Saat ini, avatar dipahami sebagai sekumpulan komponen - semacam simbiosis antara mesin (aktuator) dan otak manusia, yang dibangun berdasarkan antarmuka saraf. Jika teknologi semacam itu diterapkan secara penuh, seseorang akan dapat mengendalikan aktuator terpisah dan seluruh mesin dari kejauhan dengan bantuan pikirannya. Avatar adalah sejenis "Aku" yang lengkap di kejauhan. Segala sesuatu yang terjadi di sekitar robot-avatar, harus sepenuhnya ditransmisikan ke operator dengan tingkat kepercayaan sedemikian rupa sehingga dia merasa dirinya berada di tempat yang sama dengan aktuator itu sendiri. Ini jauh lebih sulit untuk diterapkan daripada kontrol biasa robot pada jarak yang dapat diakses sejak zaman penjelajah bulan Soviet.
Pencapaian ilmiah dan teknologi yang telah terakumulasi selama setengah abad terakhir, secara total, sudah memungkinkan menggantikan 60-70% fungsi tubuh manusia. Saat ini, tinggal menganalisis apa yang sebenarnya akan memberi kita kesempatan untuk menjauh dari fantasi dan beralih ke desain avatar yang sebenarnya, karena memang ada prasyarat. Pencapaian seluruh umat manusia adalah pengembangan sejumlah besar robot yang paling beragam, yang saat ini memperoleh kemampuan tidak hanya untuk menyelesaikan tugas yang diprogram, tetapi juga untuk secara mandiri membuat keputusan dan menilai situasi. Kemampuan kognitif sistem robot modern semakin mendekati kemampuan manusia.
Perusahaan besar modern juga telah merasakan janji pekerjaan semacam ini. Sebagai contoh, Google hanya pada tahun 2013 mengakuisisi 8 perusahaan robotika di seluruh dunia, melakukan ini hanya dalam enam bulan. Di antara pembelian raksasa Internet adalah perusahaan terkenal Boston Dynamics, serta Poros Jepang. Selain itu, Google menunjukkan minat dalam bioteknologi, pada tahun 2013 Google mendirikan perusahaan biotek Calico - California Life Company.
Menelan pertama
Langkah penting untuk membawa avatar lebih dekat ke kenyataan dibuat oleh ahli neurofisika. Mereka berhasil mengajari monyet menggunakan dua tangan virtual, mengendalikan mereka hanya dengan bantuan pikiran. Ini adalah langkah penting dalam pengembangan antarmuka otak-komputer. Sejauh ini, monyet mengendalikan tangan virtual di layar komputer, Anda tidak dapat mengambil suguhan nyata dengan bantuan mereka. Namun, dengan mengendalikan tangan virtual ini dengan bantuan otak dan memecahkan masalah di layar monitor dengan bantuan mereka, monyet-monyet itu diberi imbalan. Tangan virtual adalah avatar monyet.
Eksperimen ini sedang dilakukan hari ini di laboratorium ahli saraf Miguel Nicolelis di Duke University Medical Center. Eksperimen ini melibatkan dua monyet - jantan dan betina. Di otak masing-masing, para ilmuwan telah menanamkan sejumlah mikroelektroda yang merekam aktivitas listrik neuron otak. 768 elektroda ditanamkan ke otak wanita, dan 384 elektroda ditanamkan ke otak pria.Sampai saat ini, tidak ada satu pun ahli neurofisiologi di dunia yang bisa melakukan ini.
Mikroelektroda terletak di papan khusus yang terletak di berbagai area korteks otak monyet. Masing-masing mikroelektroda ini mencatat impuls listrik yang datang dari neuron di sekitarnya. Hasilnya, para ilmuwan mampu merekam aktivitas lebih dari 500 neuron di setiap monyet. Pada saat yang sama, monyet-monyet itu diperlihatkan avatar yang bisa memanipulasi objek dengan berbagai bentuk. Kemudian mereka mulai mengajari mereka untuk mengendalikannya dengan joystick.
