Алексей Рубанау и лаборатория MindHack.me занимаются созданием роботов, которые управляются силой человеческой мысли. Гарнитуры по дистанционному управлению машинами, андроидами, светом или искусственными органами – это уже реальность. В будущем человек сможет приделать себе новые искусственные части тела и бесконтактно управлять целой армией машин.

АЛЕКСЕЙ РУБАНАУ в разговоре с БОЛЬШОЙ ИДЕЕЙ рассказывает о возможности мозга вернуться в детство и быть бессмертным, называет человеческое тело скафандром и объясняет, почему управлять вертолетом с помощью силы мысли сложнее, чем автомобилем.

– Как возник проект MindHack.me?

– Человек рождается не до конца изготовленным, недоразвитым. Его мозг начинает осваивать тело, когда оно еще растет. Ребенка в детстве даже заматывают, чтобы он случайно себя не повредил. В это время мозг производит специфическую работу: он достраивает огромное количество нейронных сетей и конфигурирует их, чтобы человек мог управлять руками. Все это происходит с помощью элементарного процесса, который называется нейрофидбек. Когда ты видишь стул и чувствуешь его рукой, в мозг идет обратная связь – сигнал «я это вижу».

Если мы непрерывно выполняем какое-то действие, нам оно удается все лучше и лучше, потому что увеличивается количество нейронов в мозге, которые отвечают за это действие. Если, например, ты работаешь официантом и каждый день берешь кружки, то у тебя это будет получаться с каждым разом все лучше.

Более того, человеческий мозг устроен таким специфическим образом, что ты никогда не берешь кружку одинаково. Если бы ты нашел хороший способ брать какой-то предмет и все время пользовался бы одним алгоритмом, ты рано или поздно обнаружил бы себя в углу, бьющимся головой о стену, а попадая в сложные лабиринты, очень часто оказывался бы в тупике. Поэтому каждый раз твой мозг пытается задать чуть-чуть другую траекторию, все время корректируя алгоритм. Это началось с самого детства, когда ты что-то взял в руку. Ты постоянно учишься, просто мозг уже настолько уверен в своей способности брать предметы, что он постепенно уделяет этому все меньше внимания. Все эти стадии обратимы. В мозге существует нейронная связь, отвечающая за то, чтобы брать предметы, и если ты перестанешь брать предметы, эта область начинает заниматься чем-то другим.

Если сделать анализ области мозга, отвечающей за поверхность стопы, у лесного человека, который, быть может, еще обитает где-то в Амазонке, у него эта область будет в десятки раз больше, чем у нас. Мы ходим в приятной мягкой обуви и получаем мало раздражений, а он, постоянно наступая на разные вещи, получает нейрофидбек. Это свойство универсально для всех живых организмов, и нам оно тоже присуще. Когда мы растем, наш мозг увеличивается и нарабатывает алгоритмы по управлению телом. Он получает нейрофидбек от органов чувств и накапливает информацию.

У людей передача информации осуществляется не только генетически, но и эпигенетически – через культуру. Представим ребенка, который перемещается только с помощью родителей. Его переносят, он может ползать в радиусе максимум двух-трех метров, в его вселенной существует комната – пол, потолок, стены. Когда ребенок начинает становиться на ноги, родители рассказывают ему интересную концепцию: в каждой комнате на стене есть специальный прямоугольник, который открывается, если его толкать или тянуть. Это одна из базовых концепций, которая настолько плотно входит в нашу жизнь, что где бы ты впоследствии ни оказался, твой мозг для баланса ощущений ищет дверь.

Это культурная концепция. К вселенной без человека она имеет мало отношения – в природе таких вещей не существует. Окажись ты на другой планете, где не существует дверей, область мозга, отвечающая за двери, очень быстро исчезнет. Количество нейронов, отвечающих за открывание и закрывание двери, ограничено, потому что с дверьми все более-менее просто. Пока ты пользуешься дверьми – они есть у тебя в голове, когда не пользуешься – их у тебя нет. Примерно то же самое может происходить с любым роботом. Он подчиняется любой команде аналогично тому, как ты даешь команду руке открыть дверь.

