Lepeshka

пикабушник
поставил 1170 плюсов и 84 минуса
проголосовал за 0 редактирований
сообщества:
1537 рейтинг 6 подписчиков 359 комментариев 12 постов 1 в "горячем"
1 награда
5 лет на Пикабу
14

Мозг — не компьютер

Как бы они ни старались, нейрофизиологи и когнитивные психологи никогда не найдут в мозгу копию пятой симфонии Бетховена или копии слов, изображений, грамматических правил или любых других внешних раздражителей. Человеческий мозг, конечно, пуст не в буквальном смысле. Но он не содержит большинство вещей, которые, по мнению людей, должен — в нем нет даже таких простых объектов, как «воспоминания».


Наше ложное представление о мозге имеет глубокие исторические корни, но изобретение компьютера в сороковых годах прошлого века особенно запутало нас. Вот уже больше полувека психологи, лингвисты, нейрофизиологи и другие исследователи человеческого поведения заявляют: человеческий мозг работает подобно компьютеру.


Чтобы понять всю поверхностность этой идеи, давайте представим, что мозг — это младенец. Благодаря эволюции новорожденные люди, как и новорожденные любого другого вида млекопитающих, входят в этот мир готовыми к эффективному с ним взаимодействию. Зрение ребенка расплывчато, но он уделяет особое внимание лицам и быстро может распознать лицо матери среди других. Он предпочитает звук голоса другим звукам, он может отличить один базовый речевой звук от другого. Мы, без сомнения, построены с оглядкой на социальное взаимодействие.


Здоровый новорожденный обладает более чем десятком рефлексов — готовых реакций на определенные раздражители; они нужны для выживания. Ребенок поворачивает голову в направлении того, что щекочет ему щеку, и сосет все, что попадает в рот. Он задерживает дыхание, когда погружается в воду. Он хватает вещи, которые попадают ему в руки, так сильно, что почти повисает на них. Возможно, самое важное заключается в том, что младенцы появляются в этом мире с весьма мощными механизмами обучения, которые позволяют им стремительно изменяться  так, чтобы они могли взаимодействовать с миром с возрастающей эффективностью, даже если этот мир и не похож на тот, с которым сталкивались их дальние предки.


Чувства, рефлексы и механизмы обучения — все то, с чем мы начинаем, и по правде говоря, этих вещей довольно много, если задуматься. Если бы у нас не было одной из этих возможностей с рождения, нам было бы значительно труднее выжить.


Но есть и то, с чем мы не родились: информация, данные, правила, программное обеспечение, знания, лексикон, представления, алгоритмы, программы, модели, воспоминания, образы, обработка, подпрограммы, кодеры и декодеры, символы и буферы — дизайнерские элементы, которые позволяют цифровым компьютерам вести себя таким образом, который несколько напоминает разумный. Мы не просто не рождаемся с этим — мы это в себе не развиваем. Никогда.


Мы не храним слова или правила, сообщающие нам, как их использовать. Мы не создаем визуальные проекции раздражителей, не храним их в буфере кратковременной памяти, а после этого не передаем их в хранилище памяти долговременной. Мы не извлекаем информацию или образы и слова из реестров памяти. Этим занимаются компьютеры, но не организмы.


Компьютеры в буквальном смысле слова обрабатывают информацию ― числа, буквы, слова, формулы, изображения. Информация изначально должна быть закодирована в формат, которым могут пользоваться компьютеры, а значит, она должна быть представлена в виде единиц и нулей («битов»), которые собраны в маленькие блоки («байты»). На моем компьютере, где каждый байт содержит 8 бит, некоторые из них обозначают букву «К», другие ― «О», третьи ― «Т». Таким образом все эти байты образуют слово «КОТ». Одно единственное изображение – скажем, фотография моего кота Генри на рабочем столе ― представлена особенным рисунком миллиона таких байтов («один мегабайт»), определенных специальными символами, которые сообщают компьютеру, что это фотография, а не слово.


Компьютеры в буквальном смысле перемещают эти рисунки с места на место в различных отсеках физического хранилища, выделенных внутри электронных компонентов. Иногда они копируют рисунки, а иногда изменяют их самыми разнообразными способами ― скажем, когда мы исправляем ошибку в документе или ретушируем фотографию. Правила, которым следует компьютер для перемещения, копирования или оперирования этими слоями данных также хранятся внутри компьютера. Собранные воедино наборы правил называются «программами» или «алгоритмами». Группа алгоритмов, которые работают совместно для помощи нам в чем-то (например, при покупке акций или поиске данных онлайн) называется «приложением».


Прошу меня простить за это введение в мир компьютеров, но мне нужно, чтобы вам было все предельно ясно: компьютеры в действительности работают над той стороной нашего мира, которая состоит из символов. Они действительно хранят и извлекают. Они действительно обрабатывают. У них действительно есть физические воспоминания. Они действительно управляются алгоритмами во всем, что делают, без каких-либо исключений.


С другой стороны, люди так не делают — никогда не делали и делать не будут. Учитывая это, хочется спросить: почему же так много ученых рассуждают о нашем психическом здоровье так, будто бы мы и есть компьютеры?


В своей книге «In Our Own Image» (2015) эксперт в области искусственного интеллекта Джордж Заркадакис описывает шесть различных метафор, которые люди использовали в течение двух последних тысячелетий, пытаясь описать человеческий интеллект.


В самой первой, библейской, люди были созданы из глины и грязи, которую затем разумный Бог наделил своей душой, «объясняя» наш интеллект — по крайней мере, грамматически.


Изобретение гидравлической техники в 3 веке до н.э. привело к популяризации гидравлических моделей человеческого интеллекта, идеи о том, что различные жидкости нашего тела — т.н. «телесные жидкости» — имеют отношение как к физическому, так и к психическому функционированию. Метафора сохранялась более 16-ти столетий и все это время применялась в медицинской практике.


К 16-му веку были разработаны автоматические механизмы, приводимые в движение пружинами и шестеренками; они наконец вдохновили ведущих мыслителей того времени, таких как Рене Декарт, на гипотезу о том, что люди представляют собой сложные машины. В 17-м веке британский философ Томас Гоббс предположил, что мышление возникло из-за механических колебаний в мозге. К началу 18-го века открытия в области электричества и химии привели к новым теориям человеческого интеллекта — и они опять же, имели метафорический характер. В середине того же столетия немецкий физик Герман фон Гельмгольц, вдохновленный достижениями в области связи, сравнил мозг с телеграфом.


Каждая метафора отражала самые передовые идеи эпохи, которая ее породила. Как и следовало того ожидать, почти на заре компьютерных технологий, в 40-х годах прошлого века, мозг по принципу работы был сравнен с компьютером, при этом роль хранилища была отдана самому мозгу, а роль программного обеспечения — нашим мыслям. Знаковым событием, с которого началось то, что сейчас называется «когнитивистикой», стала публикация книги психолога Джорджа Миллера «Язык и общение» (1951). Миллер предположил, что ментальный мир можно изучать с помощью концепций информационной, вычислительной и лингвистической теорий.


Такой образ мыслей получил свое окончательное выражение в небольшой книге «Компьютер и мозг» (1958), в которой математик Джон фон Нейман категорично заявил: функция нервной системы человека является «в первую очередь цифровой». Хотя он признал, что тогда в самом деле было очень мало известно о той роли, которую мозг играет в мышлении и памяти, он проводил параллели за параллелями между компонентами ЭВМ того времени и компонентами человеческого мозга.


Движимая последующими достижениями в области компьютерных технологий и исследований мозга, а также амбициозным междисциплинарным стремлением познать природу постепенно развивающегося человеческого интеллекта, в умах людей прочно засела идея о том, что люди, подобно компьютерам, являются информационными процессорами. Сегодня это направление включает в себя тысячи исследований, потребляет миллиарды долларов финансирования, оно породило обширный пласт литературы, состоящий как из технических, так и из иных статей и книг. Книга Рэя Курцвейла «Как создать разум» (2013) иллюстрирует эту точку зрения, спекулируя на «алгоритмах» мозга, на том, как мозг «обрабатывает данные», и даже на внешнем его сходстве с интегральными схемами и их структурами.


Метафора человеческого мозга, построенная на обработке информации (здесь и далее IP-метафора, от Information Processing — прим. Newoчём), в наши дни доминирует в умах людей, как среди обывателей, так и в среде ученых. По факту не существует дискурса по поводу разумного человеческого поведения, который бы проходил без применения этой метафоры, равно как и то, что подобные дискурсы не могли возникать в определенные эпохи и внутри определенной культуры без отсылок к духам и божествам. Справедливость метафоры об обработке информации в современном мире, как правило, подтверждается без каких-либо проблем.


Однако IP-метафора — только одна из многих, это лишь история, которую мы рассказываем, чтобы придать смысл чему-то, чего мы сами не понимаем. И, как и все предшествующие метафоры, эта, безусловно, в какой-то момент будет отброшена — заменена или очередной метафорой, или истинным знанием.


Чуть больше года назад при посещении одного из самых престижных исследовательских институтов я бросил вызов ученым: объяснить разумное человеческое поведение без отсылок к любому из аспектов IP-метафоры об обработке информации. Они этого сделать не смогли, а когда я снова вежливо поднял вопрос об этом в последующей электронной переписке, спустя месяцы они так ничего и не смогли предложить. Они понимали, в чем проблема, не открестились от задачи. Но они не могли предложить альтернативу. Другими словами, IP-метафора «прилипла» к нам. Она обременяет наше мышление словами и идеями, настолько серьезными, что у нас возникают проблемы при попытке их понять.


Ложная логика IP-метафоры достаточно проста в формулировке. Она основывается на ложном аргументе с двумя разумными предположениями и единственным ложным выводом. Разумное предположение № 1: все компьютеры способны вести себя разумно. Разумное предположение № 2: все компьютеры есть информационные процессоры. Ложный вывод: все объекты, способные на разумную деятельность, являются информационными процессорами.


Если отбросить формальную терминологию, идея того, что люди являются информационными процессорами лишь потому, что компьютеры являются таковыми, звучит глупо, а когда однажды IP-метафора в конце концов изживет себя, когда от нее окончательно откажутся, она почти наверняка будет рассматриваться историками именно так, как мы сейчас смотрим на высказывания о гидравлической или механической природе человека.


Если эта метафора так глупа, почему она все еще правит нашими умами? Что удерживает нас от того, чтобы отбросить ее в сторону как ненужную, так же, как мы отбрасываем ветку, которая преграждает нам путь? Существует ли способ понять человеческий интеллект, не опираясь на выдуманные костыли? И какой ценой нам обойдется столь долгое использование этой опоры? Данная метафора, в конце концов, вдохновила писателей и мыслителей на огромное количество исследований в самых разных областях науки на протяжении десятилетий. Какой ценой?


В аудитории на занятии, которое я проводил за эти годы уже множество раз, я начинаю с выбора добровольца, которому говорю нарисовать купюру в один доллар на доске. «Побольше деталей», — говорю я. Когда он заканчивает, я закрываю рисунок листом бумаги, достаю купюру из кошелька, приклеиваю ее к доске и прошу студента повторить задание. Когда он или она заканчивает, я убираю лист бумаги с первого рисунка и тогда класс комментирует различия.


Возможно, вы никогда не видели подобной демонстрации, или, быть может, у вас могут возникнуть проблемы с тем, чтобы представить результат, поэтому я попросил Джинни Хён, одну из интернов в институте, где я провожу свои исследования, сделать два рисунка. Вот рисунок «по памяти» (обратите внимание на метафору):

Мозг — не компьютер Наука, Newочем, Мозг, Длиннопост, Технологии, Длиннотекст

А вот рисунок, который она сделала с использованием банкноты:

Мозг — не компьютер Наука, Newочем, Мозг, Длиннопост, Технологии, Длиннотекст

Джинни была так же удивлена исходом дела, как, возможно, удивлены и вы, но в этом нет ничего необычного. Как вы видите, рисунок, выполненный без опоры на купюру, ужасен в сравнении с тем, что был срисован с образца, несмотря на то, что Джинни видела долларовую купюру тысячи раз.


Так в чем дело? Разве у нас нет «загруженного» в мозговой «регистр памяти» «представления» о том, как выглядит долларовая банкнота? Неужели мы не можем просто-напросто «извлечь» его оттуда и использовать при создании нашего рисунка?

Конечно, нет, и даже тысячи лет исследования в области неврологии не помогут обнаружить представление о виде долларовой банкноты, сохраненное в человеческом мозге, просто потому, что его там нет.


Значительный объем исследований мозга показывает, что в действительности многочисленные и иногда обширные участки мозга зачастую вовлечены в, казалось бы, самые банальные задачи по запоминанию информации. Когда человек испытывает сильные эмоции, в мозгу могут активизироваться миллионы нейронов. В 2016 году нейрофизиолог из Университета Торонто Брайан Левин с коллегами провел исследование, в котором приняли участие люди, выжившие в авиакатастрофе, позволившее прийти к выводу, что события аварии способствовали росту нейронной активности в «мозжечковой миндалине, медиальной височной доле, передней и задней срединной линии, а также в зрительной коре пассажиров».


Выдвинутая рядом ученых идея о том, что специфические воспоминания каким-то образом сохраняются в отдельных нейронах, абсурдна; если уж на то пошло, это предположение лишь возводит вопрос памяти на еще более сложный уровень: как и где, в конечном счете, память записана в клетку?


Итак, что происходит, когда Джинни рисует долларовую банкноту, не пользуясь образцом? Если Джинни никогда прежде не видела купюру, ее первый рисунок, вероятно, ни в коей мере не будет похож на второй. Тот факт, что она видела долларовые банкноты прежде, каким-то образом изменил ее. Собственно, ее мозг был изменен так, что она смогла наглядно представить себе банкноту — что, в сущности, эквивалентно — по крайней мере, отчасти — тому, чтобы заново переживать ощущение зрительного контакта с купюрой.


Различие между двумя набросками напоминает нам, что визуализация чего-либо (что представляет собой процесс воссоздания зрительного контакта с тем, что больше не находится у нас перед глазами) намного менее точна, чем если бы мы по-настоящему видели что-либо. Именно поэтому нам намного лучше удается узнавать, нежели вспоминать. Когда мы ре-продуцируем что-то в памяти (От латинского re — «снова», и produce — «создавать»), мы должны попробовать снова пережить столкновение с предметом или явлением; однако когда мы узнаем что-то, мы всего лишь должны отдавать себе отчет в том, что ранее у нас уже был опыт субъективного восприятия этого объекта или явления.


