Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет argonov ([info]argonov)
@ 2010-09-30 22:53:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
Киборгизация и голова профессора Доуэлля. Что мешает работать над этим уже сейчас?
Когда говорят о киборгах, обычно упоминают лишь об одной стороне вопроса - о необходимости построения искусственных частей тела, управляемых мозгом. Иначе говоря, говорят о необходимости нейроинтерфейса. Однако, создания механических частей, управляемых мозгом, не достаточно для настоящей киборгизации. Если мы хотим в перспективе максимально отказаться от тела и ремонтировать себя как машину, мы должны обеспечить жизнедеятельность своего мозга. Киборгизация мозга - вопрос отдельный и, вероятно, она представляет собой более далёкую перспективу. Пока же нам необходимо научиться заменять биологические части тела на искусственные так, чтобы это не нарушало жизнедеятельность оставшихся частей. Для этого мозг должен стабильно снабжаться необходимыми веществами, и не только.

Итак, принципиальная схема киборга на сегодня такова:
  • биологические мозг или голова животного,
  • кровь, либо её заменитель, которые доносят питательные вещества,
  • машина, поддерживающая состав крови таким, чтобы обеспечивалась нормальная работа биологических частей,
  • машины, управляемые мозгом через нейроинтерфейсы
Последнее звено вполне может быть дистанционным. Если его убрать, то получиться голова профессора Доуэля из одноимённого фантастического романа. Система, поддерживающая правильный состав крови, вполне может быть поначалу огромной, если движущиеся части, управляемые мозгом, являются дистанционными. Создание такой головы было бы огромным прорывом. Самое интригующее тут состоит в том, что современная наука уже вплотную приблизилась к такой перспективе, и необходимо лишь сознательно выбрать такой курс. Это интереснейшая научная и прикладная задача, и мне совершенно непонятно, почему её почти никто сегодня не разрабатывает. 

В 30-х годах XX века эксперименты по поддержанию жизнедеятельности отдельной головы проводились на собаках известным физиологом Брюхоненко, и были достигнуты выдающиеся результаты: голова сохраняла жизнеспособность несколько часов. В данных экспериментах были разработаны искусственные лёгкие и искусственое сердце (естественно, внешние). Работы стали сенсацией и заложили основы для создания в 50-х годах современных систем, способных поддерживать жизнедеятельность человека при остановленном сердце при операциях на нём (так называемые аппараты искусственного кровообращения). Тем более странно, что в последующие 50 лет наука почти бросила работы по данному направлению.

В полноценной системе жизнеобеспечения кровь должна подвергаться следующим процедурам (в скобках указан способ технической реализации или прибор):
  • снабжение кислородом (оксигенатор, использовался в опытах Брюхоненко и есть в системах искусственного кровообращения)
  • перекачивание (насос, использовался в опытах Брюхоненко и есть в системах искусственного кровообращения)
  • снабжение жидкими питательными веществами (обычная бутылка, соединённая с кровотоком)
  • очистка от токсинов (аппараты диализа - искусственная почка и т. п.)
  • обновление кровяного состава (капсулы с кроветворными клетками спинного мозга, возможно также переливание от доноров)

Ни одна из перечисленных задач не является непроходимой, надо лишь собрать воедино все нужные устройства. Затем технически доводить систему до уровня, когда она станет способной обеспечивать жизнедеятельность многими десятками лет. Начать можно с того, чтобы преодолеть рекорды Брюхоненко - это несложно. Второй рубеж - 16 дней - существующий рекорд жизнедеятельности при неработащем сердце. Преодолеть его труднее, так как существующие системы искусственного кровообращения ломают эритроциты, насыщают кровь пузырьками и имеют другие недостатки, препятствующие их длительному использованию. Но даже если в опытах инициативной группы с обычным серийным оборудованием голова собаки проживёт 16 дней - это будет огромной сенсацией, которая привлечёт внимание научной общественности и, вероятно, финансирование.

