Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • TechWeek
  • Биомолтекст2020
  • vsh25

Киборги наступают

DARPA вплотную занялось разработкой киборгов

Михаил Ваннах, Компьютерра

Всеведущий словарь Merriam-Webster любезно говорит нам, что слово cyborg (существо, чьё тело содержит электронные или механические устройства, придающие владельцу дополнительные способности), образованное от cybernetic + organism, впервые было употреблено в английском в 1960 году. Вскоре оно проникло и к нам. Но вот настоящих киборгов пока что нет нигде, несмотря на бурное развитие информационных технологий. И сейчас устранением данной недоработки занялась организация, неоднократно доказывавшая свою эффективность в развитии прорывных технологий, – Агентство передовых оборонных исследовательских проектов (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA).

И вот для этой цели в рамках агентства создается бюрократическая на первый взгляд структура, получившая название Управление биологических технологий (DARPA Launches Biological Technologies Office). Задачами его будет разработка технологий подключения мозга к компьютерам, создание искусственных биологических материалов и разработка детекторов перспективного биологического оружия.

Да простят автора биологи и медики, на территорию которых он вторгается в очередной раз, но очень похоже, что общей чертой всех тех исследований, которые возьмётся организовывать, координировать и оплачивать Управление биологических технологий, станет применение к биомедицинским исследованиям и разработкам методов, характерных для инженерных дисциплин вообще и информационных технологий в частности. То есть не ждать милостей от природы – что тщетно после всего нами с ней сделанного, – а взять их силой.

И самым первым объектом приложения сил и средств Управления биологических технологий будет человеческий мозг. Это понятно. Человек не самое сильное, не самое быстрое и не самое зоркое существо на планете. Но он является хозяином планеты за счет того, что наделен довольно мощным головным мозгом, развившимся для взаимодействия в стаях приматов и отточившимся во взаимных войнах этих самых потомков обезьяны… И понятно, почему первое, что взялись совершенствовать военные инженеры, – это мозг!

Задача непроста: больно уж сложно само устройство. Сотня миллиардов нейронов, сотня триллионов синаптических соединений… Правда, технология этот рубеж уже преодолела. Суперкомпьютер из Поднебесной Tianhe-2 выполняет в секунду 33 860 триллионов операций. Только вот мозг на треть мощности развивает, потребляя 20 ватт, чуть больше светодиодной лампочки, а творение китайских инженеров нуждается в 24 мегаваттах…

В последние десятилетия благодаря функциональной магниторезонансной томографии магнитоэнцефалографии и сканированию мозга с высоким разрешением человек стал представлять, как функционирует мозг, значительно лучше. Но задача создания полноценного человеко-машинного интерфейса всё ещё остается за пределами возможностей технологии. Максимум того, чего добилось тут человечество, – это использование биотоков для управления протезами.

Такие исследования, анонсированные в 2009 году программой DARPA Revolutionizing Prosthetics, лишь пару лет назад позволили сотрудникам чикагского Реабилитационного института (Rehabilitation Institute) продемонстрировать управляемый биотоками протез. Эти исследования впредь будет курировать Управление биологических технологий. Конечная цель – создание протезов, управляемых сигналами от головного мозга; требуемое в настоящее время сращение нервов и электродов малоприятно.

Но, как говорит директор DARPA Арати Прабхакар (Arati Prabhakar), помощь инвалидам войны является лишь одной из задач (Inside the Military’s New Office for Cyborgs). Комплекс исследований служит созданию имитирующих работу мозга устройств, которые смогут применяться в самых различных областях. По программе Cortical Processor, на которую в 2015 бюджетном году будет выделено $2,3 млн, предполагается создать программную модель процессов в коре головного мозга. Неокортекс привлекает американских военных тем, что успешно решает задачи распознавания образов в реальном времени и с ничтожными энергозатратами.

А это – очень важно. Ведь биоэлектронное управление с помощью сигналов, снимаемых непосредственно с головного мозга, позволит куда качественней управлять и пилотируемыми, и беспилотными аппаратами (снимается «тау» – задержка на прохождение сигналов по нервам и отработку их мышцами, приводящими в действие штурвал или ручку). Ну, примерно так, как в 2010 году было продемонстрировано управление пылесосом Roomba, для которого использовались сигналы, снимаемые со зрительной коры головного мозга.


На самом деле в статье Prospects for Brain-Computer Interfacing написано о роботе, похожем на пылесосик – ВМ.

Практичные китайцы из Чжэцзянского университета в 2012 году использовали электроэнцефалограмму для управления БПЛА. Правда, не боевым, а четырёхвинтовой детской игрушкой. Но разница-то тут чисто в масштабах… И именно это интересует военных инженеров. Однако снять сигнал, не влезая в мозг, с достаточным разрешением невозможно. Зато можно, используя аппаратно-программные модели мозга, лучше интерпретировать те сигналы, которые снимаются с неокортекса. А дальше такие модели станут справляться с задачами и без живого мозга.


Этим дроном управляют с помощью ЭЭГ.