Возможно, у вас есть что возразить на это доказательство. Джинни видела долларовые банкноты и раньше, однако она не предпринимала осознанных усилий к тому, чтобы «запомнить» детали. Вы можете заявить, что, если бы она так поступила, она, возможно, смогла бы нарисовать второе изображение, не пользуясь образцом долларовой купюры. Однако даже в этом случае никакое изображение банкноты не было никоим образом «сохранено» в мозгу Джинни. У нее просто возросла степень подготовленности к тому, чтобы нарисовать ее с соблюдением деталей, так же, как, посредством практики, пианист становится искуснее в исполнении фортепианных концертов, при этом не загружая в себя копию нот.


Исходя из этого простого эксперимента, мы можем начать выстраивать основу свободной от метафор теории интеллектуального поведения человека — одну из тех теорий, согласно которым мозг не полностью пуст, однако по меньшей мере свободен от груза IP-метафор.


По мере того, как мы движемся по жизни, мы подвергаемся воздействию множества происходящих с нами событий. Следует особо отметить три типа опыта: 1) Мы наблюдаем за тем, что происходит вокруг нас (как ведут себя другие люди, звуки музыки, адресованные нам указания, слова на страницах, изображения на экранах); 2) Мы подвержены сочетанию незначительных стимулов (к примеру, сирены) и важных стимулов (появление полицейских машин); 3) Мы бываем наказаны или вознаграждены за то, что ведем себя определенным образом.


Мы становимся эффективнее, если меняемся сообразно этому опыту — если теперь мы можем рассказать стихотворение или спеть песню, если мы способны следовать данным нам указаниям, если мы реагируем на незначительные стимулы так же, как и на важные, если мы стараемся не вести себя так, чтобы нас наказали, и чаще ведем себя таким образом, чтобы получить награду.


Несмотря на вводящие в заблуждение заголовки, никто не имеет ни малейшего представления о том, какие изменения происходят в мозге после того, как мы научились петь песню или выучили стихотворение. Однако ни песни, ни стихотворения не были «загружены» в наш мозг. Он просто упорядоченно изменился таким образом, что теперь мы можем петь песню или рассказывать стихотворение, если соблюдены определенные условия. Когда нас просят выступить, ни песня, ни стихотворение не «извлекаются» из какого-то места в мозге — точно так же, как не «извлекаются» движения моих пальцев, когда я барабаню по столу. Мы просто поем или рассказываем — и никакого извлечения нам не нужно.


Несколько лет назад я спросил Эрика Кандела — нейролога из Колумбийского университета, получившего Нобелевскую премию за то, что он идентифицировал некоторые из химических изменений, происходящих в выходных нейтронных синапсах аплизии (морской улитки) после того, как она учится чему-то — сколько времени, по его мнению, пройдет, прежде чем мы поймем механизм функционирования человеческой памяти. Он быстро ответил: «Сотня лет». Я не додумался спросить его, считает ли он, что IP-метафора замедляет прогресс нейрологии, однако некоторые нейрологи и в самом деле начинают помышлять о немыслимом, а именно — о том, что эта метафора не так уж необходима.


Ряд когнтивистов — в частности, Энтони Чемеро из Университета Цинциннати, автор вышедшей в 2009 книги «Radical Embodied Cognitive Science» (Основное воплощение когнитивистики) — теперь абсолютно отрицают представление о том, что деятельность человеческого мозга схожа с работой компьютера. Распространенное мнение заключается в том, что мы, как и компьютеры, осмысляем мир, осуществляя вычисления над его мысленными образами, однако Чемеро и прочие ученые описывают другой способ понимая мыслительного процесса — они определяют его как прямое взаимодействие между организмами и их миром.


Мой любимый пример, иллюстрирующий огромную разницу между IP-подходом и тем, что некоторые называют «анти-репрезентативным» взглядом на функционирование человеческого организма, включает в себя два разных объяснения того, как бейсболисту удается поймать летящий мяч, приведенные Майклом Макбитом, сейчас работающим в Университете штата Аризона, и его коллегами, в статье, опубликованной в 1995 в «Science». Согласно IP-подходу, игрок должен сформулировать приблизительную оценку разнообразных изначальных условий полета мяча — силу воздействия, угол траектории и все такое прочее, — а затем создать и проанализировать внутреннюю модель траектории, которой, скорее всего, должен следовать мяч, после чего он должен воспользоваться этой моделью, чтобы непрерывно направлять и вовремя корректировать движения, направленные на перехват мяча.


Все было бы прекрасно и замечательно, если бы мы функционировали так же, как компьютеры, однако Макбит и его коллеги дали более простое объяснение: чтобы поймать мяч, игроку нужно всего лишь продолжать двигаться так, чтобы постоянно сохранять визуальную связь применительно к основной базе и окружающему пространству (технически, придерживаться «линейно-оптической траектории»). Это может показаться сложным, однако на самом деле это предельно просто и не подразумевает никаких вычислений, представлений и алгоритмов.


Два целеустремленных профессора психологии из британского Городского Университета Лидса — Эндрю Уилсон и Сабрина Голонка — причисляют пример про бейсболиста к ряду других, которые могут восприниматься вне IP-подхода. На протяжении многих лет они писали в своих блогах о том, что они сами называют «более последовательным, натурализованным подходом к научному изучению человеческого поведения… идущим вразрез с доминирующим когнитивистским нейрологическим подходом». Однако этот подход далек от того, чтобы лечь в основу отдельного движения; большинство когнитивистов по-прежнему отказываются от критики и придерживаются IP-метафоры, а некоторые из наиболее авторитетных мыслителей мира сделали грандиозные предсказания о будущем человечества, которые зависят от действительности метафоры.


Одно из предсказаний — сделанное, среди прочих, футуристом Курцвейлом, физиком Стивеном Хокингом и нейрологом Рэндаллом Коэном — гласит, что, поскольку человеческое сознание, как предполагается, действует как компьютерные программы, вскоре станет возможным загрузить человеческий разум в аппарат, вследствие чего мы станем обладать безгранично могучим интеллектом и, вполне вероятно, приобретем бессмертие. Эта теория легла в основу антиутопического фильма «Превосходство», главную роль в котором исполнил Джонни Депп, сыгравший похожего на Курцвейла ученого, разум которого был загружен в интернет — что привело к ужасающим последствиям для человечества.


К счастью, поскольку IP-метафора ни в коей мере не верна, нам никогда не придется беспокоиться о том, что человеческий разум обезумеет в киберпространстве, и мы никогда не сможем достичь бессмертия посредством загрузки его куда-либо. Причина тому — не только отсутствие сознательного программного обеспечения в мозгу; проблема глубже — давайте назовем ее проблемой уникальности — что звучит одновременно вдохновляюще и угнетающе.


Поскольку ни «банки памяти», ни «представления» стимулов в мозге не существуют, и поскольку все, что требуется от нас, чтобы функционировать в мире, это изменения мозга в результате приобретаемого нами опыта, нет оснований верить в то, что один и тот же опыт изменяет каждого из нас в одинаковой мере. Если мы с вами посетим один и тот же концерт, изменения, происходящие в моем мозгу при звуках Симфонии №5 Бетховена будут практически наверняка отличаться от тех, что происходят в вашем мозге. Эти изменения, какими бы они ни были, создаются на основе уникальной нейронной структуры, которая уже существует, и каждая из которых развивалась на протяжении вашей жизни, наполненной уникальными переживаниями.


Как показал в своей книге «Вспоминая» (1932) сэр Фредерик Бартлетт, именно поэтому ни один из двух людей никогда не повторит услышанную ими историю одинаково, и со временем их рассказы будут все более и более отличаться друг от друга. Не создается никакой «копии» истории; скорее, каждый индивид, услышав историю, в какой-то степени меняется — достаточно для того, чтобы когда позже его спросят об этой истории (в некоторых случаях, спустя дни, месяцы или даже годы после того, как Бартлетт впервые прочел им историю) — они смогут в определенной степени вновь пережить те минуты, когда они слушали историю, хотя и не очень точно (см. первое изображение долларовой купюры выше.).


Я полагаю, это вдохновляет, потому что это значит, что каждый из нас по-настоящему уникален — не только своим генетическим кодом, но даже в том, какие изменения происходят со временем с его мозгом. Это также угнетающе, поскольку это делает грандиозную задачу нейрологии практически превосходящей воображение. Для каждого из повседневных переживаний упорядоченное изменение может включать тысячи, миллионы нейронов или даже весь мозг, поскольку процесс изменений различен для каждого отдельного мозга.


Что еще хуже, даже если бы мы обладали способностью сделать моментальный снимок всех 86 миллиардов нейронов мозга и затем симулировать состояние этих нейронов с помощью компьютера, этот пространный шаблон не сгодился бы ни на что за пределами мозга, в котором он был изначально создан. Возможно, это самый чудовищный эффект, который IP-метафора произвела на наше понимание функционирования человеческого организма. В то время, как компьютеры и в самом деле сохраняют точные копии информации — копии, которые могут оставаться неизменными на протяжении долгого времени, даже если сам компьютер был обесточен — наш мозг поддерживает интеллект только пока мы живы. У нас нет кнопок «вкл/выкл». Либо мозг продолжает свою активность, либо мы исчезаем. К тому же, как отметил невролог Стивен Роуз в своей вышедшей в 2005 году книге «Будущее мозга», моментальный снимок текущего состояния мозга также может оказаться бессмысленным, если мы не знаем полную историю жизни владельца этого мозга — возможно, даже детали социальной обстановки, в которой он или она вырос(-ла).


Задумайтесь, насколько сложна эта проблема. Чтобы понять хотя бы основы того, как мозг поддерживает интеллект человека, нам может потребоваться выяснить не только текущее состояние всех 86 миллиардов нейронов и 100 триллионов их пересечений, не только различающуюся силу, с которой они соединены, но также то, как ежеминутная мозговая деятельность поддерживает целостность системы. Прибавьте сюда уникальность каждого мозга, созданную отчасти благодаря уникальности жизненного пути каждого человека, и предсказание Кэндела начинает казаться чересчур оптимистичным. (В вышедшей недавно редакторской колонке The New York Times нейролог Кеннет Миллер предположил, что задача хотя бы выяснить базовую нейронную связь займет «века».)


Тем временем, огромные суммы денег выделяются на исследования мозговой активности, основывающиеся на зачастую ошибочных идеях и невыполнимых обещаниях. Наиболее вопиющий случай того, когда нейрологическое исследование пошло наперекосяк, был задокументирован в недавно выпущенном отчете Scientific American. Речь шла о сумме в 1,3 миллиарда долларов, выделенной на запущенный Европейским союзом в 2013 году проект «Человеческий мозг». Убежденные харизматичным Генри Маркрамом, что он сможет создать симуляцию человеческого мозга на суперкомпьютере к 2023 году, и что подобная модель совершит прорыв в лечении болезни Альцгеймера и других нарушений, власти ЕС профинансировали проект, не налагая буквально никаких ограничений. Спустя менее 2 лет проект превратился в «заворот мозгов», и Маркрама попросили покинуть пост.


Мы живые организмы, а не компьютеры. Смиритесь с этим. Давайте продолжим попытки понять себя, но при этом избавимся от ненужного интеллектуального груза. IP-метафора просуществовала полвека, принеся мизерное количество открытий. Пришло время нажать кнопку DELETE.

Автор: Роберт Эпштейн.

Оригинал: Aeon.

Взято: Newочем.

Показать полностью 2
0

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Часть 3.

2-я часть поста

Совместную эволюцию научной фантастики и инноваций потихоньку начинают считать первостепенной культурной силой. Поговорите какое-то время с любым инженером, работающим с VR, и он обязательно упомянет одну из двух книг: «Лавину» или «Первый игрок, приготовьтесь». Эрнест Клайн, автор «Первый игрок, приготовьтесь», придумал Оазис — просторную сетевую виртуальную вселенную с виртуальными планетами, на которых люди пребывают погруженными в учебу, работу и развлечения. Словно доказывая то, что научная фантастика по сути рекурсивна, придуманный Клайном Оазис может стать реальностью. «Есть шанс, что студии создадут примитивное виртуальное приключение на основе вымышленного Оазиса в фильме. Если он приживется и будет медленно развиваться, то Оазис может стать действительно реальной вещью, которой будут пользоваться миллионы — всё из-за того, что я вообразил это в моей книге», — рассказывает Клайн.


Среди первых, кого Абовиц нанял в Magic Leap, был Нил Стивенсон, автор другого судьбоносного предсказания VR — «Лавины». Он хотел, чтобы Стивенсон стал главным футуристом Magic Leap, потому что «его разум инженера совмещен с разумом отличного писателя». Абовиц хотел, чтобы он возглавлял небольшую команду, разрабатывающую новые виды повествования. И снова, создатель мифов начал делать мифы реальными.


Герой в «Лавине» владеет мечом в виртуальном мире. Чтобы очаровать Стивенсона, 4 посланника от Magic Leap пришли к нему домой с Оркристом — мечом «Сокрушитель гоблинов» из трилогии «Хоббит». Это была репродукция реквизита, выполненная умелым кузнецом. То есть это была ненастоящая версия реальной вещи, используемая в нереальном мире кино — ловкая рекурсивность, сделанная по заказу для смешанной реальности. Стивенсон был заинтригован.

«Не каждый день к вам домой приходит человек с мифическим мечом, поэтому я сделал то же, что сделал бы любой читатель фантастических романов: впустил его и налил пива», — написал он в блоге Magic Leap.

«По закону жанра, они позвали меня в путешествие и попросили подписать контракт (на самом деле, Соглашение о неразглашении)». Стивенсон принял приглашение на работу. «Мы достигли предела с тем, что можно сделать с 2D-экранами. Теперь пора дать волю возможностям 3D, а это значит переосмыслить среду с самого начала. Нельзя делать это маленькими шажками», — объясняет Стивенсон. Он сравнил задачу VR с пересечением опасной долины для того, чтобы достичь новых высот. Он восхищается Абовицем, потому что тот готов «продираться через эту долину».


Еще рано говорить, чем виртуальная реальность является или чем станет. Абовиц считает, что синтетическая реальность — человеческая среда высшей степени, потому что она подключена напрямую к нашим мозгам.

«Наши мозги — потрясающий сенсорный компьютер. Magic Leap — только ручка и бумага, печатная машинка, или холст и кисть для силы, которая кипела в людях с момента их появления. Биология — настоящий путь в будущее»

Нужно знать одну вещь: эволюция технологий может предпринять любопытные повороты. Первые мобильные телефоны были такими громоздкими, что им нужен был собственный чемодан. Было легко представить, что они уменьшатся. Это они и сделали. Но они не просто уменьшились до мини-версий себя. Становясь меньше, мобильный телефон утратил клавиатуру, обзавелся экраном с высоким разрешением, снова начал расти в размере и в итоге перестал использоваться как телефон. Он эволюционировал во что-то другое и неожиданное. И VR нас тоже удивит.