Могу лишь ещё раз высказать недоумение, почему этой задачей никто толком не занимается. Именно это могло бы стать по настоящему ключевым проектом российских трансгуманистов


(Читать комментарии) - (Добавить комментарий)


[info]iisus@lj
2010-09-30 17:22 (ссылка)
Чтобы перенести мышление на электронный носитель, надо попытаться, для начала, подсоединить к мозгу чужеродную мозговую ткань и добиться, чтоб он её начал использовать, то есть, подавать туда сигналы и реагировать на приходящие оттуда сигналы, а также самостоятельно развивать связи с этим кусочком. Если это сработает, то это будет означать, что мозг в принципе способен переносить часть активности на внешние подходящие для этого ресурсы. Дальше проще: сделать интерфейс с процессором и вперёд. Ведь не доказано, что в нервной деятельности используются квантовые взаимодействия. Какая должна быть вычислительная среда для разума? Надо пробовать. Кстати, не факт, что для имитации работы мозга необходима единственная и уникальная архитектура.

А касаемо того, как реализуется самосознание, то это некоторая форма автостимуляции. Там в мозгу довольно стройная модульная организация, и один из модулей - вроде как экран, которым мы видим и чувствуем образы. И другие модули на этот экран проецируют так называемые квалии - закодированные на внутренний язык образы действительности, в том числе образы собственного я и его параметры. Есть всякие книжки на эту тему, тот же Сакс классно пишет, а ещё Рамачандран ("Рождение разума").

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]d191t41_n0153@lj
2010-10-01 02:37 (ссылка)
>для начала, подсоединить к мозгу чужеродную мозговую ткань и добиться, чтоб он её начал использовать

отличная идея, между прочим. постепенно подключать новую вычислительную среду, и отключать старую и так постепенно мигрировать. hotswap.

>Ведь не доказано, что в нервной деятельности используются квантовые взаимодействия.

все или почти все взаимодействия являются квантовыми вобщем-то, иное дело, имеют ли существенное значение некоторые специфические квантовые эффекты которые могли бы проявлятся при работе мозга. даже если да, то это есть в мозге, значит это возможно, значит это можно повторить искуственно.

>Кстати, не факт, что для имитации работы мозга необходима единственная и уникальная архитектура.

давно подозреваю, что аналоговые компьютеры для этого подойдут намного лучше. ну или гибридные.

>и один из модулей - вроде как экран, которым мы видим и чувствуем образы.

у робота тоже есть области памяти, в которые проецируется картина окружающего его мира представленная различными способами. т.е. таких картин обычно несколько, как вобщем-то и у человека. вопрос ведь не в этом, вопрос в том, почему человек осознает свою субьектность, а робот нет? или робот тоже осознает, просто не проявляет это внешне? сам механизм формирования образов, как бы он не был подробно разобран, не дает ответа на вопрос, почему в результате работы этого механизма происходит осознание.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]iisus@lj
2010-10-02 07:42 (ссылка)
Некий биолог сказал, что если б мозг был столь простым, что мы смогли бы в нём разобраться, то мы сами были бы столь же просты, так что мозга понять не сумели бы. Бытие робота состоит в том, чтоб исполнять простенький алгоритм, мозг тоже исполняет реализованный в нём алгоритм, но последний создавался 4 млрд лет, и мозг, в отличие от робота, ответственнен за очень многое, начиная с выживания. И в этой программе понадобилась подсистема самоосознавания. Вряд ли её нельзя сделать для робота. А переписать её на компьютер можно если не окажется, что она навеки сплавлена с мозговой тканью, в чём я лично сомневаюсь.

А касательно компьютера, на котором можно это реализовать, то подойдёт любой. Ибо программа не зависит от железа, на любой персоналке мы можем моделировать что угодно, эту удивительную возможность сложно переоценить.

