• Umělá kůže a třetí smysl kybernetických organismů. Syntetická kůže pro kyborgy. Změřte vše: Biosenzory

    06.07.2023

    Slovo „kyborg“ (kybernetický organismus) znali donedávna jen vědci a milovníci sci-fi. Samotný termín se objevil v roce 1980 s lehkou rukou inženýra Manfreda Clynese a psychiatra Nathana Klina, kteří se zabývali problémem přežití lidí mimo Zemi.

    Do literatury přišlo nové slovo a zaznělo z obrazovek. „Kyborg“ vděčí za svou širokou popularitu filmu „Robot Cop“. Strojař Alex Murphy položil lidstvu otázku: Existuje reálná možnost proměnit lidi v kybernetické organismy?

    Ztráta jakékoli části těla je pro člověka vždy těžko vnímatelná. A to nejen kvůli ztrátě určitých funkčních schopností, ale také kvůli útrapám veřejného postižení. Již ve starověku lidé vytvářeli zařízení, která napodobují chybějící orgány: umělé zuby a dokonce i čelisti, skleněné oči a protézy nohou. Ale dlouho nebylo možné umělou ruku zkonstruovat. A teprve v roce 1509 byla vyrobena první protéza, jejímž majitelem byl německý rytíř Goetz von Berlichingen, přezdívaný Železná ruka.

    Ambroise Pare je považován za skutečného otce protetiky. Holičský učeň, který neměl lékařské vzdělání, odešel v roce 1536 do války, kde způsobil revoluci v polní chirurgii. Například výplň střelné rány vroucí olšovou pryskyřicí nahradil léčbou drogou z vaječného žloutku, růžového oleje a terpentýnu. A při amputaci končetin začal místo kauterizace pahýlu přikládat škrtidla. A co je nejdůležitější, navrhl několik možností protetické paže. A pokud první modely plnily pouze tu nejdůležitější funkci pro konkrétního člověka (například v protéze byl speciální držák na pero pro písaře), pak do konce svého života vytvořil Pare umělou ruku, jejíž každý prst byl poháněn soustavou mikroskopických pák a převodů. Tato protéza položila základ pro další rozvoj protetiky, přítomnost ztraceného orgánu nejen napodobovala, ale i funkčně mu odpovídala.

    Začala tak éra sjednocení člověka a techniky v jednom těle.

    Dnešní protézy, jazyk se nezdá být nazýván protézami. Umělou čelist ve své moderní podobě nám mohou závidět i majitelé plné sady přirozených zubů. Pro „hollywoodský úsměv“ je lidé nemilosrdně nahrazují implantáty.

    Pokud dřívější protézy končetin reagovaly pouze na pohyb přeživší části paže nebo nohy, pak je elektronika moderních analogů přímo kombinována s nervovými zakončeními - to znamená, že protézy jsou uváděny do pohybu mozkovými signály. Silikonové svaly také fungují jako živé, jen jsou vyživovány nikoli krví, ale zabudovaným pneumoakumulátorem.

    Funkci zrakového orgánu plně plní umělá křemíková sítnice (RS), skládající se z 3,5 tisíce mikroskopických buněk, které přeměňují na ně dopadající světlo na elektrické impulsy vstupující do mozku.

    Mnoho mikroskopických elektrod nahrazuje poškozená smyslová vlákna uvnitř sluchového orgánu a přenáší akustické signály do lidského mozku o nic horší, ne-li lepší než jejich přirozený protějšek.

    A to není celý seznam lidských "náhradních dílů": od umělých vlasů a nehtů po umělé srdce a plíce... Přitom člověka vybaveného takovým arzenálem je téměř nemožné rozeznat od "přírodního" . A to již dává důvod mluvit o společném vývoji člověka a techniky v kybernetický organismus. To znamená, že moderní protetika je ve skutečnosti již začátkem „kyborgizace“ (tento termín se používá k popisu procesu přeměny člověka na kyborga).

    Ti, kteří představují systém „člověk-stroj“, tedy kyborgové, jsou již mezi námi – a každý rok jich bude přibývat. Rozvoj technologií umožňuje nejen obnovit ztracené schopnosti, ale také získat nové, dříve neznámé schopnosti. Zdá se, že do poloviny 21. století si lidé, stejně jako si dnes volně kupují domácí spotřebiče nebo auta, budou moci pořizovat nejen náhradní orgány, ale i „exotiku“; oči, které vidí rádiové vlny; uši vnímající ultrazvuk; pomocné "předpony" pro mozek; končetiny, které vám umožní překonat jakékoli atletické rekordy apod. A hlavně se čas od času dají vyměnit „náhradní díly“, což v podstatě znamená věčný život.

    Člověk by se ale neměl násilně radovat z nadcházející „nesmrtelnosti“. Jak řekl Michail Zhvanetsky: „Máme všechno, ale ne každý má dost“... Specialisté z Institutu kybernetiky v Readingu (USA) spočítali, kolik bude stát implantace umělých implantátů, které nahrazují nebo pomáhají opotřebovaným orgánům. Jestliže v polovině osmdesátých let byla celková cena hlavních „náhradních dílů na karoserii“ 6 000 000 $, pak dnes díky levnějším technologiím klesla 40krát a pohybuje se od 160 000 $. Totiž: elektronické ucho - 15 000 $ , oční protéza z brýlí - 300 USD, loketní kloub - 2 000 USD, protéza kyčle s kloubem - 15 000 USD, umělé srdce - 50 000 USD, umělé plíce - 35 000 USD, keramická čelist - 20 000 USD a tak dále.

    Dnešní „levnost“ rozšířila okruh možných uživatelů výhod technologicky nové protetiky. Kruh ale stále zůstane kruhem, mimo nějž jsou jmenované sumy něčím z říše fantazie.

    Nelze si nevšimnout, že v prezentovaném ceníku nejsou označeny všechny produkty kybernetických technologií. Kde je například X? Místo toho vidíme jen skleněné oko. Přitom seznam už jde mimo měřítko za 140 000 USD, to znamená, že na vše ostatní v „protetickém spotřebním koši“ zbývá necelých 20 000 USD.“ A nejnovější protézy na chybějící končetiny, ledviny, žaludek, střeva atd. jednoznačně ano. se do této částky nevejde. Kdo však řekl, že limitem je 160 000 dolarů? Neexistují žádná omezení pro ty, kteří chtějí získat nad rámec možností a věčné fyzické mládí. Samozřejmě, pokud máte dost peněz...

    A to znamená, že dříve nebo později se na planetě objeví nová kasta kyborgů, kteří fyzicky i materiálně předčí zbytek populace planety. Kdo, když ne oni, vládne světu?!

    Syntetické protézy a implantáty i dnes pomáhají prodloužit život každému desátému obyvateli vysoce rozvinutých zemí. Kardiostimulátory, defibrilátory, srdeční chlopně, kolenní klouby – to je realita naší doby.

    Největší analytik současnosti, profesor aplikované matematiky a teoretické fyziky na univerzitě v Cambridge Steve Hawking je více než 30 let připoután ke speciálnímu invalidnímu vozíku a po odstranění hrtanu komunikuje se světem pomocí počítače, který syntetizuje lidská řeč. Nevyléčitelná nemoc, při níž postupně odumírají motorické neurony, se nedostala jen ke slavnému fyzikovi, který si zachoval určitou pohyblivost ukazováčku pravé ruky – s jeho pomocí ovládá počítač.

    Na mezinárodní konferenci o robotice v Torontu Steve Hawking, který se do problematiky kyborgizace ponořil hlouběji a tragičtěji než jiní analytici, řekl, že experimenty s implantací mikročipů do lidského těla a nahrazením přirozených orgánů umělými za 20-30 let konec úplným vítězstvím lidského kyborga nad homo sapiens…

    Kořen problému však nespočívá v inovacích, které nabízí technologický pokrok, ale ve skutečnosti, že morální zlepšování lidí zaostává za tempem technologického rozvoje. Nahrazení nemocných nebo poškozených orgánů jejich technickými protějšky je skutečně samo o sobě skutečným vítězstvím lidstva. Ale při absenci jasných morálních kritérií a postojů se jistě najdou lidé, kteří budou chtít své dosud zdravé orgány vyměnit za dokonalejší. Jakmile bude proces zahájen, bude se vyvíjet jako lavina, dokud lidstvo nerozdělí na dva tábory – bohaté kyborgy (ti, kteří mají dostatek peněz na vylepšení svého těla) a chudé hetero. A to nezmění náš svět k lepšímu, protože to bude bolestivější než pouhé dělení na bohaté a chudé. Otec protetiky Ambroise Pare rád říkal: "Bůh uzdravuje - já jen obvazuji rány." Ale ve skutečnosti byl první, kdo vstoupil na cestu, po které se dnes ubírá věda, když vstoupil do soutěže se Stvořitelem.