Не сразу, но в течение 15 лет большая часть вашей работы и развлечений станет в какой-то степени виртуальной. Системы по доставке этого совместного виртуального опыта станут самыми крупными предприятиями в истории человечества. VR-миры полного погружения уже создают и потребляют гигабайты данных за одно приключение. В следующие 10 лет масштаб увеличится с гигабайтов до терабайтов в минуту. Всей мировой индустрии технологий — дизайнерам чипов, создателям устройств для потребителей, конгломератам связи, изготовителям запчастей, студиям, поставляющим контент, создателям программного обеспечения — будет тяжело справиться со спросом этой обширной системы в момент ее расцвета. И только несколько компаний будут доминировать в сетях VR, потому что, как часто бывает в сетях, успех ведет к большему успеху. Чем больше становится виртуальное общество, тем более оно привлекательно. И чем оно привлекательнее, тем больше оно становится. Эти покорители искусственной реальности станут крупнейшими компаниями в истории, самые большие компании в наши дни — карлики в сравнении с ними.


Я не знаю, станет ли Magic Leap одной из таких компаний. Она не первая в этой категории, но никто из нынешних титанов не был первопроходцем на своем рынке. Хотя Magic Leap подал заявки на более чем 150 патентов, ни одна демоверсия прототипа не была публично представлена. Самое главное, у нас все еще недостаточно информации о человеческом восприятии, чтобы знать, что будет работать в виртуальной среде. Чтобы это выяснить, потребуется больше VR. Нам нужно пересечь опасную долину, прежде чем добраться до новых вершин.


Тем не менее, что-то точно только что произошло. Черту пересекли. После долгого созревания, VR достаточно хороша, чтобы развиваться быстро. Это стало реальностью.



Автор: Кевин Келли, бывший главный редактор Wired.

Иллюстратор: Энди Гилмор.

Оригинал: Wired

Взято: Newочем

2-я часть поста

Показать полностью
7

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Часть 2.

1-я часть поста.

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Часть 2. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Следуя своей интуиции в использовании биологии человека, Абовиц попытался сделать дисплей искусственной реальности более симбиотическим. Экраны как у телефонов, которые используются в большинстве надеваемых на голову дисплеев, создают постоянную проблему: они помещаются прямо перед глазными яблоками. Если устройство генерирует иллюзию синего кита на расстоянии тридцати метров, ваши глаза должны фокусироваться на этом расстоянии. Но этого не происходит: глаза фокусируются на крошечном экране, расположенном на расстоянии двух сантиметров. Похожим образом, когда вы смотрите на виртуальную медузу, плавающую в пятнадцати сантиметрах от лица, ваши глаза не косят к носу, как это произошло бы в реальности, а смотрят прямо перед собой. Никто не осознает эту оптическую нестыковку, но при продолжительном использовании это отклонение, ощущаемое на подсознательном уровне, может стать причиной частого дискомфорта и ослабления «цепи убедительности». Решение Magic Leap — это оптическая система, создающая иллюзию глубины таким образом, что глаза фокусируются на том расстоянии, на котором расположен предмет, и будут сходиться или расходиться в зависимости от этого.


Тестируя прототип Magic Leap, я обнаружил, что он удивительно хорошо работает вблизи, на расстоянии вытянутой руки, чего нельзя сказать о многих других системах смешанной и виртуальной реальности, которыми мне доводилось пользоваться. Я также обнаружил, что можно без труда переключиться обратно на реальный мир, когда снимаешь с себя оптику Magic Leap — сделать это так же легко, как снять очки, — что также не всегда присуще другим системам. Это было естественно.


У Magic Leap приличная конкуренция. Microsoft сейчас продает разработки своего шлема смешанной реальности HoloLens. Эта технология уникальна (на данный момент) тем, что все устройство — процессор, оптика и аккумулятор — расположено в шлеме: оно действительно ни с чем не соединено. Другой стартап, Meta, выпустил MR-устройство, чья история, как и у Oculus, началась с кампании на Kickstarter. Гарнитура подключается к компьютеру, а SDK (Software development kit — комплект средств разработки, который позволяет специалистам по программному обеспечению создавать приложения для определенного пакета программ, программного обеспечения базовых средств разработки, аппаратной платформы, компьютерной системы, игровых консолей, операционных систем и прочих платформ — прим. Newочём) должны появиться на рынке этой осенью — скорее всего, задолго до Magic Leap.


В основе работы всех трех крупнейших MR-устройств лежат изображения, которые проектируются в поперечном направлении на полупрозрачный материал — обычно это стекло с покрытием из нанобороздок. Пользователь видит внешний мир через стекло, в то время как виртуальные элементы проектируются из источника света, расположенного с торца стекла, и затем отражаются в глаза пользователя с помощью нанобороздок, разделяющих пучки света. В Magic Leap утверждают, что их устройство уникально тем, что оно направляет световые пучки прямо в глаз, однако на данный момент компания отказывается объяснять это подробнее.


Как бы ни работал Magic Leap, его преимущество состоит в том, что не видно пикселей. У большинства надеваемых на голову VR-дисплеев наблюдается слабый «эффект решетки», который образуется из-за видимых линий, разделяющих пиксели. Виртуальные изображения Magic Leap, напротив, ровные и невероятно реалистичные. Но на самом деле качество дисплеев у всех устройств альтернативной реальности — как VR, так и MR — быстро улучшается. Каждый месяц увеличивается разрешение всех визоров и частота смены кадров, а динамический диапазон и цветовое пространство расширяются. Через двадцать лет, когда вы посмотрите на дисплей виртуальной реальности, сделанный по последнему слову техники, ваши глаза будут обмануты, и вам будет казаться, что вы смотрите через реальное окно на реальный мир. Он будет таким же ярким и четким, как то, что вы видите из своего окна.

Как только этот небольшой дисплей достигнет совершенства в плане реализма, он станет «королем» среди дисплеев. Если у близко располагающегося к глазам экрана есть хорошее разрешение, яркость, ширина и цветовое разнообразие, внутри он может визуализировать любое число виртуальных экранов любого размера. Пока я был в фотонных очках Magic Leap, я посмотрел фильм в HD на виртуальном киноэкране. Он был таким же ярким и четким, как мой телевизор с диагональю в 140 см. С помощью HoloLens от Microsoft я посмотрел футбольную игру в прямом эфире на виртуальном экране, находящимся рядом с окном браузера и еще несколькими другими виртуальными экранами. Я мог заполнить свой офис таким количеством экранов, какое мне было нужно, в любом, необходимом мне размере. Я мог кликнуть на экран, наложенный на что-либо в реальном мире.


Помимо прочего, в Microsoft хотят, чтобы в типичном офисе HoloLens заменил все разнообразие экранов устройствами, которые можно надеть на себя. В демоверсиях изображаются работники, передвигающие виртуальные экраны или кликающие на них для телепортации в 3D конференц-зал с десятками коллег из других городов. К моему удивлению, виртуальные экраны и виртуальные медиа органично вписались в виртуальную реальность и оказались удобными для использования. В Magic Leap команда разработчиков скоро полностью откажется от ПК в пользу виртуальных дисплеев. Основатель Meta Мерон Грибец рассказывает, что новые очки смешанной реальности Meta 2 в течение года заменят в его компании мониторы у ста работников. И теперь не так уж сложно представить, что такие очки также могут заменить небольшие экраны, которые все мы носим в карманах. Другими словами, эта технология может разом «свергнуть» ПК, ноутбуки и телефоны. Неудивительно, что Apple, Samsung и все остальные уделяют этому большое внимание. Вот так выглядят изменения в индустрии в большом масштабе.

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Часть 2. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Питер Джексон согласен. Режиссер большими шагами заходит в ярко освещенную солнцем комнату в своей киностудии в Веллингтоне, Новая Зеландия. На нем шорты, поэтому он похож на хоббита, сбежавшего из гримерной. Он невысокого роста, слегка полноватый, нос похож на луковицу, а на голове — гнездо из непослушных хоббитских волос. На его больших волосатых ногах нет обуви. Джексон рассказывает, что его не очень увлекает снимать фильмы в наше время — не из-за содержания, а из-за процесса. Он считает искусственную реальность нетронутой территорией для того, чтобы рассказывать истории и создавать новые миры. Джексон состоит в консультативном совете по Magic Leap, и его компания будет производить контент для нового устройства. «Смешанная реальность — это не дальнейшее развитие 3D-фильмов. Это нечто совершенно иное. Как только у вас получится создать иллюзию реальных объектов там, где захочется, вы сможете создать новые развлекательные возможности», — утверждает он.


Работа с первыми прототипами очков Magic Leap вдохновила Джексона.

«Я нахожу смешанную реальность намного более захватывающей, чем VR. Смешанная реальность не вырывает вас из этого мира. Наоборот, она добавляет в него элементы. Это очень гибкая система. Вы можете добавить совсем немного — одну небольшую фигурку, разговаривающую с вами с поверхности стола, — или можете заменить целую стену вашей комнаты небом и наблюдать, как плывут облака. Если вы наденете очки Magic Leap и посмотрите на Empire State Building, вы сможете увидеть, как его строили в начале 1930-х, — этаж за этажом, но в ускоренном темпе. Возможно во время прогулки по современным улицам Чикаго вы увидите проезжающих мимо гангстеров с пулеметами в руках. Это может быть формой образования, развлечения и туризма. Я думаю, что через десять лет устройства смешанной реальности вроде Magic Leap будут использоваться так же, как смартфоны, если не чаще»

Джексон сидит в мягком кресле и кладет свои босые ноги на кофейный столик. «Большинство научно-фантастических фильмов в той или иной форме содержит Magic Leap: будь то данные, которые можно двигать взмахом руки, голографический телефон или 3D-шахматы. Все это пребывает в нашем сознании уже давно. Как летающие машины. Но эти технологии, вероятно, превзойдут летающие машины».


Главный талант Weta заключается в том, что они могут сделать воображаемые миры правдоподобными (и захватывающими) благодаря вниманию к деталям. Блокбастеры с MR- и VR-мирами потребуют наивысшего уровня в умении конструировать миры. У зрителей будет свобода, чтобы передвигаться, заглядывать за обратную сторону предметов, задерживаться и рассматривать детали — это значит, что потребуется много усилий и навыков для сохранения «цепи убедительности» для всех предметов, являющихся частью этого мира.


Weta работает с Magic Leap над разработкой небольшого виртуального мира под названием «У Доктора Грордборта», выдержанного в стилистике научной фантастики пятидесятых. Руководит этим процессом Ричард Тейлор, который разрабатывает миры, зачастую вместе с Джексоном, уже почти тридцать лет. Тейлор занимается скульптурой всю жизнь. Его любовь к материалам — глине, камню, дереву, меди, тканям, стеклу — видна по его мастерской, заставленной сотнями неописуемо прекрасных предметов. Шаг навстречу к виртуальности — это большой шаг для него. «Я был не готов к эмоциональному эффекту, который оказал на меня Magic Leap. Я и подумать не мог, что так сильно захочу быть в мире виртуальных артефактов и персонажей. Но как только я свыкся с мыслью, что это действительно работает, мне приходилось даже обуздывать свои идеи», — рассказывает Тейлор.

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Часть 2. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Искусственной реальности понадобятся такие разработчики миров вроде Тейлора и Джексона для создания VR и MR языка. На развитие языка кино ушли десятилетия. Такие кинематографические техники, как адресный план (разновидность общего плана в кинематографе и на телевидении, предназначенная для обозначения места и времени действия — прим. Newочём), наплыв (постепенное превращение одного изображения в другое — прим. Newочём) и крупный план (понятие в кинематографе и на телевидении, обозначающее расположение камеры, при котором большую часть кадра занимает лицо человека — прим. Newочём) надо было изобрести и затем осваивать, чтобы все знали, что под ними понимается. В виртуальной реальности ни одна из этих техник не работает хорошо. Уже ясно, что восприятие отличается от того, что было раньше. Например, во многих сериях игр, возглавляющих списки бестселлеров, обычно игра ведется от первого лица. К ним относится игра Minecraft, в которую играет более ста миллионов людей через ПК, планшеты и телефоны. Во время игры вы видите свою руку или кирку. Но в VR-версии игры, чьей разработкой занимается Microsoft, процесс работы киркой и рубки блоков настолько реален, — даже несмотря на то, что блоки состоят из рисованных пикселей, — что ощущение присутствия игрока сильно увеличивается. Самоощущение становится более внутренним. Во время тестирования игры на волонтерах разработчики Minecraft обнаружили, что исполнение той же роли в виртуальной реальности оказывается намного «личностнее», чем при игре от первого лица на ЖК-мониторе. Можно назвать эту погружающую VR-точку зрения «от своего лица», поскольку в этой позиции можно прочувствовать то, что ты делаешь, а не наблюдать за этим.


Исследователи выяснили, что эта создаваемая в виртуальной реальности игра «от своего лица», настолько интенсивная, что требует большого эмоционального напряжения и усилий. Люди вынуждены делать перерыв после часа игры. Любопытно, что если человек остается внутри виртуальной реальности, но переходит на виртуальную версию Minecraft для ПК и продолжает играть в традиционную 2D-версию от первого лица на виртуальном мониторе (все еще находясь в VR-очках), то он почувствует расслабление. После достаточного отдыха в режиме от первого лица, часто переключаются обратно к полному погружению в виртуальной реальности.


В VR степень присутствия может быть настолько сильной, что приходится смягчать воплощение основных эмоций и изображение грубой силы. Привычные для шутеров от первого лица кровь и месиво тоже по-другому работают в VR. Утрированные сценарии, едва кажущиеся убедительными на плоском экране, могут быть крайне тяжелы для восприятия при погружении в них.


С учетом всего вышесказанного, больше всего меня удивила не реалистичность дополненной реальности, а то, насколько она социальна. Лучшее, что я пробовал в VR или MR, задействовало как минимум еще одного человека. Больше — лучше. По большому счету, присутствие лишь нескольких людей увеличивало удовольствие экспоненциально. Эффект сети делает свое дело: удовольствие от виртуальной реальности пропорционально квадрату числа людей, которые ее разделяют. Это значит, что виртуальная реальность — наиболее социальное развлечение на сегодняшний день. В гораздо большей степени, чем социальные сети.


Одним из моих первых испытаний качества виртуальной реальности было то, что я называю «тест уклонения». Если бы вы стояли рядом с кем-то, кто держит в руках виртуальную бейсбольную биту и замахивается ею на вас, вы бы пригнулись? Только если бы взаправду поверили в происходящее. В противном случае вы бы просто засмеялись или подождали удара, чтобы «почувствовать» его. Вы бы не ожидали удара в реальности.

Игра в покер — еще более надежный тест для VR. Будут ли зрительные контакты, язык тела и социальное присутствие аватаров игроков, сидящих напротив вас, достаточно реалистичными, чтобы вы поняли, что они блефуют?