Pada saat kontrol ini, para ilmuwan merekam aktivitas neuron otak mereka, membangun model berdasarkan data yang diperoleh, yang memungkinkan untuk mengaitkan aktivitas neuron tertentu dengan gerakan tangan tertentu. Pada saat yang sama, hingga saat ini, semua eksperimen semacam itu dilakukan hanya dengan satu tangan. Transisi untuk mengontrol dengan dua tangan dengan bantuan aktivitas otak merupakan langkah maju yang mendasar dalam perkembangan.
Model yang dikembangkan menjadi dasar untuk pembuatan antarmuka otak-komputer, yang memungkinkan Anda beralih ke kontrol avatar tangan virtual hanya dengan satu pikiran. Artinya, keinginan monyet untuk menggerakkan tangannya ke kiri atau ke kanan disertai dengan aktivitas neuron otak utama, sedangkan antarmuka yang dikembangkan terlibat dalam transformasi aktivitas ini menjadi gerakan tangan virtual yang diinginkan. Untuk memecahkan kode aktivitas saraf, para peneliti menggunakan algoritma yang telah mereka buat dalam penelitian sebelumnya yang dilakukan dengan satu tangan.
Pada saat joystick diambil dari monyet, dengan bantuan latihan keras, mereka belajar dengan bantuan pikiran mereka untuk mengarahkan tangan virtual di layar ke target khusus, menjaga mereka tetap pada target untuk beberapa waktu. Berbagai bentuk geometris berfungsi sebagai target. Jika monyet mengatasi tugas itu, mereka menerima hadiah untuk ini. Para ilmuwan telah melatih kera dalam beberapa cara. Pada awalnya, tangan monyet itu bebas dan mereka seolah-olah dapat menggunakannya untuk membantu diri mereka sendiri, membuat gerakan yang sama seperti tangan virtual. Namun, pada tahap kedua, lengan monyet-monyet itu diikat dengan kaku ke kursi, meninggalkan mereka hanya dengan otak mereka untuk mengendalikan realitas virtual.
Perkembangan menarik lainnya adalah otot elastis super kuat buatan, yang sedang dibuat oleh tim di National University of Singapore (NSU). Menurut pengembang utama teknologi ini, Adriana Koch, tujuan utamanya adalah menciptakan jaringan otot yang akan melampaui sampel alami. Menurut dia, bahan dari mana otot buatan mereka dibuat meniru aktivitas jaringan manusia nyata dan dapat langsung merespon impuls listrik yang masuk. Otot ini dilaporkan mampu mengangkat 80 kali beratnya sendiri. Dalam waktu dekat, dalam 3-5 tahun, para ahli berharap untuk menggabungkan otot ini dengan lengan robot, yang dalam penampilan hampir tidak dapat dibedakan dari lengan manusia nyata, tetapi pada saat yang sama 10 kali lebih kuat darinya.
Teknologi ini juga memiliki keunggulan lain. Kontraksi dan gerakan otot buatan dapat menghasilkan "produk sampingan" energi yang dapat diubah dari mekanik menjadi listrik. Karena sifat alami dari bahan yang digunakan dalam otot buatan, ia akan mampu mempertahankan energi dalam jumlah yang cukup besar. Berkat ini, robot yang menerima otot seperti itu dapat menjadi mandiri dan mandiri secara penuh semangat. Dibutuhkan kurang dari satu menit untuk mengisi ulang.
Teknologi untuk pembuatan mata buatan juga sedang dikembangkan secara luas. Para ilmuwan sedang mengerjakan pembuatan berbagai prostesis retina. Bahkan keberhasilan yang lebih besar telah dicapai dalam pengembangan prostesis pendengaran. Selama beberapa tahun di Amerika Serikat, pasien telah dipasangi sistem komputer mikro, mikrofon, dan elektroda yang terhubung ke saraf pendengaran. Lebih dari 200000 pasien telah dapat menginstal sistem seperti itu, yang menunjukkan bahwa ini bukan lagi eksperimen tunggal para ilmuwan, tetapi praktik klinis biasa.
Pencapaian puncak para ilmuwan modern, yang menunjukkan pernyataan bahwa kita mampu menggantikan 60-70% fungsi tubuh manusia dengan implan buatan, adalah biorobot pertama di dunia "Rex". Pada orang bionik seperti itu, semua organ yang terpasang - dari mata hingga jantung - bukanlah buatan waktu henti. Mereka semua yang sudah terpasang pada pasien nyata atau sedang menjalani serangkaian tes. Berkat perangkat prostesis yang ada, "Rex" mendengar, melihat, dapat berjalan dan berfungsi, bahkan ia mampu mempertahankan percakapan yang paling sederhana, karena ia diberkahi dengan kecerdasan buatan yang sederhana.
