Сложность предсказания траекторий быстродвижущихся целей во время Второй мировой войны вдохновила Винера и Джулиана Бигелоу на развитие кибернетики. Постоянно меняющаяся информация о направлении движения цели и ее скорости обусловили необходимость создания устройств обратной связи, которые позволили бы оружию регулировать собственные движения. Что любопытно, люди-операторы автоматического оружия Винера (оно так и не было сконструировано) были наделены таким же статусом, как и электромеханические компоненты петли обратной связи.
Информация, полученная в ходе реализации проекта, связанного с изучением обратной связи и сервомеханизмов, побудила Винера и его коллег разработать модель центральной нервной системы, «представляющей некоторые из самых характерных ее действий в качестве циклических процессов, проникающих из нервной системы в мышцы и снова входящих в нервную систему через органы чувств» (Мак-Кордак, «Машины, которые думают»).
«Связующим звеном была электроника, и почти мистическим было соответствие математической логики поведению электронных схем. Суть новых информационных наук заключалась в точном определении и измерении информации в математических терминах, в добавлении информации к списку фундаментальных для науки понятий: веществу, энергии, электрическому заряду и т. п.» (Хэнсон, «Новые алхимики»).
«Мне давно было ясно, — пишет Винер в своей «Кибернетике», — что современная сверхбыстрая вычислительная машина — это, в принципе, идеальная центральная нервная система для аппарата автоматического контроля, и что ее входные и выходные данные необязательно должны быть выполнены в форме цифр или диаграмм, а очень даже могут представлять собой результаты считывания информации с искусственных органов чувств, например, фотоэлементов или термометров, а также действия двигателей либо соленоидов».
Перенос информации — важнейший вопрос при обсуждении текущего состояния технологии. Для выполнения поставленных задач автоматам требуются лишь инструкции. Связь с машиной лежит в плоскости интеллекта. Нашу работу проделывает язык программирования. По мнению Винера, язык «не является признаком исключительно живых существ, это признак, который живые существа могут в известной степени разделять с созданными человеком машинами».
«Кибернетика зафиксировала переход от одной доминантной модели — или набора объяснений явлений — к другой. Энергия, центральное для Ньютоновой механики понятие, теперь заменена информацией. Понятия теории информации, такие как кодирование, хранение, помехи и т. п., обеспечили лучшее объяснение целого ряда явлений, начиная от поведения электронных схем и заканчивая поведением реплицирующейся клетки» (Мак-Кордак, «Машин, которые думают»).
Электрическое питание машин позволило осуществить диалог между органическими и механизированными системами. Открытие электрической нервной стимуляции, сделанное Гальвани около 1790 года в ходе опытов с мышцами животных, положило начало электрофизиологии (что, очевидно, вдохновило Мэри Шелли). В 1875 году были открыты электрические токи мозга, а в 1924 году Ганс Бергер изобрел способ записи электрической активности с поверхности кожи, который впоследствии станет известным как электроэнцефалография, центральный элемент биологической обратной связи.
Все живые ткани чувствительны к электрическому току и дают слабое электрическое напряжение. Деятельность нашей нервной системы сопровождается электрическими потенциалами, и ее можно контролировать извне посредством электричества, что обеспечивает средства прямой коммуникации между человеческими и механическими системами — общую для биологической обратной связи и протезирования задачи.
Следовательно, история техники подразумевает расширение и замещение человеческих функций больше, чем просто в метафорическом смысле. Опять же Винер первым предложил использовать миоэлектрические токи (возникающие при сокращении мышечных волокон) для управления движениями конечностями-протезами. Ученый полагал, что сигналы, поступающие из мозга в мышечное волокно в начале ампутированной конечности, можно перехватывать электродами. Встроенные в протез маленькие моторы могли бы усиливать ток и управлять движениями искусственной конечности. «Бостонский локоть» и «Ютская рука» представляют собой управляемые мотором протезы, в которых данная процедура воспроизводится практически полностью — с использованием электродов, присоединенных к плечевому мускулу или имплантированных в ручную впадину. Посредством биологической обратной связи человек с ампутированной рукой или ногой учится управлять протезом почти как нормальной конечностью.
Следующий отрывок взят из доклада, в котором объясняется замысел и конструкция манипулятора, управляемого микрокомпьютером: «Чтобы человек с ампутированной конечностью совершал движения по своему желанию, он или она должны дать микрокомпьютеру необходимую информацию. Эта информация может прийти в форме миоэлектрических сигналов, собранных с поверхности кожи этого человека. Подобные сигналы возникают в тот момент, когда мозг посылает сигнал мышце, и мышечные ткани растягиваются или сжимаются, чтобы осуществить требуемое движение. После ампутации какой-нибудь части тела человек много раз продолжает мысленно представлять ампутированную конечность — это феномен известен как синдром фантома конечности. Перенесший ампутацию человек может продолжать мысленно двигать своей воображаемой конечностью, из чего следует, что мозг продолжает посылать сигналы оставшимся мышцам, а эти мышцы в свою очередь продолжают пытаться осуществить желаемое действие».
Грей Уолтер экспериментировал с волнами типа Е, или вероятностными волнами, представляющими собой напряжение, «возникающее в мозгу примерно за одну секунду до произвольного действия, которое может быть или моторным актом (например, нажатием кнопки), или просто действием по принятию какого-либо определенного решения насчет чего-либо». (Рорвик, «Как человек становится машиной»). Волны типа Е, как и любой электрический сигнал от любого источника, можно также использовать для управления электрически управляемых устройств. Медленный прогресс наконец-то привел к недавнему объявлению о том, что исследователь из Университета Джонса Хопкинса научился предсказывать движения руки обезьяны, анализируя волны головного мозга животного. Эти методы, разработанные двадцать лет назад, довольно просты, однако они являются первым шагом в осуществлении умственного или нервного контроля над машинами, какой уже можно применить в отношении протезов.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144