    Kyborgizace je proces přeměny živého organismu na kyborga - kybernetický organismus obsahující mechanické a elektronické součástky, za účelem obnovení vzniklého poškození nebo za účelem získání požadovaných vlastností. Klíčovým znakem je spojování těla a gadgetů a dalších komponent (implantace). Dokud člověk používá, řekněme, dalekohled, nemůže být takový člověk kyborgem, ale pokud je člověku dalekohled zabudován do očního důlku, nebo připojen k jeho zrakovému nervu, jedná se již o kyborgizaci. Triviálním příkladem kyborgizace je použití bioelektrických protéz, srdečních implantátů, implantátů k obnovení zraku a sluchu atd.

    Od konce 20. století a počátku 21. století lze zaznamenat postupný nárůst stupně kyborgizace lidí, především ze zdravotních důvodů, a zvířat - především v rámci různých experimentů.

    Opačný proces lze pozorovat, když jsou robotům dány podobnosti s živými bytostmi (bionika) nebo jsou dokonce vybaveny samostatnými orgány odebranými živým bytostem nebo podobnými těm, které mají živé bytosti (kůže pěstovaná například v laboratořích).

    Téma kyborgizace vyvolává mnoho morálních a etických dilemat. Je například možné ovládat chování hmyzu, zvířat, lidí po jejich kyborgizaci?

    Použití kombinace umělých materiálů a živých buněk zároveň činí výsledný kybernetický organismus zranitelným a krátkodobým – v určitém okamžiku živé buňky zemřou. Kybernetické organismy přitom mohou mít díky „synergickému efektu“ větší schopnosti než běžné biologické organismy nebo pouze syntetická zařízení.

    Dalším směrem kyborgizace je přenesení osobnosti člověka na umělého nosiče. Nositelé mohou být různí, dnes se v této funkci uvažuje například o počítačích nebo cloudové struktuře. S rostoucím výpočetním výkonem může být odpovídající počítač možné umístit například do robota.

    Kyborgizace hmyzu

    Draper a Howardle Hughes Institute (HHMI), USA

    Technologická univerzita Nanyang, Singapur

    Provádí experimenty související s kyborgizací hmyzu. Pomocí elektrod a upevnění elektronických „batožů“ na záda hmyzu výzkumníci vyvinuli „živé stroje“, které lze ovládat na dálku. Hmyz nespotřebovává energii z baterie k pobytu ve vzduchu, a proto v řadě aplikací svou účinností předčí klasické drony.

    Roboti s prvky živých bytostí

    Novinky o kyborgizaci

    2017.11.02 - finanční prostředky budou použity na vývoj bionické protézy předloktí, kterou mohou používat děti. Měla by to být multifunkční bionická protéza-gadget.

    01.02.2017 Projekt DragonflEye - kontrola středně velkého hmyzu pomocí světelných signálů. Je použit palubní autonomní navigační systém.

    Když slyšíme o kyborzích („kybernetických organismech“), naše mysl se vždy obrací ke sci-fi. Ve skutečnosti však kyborgové existují již dlouho: podívejte se například na lidi s kardiostimulátorem a ušními implantáty. Jejich těla jsou kombinací organických, elektronických a biomechanických částí. V našem výběru se setkáte s lidmi, v jejichž tělech je technologie integrována mnohem extrémnějšími způsoby.

    1. Jerry Jalava

    Prst Jerryho Jalavy je pevný disk, i když slovo „flash disk“ se zde zdá vhodnější. Při nehodě přišel o část prstu a udělal to, co by udělal každý rozumný člověk (vtip): změnil svůj prst na pevný disk. Disk s USB portem je uvnitř protézy a protéza je připevněna k tomu, co zbylo z prstu. Kdykoli Jerry potřebuje použít pevný disk, protézu jednoduše vyjme, zapojí a když je hotovo, vyjme ji. Což poprvé umožňuje krást důležitá data podáním ruky – jako ve filmu o špionech.

    2. Blade Runners

    Většina z nás slyšela o Oscaru Pistoriusovi, jihoafrickém sprinterovi. Má amputované obě nohy a než byl odsouzen za vraždu své přítelkyně, zúčastnil se v roce 2012 letní paralympiády. Pistorius používá protézy ve tvaru písmene J z uhlíkových vláken, které mu umožňují zůstat mobilní i přes jeho handicap. Mnoho paralympijských sportovců používá tento typ uhlíkových vláken ve svých protézách, protože je lehký a pevný. A i když Pistorius není jen stěží vzorem, tento typ protetiky je stále častější.

    3. Rob Spence

    Rob Spence si říká „eyeborg“. V důsledku neúspěšného výstřelu ze zbraně přišel o pravé oko. Mnoho lidí by po tomhle bylo v pohodě se skleněným okem, ale zdá se, že Spence se rozhodl pro trochu zábavy a do prázdného očního důlku vložil videokameru s baterií. Kamera zaznamená vše, co vidí, pro pozdější přehrávání. Spence, jak se na režiséra sluší a patří, neustále vylepšuje svou oční kameru, aby byla ještě efektivnější.

    4. Tim Cannon

    Softwarový inženýr Tim Cannon má od kamarádů implantovaný elektronický čip pod kůži. A mimochodem, žádný z účastníků tohoto zákroku nebyl atestovaný chirurg. K úlevě od bolesti používali led, protože ani mezi nimi nebyli žádní certifikovaní anesteziologové. I přes zdravotní a právní rizika je nápad sám o sobě zajímavý.


    Čip se nazývá Circadia 1.0 a zaznamenává tělesnou teplotu Cannona a odesílá tato data do smartphonu. Případ Cannona poukazuje na možnost dalšího spojení technologií a lidí, kdy lze data shromážděná čipy využít ke změně našeho prostředí. V budoucnu by se v „chytrých domácnostech“ mohly uplatnit takové technologie, které budou číst data z implantovaných čipů a následně měnit prostředí, takže je vhodnější pro naši náladu a kondici. Například ztlumte světla nebo zapněte relaxační hudbu.

    5. Amal Graafstra

    Amal Graafstra je vlastníkem společnosti s názvem Dangerous Things, která prodává sady pro samoimplantační implantáty. Amal sám má RFID čipy implantované do obou rukou, mezi palce a ukazováčky. Tyto implantáty mu umožňují odemknout dveře domu, otevřít auto, zapnout počítač rychlým ručním skenováním. Čipy dokonce zajišťují integraci do sociálních sítí.

    Amaliny implantáty nejsou vidět, dokud je sám neukáže. Nepoužívá je k tomu, aby vrátil svou funkčnost nebo smyslové orgány na normální úroveň, ale aby zlepšil stávající, normální funkčnost.

    6. Cameron Clappová

    Cameron Clapp má lidskou hlavu, lidský trup a levou paži. O obě nohy a pravou ruku přišel jako teenager při vykolejení vlaku. Všechny chybějící končetiny byly nahrazeny protetickými končetinami, což Clappovi nebrání v tom, aby byl běžcem, golfistou a hercem. Protetické nohy využívají speciální systém, který stimuluje růst svalů. Nechybí ani senzory, které sledují rozložení tělesné hmotnosti a upravují hydrauliku, což umožňuje Clappovi volnou chůzi. Má několik sad protetiky pro různé účely: samostatnou sadu pro chůzi, běh a dokonce i plavání.

    7. Kevin Warwick

    Přezdívka „Captain Cyborg“ zní spíše jako jméno kyborgského piráta z nějakého nízkorozpočtového filmu, ale ve skutečnosti je to jméno učitele kybernetiky Kevina Warwicka. Warwick sám je kyborg. Stejně jako Amal Graafstra má v těle implantované RFID čipy.

    Warwick také používá elektrodové implantáty, které interagují s jeho nervovým systémem, a do své manželky implantoval sadu jednoduchých elektrod. Implantáty zaznamenávají signály z nervového systému a přenášejí se Warwickovy smysly jeho manželky, jako by mezi nimi existovala smyslová telepatie. Warwick tím vyvolal spoustu kontroverzí a někteří tvrdí, že veškerá jeho práce je jen reklamní trik a slouží čistě pro zábavu.