Насчёт квантовых взаимодействий в мозгу я всё-таки не уверен. Вот Пенроуз пишет про тубулин, который может находиться в двух конформациях, в зависимости от положения тубулина, и конформация выбирается квантовым путём. А тубулин, между тем, не более чем рельсы, по которым перемещаются в клетке некоторые белки. А нервная деятельность проистекает на гораздо более высоком уровне, где квантовых процессов нет, все классичечские: конкретные молекулы связываются с конкретными рецепторами, вполне определённое количество ёонов проходят через мембрану, меняя потенциал... ну, разве что на самой границе потенциала активизации нейрона могут иметь место квантовые взаимодействия, ничтожно эту границу сдвигающие, и то, здесь я не уверен, ибо мозг обязан быть надёжным и не зависет от этих случайностей.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]d191t41_n0153@lj
2010-10-04 03:55 (ссылка)
>Некий биолог сказал, что если б мозг был столь простым, что мы смогли бы в нём разобраться, то мы сами были бы столь же просты, так что мозга понять не сумели бы.

я тоже об этом думал, мысль очевидна, но строго говоря это утверждение не более чем догадка.

>мозг тоже исполняет реализованный в нём алгоритм, но последний создавался 4 млрд лет

не забывай, что робот создавался целенаправленным инжинирингом, а мозг методом тыка. переход от метода тыка к осознанному инжинирингу вобщем-то и есть фактор, который обуславливает экспоненциальный рост всего подряд.

>И в этой программе понадобилась подсистема самоосознавания. Вряд ли её нельзя сделать для робота.

я сильно сомневаюсь что это алгоритм, думаю что это скорее фундаментальное свойство всего - осознавать себя. в том числе осознает себя и робот и камень, просто ну очень специфическим образом, настолько специфическим что для другой формы осознания, для человека например, это неочевидно. некоторые до сих пор сомневаются что сознанием обладают животные, не то что камни, гайки или песок.

>Ибо программа не зависит от железа, на любой персоналке мы можем моделировать что угодно

а вот и нет. на цифровом компьютере принципиально невозможно реализовать настоящий генератор случайных чисел, например. работа цифровой эвм прицнипиально дискретна и детерменирована, тогда как аналоговые вычилители, к которым в некотором приближении можно отнести и реальные нейронные сети, могут иногда находится в состояниях настолько близких к пограничным, что квантовые процессы вполне могут повлиять на макроскопический исход вычислительного процесса. например совершенно спонтанный распад ядра чего-нибудь может приводит к испусканию какого-нибудь кванта, который может попасть в какой-нибудь нейрон, который в этот момент может находится в пограничном состоянии и таким образом сработать не так, как он бы сработал без этого ионизирующего воздействия, что в свою очередь может привести к принятию прицнипиально иного решения нейронной сетью в целом. это как сверхмалые отклонения в хаотических системах, приводящие к изменениям, которые все значительнее с каждым моментом времени. для одного нейрона вероятность низкая, но для чудовищного количества нейронов в мозгу это совершенно реальный фактор. и это лишь один из вариантов. в цифровых системах же тоже возможна такая ситуация, но она менее вероятна, по той причине что промежуток между логическими уровнями столь велик, что случайный квант не может вызвать изменения состояния триггера, а даже если такое все-таки произойдет, то это скорее всего вызовет сбой в системе, который приведет к полной потере работоспособности. а если существует система защиты от ошибок, то ошибка будет обнаружена, вычисление откатится на этап до ошибки и начнется заново, таким образом ошибка либо прервет вычисление полностью, либо никак не повлияет на его результат. это как в банковских сетях, где вычисления дублируются трижды на разных компьютерах, а результаты потом сравниваются и если хотябы один не совпал с прочими, начинают разбиратся в чем дело.

но с другой стороны, я не утверждаю что реализация сознания на цифровом компьютере невозможа, я утверждаю что стиль мышления цифрового мозга может очень серьезно отличатся. а сознанием может быть любой компьютер обладает и без этого, вопрос что есть сознание и откуда оно берется. у меня есть подозрение, что непрервное в пространстве сознание, это фундаментальное свойство всего, просто человек это какбы узловая точка пространства, в которой осознанность имеет настолько высокую концентрацию, что камни, например, выглядят оттуда вовсе не осознающими себя, хотя приницпиальной разницы нет.

