DARPA is nauw betrokken bij de ontwikkeling van cyborgs. DARPA is nauw betrokken bij de ontwikkeling van cyborgs. Varianten van cyborgs in fictiewerken

Blijkbaar is het nu slechts een kwestie van tijd voordat we leren hoe we een menselijk brein in een mechanisch lichaam kunnen transplanteren. Terminologie Een nieuwe documentairefilm, The Incredible Bionic Man, staat op het punt te verschijnen. Eén van de helden uit deze film werd geboren zonder linkeronderarm en draagt nu een bionische prothese. Technisch gezien is hij per definitie een cyborg. Maar slechts gedeeltelijk.

Volgens een algemeen cultureel begrip is een cyborg een wezen met een volledig mechanisch lichaam. Op zijn minst de buitenste mechanische schaal.

Laten we even nadenken over de termen 'bionische' en 'cyborg' zelf. In de meeste gevallen zijn ze uitwisselbaar en beide werden in de jaren 60 in gebruik genomen. “Bionisch” komt uit de biologie (biologisch) en elektronisch (elektronisch). “Cyborg” bestaat uit cybernetisch (cybernetisch) en organisme (organisme). Beide termen beschrijven levende organismen die worden versterkt of verbeterd door technische apparaten. Om verwarring te voorkomen stel ik voor om in dit artikel de nadruk te leggen op de term ‘cyborg’.

Voor velen roept het woord ‘cyborg’ beelden op van RoboCop of Darth Vader. Hoewel dit natuurlijk extreme vormen zijn van een cybernetisch organisme. De auteurs van deze term, Manfred Clynes en Nathan S. Kline, definieerden het als ‘de vervanging van menselijke lichaamsfuncties om aan de eisen van het milieu te voldoen’. Bovendien vonden de auteurs vanuit dit oogpunt het gebruik van chemicaliën niet minder belangrijk dan elektronica en mechanica. Maar in deze context mag Lance Armstrong, die levenslang geschorst werd wegens doping, ook wel een cyborg genoemd worden. Een cyborg is in ieder geval ondenkbaar zonder het gebruik van mechanische apparaten en apparaten.

Wat hebben we voor vandaag?

Moderne wetenschappelijke en technologische prestaties die de afgelopen 50 jaar zijn verzameld, maken het in totaal al mogelijk om 60-70% van de functies van het menselijk lichaam te vervangen. Waar zouden we het meest succesvol in zijn als we een cyborg wilden creëren met de minste hoeveelheid organisch materiaal?

Ledematen

Wetenschappers en ontwerpers hebben het grootste succes geboekt bij het maken van kunstmatige ledematen. De i-Limb bionische prothese van Touch Bionics maakt bijvoorbeeld gebruik van sensoren om signalen op te vangen van de spieren die aanwezig zijn op het overblijfsel/rudiment van een ledemaat en interpreteert dit als een bepaalde beweging die een persoon probeert te maken.

De meest baanbrekende technologie van vandaag is echter het mentaal bestuurde kunstmatige ledemaat. Het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) heeft een mechanische arm ontwikkeld die verbinding maakt met spierzenuwen, zodat een persoon deze kan bewegen door zich simpelweg voor te stellen dat hij zijn eigen arm beweegt. Het is natuurlijk niet mogelijk om zo'n prothese thuis te installeren als u niet over een eigen operatiekamer en neurochirurg beschikt.

Dit is niet het enige project van deze aard; begin vorig jaar werd een kunstbeen, bestuurd volgens hetzelfde principe als een hand van DARPA, aan het publiek gepresenteerd. Van buitenaf ziet het er absoluut fantastisch uit. De details van de bediening en het onderhoud van een dergelijke prothese, evenals de zeer hoge kosten ervan, blijven achter de schermen.

Botten

Volgens de huidige normen een van de eenvoudigste kunstmatige vervangingen in het lichaam. Meestal zijn kunstmatige botten, van het scheenbeen tot de wervels, gemaakt van titanium. De vooruitgang op het gebied van 3D-printen maakt het nu echter mogelijk om uiterst nauwkeurige plastic vervangingen te maken.

Wetenschappers werken aan een andere manier om het skelet te versterken. Het bestaat niet uit het volledig vervangen van een specifiek bot, maar uit het versterken ervan met polyurethaanschuim met toevoeging van titaniumpoeder en bindende componenten. De auteurs zijn van mening dat een versterkend implantaat gemaakt van dergelijk “titaniumschuim” vanwege de poreuze structuur zal worden overgroeid met botweefsel, waardoor de mechanische sterkte van het bot aanzienlijk wordt verbeterd. Het is moeilijk te zeggen of deze technologie in de praktijk kan worden toegepast, maar over het geheel genomen verdient het idee aandacht.