    8. Nigel Ackland

    Nigel Acklund pracoval v továrně na drahé kovy a užíval si života, dokud mu pracovní nehoda nerozdrtila ruku. V důsledku toho musela být část amputována a nyní je Nigel jedním z 250 lidí, kteří používají Bebionic – jednu z nejpokročilejších protetických paží, jaké dnes existují. Při pohledu na jeho stylový design je snadné pochopit, proč se nazývá „Terminátorská ruka“.

    Eklund ovládá protézu stahováním svalů na zbývající paži. Pohyby svalů zaznamenává senzor bionické paže. Touto rukou může nejen ukazovat, podávat si s lidmi ruku a telefonovat. Technologie je tak pokročilá, že Eklund zvládne hrát s balíčkem karet a dokonce si zavázat tkaničky.

    9. Neil Harbisson

    Neil Harbisson slyší barvy. Ano, neslyšeli jste to. Harbisson je od narození barvoslepý a vidí pouze černobíle. V jeho mozku je implantována anténa, jejíž konec trčí z temene hlavy. Tato anténa dává Neilovi schopnost vnímat barvy převáděním frekvencí světelných vln na zvukové frekvence. Má dokonce i Bluetooth!

    Harbisson rád poslouchá architekturu a vytváří zvukové portréty lidí. USB zařízení na zadní straně jeho hlavy umožňuje dobíjení antény, i když Neal doufá, že ji jednoho dne bude moci nabíjet bezdrátově pomocí energie generované jeho vlastním tělem.

    Toto zařízení umožňuje Harbissonovi nejen vnímat barevné spektrum tak, jak jej vnímáme my všichni, ale ve skutečnosti umožňuje také rozlišovat mezi infračervenými a ultrafialovými barvami. Integrace technologie do Harbissonova těla rozšiřuje jeho smysly nad rozsah, který považujeme za normální, a dělá z něj skutečného kyborga.

    10. Hybridní přídatná končetina

    Hybridní asistenční končetina je výkonný exoskelet, který může pomoci vozíčkářům začít znovu chodit. Vytvořila ho japonská univerzita Tsukuba and Cyberdyne (která zřejmě ještě neslyšela o filmu Terminátor), aby nejen podpořila lidi s tělesným postižením, ale pomohla jim posunout se za normální rozsah lidských fyzických schopností.

    Ezoskeleton funguje tak, že čte slabé signály z kůže a na základě těchto signálů pohybuje klouby. Při jeho použití je člověk schopen zvednout pětinásobek své vlastní váhy. Představte si budoucnost, kde takové exoskelety budou používat stavitelé, hasiči, horníci, vojáci. Budoucnost, ve které ztráta končetiny neznamená ztrátu pohyblivosti. Tato budoucnost není daleko.

    Zdá se, že díky sci-fi filmům a knihám si lidstvo zvyklo na myšlenku, že v budoucnu budou mezi námi žít kyborgové. Je však těžké uvěřit, že budoucnost je již tady a skuteční kyborgové existují již mnoho desetiletí. jižžít vedle nás. Jsou to obyčejní lidé – ale s kardiostimulátory, protetickými končetinami, biosenzory nebo sluchovými implantáty. Co jsou tedy „kybernetické tkáně“, kdo soutěží v kybatlonu a jaké etické otázky v tomto ohledu vyvstávají?

    Technicky upravená a vylepšená stvoření bez emocí a citů – takové asociace se slovem „kyborg“ se většinou vynoří v hlavě díky moderní masové kultuře. Ve skutečnosti „kybernetický organismus“ – a přesně tak zní nezkrácená verze tohoto termínu – znamená pouze spojení biologického organismu a nějakého mechanismu. Kyborgové žijící mezi námi nevypadají vždy jako roboti záplatovaní v železe: jsou to lidé s kardiostimulátory, inzulínovými pumpami, biosenzory v nádorech. Mnohé z nich nelze detekovat ani „okem“ – snad kromě signálu rámu detektoru kovů na veřejném místě.

    Nyní je implantace zdravotnických prostředků jedním z nejziskovějších podniků ve Spojených státech. Taková zařízení se používají k obnovení tělesných funkcí, ke zlepšení života a k provádění invazivních testů.

    Implantovaná technologie: od tradičních zařízení po nejnovější vývoj

    Je těžké tomu uvěřit, ale tandem vědců a lékařů úspěšně vytváří kyborgy již několik desetiletí. Všechno to začalo kardiovaskulárním systémem. Před více než 50 lety, první plně subkutánní kardiostimulátor- zařízení, které udržuje a/nebo reguluje srdeční frekvenci pacienta. Dnes je ročně implantováno více než 500 000 takových zařízení. Objevily se i nové technologie: existuje například implantabilní kardioverter-defibrilátor pro léčbu život ohrožující tachykardie a fibrilace.

    Nejpozoruhodnější však je, že za pár let se plánuje provedení testování umělé srdce BiVACOR u lidí (obr. 1) - pokusy na ovcích již byly úspěšné. Nepumpuje krev jako pumpa, ale jednoduše se „hýbe“ – budoucí pacienti s takovou kardioprotézou proto nebudou mít puls. Zařízení dokáže zcela nahradit pacientovo vlastní srdce a podle vývojářů vydrží až 10 let. Navíc je malý (aby se vešel dítěti i ženě), ale výkonný (aby úspěšně fungoval v těle dospělého muže). V moderním světě, kde dárcovské orgány neustále bolestně chybí, by byl tento přístroj prostě nenahraditelný. Zařízení je napájeno externě pomocí transkutánního přenosu. Konstrukce využívající magnetickou levitaci a rotující disky zabraňuje opotřebení dílů, což je jeden z problémů jiných konstrukcí, které napodobují strukturu skutečného srdce. "Inteligentní" senzory pomáhají přizpůsobit průtok krve BiVACOR fyzické a emocionální aktivitě uživatele.

    Kromě srdce jsou do těla tradičně integrovány přístroje pro dodávání léků u chronických onemocnění – jako to dělá např. inzulínová pumpa u diabetes mellitus (obr. 2). Stejná zařízení se nyní používají k dodávání léků na chemoterapii nebo chronickou bolest.

    Stále oblíbenější jsou implantovatelné neurostimulátory- Deivas, stimulující určité nervy v lidském těle. Jsou vyvíjeny pro použití při epilepsii, Parkinsonově chorobě, chronické bolesti (video 1), močové inkontinenci, obezitě, artritidě, hypertenzi a mnoha dalších poruchách.

    Video 1. Jak stimulace míchy mění signály bolesti, než se dostanou do mozku

    Implantables dosáhly zcela nové úrovně zrakové a naslouchací pomůcky , .

    Změřte vše: Biosenzory

    Všechny zmíněné inovace jsou navrženy tak, aby obnovily ztracenou nebo chybějící funkci těla. Objevil se ale další směr vývoje technologie – miniaturní implantabilní biosenzory, registrující změny fyziologických parametrů těla. Implantace takového zařízení dělá z pacienta kyborga – i když v trochu nezvyklém slova smyslu, protože tělo nemá žádné superschopnosti.

    Biosenzor je zařízení, které se skládá z snímací prvek- bioreceptor, který rozpozná požadovanou látku, - převodník signálu, který převádí tyto informace na signál pro přenos a signálový procesor. Takových biosenzorů je celá řada: imunobiosenzory, enzymatické biosenzory, genobiosensory... Pomocí nových technologií jsou supersenzitivní bioreceptory schopny „detekovat“ glukózu, cholesterol, E-coli chřipkové a lidské papilomaviry, buněčné složky, určité sekvence DNA, acetylcholin, dopamin, kortizol, glutamová, askorbová a močová kyselina, imunoglobuliny (IgG a IgE) a mnoho dalších molekul.

    Jednou z nejperspektivnějších oblastí je využití biosenzorů v onkologii. Sledováním změn konkrétních parametrů přímo v nádoru lze učinit verdikt o účinnosti léčby a zaútočit na rakovinu právě v okamžiku, kdy je na ten či onen vliv nejcitlivější. Taková cílená, plánovaná terapie může například snížit nežádoucí účinky ozařování nebo navrhnout, zda změnit hlavní lék. Navíc měřením koncentrací různých nádorových biomarkerů je někdy možné diagnostikovat samotný novotvar a určit jeho zhoubnost, ale hlavní je včas odhalit recidivu.