и еще может быть дело в том, что разница не столько количественная, сколько качественная. может быть камни осознают себя настолько иным способом, что с точки зрения человека выглядят камнями. не исключено ведь, хотя это просто догадка. автостопом по галактике если помнишь, там самой разумной расой оказались мыши внезапно.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]iisus@lj
2010-10-05 06:29 (ссылка)
Кстати, в мозгу случайность действитель может влияет на ход мысли. Можно напрямую обращаться к случайности, формируя некий творческий образ. Только не уверен, что эта та самая, с квантовых глубин случайность. Скорей уж мозг в себе имеет генератор случайности. А компьютерный г. с. ч., кстати, не отличается от живой случайности, ибо с математическиой точки зрения эти два хаоса неотличимы. Кроме того, мы можем брать затравку для случайности с таймера, что делает случайность случайной даже формально. И программно реализовать модель аналоговой сети - не сложно. Так что, по сути, у нас есть два варианта реализации среды для разума: программная и аппаратная. При чём, аппаратная не обязательно должна быть аналоговой, она может быть квазианалоговой: цифровой, имитирующей аналоговые процессы - потому что цифровая техника невероятно развита. А предусмотреть специальные источники случайности - не проблема. Хоть я всё-таки не уверен во влиянии случайности на мысль: мозг давно возник и творчество ему не нужно было всё это время, он научился наверняка блокировать распространение квантового шума. Но если окажется, что творческий акт связан с обращением к именно квантовой случайности, то мозг молодец, ему палец в рот не клади, всё пустит в оборот, хитрюга.

А у камнений самосознания нет, способ существования материи, их слагающей, нам доселе не ясен. Но возможность сознания в логике вселенной предусмотрена - понадобились миллиарды лет, чтоб материя сконструировала устройство, реализующее сознание. И что удивительно: у материи не было иного выхода, она как ледник неизменно сползает к сознанию, это её фундаментальное свойство.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]d191t41_n0153@lj
2010-10-05 11:13 (ссылка)
>А компьютерный г. с. ч., кстати, не отличается от живой случайности, ибо с математическиой точки зрения эти два хаоса неотличимы.

фундаментальное различие определяется тем, что существуют квантовые процессы которые принципиально непредсказуемы, взять тот же распад, мы можем только статистически вычислить полупериод для гигантского числа ядер, но никак не можем определить в какой момент распадется то или иное конкретное ядро. так вот подобные квантовые процессы принципиально могут влиять на работу аналоговых компьютеров и принципиально не влияют на работу цифровых(кроме как вызывая отказ). я просто не исключаю, что именно в квантовой неопределенности и заключен феномен сознания как такового, поскольку квантовые процессы принципиально зависимы от наблюдателя. это просто интуитивная догадка, но мне кажется что копать надо в эту сторону.

то есть я предполагаю, что вычислительные способности мозга вполне можно реализовать на любом компьютере, а квантовый сопроцессор вводящий в систему истинную неопределенность какраз и является источником осознания.

>При чём, аппаратная не обязательно должна быть аналоговой, она может быть квазианалоговой

как я уже писал выше, между аналоговыми и цифровыми цепями существует принципиальнейшая разница, хотя в ряде случаев это не имеет совершенно никакого значения, а иногда бывают случаи, когда некоторую задачу принципиально возможно решить только при помощи цифровых систем, например lossless передача и хранение информации. дело не в этом. дело в том, что мозг, или определенную его часть имеет смысл реализовать в виде аналоговых цепей. и, кстати, очень может быть что гибридная система окажется оптимальной. не исключено даже, что достаточно будет одного единственного генератора теплового шума.