Я был на демонстрации Oculus в кампусе Facebook, и к ней присоединился Палмер Лаки, создатель Oculus. Мы разделили виртуальную игровую площадку. В реальной жизни Лаки весьма жизнерадостный человек. Он любит подпрыгивать. При разговоре он размахивает руками (не только кистями). И этот язык тела перешел в виртуальную реальность. И даже несмотря на то, что наши аватары не отображали наших внешних особенностей, аватар Лаки — с призрачной синей головой и двумя призрачными руками — двигался в точности как он сам. Он весело бросался в меня блоками. Устройство Oculus прошло «тест уклонения», потому что я пытался от них увернуться. Лаки — специалист по поджиганию виртуальных петард и фейерверков, потому он стрелял ими в меня. Взрывы были достаточно реалистичными, чтобы заставить меня отступать. Его энтузиазм был заразителен, поэтому я попробовал подстрелить его из бластера, но промазал и взорвал башню. Физическая часть этого демо под названием Toybox была выполнена на выдающемся уровне — объекты разлетались с удивительным правдоподобием, — игрушки чувствовались во многом настоящими, потому что мы могли передавать их друг другу и вместе передвигать их. Мой опыт заключается не в игрушках, а во взаимодействии с другими людьми.

«Наша цель — сделать так, чтобы виртуальное взаимодействие было даже лучше, чем взаимодействие в реальном мире. Виртуальная реальность — единственный способ этого достичь», — заявил Лаки

Грядет время, когда если кто-нибудь говорит: «Давайте встретимся», всем становится понятно, что имеется ввиду встреча в виртуальной реальности. Стандартный режим VR — «вместе».


Вскоре, предположительно, в ближайшие 5 лет, ограниченные миры внутри виртуальной реальности будут объединены в сеть распределенных виртуальных миров. Когда вы носите визор с системой дополненной или смешанной реальности, такой как Magic Leap, HoloLens или Meta, он отображает реальное окружение. Для того, чтобы, скажем, на вашем реальном столе появилась виртуальная чашка, нужно знать, где находится стол. Визор использует внешние камеры и датчики для сканирования окружения и создания его карты. Magic Leap (среди прочих) работает по протоколу, который сохраняет нанесенную на карту местность в облаке, так что не требуется каждый раз создавать новую карту. Ваше устройство (или, возможно, другое устройство в той же местности) просто должно регистрировать и обновлять какие-либо изменения в пространстве. Это в свою очередь позволит вам делить с кем-нибудь виртуальные объекты в различном окружении, даже если другие люди находятся далеко от вас. Кто-то из Барселоны может поставить виртуальный цветок в вашу виртуальную вазу в Чикаго. Так как дополненная реальность по своей сути социальна, ее окружение будет связано в сеть.


Нельзя сказать, что это будет просто. Не позволяйте относительно небольшим размерам устройств виртуальной и смешанной реальности обмануть себя. Со временем, когда они станут меньше и легче (а они станут), их инфраструктура будет становиться все больше и больше. Количество серверов, пропускная способность, обработка, хранение и скорость, необходимые для запуска сети виртуальных мест в масштабах нашей планеты для миллиардов людей, лежат далеко за пределами Больших объемов данных. Это Огромные объемы данных.


Отсюда ― другая проблема. Одним из недооцененных аспектов искусственной реальности является то, что каждый виртуальный мир потенциально находится под наблюдением. Все, что происходит в пределах миров виртуальной и смешанной реальностей, отслеживается по определению. В конце концов, чем более точно и всесторонне будет отслеживаться ваше тело и поведение, тем лучший опыт вы получите.


В процессе виртуального путешествия, длится ли оно две минуты или два часа, вещи, на которых задерживается ваш взгляд, места, которые вы хотите посетить, то, как вы взаимодействуете с остальными и в каком настроении — все это записывается с высокой точностью, чтобы настроить приключение в соответствии с вашими предпочтениями и склонностями. Но очевидны и многие другие способы использования этой информации. Комплексное отслеживание вашего поведения внутри этих миров может быть использовано, чтобы продавать вам что-то, отвлекать внимание, составить список ваших интересов, подсознательно воздействовать на вас, оценивать ваши действия, персонализировать прочие сцены и так далее. Если смартфон — это средство наблюдения, которое мы по своей воле носим в кармане, то VR — состояние тотального наблюдения, в которое мы по своей воле войдем.

Насколько я могу судить, не существует VR-систем, которые накапливают отслеживаемую ими информацию или делают что-то, что выходит за рамки их первостепенной задачи по созданию виртуального мира и вашего аватара. И хотя они «знают» о такой возможности, они попросту слишком поглощены приведением в рабочее состояние виртуальных миров, чтобы заботиться о такого рода данных. Однако некоторые из них неизбежно рассмотрят эту находку персональных данных как коммерческое сокровище. Обычные сложности его правового статуса, доступность для тех или иных групп, применимость тех или иных государственных норм и то, что с этим можно сделать — все это будет занимать наше общество в ближайшем будущем. Довольно просто представить компанию, которая преуспела в доминировании на поле виртуальной реальности, быстро заготавливая приватные сведения не только о том, что любите вы и еще 3 миллиарда человек, но и о том, чем вы занимаетесь по выходным, на что вы обращаете внимание в людях, чего вы боитесь, куда идете, когда устали, как здороваетесь с незнакомцами, находитесь ли в депрессии и еще тысяче других мелочей. В реальной жизни сделать такое было бы дорого и навязчиво. В виртуальной реальности это незаметно и дешево.

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Часть 2. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Создание глобальной дополненной реальности — невероятный проект, и его будут принимать постепенно. В каждом VR-демо, которое я видел за последние несколько месяцев, мне нужна была помощь для того, чтобы надеть устройство. В большинстве случаев за мной следили помощники. Были ремни, с которыми пришлось повозиться, шнуры, на которые приходилось наступать, и мебель, которую приходилось обходить. Программное обеспечение подтормаживало. И слишком уж часто сторонним наблюдателям приходилось подсказывать мне, что следует «повернуться и посмотреть вон туда», потому что пользовательский интерфейс все еще сырой. «На данный момент системы виртуальной реальности, в частности системы отслеживания движений, не работают без постоянного технического обслуживания, — признается Джереми Бейленсон, который руководит Лабораторией виртуального человеческого взаимодействия в Стэнфорде. — Я занимаюсь виртуальной реальностью вот уже 20 лет, и больше всего я ненавижу обновлять драйвера. VR хорош тогда, когда он стоит того, чтобы нанять кого-то, кто следил бы за ним». Некоторые из этих проблем — обычные заморочки фазы прототипа. Но есть еще и некоторые глобальные просчеты. Крис Диксон, партнер венчурной компании Andreessen Horowitz, который стоял за первыми инвестициями компании в Magic Leap, считает, что VR будет подвержен эффекту маховика: поначалу невзрачная, технология медленно доживет до того состояния, когда ее будет невозможно остановить.

«Надежду мне придает то, насколько виртуальная реальность хороша сейчас. Как только люди опробуют VR высшего класса, они захотят ее. Мы сейчас заглядываем в 2020 год как в эру виртуальной реальности, однако я готовлюсь к тому, что следующие пять лет будут периодом разочарованности в VR»

По мере того, как маховик начнет медленно поворачиваться, его вращению воспрепятствует трение. Но точки трения следует рассматривать как свежие возможности. Это те проблемы, решение которых введет в игру множество новых инноваций. Любой из предстоящих непростых моментов может стать тем открытием, которым заработается первый миллиард на поле VR:

Фактор придурковатости

Нельзя обойти стороной тот факт, что кто угодно выглядит придурком, когда носит экран на голове. И это затмевает нашу человечность. Провал Google Glass был во многом связан с тем, что в них вы не проходили тест крутости. Помните Segway, личный стоячий транспорт? Если вы не катались на последней его версии, то вам стоит попробовать, ведь она потрясающая. Но даже несмотря на то, что скутер действительно работает, он не совершает революции в области транспорта, отчасти потому, что верхом на нем люди выглядят забавно. Форм-факторы виртуальной и смешанной реальностей пройдут еще немало стадий развития, пока не сольются с нашей культурой.

Безопасность

Я чуть не упал во время последнего приключения в VR, потому что прыгнул в яму, а ее там не оказалось. Странной кажется просьба пользователям Oculus «все время оставаться на своих местах», ведь если вы присутствуете — по-настоящему присутствуете — в каком-то другом месте, то отсутствуете там, где находится ваше тело. Это может стать верной причиной несчастных случаев. Смешанная реальность, когда комната, в которой вы находитесь, остается видимой, может уменьшить неловкость между мирами, но не устранить ее. Кроме того, наша невежественность в области долговременных эффектов одурачивания разума и тела не помогает нам в этом вопросе. Это так ново для нас, что мы еще даже не знаем, в каком направлении двигаться. Мы знаем, что существует укачивание. Джереми Бейленсон обнаружил, что к нему восприимчив примерно каждый тридцатый. Но какие проблемы возникнут после десятков тысяч часов использования?

Неадекватный интерфейс

На данном этапе развития VR переживает то же, что и ранние компьютеры, которые требовали ввода команд вручную. Не существует интуитивных инструментов для простых разработок. Индустрия виртуальной реальности ждет своего Дага Энгельбарта, который бы изобрел аналог мыши. Этот недостаток является, пожалуй, самым критичным упущением, не позволяющим VR быстро взлететь. Без понятного каждому интерфейса контент может создаваться лишь по-настоящему преданными делу людьми.


Практически все нефильмовые VR приключения, загруженные на сегодняшний день, были созданы с помощью игрового движка либо от Unity, либо от Unreal (и почти все приключения первого поколения тоже выглядят как компьютерные игры). Все они были созданы с помощью 2D-инструментов: экрана, окон и мышки. Но VR не может достичь повсеместности до тех пор, пока инструменты для создания VR не находятся в самой VR, пока VR не запускается из VR. Первые шаги в сторону встроенных средств были анонсированы этой весной. И у Unity, и у Unreal есть демо-версии VR, позволяющие пользователям создавать VR в VR. Однако, чтобы способствовать плавному переходу, обе VR версии игровых движков импортируют в VR метафоры 2D (например, меню) — эквивалент командной строки. Но озарения, после которого появились бы средства, использующие особенности VR для борьбы с ее же сложностями, пока еще не произошло.


У меня был «момент Эврики» при использовании VR приложения под названием «Наклон кисти» (Tilt Brush), которое было приобретено Google. С помощью кисти из приложения я рисовал светом в трех измерениях. Мои мазки в воздухе могли быть тонкими, толстыми, мерцающими, пульсирующими или толстыми слоями любого цвета. Я был внутри моего творения, двигаясь всем телом, работал в поте лица. Я набрасывал скульптору или лепил набросок, или проектировал рисунок или вытанцовывал здание из света — я не знаю, как это назвать, но мне еще никогда не было так весело в VR. Но это не только для забавы. Испытания в Google показали, что «Наклон кисти» может быть идеальным инструментом для создания прототипов. За несколько минут даже нетренированный человек может набросать дизайн машины или расположение мебели в офисе, и вы тут же его увидите.


Моя «эврика!» заключалась в том, что VR настолько же инструмент для создания, как и для потребления. Хотя было весело исследовать VR, намного веселее было создавать ее. Долгое время никто не верил, что любители будут сами снимать видео, но это изменилось, когда стало возможно вести видеозапись с телефона.


Слава ожидает того гения, который создаст элегантный VR-интерфейс для создания виртуальной же реальности. Инструменты позволят вам управлять 3D-пространством, используя минимум жестов, голоса и взгляда. Вам нужно будет просто встать, повернуться, заговорить, кивнуть по-особому. Я подозреваю, что наблюдать за умелым творцом в VR будет одно удовольствие, будто смотреть на плотника или танцора. Универсальный интерфейс для работы в VR откроет путь для такого выражения творческих способностей, какого этот мир еще не видел.

Узкое поле зрения

На данный момент поле зрения в устройствах смешанной реальности слишком узкое. Из нынешней массы MR-очков у Meta 2 самый широкий угол обзора, но даже его охват недостаточен. Виртуальные объекты, находящиеся прямо перед вами, в пределах видимости экрана, видны. Но когда вы отводите взгляд, они исчезают из вашего периферического зрения. Это рушит цепочку убеждения. Полностью закрытые устройства VR не имеют этой проблемы, потому что вы ничего не видите периферическим зрением (только намеренную темноту) и не получаете противоречивой информации. Объекты исчезают, когда вы поворачиваетесь, но задний план исчезает вместе с ними.


Все системы смешанной реальности борются со второй трудностью, которой нет у VR-систем: теоретически в смешанной реальности виртуальная чашка, которую вы видите на столе, будет освещена так же, как и настоящий стол. Чтобы это обеспечить, нужны внешние камеры и программное обеспечение, динамично рассчитывающее освещение в комнате в реальном времени. Ни одно устройство смешанной реальности на данный момент не может этого сделать. Несоответствие в освещении — еще одно слабое звено в цепочке убеждения. По моему опыту, это расхождение создает эффект, который я называю «поддельные вещи действительно присутствуют». Вы не путаете искусственно созданные вещи с реальными, они — ненастоящие объекты, присутствующие по-настоящему.

Оковы

Сложно переоценить плюсы ношения легкого устройства, не привязанного к определенному месту. Свобода блуждать усиливает ощущение присутствия, в то время как мысль о кабеле, который может отсоединиться, рушит впечатление. Экраны и процессоры можно сделать намного меньше, вплоть до размера очков, но батарейки — кошмар VR. Вычислительная нагрузка VR настолько велика, что беспроводные гарнитуры будет очень сложно заряжать. Пройдет много времени до того момента (если это вообще когда-нибудь случится), когда батарейку, заряда которой хватает на день, можно будет уместить в оправу очков. Ну а пока они подключаются к батарее в вашем кармане.

Автор: Кевин Келли, бывший главный редактор Wired.

Иллюстратор: Энди Гилмор.

Оригинал: Wired

Взято: Newочем

Продолжение в следующем посте.

1-я часть поста.

Показать полностью 3
102

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR.

