2. Киборг - фантазия или реальность
2.1 Киборг и его части
Киборги, как синтез робота и живого организма, давно знакомы читателям фантастических повестей и рассказов. В понимании их авторов, киборг - это конструкция из живого человеческого мозга и искусственного тела из металла, пластика и электронной "начинки". Причиной создания подобных человеко-машинных конструкций, по мнению фантастов, являются крайне агрессивные по отношению ко всему живому условия космоса, который человечеству рано или поздно придется осваивать [2].
Человек для Вселенной слишком мал и хрупок: космический холод будет стремиться сковать его тело, пустота - высосать до последней капли воздух из легких, беспощадное без благостного одеяла атмосферы Солнце - сжечь глаза, а безмерная черная глубина Дальнего Внеземелья, усеянная блестками мириадов звезд - поглотить душу. И слишком сложно защитить человека от всех этих угроз, создать для него, приспособленного за миллионы лет к существованию на дне воздушного океана, необходимые условия внутри маленькой капсулы космического корабля. А киборг может быть изготовлен с расчетом на жесткие условия космоса, как это было сделано для межпланетных станций, луноходов и марсоходов.
Но почему не просто робот? Все дело в том, что даже снабженный самой мощной и способной к самосовершенствованию ЭВМ, робот смог бы прекрасно выполнять любые присланные по радио команды своих создателей, но вряд ли способен самостоятельно реагировать на самые невероятные условия, с которыми он может встретиться на чужих планетах, настолько далеких, что радиолуч с Земли будет идти до них непозволительно долго.
Сможет ли робот понять, что на планете, куда он послан с разведывательно-исследовательской целью, существует разумная жизнь, особенно если ее представители совершенно не похожи на нас и даже на все наши самые смелые фантазии? Понять, и, не "заспиртовывая" братьев по разуму в качестве "научных образцов", установить с ними первый дружеский контакт?
Авторы фантастических романов отвечали на этот вопрос отрицательно: только человеческий мозг способен в достаточной степени гибко реагировать на незнакомые внешние условия, а создать полный электронный аналог мозга людям еще, наверное, долго будет не по силам.
Вот отсюда и возникла идея киборга - робота с живым мозгом, словно Кащеева душа глубоко упрятанного в мыслимые и немыслимые защитные оболочки. Ведь это сделать гораздо проще, чем защитить все тело целиком. Но дальше мнения авторов расходятся. Одни из них представляют киборгов в образе добрых всемогущих джиннов другие ошеломляли читателя бездной войн и насилия, в которых взбунтовавшиеся киборги хладнокровно уничтожают таких неприспособленных и непоследовательных, ни на что не годных людей [2].
Может быть, все это лишь бабушкины сказки, только на современный лад? Вовсе нет, киборги могут стать реальностью уже в ближайшие десятилетия. И наука для этого почти все сделала.
Искусственное тело. Сегодня уже редко кого удивляет мертвая железно-пластмассовая рука-протез, повинующаяся мысленным приказам своего хозяина не хуже живой.
Биоэлектрическое управление. Эта технология, родившаяся на стыке электроники и бионики, уже давно вышла за стены экспериментальных лабораторий. В числе ее заслуг не только возвращение к активной и почти полноценной жизни безногих и безруких, но даже и восстановление подвижности парализованного тела при безнадежных повреждениях спинного мозга. Созданы и чувствительные протезы-манипуляторы с обратной связью, когда установленные на них датчики после усиления и преобразований подают полученные сигналы непосредственно на нервные волокна, обеспечивающие в теле человека осязательную "обратную связь".
Электронные органы чувств:
"электронное ухо", гораздо более чувствительное, чем человеческое, и способное к тому же свободно воспринимать неслышимые нами инфра- и ультразвуки;
"электронный глаз" на основе ПЗС-матрицы из тысяч миниатюрнейших фотодатчиков (применяется в нынешних видеокамерах) может не только видеть сверхбыстрые движения, ультрафиолет или, с помощью инфракрасного света, помогать ориентироваться в темноте и тумане, но и, благодаря сложнейшей программе обработки изображений, позволит киборгу повышать резкость и четкость увиденного, а при помощи интерференции волн, различать как отдельные объекты точки, сливающиеся для невооруженного глаза в одно целое;
"электронный нос" с нюхом ничуть не хуже собачьего уже вроде бы создан в виде экспериментального образца, а разработать после него "искусственный язык" как орган вкуса, уже наверняка несложно.
Так что с разработкой машинной части киборга заметных проблем нет уже сегодня, кроме чисто технических задач по созданию достаточно сильных и компактных "искусственных мышц", да повышению качества датчиков.