>А у камнений самосознания нет

то что оно не проявляется, еще не значит что его нет. быть и казаться. вполне может быть, что проявлятся оно может исключительно через квантовые эффекты, поэтому цифровые вычислители уже себя осознают, но еще не могут об этом сказать. причина в том, что их работа строго детерменирована.

>у материи не было иного выхода, она как ледник неизменно сползает к сознанию, это её фундаментальное свойство.

а вот с этим я согласен полностью.

вообще тут еще изучать и изучать. я просто представил свою рабочую версию, не более. я пока еще очень мало об этом знаю.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]iisus@lj
2010-10-06 15:23 (ссылка)
Понятно, ты считаешь, что квантовая случайность и компьютерная квазислучайность отличаются до такой степени, что первая может быть компонентом сознания, а вторая на эту роль не годится. При этом, квантовая случайность является ключевым компонентом сознания.

А я думаю, что эти типы случайности не отличаются, если мы имеем дело с результатами квантовой случайности в классическом мире. И что ключевым компонентом сознания является обратная связь, а случайность не необходима, хоть порой и используется.

А наука пока не может наверняка сказать, кто из нас прав. Но есть шанс, что уже при нашей жизни всё станет а свои места.

Кстати, некоторые феномены разума и меня наводят на идею о квантовой природе мышления. Так, порой кажется, что мысль опирается не только на имеющиеся в данную секунду сигналы, но и на те, которые появятся только через несколько мгновений. В классическом мире это невозможно, а в квантовом - вроде бы вероятно.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]d191t41_n0153@lj
2010-10-07 02:33 (ссылка)
>А я думаю, что эти типы случайности не отличаются, если мы имеем дело с результатами квантовой случайности в классическом мире.

только в этом случае или в интерпретации со скрытой переменной, но мне не хотелось бы чтобы все было так уныло(см. демон Лапласа)

>А наука пока не может наверняка сказать, кто из нас прав.

черт ее знает, все от интерпретации зависит, мне например болше всего нравится многомировая интерпретация, но она не единственная, да

>Так, порой кажется, что мысль опирается не только на имеющиеся в данную секунду сигналы, но и на те, которые появятся только через несколько мгновений.

для такого существует транзактная интерпретация. цитирую лурк:

>Транзактная интерпретация квантов утверждает, что частица посылает запрос в будущее (волна предложение) и получает ответ из будущего (волна подтверждение). Степень совпадения фаз определяет амплитуду. Квадрат амплитуды определяет вероятность события. Такой подход решает проблему наблюдателя (парадокс кота Шредингера, и мыши Эйнштейна) и вылечивает солипсизм. Свобода воли при этом тоже выпиливается.

тоже интересно. кроме того, на первый взгляд кажется, что свобода воли таки не выпиливается, потому как распеределние вероятностей это еще нифига не детерменизм.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]d191t41_n0153@lj
2010-10-04 03:55 (ссылка)
вторая часть коммента, первая не влезла)


и еще один момент заключается в том, что архитектура цифрового компьютера не имеет практически ничего общего с нейронной сетью, хотя и может использоватся для ее моделирования. нейронная сеть это по сути аналоговый вычислительный объемный массив, а цфровая ЭВМ, это указатель перемещающийся по вектору диапазона адресов, считывающий ограниченый набор простых комманд, осуществляющих очень простые операции. сложные вещи на этой штуке можно реализовать только за счет того, что работает это чудовищно быстро.

>ну, разве что на самой границе потенциала активизации нейрона могут иметь место квантовые взаимодействия, ничтожно эту границу сдвигающие

именно, но пограничные состояния они на то и пограничные, чтобы иногда иметь решающее значение.

>ибо мозг обязан быть надёжным и не зависет от этих случайностей

очевидно есть механизм корректировки ошибок, но ошибки могут наталкивать на идеи, это как мутагенный фактор в эволюции. если мозг сильно глючит, рано или поздно он сгенерирует что-то не только необычное, но и полезное при этом, если поциент прежде с ума не сойдет, конечно.

(Ответить) (Уровень выше)


(Читать комментарии) -