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Не называйте это линзой: основатель Magic Leap Рони Абовиц демонстрирует загадочный фотонный чип светового поля, разработанный его компанией. Фото: Питер Янг

Нечто особенное происходит в обычной бизнес-зоне непримечательного пригорода неподалеку от Форт-Лодердейла, Флорида. Внутри, среди рабочих мест, ограниченных невысокими серыми стенками, тесно сгруппированных столов и пустых вращающихся стульев, невероятный 20-сантиметровый робот с другой планеты парит на уровне груди недалеко от ряда растений в горшках. Он по-стимпанковски мил и скрупулезно детализирован. Я могу обойти его вокруг и осмотреть с любой стороны. Могу присесть и взглянуть на его разукрашенное днище. Если я нагнусь ближе, так, чтобы мое лицо оказалось в нескольких сантиметрах от него, то смогу разглядеть тонкие трубочки и выступающий каркас. Я вижу отполированные завитки там, где металлические поверхности «истерлись». Когда я поднимаю руку, он приближается и выдвигает сияющую конечность, чтобы дотронуться до кончика моего пальца. Я протягиваю руку, разворачиваю его и отхожу подальше, чтобы рассмотреть робота издалека. Он все время жужжит и медленно вращается над столом. Он выглядит таким же настоящим, как лампы и компьютерные мониторы вокруг. Но он ненастоящий. Все это я вижу через шлем синтетической реальности. Умом я понимаю, что этот дрон — проработанная симуляция, но пока что глаза убеждают меня в том, что он действительно здесь, в обычном офисе. Это виртуальный объект, но во всей его трехмерной полноте не заметно ни следа пикселей или графических артефактов. Если я немного передвину голову, виртуальный дрон окажется напротив яркой офисной лампы, и можно будет заметить, что он слегка прозрачен, но даже эта уловка не мешает стойкому ощущению его присутствия. Это, конечно, одна из величайших перспектив виртуальной реальности — или вы телепортируетесь к волшебным вещам, или волшебные вещи перемещаются к вам. И с этим прототипом шлема, созданным широко обсуждаемой и ультразакрытой компанией Magic Leap, кажется, что инопланетный дрон действительно перемещен в обычный флоридский офис, — и он более реален, чем я мог вообразить.


Сквозь эти волшебные очки мне приходилось наблюдать и другие вещи. Я видел роботов размером с человека, которые проходили сквозь настоящие стены комнаты. Я мог стрелять в них вспышками энергии из макета ружья, которое я действительно держал в руках. Я смотрел, как миниатюрные человечки сражаются на настоящей крышке стола, почти как в голографических шахматах из «Звездных Войн». Очевидно, эти человечки не были настоящими, несмотря на их фотографический реализм, но они действительно присутствовали — не только из-за того, что я их видел; я почти чувствовал их присутствие.


Виртуальная реальность, наложенная на настоящий мир таким образом, называется смешанной реальностью, или MR (mixed reality, — прим. Newочём). (Полупрозрачные очки позволяют вам видеть настоящее окружение.) Этого сложнее достигнуть, чем классической виртуальной реальности с эффектом погружения, или VR (virtual reality, — прим. Newочём), где вы видите только синтетические изображения, и из этих двух технологий MR во многом более технологична.


Magic Leap — не единственная компания, создающая технологии смешанной реальности, но на данный момент качество их визуальных образов превосходит все остальные. В частности из-за этого деньги льются во флоридскую бизнес-зону. Одним из первых инвесторов был Google, за ним последовали Andressen Horowitz, Kleiner Perkins и другие. За последний год руководители большинства главных СМИ и технологических компаний совершили паломничество в офис Magic Leap, чтобы испытать на себе их футуристичную синтетическую реальность. В начале этого года компания закончила, возможно, крупнейший C-раунд в истории: $793,5 миллиона. На сегодняшний день инвесторы влили в нее $1,4 миллиарда.


Эта поразительная сумма особенно особенно примечательна потому, что Magic Leap еще не выпустили бета-версию своего продукта даже для разработчиков. Немногие, кроме потенциальных инвесторов и консультантов смогли увидеть устройство в действии, и сочетание финансирования и загадки только подпитывали любопытство. Но чтобы действительно понять, что происходит в Magic Leap, нужно также осознавать, какая волна захлестнула технологическую индустрию. У всех главных игроков — Facebook, Google, Apple, Amazon, Microsoft, Sony, Samsung — есть целые группы, посвященные искусственной реальности, и ежедневно они нанимают новых инженеров. Только в Facebook над VR работают более 400 человек. Также существует около 230 других компаний, таких как Meta, Void, Atheer, Lytro и 8i, упорно работающих над аппаратным обеспечением и контентом для этой новой платформы. Чтобы полностью оценить вклад Magic Leap, вы действительно должны увидеть эту зарождающуюся индустрию: каждый шлем виртуальной и смешанной реальности, каждую технологию VR-камер, все инновации в использовании виртуальной реальности, бета-версии VR-игр, каждый прототип социального мира с виртуальной реальностью.


Чем я и занимался последние пять месяцев.


Тогда вы поймете, насколько существенными станут технологии виртуальной реальности и почему у предприятий вроде Magic Leap есть шанс стать одними из крупнейших компаний в истории.


Даже если вы ни когда не пробовали виртуальную реальность, вероятно, у вас есть образное представление о том, какой она будет. Это Матрица, настолько правдоподобная реальность, что вы не знаете, настоящая ли она. Это будет Метавселенная из разухабистого рассказа Нила Стивенсона «Лавина» 1992 года: городская реальность, настолько заманчивая, что некоторые никогда ее не покинут. Это будет Оазис из бестселлера 2011 года «Первый игрок, приготовьтесь»: виртуальная реальность размером с планету, центр работы и учебы. Виртуальную реальность описывали так долго и так подробно, что она, кажется, запаздывает.


Впервые я попал в виртуальную реальность в 1989 году. Еще до появления интернета я посетил офис в Северной Калифорнии, стены которого были увешаны неопреновыми гидрокостюмами с вышитыми проводами, большими перчатками, украшенными электронными частями и рядами модифицированных очков для плавания. Хозяин, Джарон Ланье, щеголяя светлыми дреддами до плеч, протянул мне черную перчатку и надел на мою голову самодельные очки, державшиеся на тканевых лентах. В следующее мгновение я оказался в совершенно другом месте. Это был неземной, похожий на мультфильмы мир из кубиков, не без сходства с вселенной Minecraft. Еще один аватар, Ланье, делил со мной этот маленький мир размером с большую комнату.


Мы вместе исследовали эту волшебную искусственную местность, которую Ланье создал несколько часов назад. Руками в перчатках мы могли поднимать и передвигать виртуальные объекты. Именно Ланье назвал этот новый опыт «виртуальной реальностью». Она была невероятно настоящей. Во время этого краткого визита я знал, что видел будущее. В следующем году я организовал первую действующую выставку (называвшуюся Кибертон), на которой были впервые представлены две дюжины экспериментальных VR-систем от американских военных, университетов и компаний Кремниевой долины. На протяжении суток в 1990 году, любой купивший билет мог опробовать виртуальную реальность. В то время качество VR-опыта было примитивным, но все равно неплохим. Присутствовали все главные элементы: наголовный дисплей, позиционирующие перчатки, многопользовательское социальное погружение.


Но появление VR на массовом рынке не было таким уж неизбежным. Оборудование стоило многие тысячи долларов. За последние десятилетия изобретатели смогли улучшить качество, но у них не получилось снизить цену.


Двадцать пять лет спустя явился самый неожиданный спаситель — смартфон! Его быстро растущий глобальный успех резко увеличил качество небольших экранов высокого разрешения и снизил их цену. Гироскопы и датчики движения, встроенные в телефоны, могли быть за копейки использованы в VR-оборудовании для отслеживания положения головы, рук и тела. И вычислительная мощность современного телефона сравнялась со старым суперкомпьютером, позволяя с легкостью проигрывать видео на небольших экранах. Повсеместное распространение дешевых экранов и чипов позволило подростку Палмеру Лаки собрать на коленке свой первый прототип VR-шлема и запустить кампанию на Kickstarter для Oculus Rift в 2012 году. И Rift дал сигнал, которого ждали многие мелкие предприятия.  (Facebook купил компанию за $2 млрд в 2014 году.)


Все современные устройства VR, размещаемые на голове, появились благодаря удешевлению технологий. Наденьте практически любое устройство синтетический реальности, и вы попадете в мир, которому дали жизнь миллиарды телефонов. По прикидкам Ланье, участвовавшего в создании Microsoft HoloLens, в 1990 году нам понадобилось бы более $1 миллиона, чтобы достичь уровня даже самых примитивных гаджетов виртуальной реальности, основанных на телефонах, вроде Samsung Gear или Google Cardboard.

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Одной из первых вещей, которые я уяснил из недавнего тура по передовой синтетической реальности, стало то, что виртуальная реальность создает следующую эволюцию интернета. Сейчас интернет — сеть информации. Он содержит 60 триллионов сетевых страниц, хранит 4 зеттабайта информации, ежесекундно передает миллионы электронных сообщений, и все это соединено секстиллионами транзисторов. Наши жизни основаны на этом интернете информации, мы работаем за счет него. Но то, что мы строим с помощью искусственной реальности, — интернет впечатлений. С VR- или MR-оборудованием вы делитесь впечатлениями. Вы сталкиваетесь с новыми впечатлениями, когда открываете волшебное окно в вашей комнате. Вы вступаете в обмен впечатлениями во время телеконференции с применением смешанной реальности. В значительной мере, все эти технологически достигнутые впечатления будут незамедлительно делиться и дополнять друг друга.


Во всех виртуальных мирах мне приходило на ум, что хотя каждое из этих окружений было ненастоящим, впечатления, которые я получал, были истинными. VR выполняет две важные задачи: во-первых, она создает мощное и убедительное чувство, которое обычно называют эффектом присутствия. Виртуальные ландшафты, виртуальные объекты и виртуальные персонажи кажутся реальными — вы не столько верите в это благодаря визуальной иллюзии, сколько чувствуете нутром. Это волшебно. Но вторая задача более важна. Технология заставляет вас присутствовать — так, как не могут плоские экраны — так что вы получаете настолько же аутентичный опыт, как и в настоящей жизни. Люди вспоминают свой VR-опыт не как то, что они видели, а как то, что произошло с ними.


Впечатления — новая валюта в VR и MR. Технологии вроде Magic Leap позволят нам создавать, передавать, оценивать, уточнять, персонализировать, приумножать, открывать опыт, обмениваться и перегружаться им. Этот скачок от создания, передачи и потребления информации к созданию, передаче и потреблению впечатлений определяет эту новую платформу. Как утверждает основатель Magic Leap Рони Абовиц, «нам предстоит путешествие во внутренний мир. Мы строим интернет присутствия и впечатлений».


Мы еще даже не начали пользоваться интернетом информации на 100%. И тем не менее готовы повторить это достижение с появлением синтетических реальностей. С платформой виртуальной реальности мы создадим Википедию впечатлений, потенциально доступную для кого угодно, когда и где угодно. Впечатления из путешествий — ужас на краю извергающегося вулкана, трепет при прогулке вокруг пирамид — когда-то бывшие роскошью для богачей (как книги в прежние времена), станут доступны для любого с VR-оборудованием. Или впечатления, которыми можно поделиться: маршировать с протестантами в Иране; танцевать с участниками фестиваля в Малави; как насчет смены пола? Впечатления, которые не испытывал ни один человек: исследовать Марс; прожить жизнь лобстера; вплотную посмотреть на собственное бьющееся сердце в реальном времени.


Вы видели многое в кино или на телевидении, или читали об этом в книгах. Но вы не проживали этого, не чувствовали этого вне своего разума, не испытали этого на своей шкуре. Кент Бай, автор подкаста «Голоса VR», взял более 400 интервью у людей, создающих VR, и видел почти каждый возможный существующий прототип VR. По его словам, «виртуальная реальность общается с нашим подсознанием так, как не делает ни одно другое медиа».


Самое сильное и полное чувство подсознательного присутствия, которое я испытал, случилось с системой Void, которая дебютировала на конференции TED в 2016 году. Она не так продвинута технологически, как Magic Leap, но сочетает лучшие имеющиеся в продаже части с изготовленным на заказ оборудованием, что помогает создать незабываемые впечатления. В течение нескольких часов я наблюдал за очередью людей, входящих в Void. Почти каждый пищал от восторга, кричал, смеялся, и, пошатываясь, просил еще. Я чувствовал себя так же; я был бы рад заплатить за часовое посещение.


Void вырос из балаганной магии, парка аттракционов и дома с привидениями. Ежегодно Кен Бретшнайдер, один из трех основателей, открывает интерактивный дом с привидениями в Юте, который привлекает 10 000 человек за два дня. Ему пришло в голову, что можно расширить интерактивность своего дома с помощью виртуальной реальности. Кертис Хикман, второй основатель, — профессиональный иллюзионист, разрабатывавший трюки для известных волшебников, а также продюсер визуальных эффектов. Третий, Джеймс Дженсен, начинал с разработки спецэффектов для фильмов и уникальных возможностей для парков аттракционов. Он пришел к идее наложить виртуальную реальность на физически присутствующую игровую площадку. Общим для троих стало их понимание того, что VR — новый способ заставить разум поверить в то, что нечто вымышленное реально.

Void располагается в большой комнате. Вы надеваете пятикилограммовый жилет, в котором располагаются батареи, вычислительный блок и 22 тактильных нашивки, которые вибрируют и встряхивают вас в нужный момент. Ваши шлем или очки с наушниками соединены с жилетом, так что вы можете ходить без провода. Не будучи привязанным, вы можете не бояться споткнуться о кабель, запутаться или отойти слишком далеко. Эта свобода увеличивает эффект присутствия в виртуальной реальности. Внутри вы участвуете в приключении в духе Индианы Джонса, которое, как кажется, происходит на большой территории. Иллюзия неограниченного пространства, или, как его описывает Хикман, «волшебного пространства, которое внутри больше, чем снаружи», достигается при помощи уловки, названной перенаправленной ходьбой.

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Реальные миры


Реальности бывают разные: виртуальные, смешанные, дополненные. Давайте в них разберемся.

—­Бланка Майерс



Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Виртуальная реальность (VR)

Полностью перемещает пользователя в другую локацию, которая целиком поглощает окружение пользователя, вне зависимости от того, сгенерирована ли она компьютером или записана на видео.

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Дополненная реальность (AR)

В дополненной реальности — вроде той, в которую пользователя погружают Google Glass или Monocle, приложение Yelp для смартфонов, — поверх реального видимого мира накладывается цифровой контент.

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Смешанная реальность (MR)

В технологиях вроде Magic Leap виртуальные объекты интегрированы в реальный мир и отвечают на воздействия с его стороны. Например, виртуальный мяч, находящийся под вашим столом, будет виден только если вы нагнетесь. В теории, в темной комнате смешанная реальность может стать виртуальной.

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Например, при повороте на 90 градусов комната, видимая в очках виртуальной реальности, повернется лишь на 80 градусов. Вы не заметите разницы, но на каждом повороте VR будет урезать по 10 градусов, пока не направит вас от стены. VR может даже заставить ходить по кругу, хотя вы будете думать, что прошли полтора километра по прямой линии. Подобное происходит и при перенаправлении касания. Если в комнате на полке лежит один настоящий предмет, на дисплее может отображаться три — предметы А, В и С. Вы видите, как ваша рука поднимает предмет В, но система VR направит ее к единственному реальному в комнате предмету. Вы можете заменить предмет В, взяв предмет С, но в действительности вы поднимаете один и тот же реальный предмет.