    Pro někoho vyvstává otázka: jak reagují sami pacienti na to, že jim byly do těla implantovány přístroje a tím se staly jakési kyborgy? Na toto téma bylo zatím provedeno jen málo výzkumů. Již se však ukázalo, že přinejmenším muži s rakovinou prostaty mají k implantaci biosenzorů pozitivní vztah: představa stát se kyborgem je děsí mnohem méně než možnost ztráty mužnosti kvůli rakovině prostaty.

    Pokroky v technologiích

    Široké používání implantabilních zařízení úzce souvisí s technologickým pokrokem. Například první implantovatelné kardiostimulátory měly velikost hokejového puku a vydržely necelé tři roky. Nyní se taková zařízení stala mnohem kompaktnější a fungují od 6 do 10 let. Kromě toho se aktivně vyvíjejí baterie, které by mohly využívat energii vlastního těla uživatele – tepelnou, kinetickou, elektrickou nebo chemickou.

    Dalším směrem inženýrského myšlení je vývoj speciálního povlaku zařízení, který by usnadnil integraci zařízení do těla a nezpůsobil zánětlivou reakci. Podobný vývoj již existuje.

    Snímač a živou tkáň je možné kombinovat i jiným způsobem. Vědci z Harvardské univerzity vyvinuli to, co nazývají kybernetické tkaniny, které tělo neodmítá, ale zároveň snímají potřebné charakteristiky pomocí senzorů. Jejich páteří je flexibilní polymerová síť s připojenými nanoelektrodami nebo tranzistory. Díky velkému množství pórů napodobuje přirozené podpůrné struktury tkáně. Může být osídlen buňkami: neurony, kardiomyocyty, buňkami hladkého svalstva. Soft frame navíc čte fyziologické parametry svého prostředí v objemu a v reálném čase.

    Nyní tým vědců z Harvardu úspěšně implantoval takovou mřížku do mozku krysy, aby studoval aktivitu a stimulaci jednotlivých neuronů (obrázek 3). Lešení se integrovalo do tkáně a nevyvolalo imunitní odpověď do pěti týdnů od pozorování. Charles Lieber, vedoucí laboratoře a hlavní autor publikací, věří, že „síťka“ může dokonce pomoci léčit Parkinsonovu chorobu.

    Obrázek 3. Složená „síťka“ se injekčně vstříkne do mozku, poté se narovná a pomocí vestavěných senzorů sleduje aktivitu jednotlivých neuronů.

    V budoucnu může být vývoj využit v regenerativní medicíně, v transplantologii a v buněčné biofyzice. Bude také užitečné při vývoji nových léků: objemově lze pozorovat reakci buněk na látku.

    Vědci navrhli další fascinující východisko z katastrofální situace s transplantací nedostatečných orgánů. Tzv srdeční kybernetická záplata je kombinací organických látek a technologie: živých kardiomyocytů, polymerů a komplexního nanoelektronického 3D systému. Vytvořená tkáň se zabudovanou elektronikou je schopná natahování, zaznamenávání stavu mikroprostředí a srdečních kontrakcí a dokonce i elektrické stimulace. "Náplast" může být aplikována na poškozenou oblast srdce - například na oblast nekrózy po infarktu. Kromě toho uvolňuje růstové faktory a léky, jako je dexamethason, které zapojují kmenové buňky do opravných procesů a snižují zánět, například po transplantaci (obr. 4). Zařízení je zatím ve velmi raných fázích vývoje, ale plánuje se, že lékař bude moci sledovat stav pacienta ze svého počítače v reálném čase. Pro regeneraci tkání v nouzových podmínkách bude „náplast“ schopna vyvolat uvolňování terapeutických molekul, které jsou uzavřeny v elektroaktivních polymerech, s kladně a záporně nabitými molekulami uvolňujícími různé polymery.

    Obrázek 4. Příklad „kybernetické tkáně“ – srdeční „záplaty“ živých srdečních buněk s vloženou nanoelektronikou. Informace o prostředí a tepové frekvenci předává v reálném čase ošetřujícímu lékaři, který v případě potřeby může náplastí stimulovat srdce nebo vyvolat uvolňování aktivních molekul.

    Dříve se věřilo, že po zranění se neurony silně reorganizují a vytvářejí nová spojení. Nová studie však ukázala, že stupeň reorganizace nervových buněk není tak vysoký.

    Ian Burkhart si zlomil vaz v 19 letech při potápění do vln na dovolené. Nyní je ochrnutý pod ramena, a proto se rozhodl dobrovolně přistoupit k experimentu výzkumné skupiny Chada Boutona. Vědci provedli fMRI (funkční zobrazení magnetickou rezonancí) mozku subjektu, když se soustředil na video pohyby rukou, a identifikovali část motorické kůry, která je za to zodpovědná. Byl do ní implantován čip, který čte elektrickou aktivitu této oblasti mozku, když si pacient představí pohyby své ruky. Čip převádí a přenáší signál přes kabel do počítače a poté tato informace jde ve formě elektrického signálu do pružného rukávu kolem pravé paže subjektu a stimuluje svaly (obr. 5; video 2).

    Obrázek 5. Signál z čipu implantovaného do motorické kůry jde po kabelu do počítače a poté se po převedení dostane do „flexibilního rukávu“ a stimuluje svaly.

    Video 2. Ian Burkhart je první ochrnutý člověk, který díky vyvíjejícím se technologiím znovu získal schopnost pohybovat paží

    Po tréninku může Ian pohybovat prsty samostatně a provádět šest různých pohybů zápěstí a rukou. Zdálo by se, že to ještě není mnoho, ale už nyní vám umožňuje zvednout sklenici vody a zahrát si videohru zobrazující provedení hudby na elektrickou kytaru. Na otázku, jaké to je žít s implantovaným přístrojem, první ochrnutý, kterému byla vrácena schopnost pohybu, odpovídá, že už si na to zvykl a nevnímá to – navíc je to jako prodloužení jeho těla .

    kybernetická společnost

    Lidé s protetikou možná nejlépe vyhovují standardnímu vnímání člověk-stroj. Pro takové kyborgy je však mnohem obtížnější žít v realitě než pro podobné knižní a filmové postavy. Statistiky globálního postižení jsou ohromující. Podle WHO má asi 15 % světové populace tělesné postižení různého stupně a 110 až 190 milionů lidí má značné potíže s fungováním těla. Naprostá většina lidí se zdravotním postižením musí používat běžné objemné invalidní vozíky nebo nepohodlné a drahé protézy. Nyní je však možné rychle, efektivně a levně vytvořit požadovanou protézu pomocí 3D tisku. Podle vědců je to cesta, jak pomoci především dětem z rozvojových zemí a všem, kteří mají omezený přístup k lékařským službám.

    Někteří aktivní kyborgové neztrácejí čas a účastní se různých otevřených setkání. Například loňský festival Geek Picnic, který se konal v Moskvě a Petrohradu, byl věnován speciálně strojovým lidem. Mohli jste tam vidět obří robotickou ruku, popovídat si s lidmi, jejichž tělo vylepšila technologie, a navštívit virtuální realitu.

    V říjnu 2016 se v Curychu bude konat první olympiáda pro osoby se zdravotním postižením na světě - (Kybatlon). V této soutěži můžete použít zařízení, která jsou vyloučena z programu paralympijských her. Někteří již tuto událost nazvali „kyborgskou olympiádou“, protože k vítězství významně přispějí technická zařízení (obr. 6). Účastníci budou soutěžit v šesti disciplínách s využitím poháněných invalidních vozíků, protéz a exoskeletonů, elektrických zařízení pro stimulaci svalů a dokonce i rozhraní mozek-počítač.

    Obrázek 6. Cybathlon je první olympiádou, ve které mezi sebou soutěží lidé s postižením pomocí technických inovací. V případě vítězství je jedna medaile udělena sportovci, druhá - vývojáři mechanismu.

    Sportovci, kteří řídí auta, se budou nazývat „piloti“. V každé disciplíně jsou uděleny dvě medaile: jedna - osobě obsluhující zařízení, druhá - společnosti nebo laboratoři, která vyvinula mechanismus "šampion". Hlavním cílem soutěže je podle organizátorů nejen ukázat nové asistivní technologie pro každodenní život, ale také odstranit hranice mezi lidmi s postižením a širokou veřejností. Kromě toho, jak řekl profesor Robert Riener ze Švýcarské univerzity BBC, olympiáda spojí vývojáře a přímé uživatele nových zařízení, což je prostě nezbytné pro zlepšení technologie: "Některé dnešní návrhy vypadají velmi cool, ale k praktickému a snadnému použití mají ještě dlouhou cestu.". Zbývá doufat, že se během soutěže neztratí lidská složka a Cybathlon se nepromění v reklamní závod o vybavení různých firem.