Organen

De taak van het kunstmatig reproduceren van interne organen is veel moeilijker vergeleken met dezelfde ledematen. Het verst dat we zijn gekomen is de creatie van een kunstmatig hart, en deze technologie wordt voortdurend verbeterd. Blijkbaar wordt het binnenkort mogelijk om volwaardige kunstnieren en -ogen te creëren.

Wetenschappers hebben enig succes geboekt bij het maken van kunstmatige levercellen, maar ze zijn nog lang niet in staat het orgaan zelf te reproduceren. Er wordt ook gewerkt aan het creëren van een kunstmatige darm. Naast al het bovenstaande wachten ook de kunstmatige blaas, milt, lymfestelsel en galblaas op hun onderzoekers... Om nog maar te zwijgen van het meest complexe orgaan in het menselijk lichaam...

... over de hersenen

Dit is misschien wel de moeilijkste taak. Het kan in twee delen worden verdeeld: het reproduceren van de structuur van de hersenen en het ontwikkelen van kunstmatige intelligentie. Ingenieurs proberen onvermoeibaar het neurale netwerk van ons ‘denkende’ orgaan te repliceren met behulp van supercomputers. Bijvoorbeeld het IBM SyNAPSE-project, dat 530 miljard neuronen modelleert (het gemiddelde menselijke brein bevat 86 miljard). De werkingssnelheid van dergelijke computerclusters is echter onvergelijkbaar langzamer. SyNAPSE is 1500 keer langzamer dan een echt brein. De softwaresimulator van Spaun, die op een supercomputer van de Universiteit van Waterloo draaide, had 2,5 uur nodig om 1 seconde menselijke hersenactiviteit te simuleren.

Een andere benadering zou zijn om de omvang van het kunstmatige neurale netwerk te beperken om de prestaties te verbeteren. Een voorbeeld is de gespecialiseerde Neurogrid-computer. Het bevat 16 chips, die elk 65 duizend ‘neuronen’ vertegenwoordigen. Dit kleine ding verbruikt slechts 5 W (IBM Blue Gene/Q Sequoia verbruikt 8 MW). Met ongeveer 80 aanpasbare parameters kunt u verschillende soorten neuronen simuleren. Voor de onderlinge communicatie wordt een digitaal signaal gebruikt en voor berekeningen wordt een analoog signaal gebruikt. Volgens de ontwikkelaars is Neurogrid, dat het werk van slechts 1 miljoen neuronen emuleert, met eenvoudige berekeningen qua prestaties vergelijkbaar met een echt brein.

Natuurlijk zal het simpelweg reproduceren van een neuraal netwerk er nog geen kunstmatig brein van maken. We moeten haar leren ‘denken’. De complexiteit van de taak van het creëren van kunstmatige intelligentie kan moeilijk worden overschat; dit is een van de grootste uitdagingen van de moderne wetenschap. Er is enige vooruitgang in deze richting bij het grote publiek; Siri is vooral bekend in Apple-producten. Veel wetenschappers betwijfelen echter dat het creëren van kunstmatige intelligentie die vergelijkbaar is met menselijke intelligentie in principe haalbaar is op het huidige ontwikkelingsniveau van wetenschap en technologie.

Kortom

In het kader van dit artikel is de kwestie van het creëren van een kunstmatig brein slechts speculatief. Een wezen (machine?) met zo’n orgaan mag immers niet per definitie een cyborg genoemd worden. Daarom is het raadzaam om, als we al het bovenstaande samenvatten, de taak te vereenvoudigen. Laten we de vraag op deze manier stellen: “Hoe dicht zijn we bij het creëren van een cyborg met een levend brein en een volledig kunstmatig lichaam?” Over het algemeen kunnen we technologisch gezien nauwelijks verwachten dat de eerste ‘volledig mechanische’ cyborgs in de komende twintig jaar zullen verschijnen.

Er is nog een ander standpunt. In overeenstemming hiermee zullen toekomstige volwaardige cyborgs geen kunstmatig lichaam hebben, maar een organisch lichaam, maar gekweekt in laboratoriumomstandigheden. Bovendien zal dit orgaan een aantal verbeteringen ondergaan ten opzichte van “gewone” mensen. Hierbij rijzen echter een aantal vragen. Allereerst: hoe moeten zulke wezens worden genoemd?