Главная часть киборга - живой мозг. Его работоспособность нужно поддерживать автономно, без тела. Сегодня это кажется невозможным. Но вспомним: разве не то же самое делают во время сложнейших операций на "выключенном", остановленном сердце современные аппараты искусственного кровообращения (АИК)? Подключим к АИК'у "искусственные легкие" и "искусственные почки" (и те, и другие тоже давно несут свою службу в клиниках), вольем в кровь глюкозу и ряд других необходимых для питания нейронов компонентов, - и "новый Франкенштейн" вполне может открыть глаза на лабораторном столе.
Даже о защите от инфекций природа уже позаботилась: почти непробиваемый энцефалический барьер надежно разделяет кровь и внутримозговую жидкость, позволяя вместе с тем им обмениваться кислородом и питательными веществами. А совсем недавно за рубежом прозвучали сообщения о первых экспериментах по созданию из двух обреченных на смерть людей одного живого организма, тело которого взято от одного донора, а голова - от другого (только проблема паралича остается: медики не умеют пока сращивать разрезанный спинной мозг, но, по их заверениям, и эта проблема скоро будет решена).
Остается последнее, самое важное: соединить искусственное тело и, посредством микропроцессоров, живой мозг. Вот это-то всего лет пять назад можно было бы смело отнести к безнадежному фантазерству: ну как, в самом деле, передать непосредственно от мозга к исполнительным микрокомпьютерам нужные команды, и, что еще сложнее, сигналы от искусственных органов чувств мозгу, не зная даже более или менее четко, как именно этот мозг работает?
Если, допустим, исследователям удалось бы расшифровать структуру и "функциональную схему" мозга одного или даже нескольких подопытных добровольцев и разработать соответствующие схемы подключения, то это ничем не поможет для решения стоящей перед нами грандиозной задачи: дело в том, что структура мозга, скорее всего, у разных людей различна во множестве деталей, которые формируются индивидуально в процессе развития, воспитания и обучения каждого из них.
Правда, время для исследователей тайн человеческого мозга не проходит даром, и сегодня многие его механизмы раскрыты в достаточной степени, чтобы, например, вызывать подачей на вживленные электроды слабеньких импульсов тока те или иные эмоции или зрительные образы решеток разной густоты и наклона, - элементарных "субъединиц", на которые мозг разлагает увиденное глазом изображение перед его дальнейшей обработкой.
Конечно, этого слишком мало! И все же… Лет пять тому назад в печати появились сообщения о том, что американцы и австрийцы уже осваивают управление ЭВМ непосредственно "с мыслей" оператора, причем вполне успешно, и создали для этого соответствующие электронные приставки. Правда, то были первые эксперименты, и их результаты пока не слишком впечатляющи: австрийская разработка позволяет управлять мигающим на экране крестообразным курсором, наводя его на квадрат-мишень, а американская хотя и реализует мысленный ввод текста, но со скоростью, гораздо меньшей по сравнению с обычным набором с клавиатуры.
Как же разработчики обошли проблему "мозговой несовместимости" разных операторов и нашли в мозге необходимые "контактные площадки" для подключения приставки? Решение оказалось очень простым. Устройство снимает с головы оператора полную энцефалограмму, а затем вся "мешанина" полученных электромагнитных сигналов подается в компьютер и расшифровывается им по принципу, аналогичному алгоритмам работы программ распознавания символов или принципам работы персептронов (довольно-таки любопытных обучающихся устройств, созданных еще на заре кибернетики и сегодня незаслуженно преданных забвению). В результате ЭВМ должна какое-то время учиться понимать конкретного оператора, сопоставляя его "мысленные" команды с поданными вручную, а после завершения такого обучения человек и машина смогут достигнуть необходимого "взаимопонимания" и "слиться в единое целое" [2].
Так что, принципиальное решение, как видим, найдено. А что касается вживления процессоров в организм человека, то эта технология как раз и лежит в основе тех самых чувствительных протезов, о которых мы говорили раньше.
Пора, наконец, рассказать о сообщении, промелькнувшем осенью 1995 года в телепрограмме "Вести": американские ученые, занимающиеся проблемами "сопряжения" процессоров с живой тканью, заявили о принципиальной готовности современной науки к вживлению микрокомпьютера непосредственно в мозг с целью повысить "вычислительные" способности его владельца и дать ему возможность обращаться к базам данных через глобальные спутниковые компьютерные сети. И пусть даже такой Homo Computicus не будет нести в своем организме ничего другого от мира техники: все равно мы будем говорить о нем как о киборге.