    Posthumani: kyborgové a bioetika

    Nové implantabilní technologie jsou společností obecně vnímány pozitivně. To není překvapivé: vždyť udržují, obnovují a zlepšují zdraví, usnadňují přístup k lékařským službám, přitom jsou bezpečné a mohou v budoucnu výrazně snížit náklady na zdravotní péči globálně. Nicméně stojí za to mluvit o takových pacientech, jako jsou kyborgové, protože se okamžitě objevují konotace sci-fi (obr. 7). Hlavní obavy souvisí se strachem o lidskost člověka: co když stroje člověka změní a on ztratí svou lidskou podstatu? Kde je pro člověka hranice mezi umělým a přirozeným a má cenu používat takové dělení k hodnocení jakéhokoli jevu? Je možné pacienta kyborga s implantovaným zařízením rozdělit na dvě samostatné složky – člověka a stroj – nebo jde již o zcela nový organismus?

    Navíc někdy ani v běžných nemocničních podmínkách není možné oddělit pacienty a přístroje pro jejich údržbu. Zdravotnický personál se musí o techniku ​​starat, jako by to nebylo jen prodloužení těla pacienta, ale i jeho samotného.

    Aktivně se také diskutuje o rozdílu mezi terapií a zlepšením těla: terapie vs. vylepšení,. Jak byste například reagovali na soutěž mezi bubeníkem, který jako virtuos používá dvě ruce, a bubeníkem s jednou rukou a protetickou rukou? A kdybyste věděli, že v protéze jsou zabudovány dvě paličky, z nichž jedna je řízena senzorem, který čte elektromyogram ze svalů, a druhá není ovládána osobou a „improvizuje“, přizpůsobuje se první palici? Mimochodem, taková protéza není vůbec fikce, ale realita: bubeník Jason Barnes (Jason Barnes) přišel před několika lety o pravou paži pod loktem a nyní používá právě takové zařízení (video 3). „Vsadím se, že spousta metalových bubeníků by mi závidělo, co dokážu. Rychlost je dobrá. Vždy čím dříve, tím lépe.", říká bubeník kyborgů.

    Video 3. Bubeník Cyborg Jason Barnes se poté, co přišel o část paže, nemusel se svou hudební kariérou rozloučit: se speciální protézou dá šanci většině svých kolegů

    Zajímavé je, že debata není jen o technologiích, ale také o nových lécích, které zlepšují mozkové funkce. Byl tam dokonce speciální termín - neuroetika- diskutovat o různých aspektech existence "vylepšených" lidí pomocí neuroimplantátů. A pokud použijeme koncept progresivních technologií šířeji, pak lze mezi kyborgy klasifikovat i lidi s biotechnologickými „vylepšeními“: například příjemce orgánů vytvořených z indukovaných pluripotentních buněk.

    Jakousi reakcí na takové diskuse byla londýnská výstava nadlidský v kolekci Wellcome. Představil exponáty odrážející představy člověka o zlepšení jeho těla: obrázky létajícího Ikara, první brýle, viagru, fotografii prvního „dítě ze zkumavky“, kochleární implantáty... Možná je to touha po vylepšeních a novém vývoji. co nejvíc není pro člověka přirozená věc?

    Z mnoha důvodů není možné dospět ke shodě v tom, co dělá člověka člověkem a zásadně ho odlišuje na jedné straně od ostatních živých bytostí a na druhé straně od robotů.

    Na závěr je tu ještě jeden problém, o kterém se dosud málo přemýšlelo – problém bezpečnosti a ovladatelnosti. Jak udělat taková zařízení odolná proti útokům hackerů? Koneckonců, nejistota takového vývoje může být extrémně nebezpečná nejen pro samotného uživatele, ale i pro jeho okolí. Možná je to otázka, která se bude nejvíce týkat další generace uživatelů (obr. 8).

    Obrázek 8. Bohatá fantazie japonských scénáristů již oživila téma hackování: co když v budoucnu budou muset kyborgové vyšetřovat vraždy spáchané hacknutými roboty?...

    Nejhorší jsou možná externě ovládaní kyborgové. Alespoň pro dnešek. U jednodušších nervových systémů se to však aktivně praktikuje. Pro účely pátrání a záchrany se s úspěchem používá například hmyz biobotů – například madagaskarští švábi (obr. 9). Navíc jsou takto modernizovaná jednoduše uspořádaná stvoření také vynikajícími experimentálními objekty pro neurovědu.

    Obrázek 9. Biobot – tvor s jednoduchým nervovým systémem, který lze ovládat implantovanou technologií. Je nepravděpodobné, že by to bylo možné zopakovat pro lidský mozek kvůli složité struktuře orgánu.

    Závěr

    Kyborgové už mezi námi žijí – ať se to některým členům veřejnosti líbí nebo ne. Technické hranice se posouvají a je jisté, že nový vývoj zlepší kvalitu života mnoha lidí se zdravotním postižením a pomůže v lékařské praxi.

    „Myslím, že budoucností managementu chronických onemocnění jsou implantovatelné přístroje., říká Sadie Creese z Martin School Oxfordské univerzity. - Změří životní funkce a pošlou je poskytovateli zdravotní péče, ať je to kdokoli a kdekoli.“. Podle Sadie si tedy dokážete představit konzultanty a lékaře po celém světě: v ideálním případě by každý místní lékař mohl dostávat zdravotní upozornění pacienta pomocí jediné aplikace. Je totiž možné, že se celý systém péče o pacienty ve velmi blízké budoucnosti změní. Stojí za to se podívat na rychle se rozvíjející oblast implantabilních zařízení - a takový algoritmus se již nezdá být nerealizovatelný. A bude řeč o mobilních aplikacích a jejich využití ve zdravotnictví

  • Sandeep Kumar, Wandit Ahlawat, Rajesh Kumar, Neeraj Dilbaghi. (2015). Grafen, uhlíkové nanotrubice, oxid zinečnatý a zlato jako elitní nanomateriály pro výrobu biosenzorů pro zdravotnictví. Biosenzory a bioelektronika. 70 , 498-503;
  • Shaker Mousa. (2010). Biosenzory: nová vlna v diagnostice rakoviny. NSA. 1;
  • Gill Haddow, Emma King, Ian Kunkler, Duncan McLaren. (2015). Kyborgové v každodenním životě: Maskulinita a biologické snímání rakoviny prostaty. Věda jako kultura. 24 , 484-506;
  • Stefan Giselbrecht, Bastian E. Rapp, Christof M. Niemeyer. (2013). Chemie der Cyborgs - zur Verknüpfung technischer Systeme mit Lebewesen. Angew. Chem.. 125 , 14190-14206;
  • Bozhi Tian, ​​Jia Liu, Tal Dvir, Lihua Jin, Jonathan H. Tsui, et. kol., (2012). Makroporézní nanodrátové nanoelektronické lešení pro syntetické tkáně. Nat Mater. 11 , 986-994;
  • Gibney E. (2015). Injekční mozkový implantát špehuje jednotlivé neurony. zprávy o přírodě;
  • Jia Liu, Tian-Ming Fu, Zengguang Cheng, Guosong Hong, Tao Zhou a další. kol (2015). Elektronika pro injekční stříkačku. Nanotechnologie přírody. 10 , 629-636;
  • Ron Feiner, Leeya Engel, Sharon Fleischer, Maayan Malki, Idan Gal a další. kol (2016). Navržené hybridní srdeční náplasti s multifunkční elektronikou pro online monitorování a regulaci funkce tkání. Nat Mater. 15 , 679-685;
  • Kyborgové dnes: neuropočítačové technologie se stávají nedílnou součástí našich životů;
  • Geddes L. (2016). První ochrnutý člověk, který má být „reanimován“, nabízí poznatky z neurovědy. Nat. zprávy;
  • Jorge Zuniga, Dimitrios Katsavelis, Jean Peck, John Stollberg, Marc Petrykowski, et. kol (2015). Kyborg: levná protetická ruka s 3D tiskem pro děti s rozdíly v horních končetinách. Výzkumné poznámky BMC. 8 , 10;
  • Catherine Pope, Susan Halford, Joanne Turnbull, Jane Prichard. (2014). Cyborgské praktiky: Zpracovatelé volání a počítačové systémy na podporu rozhodování v naléhavé a nouzové péči. Zdravotní informatika J. 20 , 118-126;
  • Ana Paula Teixeira de Almeida Vieir Monteiro. (2016). Kyborgové, biotechnologie a informatika ve zdravotnictví - nová paradigmata v ošetřovatelských vědách. Filosofie ošetřovatelství. 17 , 19-27;
  • I. de Melo-Martin. (2010). Obrana technologií lidského vylepšení: odhalení normativity. Journal of Medical Ethics. 36 , 483-487;
  • Norman Daniels. (2000). Normální fungování a rozdíl mezi zlepšením léčby . Cambridge Q. Etika zdravotní péče. 9 ;
  • Martha J Farah. (2002). Vznikající etické problémy v neurovědách. Nat Neurosci. 5 , 1123-1129;
  • Ewen Callaway. (2012). Technologie: Mimo tělo. Příroda. 488 , 154-155;
  • Eric Whitmire, Tahmid Latif, Alper Bozkurt. (2013). Systém založený na Kinectu pro automatizovanou kontrolu biobotů suchozemského hmyzu. 2013 35. výroční mezinárodní konference IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC);
  • Jonathan C. Erickson, María Herrera, Mauricio Bustamante, Aristide Shingiro, Thomas Bowen. (2015). Efektivní stimulační parametry pro řízenou lokomoci u madagaskarského biobota syčícího švába. PLOS ONE. 10 , e0134348;
  • Dálkově ovládaní bioboti švábů. (2012). Scitech Daily;
  • U transputerů je vše víceméně jasné. Vytváří se určitá architektura, do které můžete nalepit hromadu samostatných transputerových bloků, z nichž každý má procesor a něco jiného. Dále pomocí těchto bloků můžete organizovat paralelní výpočty a nějak distribuovat výpočetní zdroje mezi jednu nebo více úloh.