Следующим направлением работы Управления биологических технологий будет конструирование биоматериалов с заранее заданными свойствами. Такие работы осуществляются по программе 1,000 Molecules, являющейся частью DARPA’s Living Foundries initiative. Это широкомасштабные исследовательские работы, имеющие целью быстрое и масштабируемое получение на биологической основе материалов с заданными свойствами.

В рамках этой программы биотехнология должна превратиться в инженерную дисциплину, позволяющую получать материалы с требуемыми прочностными, структурными, электрическими и оптическими свойствами. Ей надлежит предоставлять создателям новых поколений систем оружия небывалые возможности гибко объединять более дешёвые, долговечные и прочные материалы, чем те, которые доступны ныне. Примером таких работ будет создание первой искусственной хромосомы, недавно собранной из 273 871 фрагмента молекул ДНК.

Ну и, наконец, в задачи Управления биологических технологий будет входить разработка нового поколения детекторов биологического оружия. Их цель – быстрое и специфическое, непосредственно на поле боя, диагностирование инфекций. Ну а следующим поколением приборов предстоит научиться синтезировать специфические вакцины против опасных возбудителей – причем обеспечивающих защиту не через несколько недель, по мере выработки иммунитета, а почти мгновенно.

Казалось бы, вполне мирная штука. Защита от какой-нибудь пандемии гриппа, которая, по мнению военной прессы США, может унести 150 миллионов жизней. Но дело куда серьёзней. Речь идёт о возвращении в обиход биологического оружия, дешёвого и смертоносного. И возвращать его нужно именно с обеспечения безопасности своим. Когда сформировались государства? Да тогда, когда выделились полноценные граждане, гоплиты и легионеры, имеющие возможность купить за свой счёт защитное вооружение, броню.

Меч-то мало чем отличался от кухонного тесака, а вот шлем, панцирь, поножи и щит стоили немалых денег. Так и тут: обращённые в оружие бактерии и вирусы неплохо, хоть и разными путями, размножаются сами. Задача в том, чтобы убивали они тех, кого нужно, и не причиняли вреда тем, кому не нужно. И вот такую-то задачу призван решать полевой синтезатор вакцины. Работающий к тому же индивидуально. Вакцина сможет действовать лишь на того бойца, на ДНК-которого настроен синтезатор. Другим она окажется в лучшем случае бесполезна…

И создание таких устройств является финальной целью программы, названной Autonomous Diagnostics to Enable Prevention and Therapeutics, сокращённо – ADEPT. Пока на неё выделены скромные десять миллионов долларов, но это только начало. Денег тут жалеть не будут: представим себе целые регионы, засеянные той или иной смертоносной заразой, а то и букетом таковых – «замечательных» тем, что размножаются сами. И представим, что на этих территориях действуют бойцы, снаряжение которых обеспечивает надежную вакцинацию.

Потом такую защиту получат «правильные» поселенцы или те из автохтонов, кого будет решено оставить… Да на такую войну – к тому же ведущуюся в глубокой тайне – никаких денег не пожалеют, как только наметятся первые результаты… И, возможно, часть технологий найдет себе применение в гражданской сфере!

(В начале статьи автор приносил извинения за то, что он, технарь, опять полез в биомедицинские вопросы. То, что понаписано в конце, похоже на плод буйной фантазии и ссылками не подкреплено. А в статье о программе ADEPT на сайте DARPA про вакцины мгновенного действия, да еще и пригодные только для индивидуального использования, не сказано ни слова – ВМ.)

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
21.04.2014

Читать статьи по темам:

бионика имплантаты интерфейс мозг-компьютер протезирование Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Homo bionics – человек бионический

Благодаря новейшим протезам и имплантатам, улучшенной интеграции с нервной системой, а также компактным, но мощным источникам энергии, человек сможет полностью преобразиться. Ведь потенциал бионики поистине безграничен…

читать

Десять идей, которые определят наше будущее

Многое из перечисленного выглядит вполне осуществимым. Доживём – увидим, выполнятся ли самые ранние из прогнозов. А предсказывать будущее на 100 лет вперед – что ж, мечтать не вредно...

читать

Сверхчеловек: мечтать не вредно...

Физиолог с таблетками бессмертия, молекулярный биолог с трансформацией генов, электронщик с чипом в мозг и так далее. Смогут ли они создать сверхчеловека?

читать

Мозговой имплантат избавит от эпилептических припадков

Учёные из компании Neuropace разработали имплантат для головного мозга, способный прогнозировать и предотвращать наступление судорог у людей, страдающих приступами эпилепсии, не поддающимися медикаментозному лечению.

читать

Новое слово в лечении гипертонической болезни?

Биоинженерное устройство, способное автоматически снижать кровяное давление при выплеске дофамина – «гормона удовольствия» – открывает путь к созданию принципиально новых стратегий лечения гипертонии.

читать

Беспроводной протез сетчатки

Биотехнологи из Стэнфордского университета успешно пересадили в глаза крыс протезы сетчатки, которые обходятся без источника питания и требуют минимального хирургического вмешательства для имплантации.

читать