Een belangrijk aspect bij het creëren van een volwaardige cyborg is onze sociale en ethische onvoorbereidheid om deze gebeurtenis te accepteren. Kijk bijvoorbeeld eens hoe moeilijk het is om het idee van klonen door te dringen in de samenleving. De schepping van mensen met een mechanisch lichaam, en vooral met een verbeterd biologisch lichaam, zal door velen worden beschouwd als de aanvaarding door de mens van de goddelijke rol van de Schepper. Deze mening zal veel aanhangers hebben, en het kan meer dan tien jaar duren voordat de sociale en religieuze afwijzing gladgestreken is.

Vandaag staan we aan het begin van de ontwikkeling van de biotechnologie. Tegenwoordig is het erg moeilijk om te voorspellen wat (en of) de cyborg van de toekomst zal zijn. Hoogstwaarschijnlijk zal de mechanische behuizing zo veel mogelijk op de echte lijken. Het beeld van RoboCop zal dus een ongerealiseerde filmfantasie blijven.

Het alwetende Merriam-Webster-woordenboek vertelt ons vriendelijk dat het woord cyborg (een wezen wiens lichaam elektronische of mechanische apparaten bevat die de eigenaar extra vaardigheden geven), afgeleid van cybernetic + organisme, voor het eerst in 1960 in het Engels werd gebruikt. Al snel kwam het ook bij ons terecht. Maar echte cyborgs zijn er nog nergens, ondanks de snelle ontwikkeling van de informatietechnologie. En nu heeft een organisatie die herhaaldelijk haar effectiviteit heeft bewezen bij de ontwikkeling van baanbrekende technologieën, het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), de taak op zich genomen om deze tekortkoming weg te nemen.

En voor dit doel wordt binnen het agentschap een ogenschijnlijk bureaucratische structuur gecreëerd, genaamd het Department of Biological Technologies. Maar in werkelijkheid schuilt achter de boekhoudkundige naam Clearinghouse een centrum voor geavanceerd onderzoek op het gebied van hersenwetenschappen, biotechnologie en epidemiologie. Haar taken zullen zijn het ontwikkelen van technologieën om de hersenen met computers te verbinden, het creëren van kunstmatige biologische materialen en het ontwikkelen van detectoren voor veelbelovende biologische wapens.

Mogen biologen en artsen de auteur, wiens territorium hij opnieuw binnendringt, vergeven, maar het lijkt erop dat het gemeenschappelijke kenmerk van al die onderzoeken die het Departement Biologische Technologieën zal gaan organiseren, coördineren en betalen de toepassing zal zijn op biomedisch onderzoek en ontwikkeling van methoden die kenmerkend zijn voor technische disciplines in het algemeen en informatietechnologie in het bijzonder. Dat wil zeggen: niet wachten op gunsten van de natuur – die tevergeefs zijn na alles wat we haar hebben aangedaan – maar ze met geweld afpakken.

En het allereerste toepassingsdoel van de inspanningen en middelen van het Departement Biologische Technologieën zal het menselijk brein zijn. Het is duidelijk. De mens is niet het sterkste, niet het snelste en niet het meest waakzame wezen op aarde. Maar hij is de meester van de planeet vanwege het feit dat hij is begiftigd met een tamelijk krachtig brein, ontwikkeld voor interactie in roedels primaten en aangescherpt in de onderlinge oorlogen van dezelfde afstammelingen van de aap... En het is duidelijk waarom het eerste dat militaire ingenieurs probeerden te verbeteren waren de hersenen!

De taak is niet eenvoudig: het apparaat zelf is te ingewikkeld. Honderd miljard neuronen, honderd biljoen synaptische verbindingen... Toegegeven, de technologie heeft deze mijlpaal al overwonnen. De Tianhe-2 supercomputer uit China voert 33.860 biljoen handelingen per seconde uit. Alleen de hersenen ontwikkelen een derde van hun vermogen en verbruiken 20 watt, iets meer dan een LED-lamp, en de creatie van Chinese ingenieurs heeft 24 megawatt nodig...

Dankzij functionele magnetische resonantiebeeldvorming, magneto-encefalografie en hersenscans met hoge resolutie zijn mensen de afgelopen decennia een veel beter idee gaan krijgen van hoe de hersenen functioneren. Maar de taak om een volwaardige mens-machine-interface te creëren valt nog steeds buiten de mogelijkheden van de technologie. Het maximale dat de mensheid hier heeft bereikt, is het gebruik van biostromen om prothesen te controleren.

