ các nơ-ron xung quanh. Kết quả là, các nhà khoa học đã ghi lại hoạt động của hơn 500 tế bào thần kinh ở mỗi con khỉ. Đồng thời, những con khỉ được cho xem một hình đại diện có thể điều khiển các vật thể với nhiều hình dạng khác nhau. Sau đó, họ bắt đầu học cách vận hành nó bằng cần điều khiển.
Vào thời điểm kiểm soát này, các nhà khoa học đang ghi lại hoạt động của các tế bào thần kinh trong não của họ, xây dựng một mô hình dựa trên dữ liệu thu được để có thể liên kết hoạt động của các tế bào thần kinh nhất định với các cử động tay nhất định. Đồng thời, cho đến gần đây, tất cả các thí nghiệm như vậy chỉ được thực hiện bằng một tay. Việc chuyển sang điều khiển bằng hai tay với sự trợ giúp của hoạt động não bộ là một bước tiến cơ bản trong quá trình phát triển.
Mô hình được phát triển đã trở thành cơ sở cho việc tạo ra giao diện "não-máy tính", cho phép người ta chuyển sang điều khiển avatar ảo bằng tay chỉ với một ý nghĩ. Điều này có nghĩa là con khỉ muốn di chuyển bàn tay của mình sang trái hoặc sang phải đi kèm với hoạt động của các tế bào thần kinh quan trọng trong não, trong khi giao diện được phát triển tham gia vào việc chuyển đổi hoạt động này thành chuyển động mong muốn của bàn tay ảo. Để giải mã hoạt động của các tế bào thần kinh, các chuyên gia đã sử dụng một thuật toán mà họ đã tạo ra trong khuôn khổ các nghiên cứu trước đó, được thực hiện bằng một tay.
Vào lúc cần điều khiển bị lấy đi khỏi những con khỉ, với sự giúp đỡ của sự rèn luyện bền bỉ, chúng đã học được sự giúp đỡ của suy nghĩ để hướng bàn tay ảo trên màn hình đến các mục tiêu đặc biệt, giữ chúng trên các mục tiêu trong một thời gian. Các hình dạng hình học khác nhau được sử dụng làm mục tiêu. Nếu những con khỉ hoàn thành nhiệm vụ, chúng sẽ nhận được một phần thưởng cho điều này. Các nhà khoa học đã huấn luyện khỉ theo nhiều cách. Lúc đầu, bàn tay của những con khỉ được tự do và chúng có thể sử dụng chúng để tự giúp mình, thực hiện các động tác tương tự như bàn tay ảo. Tuy nhiên, trong giai đoạn thứ hai, tay của những chú khỉ đã bị dính chặt vào ghế, chỉ còn bộ não của chúng để điều khiển thực tế ảo.
Một sự phát triển thú vị khác là cơ đàn hồi siêu trong nhân tạo, đang được tạo ra bởi một nhóm nghiên cứu tại Đại học Quốc gia Singapore (NSU). Theo nhà phát triển chính của công nghệ này, Adriana Koch, mục tiêu chính là tạo ra các mô cơ vượt trội hơn các mẫu tự nhiên. Theo cô, các vật liệu tạo ra cơ nhân tạo của họ bắt chước hoạt động của các mô người thật và có thể phản ứng ngay lập tức với một xung điện tới. Cơ này được cho là có thể nâng gấp 80 lần trọng lượng của chính nó. Trong tương lai gần, trong 3-5 năm nữa, các chuyên gia kỳ vọng sẽ kết hợp cơ bắp này với một cánh tay robot, bề ngoài gần như không thể phân biệt được với cánh tay người thật, nhưng đồng thời mạnh hơn nó gấp 10 lần.
Công nghệ này cũng có những ưu điểm khác. Sự co thắt và chuyển động của các cơ nhân tạo có thể tạo ra một "sản phẩm phụ" của năng lượng có thể được chuyển đổi từ năng lượng cơ học sang năng lượng điện. Do đặc tính tự nhiên của các vật liệu được sử dụng trong cơ nhân tạo, nó sẽ có khả năng giữ lại một lượng năng lượng khá lớn. Nhờ đó, một robot nhận được các cơ như vậy có thể trở nên tự chủ và độc lập về mặt năng lượng. Sẽ không mất quá một phút để sạc lại.
Công nghệ tạo ra mắt nhân tạo cũng đang được phát triển rộng rãi. Các nhà khoa học đang nghiên cứu để tạo ra các bộ phận giả võng mạc khác nhau. Thậm chí nhiều tiến bộ đã được thực hiện trong việc phát triển các bộ phận giả thính giác. Trong vài năm ở Hoa Kỳ, bệnh nhân đã được lắp đặt một hệ thống máy vi tính, micrô và các điện cực được kết nối với các dây thần kinh thính giác. Hơn 200.000 bệnh nhân đã được lắp đặt một hệ thống như vậy, điều này cho thấy đây không còn là những thí nghiệm biệt lập của các nhà khoa học mà là thực hành lâm sàng hàng ngày.