Поразительно, как эти крошечные изменения в направлении заставляют поверить, что все, что вы видите — реально. Ступени могут показаться бесконечными, если они опускаются, пока вы поднимаетесь. Кстати, в определенный момент прохождения Void рушится прогнивший пол, по которому вы идете, и вы видите, слышите и всем телом чувствуете, как падаете на этаж ниже. Однако на самом деле пол опускается лишь на 15 см. Нетрудно представить себе комнату 18 на 18 метров с минимальным набором простых фигур, наклонных поверхностей и сидячих мест, и все это используется по нескольку раз на разных этапах, чтобы обеспечить многочасовые разнообразные приключения.


Оказывается, смотреть — не значит верить. Мы используем все свои чувства для оценки реальности. В этом году большинство продаваемых комплектов VR оборудования дополнено динамическим бинауральным (т. е. 3D) аудио. Это больше, чем просто стереозвук, который неподвижен в пространстве. Для убедительности источник звука должен менять положение при повороте головы. Глубокое погружение подразумевает в том числе и ощущение движения, сигналы о котором поступают через внутреннее ухо. Если движение и звук не соответствуют картинке, человека укачивает. Качественная VR также включает в себя прикосновения. Джейсон Джеральд, профессор из Уотерфордского технологического института, написавший книгу про виртуальную реальность (она называется The VR Book), утверждает, что бóльшая часть эффекта присутствия в VR зависит от рук. Перчатки еще не готовы к продаже, поэтому производители оборудования используют простые управляющие устройства с несколькими удобно расположенными кнопками. Их положение отслеживается, так что с их помощью можно манипулировать виртуальными объектами. Несмотря на примитивность подобных устройств, они удваивают эффект присутствия. Тактильные ощущения, изображение и звук составляют неотъемлемую часть VR.

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Хотя компания Magic Leap еще не достигла уровня погружения Void, она бесспорно является лидером в плане изображения: здесь лучше других создают иллюзию того, что виртуальные объекты существуют в действительности. Основатель компании Magic Leap Рони Абовиц — эксцентрик, идеально подходящий для роли создателя подобной сверхспособности. В детские годы, которые он провел в Южной Флориде, Абовиц увлекался научной фантастикой и роботами. Он стремился связать свою карьеру с роботами и получил степень в биоинженерии в Университете Майами. Еще будучи аспирантом, он основал компанию по производству хирургических роботов. До успеха компании единственным его доходом были $30 в неделю за создание карикатур для студенческой газеты. Большинство находят карикатуры Абовица скорее странными, нежели забавными. Он рисовал то, что приходило на ум — наброски инопланетных существ, дополненные крошечными надписями с секретными посланиями для подруг. Они не похожи на творения инженера. А для хорошей виртуальности, между прочим, необходимы как фантазия, так и физика.


Абовиц — человек крупного телосложения, он носит очки и много улыбается. Он уверен в себе, отзывчив и легок в общении. Но он лучится. Он полон идей. Переполнен ими. Одна идея порождает две новые. Ему сложно сдерживать их натиск, усмирять их быстрый поток. Как и в случае с его карикатурами, разговор может привести куда угодно. Большинство его идей объединяют физику и биологию. В своем профиле в Twitter Абовиц довольно точно описывает себя как «друга людей, животных и роботов». И на словах, и на деле он проявляет редкую щепетильность как к закономерностям в работе машин, так и к основам биологии. Если вы создаете роботизированные руки, которые помогут врачам резать живых людей, они должны подчиняться законам физики, биологии и разуму человека. Абовиц талантлив во всех этих сферах, и его роботы хорошо продавались. В 2008 году его компания Mako вышла на открытый рынок, а в 2013 она была продана за $1,65 млрд.

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

UX-команда компании Magic Leap, работающая над разработкой способов взаимодействия пользователя со вселенной смешанной реальности и вариантов погружения. Фото: Питер Янг

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Компания Magic Leap использует двух роботов — Клика и Клака — для тестирования и калибровки прототипов своего оборудования. Фото: Питер Янг

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Комната, где сотрудники Magic Leap часто проводят собрания, которые некоторые посещают дистанционно. Фото: Питер Янг

Magic Leap — самый загадочный стартап и будущее VR. Наука, Виртуальный мир, Newочем, Длиннопост, Технологии, Текст

Миккель Грин, инженер по тестированию и метрологии из компании Magic Leap. Фото: Питер Янг

Этот успех привел к появлению новой идеи. Можно ли создать такой виртуальный коленный сустав, который поможет заменить реальный? Можно ли дополнить операцию на колено наложением виртуального сустава? Абовиц задумался над технологией, способной объединить виртуальные миры и сложную операцию в реальной действительности.


Одновременно с этим он приступил к созданию комикса.


Абовиц, глубоко неравнодушный к научной фантастике, создал целый мир на другой планете: летающие киты, люди, похожие на стрекоз, девушка, питомец которой наполовину обезьяна, наполовину летучая мышь, и атакующая армия роботов. Разбогатев на компании робототехники, он нанял компанию Weta Workshop для детальной реализации этого мира. Weta Workshop — это новозеландская компания, занимающаяся созданием спецэффектов, одним из владельцев которой является кинорежиссер Питер Джексон. Эта компания создала весь реквизит и спецэффекты для фильма «Властелин колец» и помогла придумать культуру существ на’ви в фильме «Аватар». Для Абовица здесь спроектировали его мир Hour Blue и внесли туда такие детали, как летающие киты и летучие мыши-обезьяны. Из комикса этот мир быстро превратился в прототип виртуальной реальности. Разве 3D с эффектом погружения — это не лучший способ побывать в инопланетном мире? Абовиц уже привносил смешанную реальность в медицину; это стало развитием его идей.


Для разработки этого погружающего мира Абовиц основал компанию Magic Leap. Логотипом стало его животное-талисман, кит в прыжке. Необходимо было собрать оборудование для создания смешанной реальности. К 2012 году на Kickstarter уже запустили кампанию Oculus и разрабатывались другие прототипы с похожей, основанной на смартфонах, технологией. Здесь Абовиц отошел от основного направления. Благодарю своему опыту в биомедицине он понял, что VR — это новейшая технология в мире, в которой человек является неотъемлемой частью оборудования. Для нормальной работы в виртуальной и смешанной реальности нужно использовать как биологические схемы, так и кремниевые микросхемы. Эффект присутствия, который ощущается в таком шлеме, создается не экраном, а нейрологией. Приемы вроде перенаправленного движения воздействуют на мозг в той же степени, как и на процессор NVIDIA. Абовиц считает искусственную реальность симбиотической технологией, соединяющей в себе машину и человека.


«Я понял, что, если дать телу и разуму то, чего они требуют, в ответ они дадут гораздо больше»


Искусственная реальность использует особенности нашего восприятия. Она с успехом проникает в человеческий мозг самыми разными способами, чтобы создать так называемую «цепь убедительности». При просмотре фильма мозг видит реальное движение в последовательности совершенно неподвижных изображений. Таким же образом можно взять изображения кита под разнообразными углами и представить их как 3D изображение, которое можно вывести на экран шлема и рассматривать с любой позиции. Даже если мы знаем, что этот предмет не существует — скажем, вместо кита у нас Годзилла — подсознательно мы ощущаем его присутствие как реальное.


Но если произойдет нарушение хотя бы в одной мельчайшей детали, это может испортить иллюзию присутствия на подсознательном уровне. Нечто, настолько элементарное, как беспокойство о том, чтобы не споткнуться о провод, может заронить зерно сомнения в наше бессознательное. Все может выглядеть реальным, но ощущения реальности не будет.

Автор: Кевин Келли, бывший главный редактор Wired.

Иллюстратор: Энди Гилмор.

Оригинал: Wired

Взято: Newочем

Продолжение в следующем посте.

Показать полностью 11
6

Что, если заморить рак голодом?

Невероятно, но современная история исследования рака начинается с морских ежей. В первом десятилетии 20 в. немецкий биолог Теодор Бовери обнаружил, что если оплодотворить яйца морских ежей не одним, а двумя спермиями, то некоторые из клеток в конечном итоге будут иметь нарушения в наборе хромосом и не смогут правильно развиваться. Ещё до возникновения современной генетики, Бовери знал, что раковые клетки, как и измененные клетки морских ежей, содержат неправильные хромосомы; он предположил, что, чем бы ни был вызван рак, это каким-то образом влияет на хромосомы.


В наши дни именно Бовери знаменит как первооткрыватель природы рака, но другой немецкий ученый, Отто Варбург, изучал клетки морских ежей примерно в тоже время, что и Бовери. Его исследование тогда было расценено как крупный прорыв в нашем понимании рака. Однако в последующие десятилетия открытие Варбурга почти полностью пропало из раковых хроник, его вклад считался столь незначительным, что упоминания о нем исчезли и из учебников.


В отличие от Бовери, Варбурга не интересовали хромосомы морских ежей. Вместо этого Варбург сосредоточил внимание на энергии, получаемой клетками — на том, что способствовало их росту. Со временем Варбург переключился с морских ежей на опухолевые клетки крыс. В 1923 году он уже знал, что клетки морских ежей с ростом существенно увеличивают потребление кислорода, поэтому ожидал увидеть тот же эффект у крыс. Вместо этого раковые клетки, подпитывая собственный рост, поглощали глюкозу (сахар в крови) в громадных количествах и усваивали ее, обходясь без кислорода. Это не имело никакого смысла. Реакции, вызванные поглощением кислорода, гораздо более эффективны в планепреобразования питательных веществ в энергию, а раковым клеткам было доступно много кислорода. Однако когда Варбург проводил дополнительные эксперименты, в том числе и на человеческой опухоли, он каждый раз получал один и тот же результат. Раковые клетки жаждали глюкозы.



Это открытие впоследствии было названо эффектом Варбурга, который встречается примерно в 80% случаев рака. Это настолько распространенное явление для раковых опухолей, что при проведении позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), которая является важнейшим инструментом для определения стадии развития и диагностики рака, томограф просто выявляет места, где клетки поглощают глюкозу в излишних количествах. В большинстве случаев, чем больше глюкозы потребляют клетки, тем хуже состояние пациента.


В годы, последовавшие за этим важным открытием, Варбург убедился, что эффект, названный его именем, возникает вследствие того, что клетки теряют возможность правильно использовать кислород; и поэтому проявление дефектов клеточного дыхания, по сути, является начальной точкой развития рака. Эта теория, которую Варбург так и не смог доказать, хотя и верил в неё до самой смерти в 1970 году, стала предметом бесконечных споров в 50-х. Но в какой-то момент споры неожиданно прекратились, быстрее, чем кто-либо мог предположить. В 1953 году Джеймс Уотсон и Френсис Крик по кусочкам собрали структурную модель молекулы ДНК и обозначили этим эпоху триумфа молекулярной биологии с генно-ориентированным подходом к исследованию рака. В последующие десятилетия ученые рассматривали рак как болезнь, вызванную мутацией генов, которая приводит к активному делению и распространению раковых клеток. Метаболические катализаторы, исследованию которых Варбург посвятил остаток своей карьеры, стали восприниматься, как «хозяйственные ферменты» — необходимые для жизнедеятельности клетки, но не имеющие значения для более глубокого исследования рака.

Что, если заморить рак голодом? Текст, Наука, Рак, Перевод, Newочем, Длиннопост

«Это было словно бегство. Варбурга отбросили, как горячую картошку», — так о движении в сторону молекулярной биологии говорит Томас Сейфрид, биолог из Бостонского колледжа.

Были все основания считать, что Варбург оставил важнейший след в истории исследований рака. (Как сказал мне Доминик Д’Агостино, доцент Медицинского университета колледжа Южной Флориды: «В учебнике, по которому мои студенты изучают биологию рака, нет и упоминания о метаболизме раковых клеток».) Однако в последнее десятилетие, особенно в последние пять лет, произошло нечто неожиданное: те самые хозяйственные ферменты снова стали одной из самых перспективных составляющих в исследовании рака. Сейчас ученые стали задаваться вопросом: может ли метаболизм стать долгожданной ахиллесовой пятой рака? Попросту слабым местом болезни, проявляющейся во множестве различных форм.


Как правило, в каждом отдельном случае наблюдается множество раковых мутаций. Однако существует определенный набор способов, с помощью которых организм может поддерживать рост клеток. Раковые клетки прибегают к тем из них, которые не используются здоровыми клетками. Ученые, стоящие в авангарде возрождения идей Варбурга, возлагают свои надежды на то, что можно замедлить — или даже остановить — рост опухоли, если прервать одну или большинство химических реакций, которые используют клетки для активного размножения и при этом заставить клетки голодать от недостатка питательных веществ, в которых те отчаянно нуждаются.


Даже Джеймс Уотсон, один из отцов молекулярной биологии, убежден, что ориентированность на метаболизм ― это более перспективный подход для современных исследований рака, нежели генно-ориентированные методы. В его кабинете в лаборатории в Колд-Спринг-Харбор на Лонг Айленде 88-летний Уотсон, сидя под одним из первых набросков структуры ДНК, сказал мне, что выявление генов, вызывающих рак, «в высшей степени бесполезно», а убежденность в том, что расшифровка последовательности молекулы ДНК продлит вам жизнь ― это «губительная иллюзия». Уотсон заявил, что если бы он занялся исследованием рака в наши дни, то посвятил бы себя биохимии, а не молекулярной биологии.


«Я никогда не задумывался о подобном, но два месяца назад я узнал о цикле Кребса, — говорит он, имея ввиду химические реакции, с помощью которых клетка получает питательные вещества ― эти реакции знакомы большинству студентов-биологов. — Сейчас я понимаю, что должен об этом задуматься».


Родившись в 1883 году в знаменитой семье Варбургов, Отто Варбург воспитывался как будущий вундеркинд от науки. Еще задолго до смерти Варбург был признан одним из величайших биохимиков 20 века, человеком, чьи открытия стали ключевыми не только в области исследования рака, но также в сфере понимания природы фотосинтеза и дыхания клеток. В 1931 году он стал лауреатом Нобелевской премии за свою работу о дыхании и еще дважды на нее выдвигался — оба раза за разные открытия. Согласно отчетам, он должен был снова удостоиться ее в 1944 году, но нацисты запрещали немецким гражданам принимать Премию.