Pada saat yang sama, orang bionik kekurangan perut, paru-paru, dan kandung kemih. Namun, semua organ buatan ini belum ditemukan, dan perkembangan otak buatan masih sangat jauh. Pada saat yang sama, pengembang Rex percaya bahwa dalam waktu dekat implan apa pun akan tersedia untuk orang-orang. Para ilmuwan juga percaya bahwa suatu hari nanti mereka akan digunakan oleh orang sehat yang akan menggantikan organ dalam yang sudah aus, dan ini adalah jalan langsung menuju keabadian.
Masalah teknologi "Avatar"
Pada tahun 2013, konferensi internasional lain yang disebut "Masa Depan Global" diadakan di New York. Pada konferensi ini, menurut tradisi, hasil dasar teknis untuk proyek Avatar skala besar dirangkum. Kepala proyek ini, pengusaha Rusia Dmitry Itskov, terlibat dalam menarik investor dari seluruh dunia. Menurut Itskov, dalam waktu dekat, tubuh buatan dapat dibuat, yang, dalam hal sejumlah kualitas fungsionalnya, tidak akan berbeda dari aslinya, dan pada waktunya bahkan akan dapat melampauinya. Selain itu, pekerjaan sedang dilakukan untuk menciptakan teknologi untuk mentransfer kepribadian seseorang ke dalam tubuh buatan ini, yang dapat memberikan harapan hidup tak terbatas dan memberi orang keabadian. Bahkan tanggal pelaksanaan tahap pertama program ini diberi nama - 2045.
Sudah, proyek Avatar sedang dibandingkan dengan pencapaian paling signifikan di cerita peradaban manusia. Seperti misalnya proyek pembuatan bom atom, penerbangan luar angkasa, pendaratan di bulan. Saat ini, praktis sudah ada dua elemen dari program ini - aktuator dan otak manusia. Hambatan utama untuk menciptakan simbiosis biomekanik yang berfungsi penuh di antara mereka adalah antarmuka saraf - yaitu, sistem langsung dan umpan balik.
Saat mengembangkan hubungan seperti itu, sejumlah besar pertanyaan muncul. Ini hanya salah satunya: mana dari miliaran sel di korteks motorik manusia yang paling baik untuk menggunakan elektroda untuk mengontrol, misalnya, kaki palsu? Bagaimana menemukan sel yang diperlukan, melindungi diri Anda dari berbagai gangguan, memberikan akurasi yang diperlukan, menerjemahkan urutan impuls saraf sel otak menjadi perintah yang tepat dan dapat dimengerti untuk mekanisme buatan?
Pertanyaan implementasi umum ini diikuti oleh sejumlah besar pertanyaan spesifik. Misalnya, elektroda yang dimasukkan ke dalam otak manusia dengan cepat ditumbuhi lapisan sel glial. Sel-sel ini adalah semacam perlindungan bagi lingkungan saraf kita, yang membuatnya sulit untuk berkomunikasi dengan elektroda yang ditanamkan. Sel glia mencoba memblokir segala sesuatu yang mereka anggap atau anggap sebagai benda asing. Saat ini, pengembangan antifouling dan sekaligus mikroelektroda yang tidak berbahaya masih menjadi masalah serius tanpa solusi akhir. Eksperimen ke arah ini sedang berlangsung. Elektroda yang terbuat dari nanotube, elektroda dengan lapisan khusus diusulkan, dimungkinkan untuk mengganti impuls listrik dengan sinyal cahaya (diuji pada hewan), tetapi masih terlalu dini untuk menyatakan solusi lengkap untuk masalah tersebut.
Sumber informasi:
http://vpk-news.ru/articles/19099
http://www.gazeta.ru/science/2013/11/08_a_5740649.shtml
http://www.vesti.ru/doc.html?id=1125606
http://www.nanonewsnet.ru/news/2013/reks-pervyi-v-mire-bionicheskii-chelovek