Bionische protheses ontwikkeld onder het Revolutionizing Prosthetics-programma.

Door dergelijk onderzoek, dat in 2009 werd aangekondigd door het DARPA Revolutionizing Prosthetics-programma, konden medewerkers van het Chicago Rehabilitation Institute slechts een paar jaar geleden een biostroomgestuurde prothese demonstreren, die je in actie kunt zien op deze videolink. Deze studies zullen voortaan worden begeleid door het Departement Biologische Technologieën. Het uiteindelijke doel is het creëren van protheses die worden bestuurd door signalen uit de hersenen; de momenteel vereiste versmelting van zenuwen en elektroden is niet prettig.

Maar zoals hij zegt DARPA-directeur Arati Prabhakar, het helpen van oorlogsveteranen is slechts een van de taken. Het onderzoekscomplex dient om apparaten te creëren die de werking van de hersenen imiteren, die op een grote verscheidenheid aan gebieden kunnen worden gebruikt. Het Cortical Processor-programma, waarvoor in het begrotingsjaar 2015 2,3 miljoen dollar zal worden toegewezen, zal naar verwachting een softwaremodel van processen in de hersenschors creëren. De neocortex trekt het Amerikaanse leger aan omdat het met succes problemen van patroonherkenning in realtime en met een verwaarloosbaar energieverbruik oplost.

En dit is heel belangrijk. Bio-elektronische controle, waarbij gebruik wordt gemaakt van signalen die rechtstreeks uit de hersenen komen, zal het immers mogelijk maken om zowel bemande als onbemande voertuigen veel beter te besturen (de “tau” is verwijderd – de vertraging in de doorgang van signalen door de zenuwen en de verwerking ervan door de spieren die het stuur of de handgreep bedienen). Nou ja, ongeveer hetzelfde als in 2010 gedemonstreerd controle van de Roomba-stofzuiger, die gebruik maakte van signalen uit de visuele cortex van de hersenen.

Deze drone wordt bestuurd met behulp van EEG.

Praktische Chinezen van de Zhejiang Universiteit gebruikten in 2012 een elektro-encefalogram om een UAV te besturen. Toegegeven, geen gevechtsexemplaar, maar een kinderspeelgoed met vier propellers. Maar het verschil zit hier puur in de schaal... En dit is precies wat militaire ingenieurs interesseert. Het is echter onmogelijk om een signaal op te vangen zonder met voldoende resolutie naar de hersenen te gaan. Maar het is mogelijk om met behulp van hardware- en softwaremodellen van de hersenen de signalen die uit de neocortex worden verwijderd beter te interpreteren. En dan zullen dergelijke modellen taken gaan uitvoeren zonder een levend brein.

De volgende werkrichting voor het Office of Biological Technologies zal het ontwerp zijn van biomaterialen met vooraf bepaalde eigenschappen. Dergelijk werk wordt uitgevoerd in het kader van het 1.000 Molecules-programma, dat deel uitmaakt van het Living Foundries-initiatief van DARPA. Dit zijn grootschalige onderzoeksprojecten gericht op het snel en schaalbaar produceren van biologisch gebaseerde materialen met gewenste eigenschappen.

Als onderdeel van dit programma moet biotechnologie uitgroeien tot een technische discipline die het mogelijk maakt materialen te verkrijgen met de vereiste sterkte, structurele, elektrische en optische eigenschappen. Het moet de makers van nieuwe generaties wapensystemen ongekende mogelijkheden bieden om op flexibele wijze goedkopere, duurzamere en sterkere materialen te combineren dan de materialen die momenteel beschikbaar zijn. Voorbeeld Dergelijk werk omvat de creatie van het eerste kunstmatige chromosoom, onlangs samengesteld uit 273.871 fragmenten van DNA-moleculen.

En ten slotte zullen de taken van het Bureau voor Biologische Technologieën de ontwikkeling omvatten van een nieuwe generatie biologische wapendetectoren. Hun doel is om infecties snel en specifiek direct op het slagveld te diagnosticeren. Welnu, de volgende generatie apparaten zal moeten leren hoe ze specifieke vaccins tegen gevaarlijke ziekteverwekkers kunnen synthetiseren – en bescherming moeten bieden, niet binnen een paar weken, naarmate de immuniteit wordt ontwikkeld, maar vrijwel onmiddellijk.