Vương miện của sự sáng tạo của các nhà khoa học hiện đại, thể hiện sự khẳng định rằng chúng ta có thể thay thế 60-70% chức năng của cơ thể con người bằng cấy ghép nhân tạo, là biorobot đầu tiên trên thế giới "Rex". Ở một người như vậy, tất cả các cơ quan đã được hình thành - từ mắt đến tim - đều là nhân tạo. Tất cả chúng đều từ những ứng dụng đã được cài đặt trên bệnh nhân thực hoặc đang trải qua một loạt các thử nghiệm. Nhờ bộ chân giả hiện có, "Rex" nghe, nhìn, có thể đi lại và hoạt động, thậm chí nó có thể duy trì một cuộc trò chuyện đơn giản, vì nó được ban tặng cho trí thông minh nhân tạo đơn giản.
Đồng thời, một người sinh học không có đủ dạ dày, phổi và bàng quang. Tuy nhiên, tất cả các cơ quan nhân tạo này vẫn chưa được phát minh và sự phát triển của một bộ não nhân tạo vẫn còn rất xa. Đồng thời, các nhà phát triển của Rex tin rằng trong tương lai gần, bất kỳ thiết bị cấy ghép nào sẽ có sẵn cho mọi người. Ngoài ra, các nhà khoa học tin rằng một ngày nào đó những người khỏe mạnh sẽ sử dụng chúng, chúng sẽ thay thế các cơ quan nội tạng khi chúng hao mòn, và đây đã là con đường trực tiếp dẫn đến sự bất tử.
Các vấn đề của công nghệ Avatar
Năm 2013, một hội nghị quốc tế thường kỳ mang tên "Tương lai toàn cầu" đã được tổ chức tại New York. Tại hội nghị này, theo truyền thống, kết quả của cơ sở kỹ thuật cho dự án quy mô lớn "Avatar" được tổng kết. Người đứng đầu dự án này, doanh nhân Nga Dmitry Itskov, đang tham gia vào việc thu hút các nhà đầu tư trên khắp thế giới. Theo Itskov, trong tương lai gần, một cơ thể nhân tạo có thể được tạo ra, xét về một số đặc tính chức năng của nó, sẽ không khác so với ban đầu và theo thời gian, nó thậm chí có thể vượt qua nó. Ngoài ra, công nghệ đang được tiến hành để tạo ra một công nghệ chuyển nhân cách của một người vào cơ thể nhân tạo này, có thể cung cấp tuổi thọ không giới hạn, mang đến cho con người sự bất tử. Ngay cả ngày thực hiện giai đoạn đầu tiên của chương trình này cũng được đặt tên - 2045.
Hiện dự án Avatar đang được so sánh với những thành tựu vĩ đại nhất trong lịch sử văn minh nhân loại. Chẳng hạn như dự án chế tạo bom nguyên tử, chuyến bay vào vũ trụ, hạ cánh trên mặt trăng. Hiện tại, thực tế có hai yếu tố của chương trình này - cơ chế điều hành và bộ não con người. Trở ngại chính đối với việc tạo ra một hệ cộng sinh cơ sinh học hoạt động đầy đủ giữa chúng là giao diện thần kinh - tức là hệ thống phản hồi và trực tiếp.
Khi phát triển một kết nối như vậy, một số lượng lớn các câu hỏi phát sinh. Đây chỉ là một trong số chúng: tế bào nào trong số tỷ tế bào trong vỏ não vận động của não người là tốt nhất để mang điện cực để điều khiển, ví dụ, một chiếc chân giả? Làm thế nào để tìm ra các tế bào cần thiết, bảo vệ khỏi sự can thiệp khác nhau, đảm bảo độ chính xác cần thiết, chuyển chuỗi các xung thần kinh của tế bào não thành các lệnh chính xác và dễ hiểu cho cơ chế nhân tạo?
Theo sau các câu hỏi triển khai chung này, một số lượng lớn các câu hỏi riêng cũng xuất hiện. Ví dụ, các điện cực được đưa vào não người nhanh chóng trở nên phát triển quá mức với một lớp tế bào thần kinh đệm. Những tế bào này là một loại bảo vệ cho môi trường thần kinh của chúng ta, khiến cho việc giao tiếp với các điện cực được cấy ghép trở nên khó khăn. Tế bào thần kinh đệm cố gắng ngăn chặn bất cứ thứ gì chúng cảm nhận hoặc nhận thức được như một vật thể lạ. Hiện nay, sự phát triển của chất chống rỉ và đồng thời vi điện cực vô hại vẫn là một vấn đề nghiêm trọng chưa có giải pháp cuối cùng. Các thí nghiệm theo hướng này đang được tiến hành. Chúng tôi cung cấp điện cực làm bằng ống nano, điện cực có lớp phủ đặc biệt, có thể thay thế xung điện bằng tín hiệu ánh sáng (thử nghiệm trên động vật), nhưng vẫn còn quá sớm để tuyên bố một giải pháp hoàn chỉnh cho vấn đề.