Cооснователь проекта «MindHack.me» Алексей Рубанау занимается поиском алгоритмов для управления роботами. Сегодня для широкой аудитории в мире популярен так называемый брейн-фитнес: «Специфика в том, что ты не проговариваешь в уме слово «свет», но можешь представить себе, как предмет обретает тень от источника света, и свет загорается».

Примерно сто лет назад была записана первая полноценная энцефалограмма. Немецкий ученый догадался измерять электрические сигналы, которые излучает наш мозг. Именно с помощью электрических сигналов мозг дает руке команду открыть дверь. На протяжении ста лет это изучали в медицинских целях. В начале третьего тысячелетия появились дешевые устройства для снятия энцефалограммы по цене $100-200.

Объединив все эти положения, мы подумали о создании роботов, которыми можно управлять непосредственно мозгом. Мы создали роботов, а фирмы NeuroSky и EPOC создали дешевые портативные энцефалографы. Наш небольшой эдьюкейшн-лаб MindHack.me занимается поиском более внятных алгоритмов для управления роботами.

– Как проходят ваши занятия?

– Мы работаем с детьми, им это интересно. У нас есть картезианский объект – машинка 2D, которой можно управлять с помощью силы мысли, а также «умный дом», где силой мысли можно включать и выключать свет. Специфика в том, что ты не проговариваешь в уме слово «свет», но можешь представить себе, как предмет обретает тень от источника света, и свет загорается.

– Это универсальная азбука или в каждом случае нужно придумывать что-то свое?

– Мы как раз разрабатываем универсальную азбуку. Существует азбука для управления машинкой. Управлять двумя, тремя степенями свободы – это очень просто. Можно ездить на скейте, включать и выключать свет, делать музыку громче и тише.

– А одинаковое ли нужно усилие, чтобы управлять маленькой машинкой и большим автомобилем?

– Нет абсолютно никакой разницы. А вот с вертолетом будет немного сложнее, потому что у него три степени свободы: влево-вправо, вперед-назад, вверх-вниз.

В последние годы управление роботами силой мысли стало перспективным направлением разработки. Все это начиналось как возможность для инвалидов управлять объектами во внешнем мире. Например, канадские исследователи вживили одной женщине электроды в мозг. Теперь у нее роботическая рука с семнадцатью степенями свободы, которой она может управлять.

Вот один из моих любимых примеров. В Японии есть популярная забава – игра с квадрокоптерами. Эта игра напоминает сумо – два человека управляют летающими устройствами и пытаются вытолкнуть друг друга за татами. Был проведен экспериментальный поединок – китаец-колясочник против чемпиона Йокогамы по управлению квадрокоптерами. Чемпион годами управлял этими квадрокоптерами с помощью джойстика, китаец же – обычный инвалид, который три месяца тренировался управлять квадрокоптерами с помощью силы мысли. Во время поединка чувак с джойстиком даже шевельнуться не успел – китаец обыграл его в пух и прах. Потому что скорость управления роботами силой мысли чрезвычайно высока, пределов там не существует – пределом является скорость мысли.

– А в какую сторону сейчас движется развитие науки – изобретение девайсов и роботов или тренировка людей?

– И то, и другое. Мы занимаемся управлением роботами и добились серьезных успехов, но это не мейнстрим в этой области. Мейнстримом является брейн-фитнес.

Если все начиналось с людей, у которых не было возможности получить нейрофидбек, – например, у них не было руки, и им делали руку-робота, – то сейчас встал вопрос о том, почему бы не сделать себе дополнительные чувства и органы. Хвост, например, или третий глаз – пускай будет на затылке или видит все в рентгеновском излучении, и пусть эта картинка подается тебе в мозг.

Так же, как в детстве ты учился управлять рукой, ты можешь развить в своей голове алгоритм, который будет управлять новым устройством. Если ты будешь тренироваться пользоваться им 24 часа в сутки, тебе понадобится месяц-два, чтобы его освоить, если пару раз в неделю в виде факультативных занятий – четыре-шесть месяцев.

Когда ты начинаешь управлять роботом, который не принадлежит тебе по праву рождения, твой мозг возвращается в детство и перезапускает процессы обучения, улучшается подпитка мозга. «Третья рука» начинает согласовываться со всеми остальными отделами мозга, та область, которая за нее отвечает, расширяется, что-то ненужное выбрасывается, образуется новая нейросеть, к ней идут питательные вещества, повышается нейропластичность. Ты учишься учиться заново.