Тот факт, что во время Второй мировой войны Варбург имел возможность жить в Германии и заниматься своими исследованиями несмотря на еврейские корни и, по всей вероятности, гомосекcуальность, говорит о том, что в первой половине 20 века Германия была сильно озабочена проблемой рака. В то время рак был распространен в Германии шире, чем в любой другой стране. По словам Роберта Проктора, историка из Стэнфорда, рост числа раковых больных в Германии 20-х годов явился «большим позором». Предполагается, что некоторые члены нацистского правительства, включая Гитлера, испытывали особый страх перед этой болезнью; Гитлер и Геббельс находили время обсудить новые достижения в исследовании рака за несколько часов до вторжения в Советский Союз. Достоверно неизвестно, был ли Гитлер лично осведомлен об исследованиях Варбурга, однако один из бывших коллег Варбурга упоминал несколько источников, согласно которым люди из «окружения Гитлера» были убеждены, что «Варбург — единственный ученый, который однажды будет способен создать лекарство от рака».


Несмотря на то, что многие ученые еврейского происхождения в 30-х годах покинули Германию, Варбург предпочел остаться. По словам его биографа, лауреата Нобелевской премии биохимика Ханса Кребса, с которым они работали в одной лаборатории, «наука была главным переживанием» взрослой жизни Варбурга, «подавляя все прочие чувства». Кребс рассказывает, что Варбург потратил годы на создание команды специально обученных специалистов, умеющих проводить эксперименты, и опасался, что выполнение его миссии по борьбе с раком будет значительно затруднено, если ему придется начинать всё сначала. Однако по окончании войны он уволил всю команду, подозревая своих людей в том, что они докладывали в Гестапо о его критическом отношении к Третьему рейху. Судя по всему, отчаянное решение Варбурга остаться в нацистской Германии было вызвано его необыкновенным самолюбием. (Когда он узнал о присуждении ему Нобелевской премии, то прокомментировал это так: «Давно пора».)


«Скромность не относилась к числу добродетелей Отто Варбурга», — говорит Джодж Клейн, 90-летний исследователь рака из Каролинского института Швеции. Однажды, когда Клейн был еще молодым человеком, его попросили отослать образцы раковых клеток в лабораторию Варбурга. Годами позже начальник Клейна обратился к Варбургу с рекомендацией в пользу Клейна. «Джордж Клейн сделал очень важный вклад, — ответил Варбург, — он прислал мне образцы клеток, с помощью которых мне наконец удалось победить рак». Клейн также вспоминает лекцию Варбурга в Стокгольме в 1950 году, которую тот давал на 50-летнюю годовщину учреждения Нобелевской премии. Нарисовав на доске четыре диаграммы, описывающих эффект Варбурга, он объявил аудитории, будто это все, что необходимо знать о биохимии рака.


Варбург был настолько упорным, что отказался использовать слово «митохондрия» даже после того, как оно было принято в качестве названия для крохотных структур, вырабатывающих энергию, питающую клетки. Вместо этого Варбург настаивал на том, чтобы называть их «гранами» — этот термин он придумал, когда идентифицировал такие структуры как место, где происходит клеточное дыхание. Мало что могло бы расстроить его больше, чем мысль о том, что нацистские отморозки выгонят его из прекрасного Берлинского института, спроектированного в стиле загородного поместья и построенного специального для него. После войны с Варбургом связались русские и предложили создать новый институт в Москве. Кляйн вспоминает, что Варбург с гордостью рассказывал им, что ни Гитлеру, ни Сталину не удалось тронуть его. Как Варбург объяснил своей сестре, «Ich war vor Hitler da» — «Я был здесь до Гитлера».


«Представьте два двигателя, один из которых приводится в действие полным, а другой — неполным сгоранием угля», — писал Варбург в 1956 году в ответ на критику в адрес своей гипотезы, что рак представляет собой проблему, связанную с энергией. «Человек, который ничего не знает о двигателях, их строении и назначении, может понять, в чем разница. Он может, к примеру, понюхать его».


«Полное сгорание угля» в аналогии Варбурга представляет собой дыхание. «Неполное сгорание», обращающее питательные вещества в энергию без участия кислорода известно как ферментация. Ферментация приходит на подмогу, когда кислород не может достичь клеток достаточно быстро, чтобы удовлетворить потребность. (Наши мускулы используют ферментацию, когда мы испытываем интенсивные физические нагрузки.) Варбург подумал, что из-за дефектов пораженные раком клетки теряют способность использовать респирацию, однако теперь ученые согласны, что это предположение ошибочно. Растущую опухоль можно представить как строительную площадку, и, как сейчас объясняют ученые, эффект Варбурга «открывает ворота» для все увеличивающегося количества грузовиков со строительными материалами (в форме молекул глюкозы), чтобы создавать «дочерние» клетки.


Даже если эта теория может объяснить причины эффекта Варбурга, она все еще оставляет нерешенным вопрос о том, что именно толкает клетку на путь к эффекту Варбурга и раку. Ученые из ряда лучших онкологических больниц страны возглавили кампанию по возобновлению изучения эффекта Варбурга, надеясь найти ответ. Эти исследователи, в большинстве своем молекулярные биологи по образованию, обратились к проблемам метаболизма и эффекту Варбурга, потому что их собственные исследования привели каждого из них к одному и тому же выводу: ряд генов, вызывающих рак, долгое время известные за их роль в клеточном делении, также регулируют процесс потребления клеткой питательных веществ.


Крэйг Томпсон, президент и исполнительный директор Ракового центра имени Слоуна Кеттеринга, является одним из самых ярых сторонников такого обновленного фокуса на метаболизме. Согласно приводимой Томпсоном аналогии, эффект Варбурга можно воспринимать как социальный провал: расторжение договора одноклеточных организмов об обмене питательными веществами, подписанного, когда они объединили силы и стали многоклеточными организмами. Его исследование показало, что для питания клеткам необходимо получать сигналы от других клеток, точно так же, как при делении. Томпсон выдвинул предположение, что если ему удастся определить, какие мутации влияют на чрезмерное употребление клеткой глюкозы, это позволит в значительной степени объяснить, как в клетке начинает развиваться эффект Варбурга и рак в целом. Но поиски таких мутаций не привели Томпсона к абсолютно новому открытию. Вместо этого, они привели его к АКТ (внутриклеточный фермент, один из трех членов семейства протеинкиназ В — прим. Newочём), гену, уже известному молекулярным биологам своей ролью в стимуляции деления клеток. Сейчас Томпсон считает, что АКТ играет еще более фундаментальную роль в метаболизме.


Белок, синтезируемый геном АКТ является частью цепи сигнальных белков, и встречаемость его мутировавшей формы в раковых клетках в некоторых случаях достигает 80%. По словам Томпсона, с того момента как активность этих белков подавляется, клетка больше не реагирует на сигналы о питании, поступающие от других клеток; вместо этого она «объедается» глюкозой. Томпсон выяснил, что может вызвать «полный эффект Варбурга» всего лишь путем помещения активированного белка АКТ в здоровую клетку. Когда это происходит, клетка начинает делать то, что сделал бы любой одноклеточный организм в присутствии еды: она начинает поглощать как можно больше и старается создать как можно больше своих копий. Когда Томпсон рассказывает о своем исследовании школьникам старших классов, он показывает им слайд с плесенью, которая расползается по куску хлеба. Заголовок слайда — «Твой первый эксперимент по изучению рака» — напоминает о наблюдении Варбурга, которое показало, что клетки будут осуществлять ферментацию почти с такой же скоростью, как беспрестанно растущие дрожжевые грибы.

В то время как Томпсон придал новый смысл роли АКТ, Чи Ван Данг, директор Ракового центра им. Абрамсона в Университете Пенсильвании, помог миру онкологии по-настоящему оценить то, как один в значительной степени изученный ген может весьма существенно повлиять на метаболизм опухоли. В 1997 году Данг стал одним из первых ученых, объединивших научные сферы молекулярной биологии и клеточного метаболизма, когда продемонстрировал, что МУС (ген, который кодирует белок, связывающийся с ДНК и являющийся фактором транскрипции — прим. Newочём ) — так называемый регуляторный ген, известный своей ролью в пролиферации клеток — напрямую нацелен на фермент, который может запустить эффект Варбурга. Данг вспоминает, как другие исследователи скептически относились к его заинтересованности вспомогательными ферментами, но он не сдавался, потому что понял важность следующего факта: раковые клетки не могут перестать есть.


В отличие от здоровых клеток, у растущих раковых клеток отсутствуют внутренние цепи обратной связи, которые созданы для запасания ресурсов в случаях, когда еда отсутствует. Как выразился Данг, они «подсели на питательные вещества»; когда они не могут поглотить достаточно, то начинают умирать. Такая зависимость от питательных веществ объясняет, почему перемены в обмене веществ встречаются так часто и имеют обыкновение появляться впервые тогда, когда клетка начинает становиться раковой: дело не в том, что другие нарушения не могут появиться раньше, а в том, что, если это происходит, у зарождающихся опухолей нет доступа к питательным веществам, необходимым для их роста. Данг приводит аналогию с командой рабочих, пытающихся построить здание: «Если вы пытаетесь собрать стену из кирпичей, но у вас не хватает цемента, она неизбежно обвалится».

Что, если заморить рак голодом? Текст, Наука, Рак, Перевод, Newочем, Длиннопост

Семинар Варбурга: Институт клеточной физиологии им. Кайзера Вильгельма (на данный момент является частью Общества Макса Планка) в Берлине, 1931 г. Источник: архив Общества Макса Планка в Берлине

Терапевтические методы, основанные на изучении метаболизма, имели впечатляющие успехи. Компания Agios Pharmaceuticals, среди основателей которой и сам Томпсон, в настоящий момент тестирует препарат, применяемый в случаях острого миелоидного лейкоза, когда другие методы лечения были неэффективны. Препарат ингибирует мутировавшие элементы метаболического фермента IDH 2 (изоцитрат дегидрогеназы — прим. Newочём). Клинические испытания показали, что почти у 40% пациентов с данным видом мутации наблюдается по меньшей мере частичная ремиссия.


Ученые, работающие в лаборатории под руководством Питера Педерсена, профессора биохимии в Университете Джона Хопкинса, выяснили, что соединение, известное как 3-бромпируват, может блокировать энергообразование в раковых клетках и, по крайней мере в крысах и кроликах, полностью нейтрализовать рак печени на поздней стадии. (Испытания препарата еще не начались.) Одновременно с этим в Пенсильванском университете Данг с коллегами пытаются заблокировать множественные пути обмена. У мышей двухаспектный подход позволил уменьшить некоторые опухоли без изнуряющих побочных эффектов. Данг больше надеется не на поиск полного исцеления, а скорее на появление возможности удерживать рак в рамках «спокойного вялотекущего состояния», вроде того, как в наши дни поступают с гипертонией.


Варбург тоже принимал во внимание тот факт, что зависимость опухоли от постоянного потока питательных веществ в конце концов может оказаться ее фатальной слабостью. Спустя долгое время после открытия эффекта Варбурга, он продолжил изучать энзимы, вовлеченные в процесс ферментации, и исследовать возможность ее блокировки в раковых клетках. Тогда перед Варбургом, как и перед современными исследователями метаболизма, стояла одна и та же проблема: рак — невероятно стойкий противник. Выяснилось, что блокирование одного пути обмена веществ в некоторых случаях замедляет или даже останавливает рост опухоли, но она, как правило, находит другие пути. Данг объясняет возможность использования раком других первичных источников энергии: «Мы блокируем глюкозу, они используют глутамин. Мы блокируем и то, и другое, а они могут переключиться на жирные кислоты. Мы еще не знаем всего».


Принимая во внимание случай игнорирования Варбурга, вполне объяснимо, что возможно самый перспективный метаболический препарат для лечения рака на протяжении десятилетий находился у всех на виду. Этот препарат, метформин, уже широко применяется для понижения уровня глюкозы в крови у диабетиков (в 2014 году в США было выписано 76,9 млн рецептов). В последующие годы, скорее всего, метформин будут использовать для лечения рака или, по крайней мере, для профилактики развития некоторых его разновидностей. Ввиду того, что метформин способен влиять на ряд путей обмена веществ, точный механизм достижения им противораковых эффектов остается предметом споров. Однако результаты множества эпидемиологических исследований поразительны. У диабетиков, принимающих метформин, рак развивается со значительно меньшей вероятностью, чем у больных сахарным диабетом, не принимающих данный препарат; даже в случае развития онкологического заболевания вероятность летального исхода у первой группы по-прежнему значительно меньше.


К концу своей жизни Варбург становился все более и более одержим своей диетой. Он верил в то, что появление рака можно предотвратить, и считал, что добавление химикатов в пищу и сельскохозяйственные продукты может провоцировать рост опухолей, так как это вредит процессу дыхания. Он не ел хлебобулочные изделия, если они не были приготовлены у него дома. Он пил молоко, взятое у коров определенной породы, и использовал центрифугу в своей лаборатории для производства собственных сливок и масла.


Маловероятно, что личная диета Варбурга станет путем предотвращения рака. Но восстановление организма «по Варбургу» позволило исследователям разработать гипотезу о том, что питание, связанное с ожирением и эпидемией сахарного диабета (в частности — питание с высоким потреблением сахара, приводящее к постоянно повышенному уровню инсулина) в числе прочего может вызвать в клетках эффект Варбурга и в дальнейшем — рак.


Истоки инсулиновой гипотезы можно проследить от исследования Льюиса Кэнтли, директора Ракового Центра им. Мейера в Корнелльском Медицинском Колледже им. С.Уайля. В 1980-х гг Кэнтли установил, что инсулин, вырабатываемый поджелудочной железой и регулирующий потребление глюкозы клетками, также влияет на процессы внутри нее. Теперь Кэнтли называет инсулин и родственный ему гормон, инсулиноподобный фактор роста-1 (ИФР-1), «первоклассными» активаторами метаболических белков, связанных с раком. Он начинает видеть доказательства того, что в некоторых случаях, по его словам, « инсулин, в действительности, сам по себе запускает рост опухоли». Говоря словами Кэнтли, эффект Варбурга можно представить так: инсулин или ИФР-1 подают сигнал, что пути метаболизма «больше не работают — клетки ведут себя так, словно инсулин подает сигнал к постоянному поглощению глюкозы и росту». Кэнтли, который сам избегает потреблять сахар, когда это возможно, в настоящее время изучает влияние пищевого рациона у мышей с мутациями, которые часто встречаются в колоректальном и других видах рака. Он говорит, что влияние питания с высоким содержанием сахара на экспериментальные модели рака груди, колоректального и других видов рака у животных «весьма внушительны» и «довольно жуткие».


Высокий уровень инсулина прочно связан с ожирением; ожидается, что оно в скором времени обгонит курение и станет лидирующим этиологическим фактором предотвратимых онкологических заболеваний. У разновидностей рака, связанных с ожирением и/или диабетом, присутствует большее количество рецепторов инсулина и ИФР-1, а у людей с дефектными рецепторами ИФР-1 фактически наблюдается иммунитет к раковым заболеваниям. Ретроспективные исследования, анализирующие истории болезни онкобольных, указывают на то, что многие больные с раком груди, поджелудочной железы или колоректальным раком имели повышенный уровень инсулина до постановки диагноза. Возможно, не так уж это и удивительно, что, когда исследователи хотят вырастить клетки рака груди в лаборатории, они добавляют инсулин в тканевую культуру. Когда они извлекают инсулин, раковые клетки погибают.