Het lijkt een volkomen vredige zaak. Bescherming tegen een soort grieppandemie, die volgens de Amerikaanse militaire pers 150 miljoen levens zou kunnen eisen. Maar de zaak is veel ernstiger. We hebben het over de terugkeer naar het gebruik van biologische wapens, goedkoop en dodelijk. En het moet precies worden geretourneerd om de veiligheid van onze eigen veiligheid te garanderen. Wanneer werden staten gevormd? Ja, toen volwaardige burgers, hoplieten en legionairs opkwamen, kregen ze de mogelijkheid om op eigen kosten beschermende wapens en bepantsering te kopen.

Biobeschermingspakken zullen binnenkort hopeloos archaïsch blijken te zijn...

Het zwaard verschilde niet veel van een keukenmes, maar de helm, het pantser, de kanen en het schild kostten veel geld. Zo is het ook hier: bacteriën en virussen die in wapens zijn veranderd, reproduceren zich vrij goed zelfstandig, zij het op verschillende manieren. De taak is om ervoor te zorgen dat zij degenen doden die nodig zijn en geen schade toebrengen aan degenen die niet nodig zijn. En dit is het probleem dat de veldvaccinsynthesizer moet oplossen. Hij werkt ook individueel. Het vaccin kan alleen inwerken op de strijder op wiens DNA de synthesizer is afgestemd. Voor anderen zal het op zijn best nutteloos zijn...

En de creatie van dergelijke apparaten is het uiteindelijke doel van het programma, genaamd Autonomous Diagnostics to Enable Prevention and Therapeutics, of kortweg ADEPT. Tot nu toe is hiervoor een bescheiden tien miljoen dollar uitgetrokken, maar dit is nog maar het begin. Kosten noch moeite zullen hier worden gespaard: laten we ons hele regio’s voorstellen die zijn bezaaid met een of andere dodelijke infectie, of zelfs een aantal ervan – ‘opmerkelijk’ omdat ze zich vanzelf vermenigvuldigen. En laten we ons voorstellen dat er in deze gebieden strijders zijn wier uitrusting betrouwbare vaccinatie garandeert.

Dan zal deze bescherming worden ontvangen door de ‘juiste’ kolonisten of door degenen van de autochtonen die besloten zullen worden te vertrekken... Ja, voor een dergelijke oorlog – die bovendien in diepe geheimhouding wordt gevoerd – zal er geen geld worden gespaard zodra de de eerste resultaten worden geschetst... En misschien zullen sommige technologieën hun weg vinden naar de civiele sfeer!

In 2045 zou de eerste kunstmatige mens geboren moeten zijn. Fysiek perfect, bestand tegen ziekten, straling en extreme temperaturen. En zo'n volwaardig cyberorganisme zou in Rusland moeten worden gecreëerd. Voor dit doel kwam een initiatiefgroep van wetenschappers, psychologen en futurologen bijeen in Moskou. Voortbouwend op de ideeën van het Russische kosmisme en de onderliggende theorie van de ‘gemeenschappelijke zaak’, gingen de ontwikkelaars serieus met deze ‘gemeenschappelijke zaak’ aan de slag – in laboratoria in de buurt van Moskou.

In dit ogenschijnlijk onopvallende laboratorium werden verbazingwekkende ontdekkingen gedaan: er werd een "kunstmatige huid" gecreëerd. Een speciaal preparaat - een mengsel van synthetische en natuurlijke polymeren - kan mensen redden na ernstige brandwonden en bevriezing. Het meisje dat in de keuken werd verbrand met kokend water, de man die een sterke elektrische schok kreeg, zo leek het, was eenvoudigweg gedoemd om met vreselijke littekens te leven.

"Het eindresultaat in 3 weken, geen littekens, niets. Dat wil zeggen, de taak die we onszelf hadden gesteld, we hebben het opgelost", zegt Boris Gavrilyuk, hoofd van het laboratorium voor cel- en weefselgroei aan het Instituut voor Theoretische en Experimentele Biofysica. van de Russische Academie van Wetenschappen.

Maar in de toekomst kunnen deze en soortgelijke technologieën de mensheid absoluut fantastische ontdekkingen opleveren. Enkele beroemde Russische wetenschappers hebben zich verenigd in een beweging genaamd “Rusland-2045” en bereiden zich voor om in slechts 34 jaar een cyborg te creëren. De timing kan natuurlijk veranderen, maar niemand twijfelt aan het eindresultaat.

"Natuurlijk zal het worden gemaakt, waar hebben we het over? Natuurlijk. Huid is het laatste deel van het creëren van een cyborg. En eerst moeten ze hersenen en interne systemen creëren, die ze met huid aankleden", weet Boris Gavrilyuk zeker.