    S neuropočítači je to poněkud obtížnější. Na rozdíl od transputerů není neuropočítač nyní většinou hardwarovým, ale spíše softwarovým konceptem. Radikálně mění celý proces programování a činí jej podobným procesu našeho myšlení (i když, abych byl upřímný, existují také spory o tom, jak myslíme). Impulsem pro rozvoj neurocomputingu byl biologický výzkum. Typický neuropočítač se skládá z velkého množství jednoduchých výpočetních prvků (neuronů) pracujících paralelně. Prvky jsou propojeny a tvoří neuronovou síť. Provádějí jednotné výpočetní akce a nevyžadují externí řízení. A velký počet paralelních výpočetních prvků poskytuje vysoký výkon.

    Vlastně je to krok, kterého se tvůrci Terminátora tolik báli. Neuropočítače se zásadně liší od tradičních počítačů. Neuropočítačový programátor nepíše programy, učí počítač stejně, jako rodiče učí své dítě. Proces trochu připomíná například lineární programování známé matematikům, kdy není nastaven algoritmus, ale upravují se váhy spojení, „pravidla chování“ neuropočítače. Po takovém tréninku může neuronová síť aplikovat získané dovednosti na vstupní podmínky (nebo, jak se říká, „signály“), stejně jako my aplikujeme své znalosti na život ve světě kolem nás.

    Je tu ještě jedno "ale" - schopnost samoučení. Tento Rubikon je ale překračován již velmi dlouho a pro jediného programátora není samoučící se program překvapením. Na tomto principu je nyní postavena každá databáze.

    Někteří vědci například naznačují, že pokud se hlavní směr vývoje počítačových technologií přesune od tradiční von Neumannovy k neuroarchitektuře, pak by se POČÍTAČ MĚL OČEKÁVAT MNOHEM DŘÍVE V roce 2020. A pak vznikne to, co vědci nazývají „umělá inteligence“. Ale bez ohledu na to, zda je tato linie vývoje počítačů hlavní nebo ne, takové počítače existují a vyvíjejí se.

    Poté přicházejí na řadu nanotechnologie, které přenášejí proces tvorby neuropočítačů do oblasti nanoměřítek a výrazně zmenšují velikost prvků neuropočítačů, což s sebou nese výrazné zvýšení jejich produktivity a INTELIGENCE. Tyto technologie se již úspěšně používají.

    Komunity, robotické komunity a symbionti

    Když jsem v minulém čísle schematicky nastínil hlavní odrůdy umělých bytostí, záměrně jsem nepovažoval za tak zásadní součást jejich organizace, jako je schopnost je seskupovat do komunit. Mezitím je to velmi důležitá otázka. Nikdo se nebojí jedné kobylky. Ale pokud dojde k hejnu sarančat, pak už to není neškodný hmyz, ale přírodní katastrofa.

    Mnoho nám známých tvorů žije ve společenstvích, velkých či malých. Mravenci žijí v mraveništi, vlci ve smečce, krávy ve stádech, koně ve stádech a tak dále. Člověk žije ve společnosti.

    Co se týče umělých bytostí, nemusíme chodit daleko. Právě teď se nacházíte v jedné z těchto komunit – na internetu, komunitě robotů. V podstatě zde existují softwaroví roboti (například webové servery, vyhledávací roboti, IRC boti, herní roboti atd. elektronickí lidé), ale samozřejmě existují i ​​běžní roboti, pro které je internet dobrým komunikačním prostředkem.

    Roboti mezi sebou samozřejmě neustále komunikují (například IRC bot komunikuje s IRC serverem a prohledávač komunikuje s webovými servery) a používají internet jako dopravní prostředek. Pokud jste například nainstalovali Internet Explorer verze 4 a vyšší nikoli z disku CD-ROM, ale přímo ze sítě, pravděpodobně si pamatujete instalačního robota, který tento program po částech přenesl do vašeho počítače, pokračoval, když byl přerušen, a poté, co byl dokončen přenos, komponenta spustila instalace programu. Používejte internet jako prostředek a viry. Ti o tom však většinou ani nevědí, ale jednoduše lpí na souborech a cestují s nimi tímto způsobem napříč všemi médii a úložnými místy.

    Bylo by rozumné předpokládat, že robotické komunity mohou mít několik stupňů organizace, od jednoduchého davu k jedinému složenému organismu.

    V komunitě podobné davu používají roboti internet především jako prostředek komunikace a prostředek (tj. k předávání informací). Bez takové komunity by se klidně obešli, ale výměna informací s ní je prostě pohodlnější a rychlejší. Takovým stupněm organizace samozřejmě prošly v podstatě všechny sítě (včetně internetu) – v počáteční fázi svého vývoje.

    Pak přijde doba, kdy roboti začnou komunitu aktivněji využívat, začnou spolu více a těsněji interagovat a nyní je stále více inteligentních robotů, kteří jsou stvořeni pro život v této komunitě, a smysl existence který je ztracen bez komunity (na internetu např. vyhledávací roboti, databáze, mnoho expertních systémů, ve Fidonetu - FAQ servery, tossery, v lokálních sítích - DBMS). Zdá se, že internet nyní prošel touto fází vývoje. Pak zřejmě nastává okamžik, kdy komunita začíná být vnímána jako jeden celek (tolik lidí nyní vnímá WorldWideWeb jako jednu obrovskou databázi). Zdá se, že internet je na začátku této etapy svého vývoje.

    A konečně, komunita přestává být všemi považována za skupinu organismů, stává se jediným celkem a nemůže existovat ve formě jednotlivých robotů. Příkladem jsou převaděče.

    A zde přichází na řadu přechod ke dvěma dalším konceptům – ke konceptu symbiózy robotů a ke konceptu robotické komunity.

    Symbióza- jedná se o soužití dvou organismů různých druhů, které jim obvykle přináší vzájemný prospěch. Koncept samozřejmě pochází z biologie. Typickým příkladem symbiózy je například symbióza mravence a mšice. Mravenci shánějí mšice a starají se o ně, jak nejlépe umí a dojí je. Tato existence prospívá oběma. Inteligentní bytosti vstupují do symbiózy velmi snadno. Ve skutečnosti je to jedna z hlavních vlastností inteligentních bytostí. Zkušenosti lidstva v tomto ohledu jsou indikativní. Už na úsvitu svého vývoje si člověk ochočil mnohá zvířata, kterým poskytoval péči a úkryt a od kterých dostával mléko, maso, vejce, prachové peří, peří, kůže, schopnost rychlého pohybu a mnoho, mnoho dalšího.