Это сейчас очень активно используется как брейн-фитнес. Если ты занимаешься этим два раза в неделю по 15 минут, у тебя увеличивается точность движений, улучшается координация, ты возбужден, чуть-чуть повышается агрессивность, хочется шоколада, возвращаются детские ощущения.

Уже сейчас есть спекулятивные исследования, которые доказывают, что это помогает при болезнях Паркинсона и Альцгеймера, но эти результаты пока не разглашаются, потому что их еще надо несколько раз проверить.

Сейчас также есть новый взгляд на теорию депрессий, согласно которому депрессия возникает, когда падает нейропластичность – когда ты перестаешь учиться чему-либо, и твоему мозгу кажется, что теперь так будет всегда. Есть серьезные корреляции: чем больше человек учится, тем меньше у него шансов быть в депрессии.

А управление роботами – это пока из области перспективных научных исследований. Вот мы учим людей управлять объектами силой мысли. Но на практике, конечно же, руки все умеют, зачем переучивать людей делать то же самое? Когда мы управляем машиной, мы управляем двухмерным картезианским объектом в XY-координатах. Но человеческий мозг гораздо лучше управляет баллистическим движением – движением пули или космического корабля. Поэтому парковку в космосе гораздо удобнее делать с помощью силы мысли, а не штурвала.

Мы сконцентрировались на алгоритмах. Роботов и без нас много производят, ориентировочно к 2026 году количество роботов сравняется с количеством людей. Это, конечно, смелое утверждение, но законы робототехники Азимова нужно скорректировать таким образом, чтобы управлять всеми роботами силой мысли. Возникнут нанороботы, которыми невозможно будет управлять с помощью рук по причине слишком высокой точности или другого характера движения.

Занятия в MindHack.me. Фото – facebook.com/MindHack.me

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– Вы сотрудничаете в своих изобретениях с какими-нибудь организациями?

– Сейчас мы сотрудничаем с японцами и израильтянами, но в Украине стараемся не сотрудничать ни с кем. На локальном уровне с людьми – да, но совершенно не хочется попадать в телевизор, на пушечный выстрел подходить к бандитским группировкам, которые называют себя местной властью.

Мы – группа энтузиастов, и коммерциализация нас интересует в третью очередь. Мы самодостаточные люди – программисты, математики, физики, инженеры. Мы, конечно, ищем пути монетизации, но она придет сама.

– Сколько времени нужно новичку, чтобы освоить управление машинкой с помощью мысли?

– Процесс начинается сразу, но хороший результат приходит после двух-трех недель тренировок. Эффекты от брейн-фитнеса заметны сразу – улучшается качество жизни, вплоть до того, что ты становишься внимательнее, меньше спотыкаешься. Что касается роботов, здесь тонкий момент – если ты себе хочешь что-то нарастить, то тебе нужно с этим жить. Это не работает в рамках вербальной парадигмы, и чтобы понять это, этим нужно поуправлять. Со светом проще: ты представляешь светлое помещение, и свет включается.

Скорость обучения зависит от нейропластичности. Если ты занимаешься брейн-фитнесом, следуешь режиму питания, не употребляешь наркотики и алкоголь, которые сильно влияют на биохимию мозга, то, чтобы подключить к себе какого-либо робота, понадобится неделя, пока ты усвоишь все пространство паттернов его поведения и создашь карту у себя в голове. В этом смысле часть наших алгоритмов осуществляется внутри робота, а другая часть – у нас в голове. Ты должен понять, какой алгоритм работает в машине, и синхронно создать такой же алгоритм у себя в голове. Это вопрос синхронизации.

– А есть ли опасность потерять контроль над этими навыками? Может ли свет включаться, когда ты не хочешь этого?

– Да, но это решается на уровне алгоритмов. Говоря математическим языком, существует фазовое пространство, когда свет потенциально предполагает, что ты его включишь. Существует несколько видов обучения. Есть простое обучение в виде «стимул-реакция»: звоночек прозвенел, и у собаки Павлова закапала слюна. А есть так называемое контекстное обучение.