Maar het feit is dat veel menselijke organen al opnieuw zijn gemaakt. Beelden uit Italië zijn over de hele wereld verspreid: op een jonge muzikant is een kunsthand genaaid die vrijwel alle bewegingen kan herhalen die kenmerkend zijn voor menselijke ledematen. Bovendien heeft ze zelfs het vermogen om aan te raken.

“Het is verbazingwekkend, ik kan mijn hand voelen! Als ik iets probeer te knijpen, voel ik het voorwerp met mijn vingertoppen”, zegt Robin Af Ekenstam.

Maar misschien nog opvallender is de jonge Zuid-Afrikaanse hardloper Oscar Pistorius - een atleet die sinds zijn kindertijd beide benen heeft verloren en dankzij koolstofprothesen beter presteert dan absoluut gezonde concurrenten in competities - zeer duurzaam en tegelijkertijd zeer licht. Pistorius werd echter uitgesloten van grotere wedstrijden: men vond dat zijn protheses een voordeel waren.

Dergelijke situaties benadrukken volgens projectdeelnemers alleen maar: de toekomst ligt in een hybride van mens en machine. Mensen hebben tenslotte geleerd krachtige kerncentrales, vliegtuigen en treinen te bouwen, maar geen enkele prestatie kan ons nog redden van veroudering en de dood. En dit is op zijn minst oneerlijk.

“Theoretisch is het natuurlijk mogelijk om elk weefsel en elk orgaan in een persoon te vervangen. Het is een kwestie van tijd en onderzoek”, zegt Vyacheslav Ryabinin, uitvinder van het Bioartificial Liver-apparaat.

Moderne robots kunnen net als mensen praten, glimlachen, huiveren en zelfs knipperen. Het grootste probleem is hun gebrek aan menselijk brein. Maar experts zijn ervan overtuigd dat de dag niet ver weg is waarop de belangrijkste geheimen van zijn werk zullen worden ontrafeld en de informatie die in de hersenen is opgeslagen, kan worden gekopieerd, alsof het van de harde schijf van een computer is. En dit is een stap naar onsterfelijkheid. Wanneer het oorspronkelijke lichaam versleten is, blijkt dat het leven kan worden voortgezet in een kunstmatig lichaam. Tegelijkertijd blijven het geheugen en de gewoonten behouden.

“Dit is hoe we de wereld zien, hoe we deze verwerken, nemen en op deze manier hervestigen. Maar om te hervestigen, moet je begrijpen hoe het werkt. En dit is het moment waarop dit kan worden gedaan, denk ik. over 3-5 jaar”, legt Vitaly Dunin-Barkovsky uit, hoofd van de afdeling neuro-informatica van het Centrum voor Optisch-Neurale Technologieën van het Onderzoeksinstituut voor Systeemonderzoek van de Russische Academie van Wetenschappen.

Maar dit is het meest verre vooruitzicht. De eerste stap zou volgens wetenschappers het creëren van een avatar moeten zijn, dat wil zeggen dat een persoon een kunstmatig organisme vanaf een afstand kan besturen. Dit zal bijvoorbeeld handig zijn in noodsituaties: een levend wezen heeft niets te maken in een radioactieve zone. Volgens experts zullen avatars in 2020 wijdverspreid zijn. Over nog eens tien jaar zullen ze voor zichzelf kunnen denken, omdat ze een kunstmatig brein kunnen creëren en dit vervolgens kunnen overbrengen naar een kunstmatig lichaam. Helemaal nieuw zijn deze ideeën echter nauwelijks te noemen: eind vorige eeuw dacht de Russische filosoof Nikolai Fedorov dat menselijke onsterfelijkheid een onvermijdelijk gevolg is van de vooruitgang. Hij schreef over toekomstige ruimtevluchten - en deze voorspelling kwam uit. Dus de gedachten over cyborgs die vandaag absoluut fantastisch lijken, kunnen binnenkort gemeengoed blijken te zijn.

“Maar waarom heeft een persoon leven nodig als hij zelf niet langer een persoon is? Als de prijs van het leven ontmenselijking is, dan is de kerk tegen een dergelijke benadering. Maar het belangrijkste is dat het lichaam samen met het onsterfelijke is Er komt een ziel in de wereld, die God in het lichaam blaast”, waarschuwt Dimitri Pershin, deskundige van de synodale afdeling voor jeugdzaken van het Patriarchaat van Moskou.