    Nyní, na úsvitu nového tisíciletí, vytvořil člověk něco nového – umělé bytosti. A pak se s nimi ocitl v symbióze. Nyní je naše spolupráce výhodná pro nás i pro ně. Poskytuje nám vše, co získáváme od robotů: automatizaci výroby, přístup k databázím, pohodlné a levné komunikační prostředky, nové konstrukční nástroje, nové technologie v tisku a podobně – vlastně vše, co získáváme z počítačů. Dává jim rozvoj, zlepšování, službu. Taková interakce zajišťuje jak jim, tak nám přežití v moderním světě.

    Stanislav Lem, stejně jako někteří další autoři sci-fi, ve svých dílech opakovaně zvažovali tak zajímavé organismy, jako jsou komunitní roboti. Takového robota získáme, pokud se společenství robotů integruje do jediného organismu natolik, že jej lze považovat za jedinou bytost. Taková je (jak jsem již několikrát poznamenal výše) technologie transputerů. S ohledem na tuto zvláštnost např komunitní roboti mají oproti běžným nepochybné výhody: mají větší schopnost přežití, všechny mentální operace se obvykle dělají rychleji, jejich architektura je více přizpůsobena paralelnímu zpracování dat a pokud jsou součásti takového robota vybaveny schopností samostatného pohybu, pak by takový složený tvor mohl měnit svou konfiguraci v závislosti na potřebách.

    Lze předpokládat, že vnitřní organizace robotické komunity by mohla být velmi podobná organizaci státu. K její existenci by tedy bylo jistě potřeba něco, co by převzalo koordinační roli (vláda?), některý z orgánů - organizovat prostředky ochrany před vnějším prostředím (armáda?) atp.

    --

    Jsou to bytosti?

    Pamatujete si na spor v příběhu bratří Strugackých „Pondělí začíná v sobotu“? Edik Amperian a Vitka Korneev se přou o to, zda je možný neproteinový život. Edik popírá nebílkovinný život, k čemuž Vitka Kornejev bez rozpaků lusknutím prstů vytvoří „stvoření, které vypadá jako ježek a pavouk zároveň“. Edik jeho argument vyvrací a nazývá toto stvoření nemrtvým, tedy produktem vitální činnosti kouzelníků, která existuje jen potud, pokud kouzelníci existují. Pak Korneev vytvoří malou kopii sebe sama lusknutím prstů, tato kopie také luskne prsty a vytvoří ještě menší kopii, která také luskne prsty a tak dále.

    Špatný příklad, - řekl Edik s lítostí. - Za prvé se zásadně neliší od stroje s programovým ovládáním a za druhé nejsou produktem vývoje, ale produktem vašeho proteinového mistrovství. Sotva má cenu polemizovat, zda je evoluce schopna produkovat samo se šířící obráběcí stroje s programovým řízením.

    Víš hodně o evoluci, - řekl hrubý Kornejev. - Darwin i pro mě! Jaký je v tom rozdíl, chemický proces nebo vědomá činnost. Také nemáte všechny proteinové předky. Vaše pra-pra-pra-matka byla, jsem připraven přiznat, docela složitá, ale vůbec ne molekula proteinu. A možná je i naše takzvaná vědomá činnost nějakým druhem evoluce. Jak víme, že účelem přírody je vytvořit soudruha Amperiana? Možná je účelem přírody stvoření nemrtvých rukama soudruha Amperiana. Možná...

    Srozumitelné, srozumitelné. Nejprve protovirus, pak veverka, pak soudruh Amperian a pak je celá planeta osídlena nemrtvými.

    Přesně tak, - řekla Vitka. - A všichni jsme zemřeli zbytečnostmi.

    Proč ne? řekla Vitka.

    Mám jednoho přítele, - řekl Edik. - Tvrdí, že člověk je pouze mezičlánek, který příroda potřebuje k vytvoření koruny stvoření: sklenice koňaku s plátkem citronu.

    A proč ne nakonec?

    Ale protože se mi to nechce,“ řekl Edik. „Příroda má své záměry a já své.

    I když se to může zdát zvláštní, ale toto jsou, obecně řečeno, všechny moderní spory na téma, zda jsou lidské výtvory organismy a živé bytosti. Proč tomu neříkat život? Základem každého organismu jsou totiž stejné atomy, které tvoří neživou hmotu. Buňky, které tvoří živé věci, mají různé tvary a velikosti. Je také známo, že obsahují genový program, který řídí proces života, vývoje a buněčného dělení. Právě buněčná aktivita slouží mnohým jako nezbytné měřítko toho, zda je možné rozpoznat organismus jako živý. Mezitím nás můžeme považovat za bioroboty. V nás, v našem genovém programu, leží náš vývoj, naše biologické vlastnosti, barva vlasů, výška, kontury obličeje, sklon k nadváze nebo hubenosti. Dokonce je tam naprogramována naše biologická smrt.

    Ale definice živé hmoty jako sestávající z fungujících buněk je postulát. Proč nepřipustit možnost postavit si živý organismus z jiných „cihel“? Ti, kteří nepřipouštějí existenci života jinak než na základě buněčné struktury, se řídí postulátem, že živá hmota se může skládat výhradně z buněk (na bílkovinné bázi). Ale postulát je postulát, že nevyžaduje důkaz. Euclid předpokládal, že rovnoběžné čáry se neprotínají. Lobačevskij tento postulát odstranil a dostal novou geometrii, která je rovněž konzistentní a také našla uplatnění. Tato nová věda rozšířila naše znalosti o světě kolem nás.

    Stejně tak uznání možnosti anorganického života značně rozšíří naše poznání. Těm, kteří takovou možnost nepřipouštějí, můžeme s klidem říci: z vašeho pohledu to není život. To je ale neprokazatelné. Když se navíc obrátíme k dějinám pohanství, zjistíme, že kdysi dávno lidé považovali všechny projevy přírody za animované, včetně těch, které jsou dnes považovány za neživou přírodu. Pro naše předky byly kameny, řeka a vítr živé. Naši předkové žili v souladu s přírodou, ale polovinu z ní považujeme za neživou, mrtvou, a možná proto jsme nyní došli k mnoha ztrátám, které nyní máme.

    Technocivilizace

    Snažím se vás tedy přesvědčit, že je zcela možné, aby si počítače jednoho dne uvědomily samy sebe a možná z toho vyvodily nějaké závěry. Jaký bude nový řád Země po realizaci tohoto „já“ stroji? Bude to pro ně nebo pro nás tragédie, nebo se nám podaří najít společnou řeč? Povede to k robotům z filmu Terminátor, nebo budou tito roboti jako Johnny 7 z Short Circuit?

    Před 300 lety se na planetě začala formovat technogenní civilizace. Nyní pozorujeme plody jejího vývoje (dobré i špatné) a nebudeme o nich zde mluvit. Ve skutečnosti samotný fakt, že po milionech let plynulého a velmi pomalého vývoje se technologie po nějakých nešťastných 300 letech povznesla do výšin, ve kterých je nyní, se zdá mnohem zábavnější a zajímavější.

    Zkusme alespoň najít pár důvodů, které sloužily jako „katalyzátory“ technocivilizace. Během těchto 300 let byly tyto katalyzátory:
    vědomí potřeby rozdělit proces výroby produktu na jeho součásti;
    povědomí o potřebě rozvoje vědy;
    rozvoj a vznik nových komunikačních prostředků a hromadných sdělovacích prostředků;
    vznik kontinuálního, dopravníkového způsobu výroby a další a podobně ...

    Počítače nakonec vstoupily do arény ve druhé polovině 20. století. Zpočátku mohutní, obrovští a nedostateční, pak se zmenšili a zvýšili svou inteligenci.

    Právě v této době čelila technogenní civilizace dalšímu problému: to přestala o sebe pečovat. Nové technologie se začaly objevovat tak často, že lidé už neměli čas je pochopit a uvést do praxe – jakmile na to měli čas, doslova po dvou až třech letech technologie zastarala a nastal čas přejít na nový, pokud ovšem výrobce nechtěl obstát v tvrdé konkurenci.

    Tyto nedostatky byly zvláště jasně odhaleny v zemích „socialistického tábora“, jak psal tehdejší tisk. Mnoho Moskvanů si ještě velmi dobře pamatuje fronty na dovážené zboží v moskevských obchodech – kuchyňské roboty, lustry, nábytek... Vždyť jejich vlastní výroba fungovala po staru.