Машинка обучает движению по евклидовому пространству с двумя степенями свободы, а «умный дом» действует для более сложного контекстного обучения. То есть ты можешь подумать: «Свет, включись!», но есть более качественный способ, который предполагает понятие контекста. Это как езда на велосипеде: ты сначала падаешь, потом десять метров проезжаешь, потом двадцать, а потом мозг в какой-то момент начинает держать управление. С контекстным управлением примерно то же самое. Оно связано с чем, что ты должен управлять не одним моментом, а сразу несколькими. Ты пришел и меняешь всю среду. Если хочешь, у тебя включается тихая музыка, приглушенный свет и телевизор, а если хочешь, врубается рок-н-ролл и вентилятор. Такой тип управления называется one to many. В экспериментах, которые мы проводили, мне удавалось управлять пятью-шестью объектами сразу с качеством до 80% точности.

А с машинкой может действовать принцип many to one: мы можем вместе управлять машинкой, как судьи на боксерском матче управляют счетом, когда удар засчитывается, только если все трое признали, что он был.

– А как решается конфликт контекстов, когда в комнате два человека и каждый хочет создать среду для себя?

– Это вопрос аутентификации, мы его пока не решали, потому что он требует серьезного программирования, но тут применимы стандартные методы. Ты ставишь на своего робота камеру, и он узнает, что это ты. Или можно мысленно воспроизводить специальный паттерн. Можно запрограммировать ключ от дома, представив себе какой-то уникальный образ, о котором никто не будет знать. Например, ты подходишь к дому, представляешь себе поле конопли или картошки, и у тебя возникает паттерн. Компьютер просит повторить, ты повторяешь – это как капча.

– А можно ли управлять роботом, равноценным полному человеческому телу? Иначе говоря, можем ли мы управлять суррогатами?

– Ха! Ну, если спекулировать по-настоящему, то это вопрос бессмертия тела. Да, управление роботами силой мысли – это и есть суррогат, в финале именно так и будет. В фильме «Суррогаты» подключались к одному суррогату, но сейчас все зашло дальше. Можно подключиться к десяти суррогатам сразу. Вопрос в том, насколько твой мозг натренирован. Я управлял пятью-шестью бинарными механизмами.

Я приводил пример про канадских исследователей, которые приделали женщине руку. Рука – самая сложная часть нашего организма, руками мы играем на пианино. В этом смысле все уже сделано, вопрос в алгоритмах, которые сейчас разрабатываются по всему миру.

– Если я поменяю свое тело на тело робота, не потеряю ли я свою индивидуальность?

– Тело – это просто биологический скафандр, и если вместо него будет скафандр металлический, мозг все равно останется твой. Это две разделенные системы – человеческая и роботическая, где мозг управляет роботом. Это просто интерфейс. Он не инвазивный, в мозг тебе ничего не имплантируется, просто с поверхности головы снимается электрическая активность. Мозг остается индивидуальной биологической структурой со всеми смыслами и чувствами.

В каком-то смысле, когда человек изобрел дверь и сделал вход в пещеру, он потерял часть своей индивидуальности. Он боялся, что тигр зайдет в любой момент, а когда он перестал бояться, можно сказать, что эта часть его индивидуальности была потеряна. Да, если ты управляешь десятью роботами, ты теряешь индивидуальность, но не теряет ли индивидуальность человек, который управляет поездом? В этом случае ты станешь оператором робота. Да, это будет другая культура, но это та область, где этические нормы не нарушаются. Это просто новый интерфейс. Мы разработали и сейчас испытываем программу для Андроида по управлению смартфоном силой мысли.

– Как работает гарнитура для считывания волн в мозге?

– Мы просто со лба и с уха снимаем разницу потенциалов, тут железка и там железка.

– Насколько подобные эксперименты безопасны для здоровья? Можно ли пользоваться мысленным управлением все время?

– На сегодняшний день есть один модельный эксперимент по 24-часовому фидбеку. Один ученый пошел на риск и провел документированный год в этом устройстве, подобно тому, как Луи Пастер пробовал на себе лекарства. Он провел над собой все мыслимые и немыслимые медицинские эксперименты. Никаких отклонений в работе мозга у него нет. Нет ничего необычного в «третьей руке».