De ziel is uiteraard de meest kwetsbare plek van wetenschappelijk onderzoek. Het zal niet zeker mogelijk zijn om het te transplanteren. Maar, zeggen de cybernetici, kunstmatige intelligentie zal zich binnen enkele seconden van de ene plaats naar de andere kunnen verplaatsen, zoals informatie op een flashdrive. Nu is het moeilijk te geloven. Maar tot voor kort kon niemand zich zo'n beeld voorstellen: duizenden volledig echte mensen en muzikanten gaan naar concerten van een hologramzanger. In de natuur bestaat het niet, er wordt alleen beeld en geluid gesimuleerd door een computer. Niettemin: volle zalen.

De droom om een cyborg te creëren met een volledig kunstmatig lichaam lijkt binnenkort werkelijkheid te worden. Met de vooruitgang op het gebied van elektronica, nanotechnologie en precisiemechanica zullen we machines steeds meer in ons eigen lichaam kunnen integreren om onze capaciteiten te vergroten. Blijkbaar is het nu slechts een kwestie van tijd voordat we leren hoe we een menselijk brein in een mechanisch lichaam kunnen transplanteren.

Terminologie

Een nieuwe documentairefilm, The Incredible Bionic Man, staat op het punt te verschijnen. Eén van de helden uit deze film werd geboren zonder linkeronderarm en draagt nu een bionische prothese. Technisch gezien is hij per definitie een cyborg. Maar slechts gedeeltelijk.

Volgens een algemeen cultureel begrip is een cyborg een wezen met een volledig mechanisch lichaam. Op zijn minst de buitenste mechanische schaal.

Voor velen roept het woord ‘cyborg’ beelden op van RoboCop of Darth Vader. Hoewel dit natuurlijk extreme vormen zijn van een cybernetisch organisme. De auteurs van deze term Manfred Clynes(Manfred Clynes) en Nathan Klein(Nathan S. Kline) definieerde het als “de vervanging van menselijke lichaamsfuncties om aan de eisen van het milieu te voldoen.” Bovendien vonden de auteurs vanuit dit oogpunt het gebruik van chemicaliën niet minder belangrijk dan elektronica en mechanica. Maar in deze context mag Lance Armstrong, die levenslang geschorst werd wegens doping, ook wel een cyborg genoemd worden. Een cyborg is in ieder geval ondenkbaar zonder het gebruik van mechanische apparaten en toestellen.

Wat hebben we voor vandaag?

De moderne wetenschappelijke en technologische prestaties van de afgelopen vijftig jaar maken het in totaal al mogelijk om 60-70% van de functies van het menselijk lichaam te vervangen. Waar zouden we het meest succesvol in zijn als we een cyborg wilden creëren met de minste hoeveelheid organisch materiaal?

Ledematen

Botten

Wetenschappers hebben enig succes geboekt op de weg naar het creëren van kunstmatige levercellen, maar er is nog een lange weg te gaan voordat het orgaan zelf kan worden gereproduceerd. Er wordt ook gewerkt aan het creëren van een kunstmatige darm. Naast al het bovenstaande wachten ook de kunstmatige blaas, milt, lymfestelsel en galblaas op hun onderzoekers... Om nog maar te zwijgen van het meest complexe orgaan in het menselijk lichaam...

... over de hersenen

Dit is misschien wel de moeilijkste taak. Het kan in twee delen worden verdeeld: het reproduceren van de structuur van de hersenen en het ontwikkelen van kunstmatige intelligentie. Ingenieurs proberen onvermoeibaar het neurale netwerk van ons ‘denkende’ orgaan te repliceren met behulp van supercomputers. Bijvoorbeeld het IBM SyNAPSE-project, dat 530 miljard neuronen modelleert (het gemiddelde menselijke brein bevat 86 miljard). De werkingssnelheid van dergelijke computerclusters is echter onvergelijkbaar langzamer. SyNAPSE is 1500 keer langzamer dan een echt brein. De softwaresimulator Spaun, die op een supercomputer van de Universiteit van Waterloo draaide, had 2,5 uur nodig om 1 seconde menselijke hersenactiviteit te simuleren.

Een andere benadering zou zijn om de omvang van het kunstmatige neurale netwerk te beperken om de prestaties te verbeteren. Een voorbeeld is de gespecialiseerde computer Neurogrid. Het bevat 16 chips, die elk 65 duizend ‘neuronen’ vertegenwoordigen. Dit kleine ding verbruikt slechts 5 W (IBM Blue Gene/Q Sequoia verbruikt 8 MW). Met ongeveer 80 aanpasbare parameters kunt u verschillende soorten neuronen simuleren. Voor de onderlinge communicatie wordt een digitaal signaal gebruikt en voor berekeningen wordt een analoog signaal gebruikt. Volgens de ontwikkelaars is Neurogrid, dat het werk van slechts 1 miljoen neuronen emuleert, met eenvoudige berekeningen qua prestaties vergelijkbaar met een echt brein.