Что касается связи между инсулином, ожирением и раком, Уотсон комментирует это так: «Я не сомневаюсь, что инсулин является канцерогеном. На данный момент это убедительная гипотеза». Уотсон принимает метформин в качестве профилактики раковых заболеваний; среди многих своих эффектов, препарат понижает уровень инсулина. Однако не каждый исследователь в области онкологии убежден, что инсулин и ИФР-1 играют какую-то роль в развитии рака. Роберт Вайнберг, исследователь в Институте Уайтхеда в MIT , который в 1980-х годах открыл вызывающие рак гены, достаточно флегматично относится к идее становления ракового метаболизма. По его мнению, нет достаточного количества данных, доказывающих, что присутствие инсулина и ИФР-1 у людей с ожирением — достаточный фактор для запуска эффекта Варбурга. «Это гипотеза. Я не знаю, верна ли она или нет», — заключает Вайнберг.


В то время, когда жил Варбург, влияние инсулина на пути обмена веществ были поняты еще меньше. Но принимая во внимание его эго, весьма маловероятно, что он всерьез рассматривал возможность того, что какие-то другие факторы, помимо дыхания, могли вызывать рак. Он умер, уверенный в своей правоте относительно этого заболевания. У Варбурга над письменным столом висела табличка с высказыванием Макса Планка: «Новая научная истина торжествует не потому, что ее противники признают свою неправоту, а скорее потому, что рано или поздно все оппоненты умирают».

Автор: Сэм Эппл, автор мемуаров «Американский родитель», преподает журналистику в университете Пенсильвании.

Оригинал: The New York Times Magazine

Взято: Newочем

Показать полностью 2
10

Почему старение не неизбежно.

Люди стареют постепенно, но некоторые животные быстро проходят свой период старения в конце жизни, в то время как другие не стареют вообще, а некоторые даже могут обратить этот процесс вспять. Разнообразие образцов старения в природе должно служить предупреждающим знаком для всякого, кто склонен к обобщению, — особенно к обобщению того, что старение неизбежно.


Бактерии размножаются симметрично, простым делением надвое. Что может считаться «старением» у бактерий, если после размножения нет различий между родителем и ребенком? Простейшие одноклеточные организмы, например амеба, тоже размножаются симметрично, но, что удивительно, они все равно придумали способ стареть. И даже среди макроскопических форм жизни, жизненные циклы организмов необычайно разнятся, подстраиваясь под местную экологию и частоту размножения. Едва ли это может быть результатом вселенского неотвратимого процесса; в действительности такая корректировка под условия — признак адаптации.

Почему старение не неизбежно. Наука, Жизнь, Старение, Длиннопост

ВНЕЗАПНАЯ СМЕРТЬ: Мухи-однодневки, как в этой куче, обычно быстро и внезапно умирают в конце своего репродуктивного цикла. Фото: Фекундап Сток

Продолжительность жизни разнится от маленьких и больших «мафусаилов» (Мафусаил — ветхозаветный персонаж, согласно легенде, проживший 969 лет; его именем часто нарицательно называют долгожителей, — прим. Newочём) до генетических камикадзе, умирающих от весеннего дня. Погруженные в воду стрекозы живут четыре месяца, взрослые мухи-однодневки — полчаса. Мы живем около 70-ти с лишним лет, но меристемы гинкго могут достигать миллионов лет. Этот размах становится еще более впечатляющим, когда мы понимаем, что генетическая основа старения широко распростренена среди разных видов: от дрожжевых клеток до китов. Каким-то образом одинаковый генетический механизм, унаследованный от общих предков во время зарождения жизни на Земле, преобразовался и стал производить жизненные циклы, длинною от часов (дрожжевые клетки), до тысяч лет (деревья секвойи и осинообразный тополь).


Не только длина жизни, но и тип износа за это временя значительно разнится. Старение может происходить в постоянном темпе в течение всей жизни (большинство ящериц и птиц), или может не быть никакого старения десятилетиям, а затем — внезапная смерть (цикады и агавы).


Наш собственный «внутренний наемный убийца» работает незаметно, как злая императрица, отравляющая своего мужа. Но у прочих видов есть внутренние убийцы, которые делают свое дело быстрее, а у других, кажется, вообще нет генетических программ смерти. Такое разнообразие — верный сигнал черты, сформированной естественным отбором, а не непреложного закона энтропии.


Поскольку биомаркеры старения значительно разнятся от одного вида к другому — более того, от одного индивида к другому — тяжело придумать единое, универсальное определение. Мужчина может преждевременно поседеть, а детеныш голого землекопа может быть покрыт морщинами. Однако для страхового статистика, есть четкий ответ на этот вопрос, хотя он может нравится только статистику: старение — это увеличение уровня смертности. Другими словами, становясь старше, животное сталкивается с все более высоким риском смерти.


Например, у двадцатилетнего молодого человека 99.9% вероятность дожить до своего двадцать первого дня рождения. Иными словами, его шанс смерти: 1 из 1000 в год. Если бы так и продолжалось, то у сорокалетнего тоже был бы 1 из 1000 в год шанс умереть до своего сорок первого дня рождения. Это мы бы назвали «отсутствием старения». На самом деле, у сорокалетнего шанс умереть до своего сорок первого дня рождения — 2 из 1000. Эта удваивающаяся за двадцать лет смертность — доказательство постепенного старения.


Дальше — хуже. Риск шестидесятилетнего 10 из 1000, а для восьмидесятилетнего — 60 из 1000.

Почему старение не неизбежно. Наука, Жизнь, Старение, Длиннопост

ЖИЗНЬ И СМЕРТЬ: Данная таблица показывает шансы человека умереть в определенном возрасте. Когда человек взрослеет, его шансы умереть резко возрастают. Данные взяты из актуарных таблиц Социального обеспечения за 2010 год



Вероятность умереть не просто возрастает, а возрастает все быстрее. Увеличение износа или шанса умереть с каждым следующим годом, происходящее по достижению зрелого, возраста называется «ускоряющимся старением». Но у прочих видов другие порядки. Вероятность смерти может увеличиться, а затем выровняться — это называется «замедляющееся старение» или даже «плато смертности». Если мы будем придерживаться этого определения старения, то мы должны сказать, что если вероятность смерти не увеличивается, вид вообще не стареет. Это последовательно, хотя и странно, что если вероятность смерти снижается от года к году, то вид стареет в обратную сторону — это называется «отрицательным старением».


Существует другая объективная мера старения — снижение фертильности. Если смертность — это вероятность смерти, то фертильность — это вероятность размножения. Мужчины утрачивают фертильность постепенно в течение взрослой жизни. У женщин снижение фертильности происходит более быстро, и она падает до нуля во время менопаузы. Но у разных видов разные последовательности и разные расписания. У некоторых видов фертильность возрастает во время большей части жизни, у других образует «отрицательное старение».


Например, черепаха Бландинга, вид коробчатой черепахи, распространенной на Среднем Западе Америки, взрослеет медленно в течение десятилетий, и она не растет, но ее фертильность продолжает увеличиваться. По-видимому, ее риск умереть также снижается с возрастом. С эволюционной точки зрения потеря фертильности — первична. С точки зрения естественного отбора, если вы не можете размножаться, то и жить вам незачем.


Нам кажется естественным разделить виды на живущих долгое и короткое время, смешать в кучу насекомых, живущих день, и отделить их от деревьев и китов, живущих сотни лет. Но большая часть этого различия может быть из-за размера. Все, от роста до размножения и старения, происходит медленнее в громадине с медленным метаболизмом и тоннами тканей, которые надо питать. Поэтому пчела, живущая двадцать лет, производит на нас большее впечатление, чем живущий двадцать лет лось.


Но предположим, что мы вообще уберем длину жизни из обсуждения и сравним разные виды на основе формы, а не продолжительности историй их жизни. Независимо от длины их жизни, для сравнения мы представляем их одинаковыми отрезками. Вместо того, чтобы спрашивать, сколько они живут, мы выясним, умирают ли их популяции постепенно, или многие из них умирают в младенчестве, а впоследствии — реже, или же все смерти происходят в конце жизненного цикла. График, опубликованный в Nature в 2014 году, именно это и показывает; и по этой схеме можно судить о широте изобретательности природы. Присутствуют все вообразимые комбинации: с быстрым старением, без старения, с обратным старением, соединенные с недельным, годовым, вековым временем жизни. Странные пары совершенно неожиданно оказались на схеме соседями. Например, в верхнем ряду схемы с низкой смертностью, резко поднимающейся к концу жизни, люди рядом с лабораторными червями и тропическими рыбами (гуппи)! На самом деле, по особенностям старения мы, люди, ближе к лабораторным червям, чем к шимпанзе.

Почему старение не неизбежно. Наука, Жизнь, Старение, Длиннопост

На графиках вверху представлены различные способы того, как животные и растения стареют в природе. Светлая нисходящая линия на каждом графике — это кривая выживания, а жирная кривая под ней — фертильности. Нисходящий уклон линии выживания означает, что все меньше и меньше индивидов остается в живых с течением времени. Эти графики построены таким образом, что прямая диагональная линия нейтральна, она означает отсутствие старения. Линии, выпуклые над диагональю, представляют нормальное старение, а вогнутые под ней — обратное старение или «негативное старение». Например, линия людей долгое время остается плоской, а потом резко спускается. Это означает, что многие люди проживают весь жизненный цикл, и их смерти кластеризуются в возрасте 80 и 90 (статистические данные были зафиксированы для современной Японии).


Но для животных и растений в двух нижних рядах показатели смерти являются устойчивыми. Кривые черепах и дубов выравниваются. Это означает, что они реже умирают в старости, чем в молодости, что является обратным старением.


Жирная линия, представляющая фертильность, проста. Фертильность может увеличиваться при росте животного или растения в размере, или может снижаться с репродуктивным старением, например, с менопаузой. Заметьте, что все животные в верхнем ряду утрачивают фертильность задолго до смерти. Это создает эволюционную загадку1.


На этой диаграмме кривая выживания — прямая диагональ, совпадающая с отсутствием старения, например как у гидры или рака-отшельника. (Гидра похожа на пресноводную медузу длиной в полсантиметра, обитает в прудах.) Все животные в верхнем ряду демонстрирует «настоящее старение» — для них вероятность смерти увеличивается со взрослением. На следующих двух рядах расположены растения и животные, которые не стареют или стареют наоборот. В последнем случае, чем они старше, тем меньше риск смерти. Это характерно для большинства деревьев, и черепахи следуют этому же образцу, так же как моллюски и акулы (не представлены).


Нижняя жирная кривая — это фертильность. Животные в верхнем ряду перестают размножаться задолго до вероятной смерти. Это создает эволюционную загадку для ортодоксальных неодарвинистов: если единственная цель естественного отбора — максимизировать размножение, то почему тогда эволюция позволяет репродукции упасть до нуля, хотя многие после этого остаются в живых? Возрастающая кривая фертильности указывает на то, что размножение с возрастом увеличивается, что является другим видом отрицательного старения. Если задуматься о том, что дерево с каждым годом вырастает всё больше, неудивительно, что с возрастом оно производит больше семян. Испанский горный цветок, представленный в третьем ряду, — это Borderea pyrenaica, растущее на скалистых обрывах Пиренейских гор. Если его не тревожить, оно может жить до 300 и более лет без признаков старения: но заметьте, что фертильность не начинает развиваться до 20 лет.


Посыл этой диаграммы в том, что природа может делать со старением (или не-старением) все, что ей заблагорассудиться. Возможен любой масштаб, любая форма, и каждый вид изящно приспособлен к своим экологическим условиям. Без ограничений.



Это не конец статьи, есть так же продолжение но не решился выкласть ибо информации за один раз предостаточно.

Оригинал: Nautilus

Взято а так же продолжение: Newочем

Показать полностью 2
-6

Железо.Помощь в выборе!Знатоки отзовитесь!

Хочу собрать себе комп в пределах 30-35к. Думаю взять сборку Материнская плата MSI B85-G43 LGA 1150, ATX, Ret
Процессор INTEL Core i5 4570, LGA 1150, OEM
GIGABYTE GeForce GTX 770, GV-N770OC-4GD, 4Гб, GDDR5, OC, Ret
Планку 8гб 1600
Блок питания AEROCOOL Strike-X 600, 600Вт, 140мм, красный, retail.
И собственно вопросы:
1)Есть смысл брать с 4гб видеопамяти?Или хватит и 2гб?
2)Что бы вы взяли - r9-280x или 770?И почему?
3)Core i5 4570 или i5 3570 или i5 2550K?
4)Лучше взять две планки по 4 гб и врубить их в двухканальном?
-3

Графический ключ.

Ох уж этот графический ключ на телефонах... 2 недели не мог угадать комбинацию на телефоне у брата. В один день додумался посмотреть разводы на экране у телефона. О чудо, один из разводов указал мне истинный путь к крутым играм.

Мы ищем frontend-разработчика

Мы ищем frontend-разработчика

Привет!)


Мы открываем новую вакансию на позицию frontend-разработчика!

Как и в прошлые разы для backend-разработчиков (раз, два), мы предлагаем небольшую игру, где вам необходимо при помощи знаний JS, CSS и HTML пройти ряд испытаний!


Зачем всё это?

Каждый день на Пикабу заходит 2,5 млн человек, появляется около 2500 постов и 95 000 комментариев. Наша цель – делать самое уютное и удобное сообщество. Мы хотим регулярно радовать пользователей новыми функциями, не задерживать обещанные обновления и вовремя отлавливать баги.


Что надо делать?

Например, реализовывать новые фичи (как эти) и улучшать инструменты для работы внутри Пикабу. Не бояться рутины и командной работы (по чатам!).


Вам необходимо знать современные JS, CSS и HTML, уметь писать быстрый и безопасный код ;) Хотя бы немножко знать о Less, Sass, webpack, gulp, npm, Web APIs, jsDoc, git и др.


Какие у вас условия?

Рыночное вознаграждение по результатам тестового и собеседования, официальное оформление, полный рабочий день, но гибкий график. Если вас не пугает удаленная работа и ваш часовой пояс отличается от московского не больше, чем на 3 часа, тогда вы тоже можете присоединиться к нам!


Ну как, интересно? Тогда пробуйте ваши силы по ссылке :)

Если вы успешно пройдете испытание и оставите достаточно информации о себе (ссылку на резюме, примеры кода, описание ваших знаний), и если наша вакансия ещё не будет закрыта, то мы с вами обязательно свяжемся по email.

Удачи вам! ;)

Показать полностью
Отличная работа, все прочитано!