    Za takových podmínek byl výrobce nucen opustit nehybnou a těžko reorganizovatelnou výrobu minulosti. Chtě nechtě se výroba stala mobilní (ve smyslu reorganizace) a všestrannější. Nejprve se na nich objevily CNC stroje, poté roboti, poté celé dopravníky na bázi robotů. Řízení výrobního procesu se také přesunulo na „umělé mozky“ – roboty a počítače.

    Produktivita, kvalita, výkon se zvýšily a podniky byly schopny přežít tváří v tvář rychle se rozvíjejícím technologiím.

    Ale v 90. letech se podmínky pro rozvoj technocivilizace opět změnily. Tentokrát se tyto změny dostaly do výzkumných technologií. Vědci (po prvních experimentech z 80. let) začali používat počítače doma s mocí a hlavní a na svět přišla World Wide Web, World Wide Web. Fantasty se opět ukázaly jako správné – vznikla celosvětová databáze. Kdykoli v něm najdete cokoli - od receptů na výrobu koláčů až po popis principů fungování stejných ultramoderních procesorů a sofistikovaných počítačových technologií.

    Člověk svěřil své znalosti a výzkumné nástroje počítačům a robotům. A proto od počátku 90. let začala nová éra ve vývoji technocivilizace Země - kybercivilizace , symbióza robotické a lidské civilizace. Ve skutečnosti je současná fáze civilizace dobře popsána větou: "umělé bytosti se již objevily, umělá inteligence - ještě ne."

    Jako každá civilizace má i kybercivilizace svou vlastní kulturu. Jeho první patrný nárůst byl pravděpodobně spojen s výskytem phreakerů - hackerů telefonních sítí ve Spojených státech. A to zase nejspíš začalo běžnou dětskou zábavou – telefonními žertíky. Mnoho potenciálních phreakerů s tím začalo. Přiznejte se, pravděpodobně jste alespoň jednou v životě měli příležitost náhodně vytočit telefonní číslo a promluvit si s tím, kdo zvedl telefon na druhém konci drátu?

    Na počátku 70. let se ve Spojených státech v procesu modernizace telefonních sítí začaly objevovat první elektronické ústředny. A pak tyto automatické telefonní ústředny začaly používat phreakery. Jejich hlavní zbraní byly na počátku 70. let tzv. „modré krabičky“. „Krabice“ vydávala vysoký hvizd na frekvenci 2600 hertzů, což uvedlo zařízení AT&T do režimu provozu na dlouhé vzdálenosti. Dále pomocí sekvencí různých signálů z "boxu" mohl volající kontaktovat kterýkoli z koutů zeměkoule.

    Konferenční hovory se staly základním atributem kybernetické kultury 70. let. Zavoláním na speciálně přidělené číslo telefonní společnosti pronajaté organizátorem konference bylo možné hovořit současně s několika dalšími volajícími.

    Mnoho phreakerů se nabouralo do telefonních sítí vůbec ne proto, aby si jednoduše popovídali se svými známými na dálku. Přitahovala je samotná hackerská procedura, okolí s ní spojené, aura tajemna i pocit síly, kterou cítí člověk, který může svobodně a když chce komunikovat s lidmi z celého světa. Procedura hackování se pro ně stala kultem a jejich společnost se stala první neformální vlnou kybernetické kultury, stejně jako první vlnou „formální“ kybernetické kultury byly konferenční hovory. Kultura se vždy dělila na formální a neformální; To neobešlo ani kybernetickou kulturu.

    Kolovaly tedy legendy o jistém Johnu Draperovi, údajně prvním, kdo zjistil, že tónový signál píšťalky z dárkové sady Captain Crunch pro děti způsobí přepnutí zařízení AT&T do režimu dálkové komunikace. Další phreaker, slepý muž jménem Joe, byl pískán svými vlastními rty od svých osmi let.

    Telefonní společnosti přirozeně bojovaly s phreakery. Vynalezli nejrůznější chytrá zařízení pro sledování hovorů phreakerů a koncem 70. let se postup pro sledování jejich hovorů stal obecně akceptovaným a byly vyvinuty speciální programy pro sledování jejich hovorů, které umožnily AT&T zachytit několik stovek „modrých boxů“ .

    Rusů se první vlna kyberkultury v podobě, v jaké ji viděli Američané, téměř nedotkla, i když se v 80. letech v Petrohradu a Moskvě šuškalo o některých telefonních číslech, pomocí kterých byly možné konferenční hovory. Rusům přirozeně také nebylo cizí nic lidského a také uměli volat na telefonní automaty zdarma, ale neexistovala taková úroveň, která by to umožňovala nazývat „kulturou“.

    Ale v Rusku v té době bylo hnutí radioamatérů velmi rozvinuté. To lze považovat za počátek naší kyberkultury. Všichni a různí měli rádi radioamatéry. Vše začalo pokusy sestavit si doma rádio z dostupných rádiových součástek a v 70. letech už radioamatéři vyráběli stovky různých elektronických kuriozit. Byli mezi nimi jak specialisté na elektroniku, tak začátečníci. V ústech profesionálů zněl výraz „radio amatér“ spíše jako výtka. Mluvili tedy o jakémkoli řemesle, sestaveném „na koleně“, které může každou chvíli přestat fungovat. V současnosti radioamatérství v Rusku postupně mizí, i když lidé, kteří se na tom podíleli, samozřejmě zůstali.

    Další vlna podzemní kybernetické kultury přišla do Ameriky (a do Ruska) v 80. letech spolu s příchodem počítačových telefonních ústředen, počítačových sítí a osobních počítačů. Na scéně se objevili hackeři – crackeři počítačových sítí. Tradičně nesrozumitelný vzor zobrazuje hackery jako lidi, kteří sedí u počítačů a mazanými machinacemi nabourávají elektronické zabezpečovací systémy. Mezitím je čelní hackování jen jedním z mnoha triků v jejich arzenálu. Takový vzorec je tedy v rukou především samotných hackerů. Mnohem častěji je předmětem jejich hackování například lidský faktor. Pokud totiž za složitým bezpečnostním systémem stojí nezkušený administrátor, který nemění hesla ani je nepíše na klávesnici tak, aby zkušené oko mohlo písmena snadno přečíst „naslepo“, pak je mnohem snazší získat přístup k bezpečnostnímu systému. skrze něj.

    Spolu s osobními počítači se mnoho lidí dostalo ke kyberkultuře. Lidé dříve hráli počítačové hry, ale jejich rychlý rozvoj způsobil výskyt osobních počítačů, které se objevily v domácnostech měšťanů. Mnozí začali používat počítač doma, často jako hračku, méně často k něčemu vážnému. Slavný americký spisovatel Isaac Asimov tak nadšeně popsal své seznámení s počítačem na počátku 80. let a poznamenal, že používání počítače doma mu umožnilo napsat mnohem více knih, než kdyby to dělal na psacím stroji.

    V tomto období se rozšířily i počítačové sítě. V Americe existují již dlouhou dobu, ale až v 80. letech, po sloučení několika sítí do internetu a vzniku Fidonetu v roce 1984, se staly dostupnými pro mnohé. Vznikla nová třída „síťařů“. Fidonet nyní pomalu umírá, ale internet zažívá svůj rozkvět.
    síťaři
    - toto je zvláštní kasta v kybernetické kultuře, mají svůj zvláštní slang a obvykle jim špatně rozumějí ani programátoři kvůli tomuto slangu a množství specifických výrazů.

    V poslední době se v souvislosti s kyberkulturou termín „kyberpunk“ stále častěji používá na místě a nemístně. Punkeři byli vždy symbolem jakéhosi lhostejného postoje k životu „snadno“. Stejně lhostejně a snadno žijí kyberpunkové v prostředí kybernetické kultury. Někteří si mimochodem na počítač zvyknou natolik, že si z něj udělají modlu nebo obydlí Boha.

    Vše tedy zatím směřuje k tomu, že lidstvo se s kybercivilizací sžívá, zvyklo si na ni a cítí se v ní jako doma. Všechny šance jsou tedy na naší straně. Nezapomínejte ale, že nás čeká zásadní etapa, kterou předpovídají spisovatelé sci-fi a vědci – okamžik, kdy umělá inteligence dosáhne lidské úrovně a překoná ji. A na to musíme být připraveni.

    Podobné články