Kortom

Je onderscheidt waarschijnlijk robots van cyborgs. Iedereen heeft films over de Terminator en RoboCop gezien. Cyborgs verschillen van robots juist door de aanwezigheid van 100% menselijke intelligentie. Zelfs als al het andere behalve de hersenen kunstmatig is. Over AI en mijn houding tegenover AI schreef ik al in een post over . Daar vertelde ze je ook over het verschil tussen kunstmatige intelligentie en virtuele intelligentie.

Oké, alles is duidelijk met robots: mensen hebben assistenten en machines nodig die op bepaalde gebieden menselijke arbeid zullen vervangen. Waarom heeft de wereld cyborgs nodig?

‘Cyborg’ is in het algemeen (dankzij de popcultuur) een heel sterk woord. Zo zie je een half mens, half machine. Een wezen waarvan de capaciteiten die van de mens overtreffen. Als je zo iemand in het echt tegenkomt, zul je huilen en wegrennen.

Het moderne leven en de moderne ‘cyborgs’ laten echter zien dat het gewoon gewone mensen zijn die gewoon willen leven zoals iedereen. En gemechaniseerde en computergestuurde lichaamsdelen zijn voor hen protheses. Gewoon hightech vervangingen voor de houten poten en plastic armen die tot het verleden behoren.

Een paar weken geleden keek ik naar een interessante documentaire over hightech ontwikkelingen voor gehandicapten. Het computerspel Deus Ex:Human Revolution wordt vergeleken. Daar zie je gemechaniseerde armen die hersenimpulsen gehoorzamen, en benen die al hebben geleerd het natuurlijke werk van menselijke ledematen te ‘nabootsen’ (ik zet ze tussen aanhalingstekens, omdat deze term niet helemaal correct is in relatie tot het menselijke zenuwstelsel). en ogen: camera's die mensen met een visuele beperking helpen zien.

Hoe snel worden mythen vernietigd, hè? De cyborgmonsters in hun hoofden verdwenen. En ze werden vervangen door gewone mensen die gewoon een gewoon leven willen leiden. Welnu, met deze formulering van de vraag rijst de kwestie van de ethiek niet eens.

Ik herinner me de Futurama-serie, waarin Hermes stap voor stap al zijn lichaamsdelen verving door robotachtige. Toen werd hij helemaal weggeblazen en genoot hij van de superkrachten die kunstledematen hem gaven. Als gevolg hiervan veranderde hij zichzelf in een robot. Die, zoals we ons herinneren, zich niet bezighouden met morele kwesties. Kunstmatige intelligentie.

Moderne ontwikkelingen op het gebied van protheses hebben ook het vermogen om menselijke ledematen te overtreffen. Cyborgbenen zijn sneller, armen zijn sterker. En het is onmogelijk om ze pijn te doen. Er zijn mensen met een handicap die zelf de nieuwste gemechaniseerde ledematen ontwikkelen en alles op zichzelf testen. Hallo Hermes. Soortgelijke ontwikkelingen vinden grotendeels plaats in onderzoekscentra van het leger. Om voor de hand liggende redenen wil het leger het liefst ‘supermannen’ in handen krijgen.

Eigenlijk een interessant punt. Android-robots (of humanoïden) raken mensen aan, maar cyborgs maken ze bang. Eerste wet van robotica? Nou.. Ja, in dit opzicht is de kans natuurlijk kleiner dat je schade oploopt door een robot dan door een persoon. Vooral als het werd geüpgraded en beloond met superkrachten. Maar een cyborg is naar mijn mening niet ‘gevaarlijker’ dan een gewoon mens met een wapen. Ze worden beheerst door dezelfde impulsen en rede als wij. Nu heb ik het niet over jongens met protheses, maar over deze harde legercyborgs. :D

Ik heb geen plannen om een ethische beoordeling te geven van cyberontwikkelingen op het gebied van protheses. Al was het maar omdat ik een praktijkbeoefenaar ben. En ik geloof dat het gebruik van robotica een natuurlijk onderdeel is van de menselijke ontwikkeling. Dit maakt het leven van mensen, vooral mensen met een handicap, gemakkelijker. Nou, als de ontwikkelingen verder gaan, is dat ook goed. RoboCop is goed, sterk en vriendelijk!