Я вот уже год пользуюсь этим инструментом и все время проверяюсь. Никаких органических отклонений это не вызывает. Никакие новые нейроны не вырастают, просто меняется конфигурация старых.

– А насколько это близко к телепатии?

– Ровно наполовину. Это передача информации от мозга к компьютеру, но не обратно. Компьютер может показать, что он тебя понял, но в обратную сторону ничего не передается.

К тому же, наши роботы сверхбезопасны. Специфика алгоритмов, которые используются, очень нетривиальная с математической точки зрения. Как только ты снимешь с себя устройство, робот ничего не делает. Да, и Раскольников взял робот-топор и зарубил старушку – такие опасности всегда существуют, их не прибавится.

Но если, например, едет машина на высокой скорости, и водитель вываливается, машина продолжает ехать, а нашего робота сразу заклинит. И это нельзя исправить, нельзя сделать так, чтобы он продолжал ехать по старым командам. Алгоритмы внутри синхронизированы с частью алгоритмов в голове человека. К тому же, этот робот становится весьма индивидуальным. Если ты с каким-то роботом научился взаимодействовать, он твой, а другому человеку нужно будет обучаться общению с ним.

– А как тебя заинтересовала эта тема? Может, была какая-то книга, или фильм, или человек, которые на тебя повлияли?

– Я всегда интересовался математикой и кибернетикой. Я долго ждал появления этих устройств. Долго выходили статьи о полученных результатах, которые позволяют сделать портативные устройства. А потом обычно наступает затишье, пока это сделают и оно дойдет до нас в глушь. Я этим заинтересовался с 2007 года, но только год назад в мои руки попали первые два устройства, с которыми мы начали работать. Потом мы начали поиск людей среди инвалидов, которые хотели бы получить 24-часовой фидбек. И наконец-то мы нашли человека и надеемся сделать инвалидное кресло, которое управлялось бы силой мысли с помощью шлема.

Как сказал Артур Кларк, всякая революционная технология выглядит, как магия. И многим это действительно кажется магией, хотя магии здесь нет.

– Расскажи об этом случае с инвалидным креслом.

– Виртуально оно уже ездит, а теперь мы хотим его собрать и подстроить под женщину, с которой мы будем работать. Ей 38 лет, она в теле ребенка, у нее не работает позвоночник, и она не может управлять креслом руками. Сейчас перед нами стоит сложная инженерная задача – собрать под нее кресло. Мы хотим сделать форму сидения, идеально подходящую под тело, как делают в «Формуле-1». Она из украинского села, и мы выбрали именно ее, а не кого-то с деньгами, потому что она очень этого хочет и серьезно настроена с нами работать. Мы не теряем надежды найти для нее спонсора.

Мы делаем этот проект не только с точки зрения конкретного случая – мы хотим сделать полное руководство к действию для таких же энтузиастов, которые занимается роботами, управляемыми силой мысли. На сегодняшний день мы знаем о 17 таких группах во всем мире. Мы со всеми ними пообщались и обменялись опытом. Мы хотим задокументировать весь процесс создания кресла, рассчитать примерный бюджет и выложить эту инструкцию в open source, чтобы люди по всему миру могли это делать. Те, кто занимается роботами, управляемыми силой мысли, также смогут браться за такой челлендж, найдя подходящего по параметрам инвалида. Огромное количество людей по всему миру нуждается в таком.

У нас есть также проекты в других областях. Например, мы сотрудничаем с компанией, которая собирается в 2023 году отправить человека на Марс.

– Какие опасности связаны с развитием таких технологий? Что будет, если они попадут в плохие руки?

– По-моему, хуже, чем есть, уже быть не может, – в мире миллионами производятся автоматы Калашникова. Какую опасность может представлять портативный энцефалограф? Обычный молоток – и тот опаснее.

Я люблю шутить, что если в будущем детвора стырит у папы из гаража машину времени и отправится в прошлое, первое, чему они будут крайне удивлены, – это кнопки. В будущем никаких кнопок не будет. Поэтому это очень опасная штука для производителей кнопок – она уничтожит их бизнес.

Фото/имиджи – MindHack.me, Simon Stalenhag, buamai.com