Адам Пиорей - Человек 2.0. Перезагрузка. Реальные истории о невероятных возможностях науки и человеческого организма

В рамках одного из наиболее впечатляющих демонстрационных проектов, которые курировал Шморроу, одна из групп, которые он финансировал, разработала интерфейс для прямой связи мозга с компьютером, позволявший испытуемым одновременно управлять целыми 12 дронами, не совершая при этом почти никаких ошибок. Группа, которую возглавляли специалисты компании Boeing, добилась такого результата, подключив пилотов к «мозговому сканеру», который в реальном времени загружал данные о работе мозга в программу распознавания паттернов. Эту программу заранее откалибровали так, чтобы она могла обнаруживать тот или иной рисунок мозговой активности, ассоциируемый с тем или иным типом перегруженности информацией. Заметив, что определенные участки мозга достигли предельной загрузки, компьютер начинал представлять информацию в ином виде. Так, если машина обнаруживала общую когнитивную («познавательную») перезагрузку, она могла затемнить почти весь экран перед пилотом, резко сократив количество отвлекающих факторов и оставив лишь области, имеющие прямое отношение к заданию, которое в данный момент нужно выполнить наиболее срочно. Если система выявляла снижение уровня зрительного внимания пилота, она могла выдать звуковое оповещение: «Экран меняется, будьте внимательны!». Если переполнялась «вербальная» («словесная») оперативная память, устройство могло перенаправить поступающую информацию в «пространственные» области оперативной памяти, отображая сообщения на экране в виде картинок, а не в виде словесных команд.

Позже Круз и Шморроу пытались применить эти же технологии сканирования мозга для детектирования вспышек узнавания, возникающих на самом краю нашего сознания. Один из проектов, которые они финансировали, придумал инженер из Колумбийского университета по имени Пол Саджда, занимавшийся изучением зрительной системы головного мозга. В середине 90-х Саджда посетил Национальный центр расшифровки фотоснимков (National Photographic Interpretation Center, NPIC) аналитическое учреждение, созданное ЦРУ в Вашингтоне еще в 50-е годы. Ученый заметил, что всего по нескольким пикселям на экране работавшие в Центре мужчины и женщины могут опознать спутниковую антенну или хорошо закамуфлированный бункер — посреди оживленного мегаполиса или безлюдной пустыни. Казалось, им для этого и всматриваться особенно не надо. Это явно был еще один пример клейновского сопоставления паттернов.

Однако Саджда с удивлением узнал, что этим блистательным аналитикам не удается справиться с огромным объемом поступающей информации: им просто приходится смотреть на слишком большое количество картинок. Даже если бы эти эксперты сутками напролет сидели за экранами и постоянно сохраняли работоспособность, у них не было бы никаких шансов. Они захлебывались в потоке данных.

Саджда знал о результатах проведенных Поттер экспериментов со зрительной системой человека. Он задумался: нельзя ли как-то использовать эти находки, применив современные технологии?

«У человека великолепно развита система общего распознавания объектов, — рассуждал он. — А у компьютеров отлично получается методично просеивать колоссальные массивы данных». Может быть, удастся «обвенчать» эти две системы? Основная часть средств, которые Шморроу отпустил на проект по развитию «расширенного познания», пошла на разработку неинвазивных [т. е. не вторгающихся в организм и не повреждающих его] портативных мозговых сканеров, в основе действия которых лежали такие технологии, как электроэнцефалография (ЭЭГ) и функциональная спектроскопия в ближнем инфракрасном диапазоне. Такие сканеры позволяли в реальном времени собирать данные о работе мозга и в потоковом режиме вводить их в компьютер. По мнению большинства специалистов, именно технологические достижения в этих областях, финансировавшиеся в рамках программы «AugCog», стали одним из главных результатов работы всей программы.

Правда, в то время эти технологии пока не могли справиться с задачей по высокоточному наведению именно на участки мозга, ассоциируемые с типами опыта, которые позже заинтересуют Кона. Тем не менее Саджда задался вопросом: нельзя ли найти способ выявить «нейронный автограф», связываемый с узнаванием чего-то знакомого в тот мимолетный момент, когда изображение появляется на ментальной «доске для записей» нашей оперативной памяти — и потом стирается с нее?

Саджда имел в виду один конкретный вид нейронного автографа: он читал о нем в научной литературе. В 60-е годы исследователи, экспериментировавшие с ЭЭГ, показали, что они могут надежно и достоверно детектировать определенный рисунок нейронной активности примерно через 300 мс после того, как испытуемый увидит фотографию или иной визуальный стимул, который ему удалось узнать или который аномален по сравнению с изображениями, увиденными им прежде. Эти ученые назвали такой нейронный автограф «откликом П-300». В ту пору понадобились многочисленные испытания и долгие часы кропотливого послеэкспериментального анализа для того, чтобы обнаружить даже столь смутные следы необходимой информации. Но если достаточно долго просеивать эти данные и очистить их от ненужного «шума», становится ясно: здесь постоянно прослеживается какой-то определенный рисунок меняющейся нейронной активности, который можно увидеть лишь в тех случаях, когда испытуемый заметил некий объект, на поиск коего был заранее настроен его мозг. Ученые-первопроходцы, обнаружившие этот «автограф», еще не обладали технологией, которая позволила бы им выяснить, что именно происходит при этом в мозгу. Но это не имело значения.

Благодаря финансированию, полученному от DARPА через программу Круз, неутомимый Саджда изобрел «зрительный компьютер, подключенный к коре головного мозга» (cortically coupled computer vision, C3Vision). Саджда надевал на испытуемых своего рода шапочку для душа, к которой были подключены шесть десятков проводов. Затем он усаживал их перед экраном, на котором начинали очень быстро мелькать картинки — со скоростью 10 изображений в секунду. При такой стремительности смены картинок никому не могло хватить времени на то, чтобы по-настоящему изучить или обдумать их. Но, как обнаружил Саджда, этого оказалось достаточно для возбуждения «отклика П-300». Если испытуемый видел картинку, которую его заранее просили обнаружить (скажем, спутниковую антенну среди плотной городской застройки, сфотографированной сверху), то даже если она находилась на самом краю сознательного восприятия и даже если она проносилась мимо него, как размытое пятнышко, система детектировала «отклик П-300» в реальном времени. Затем Саджда прогонял этот снимок через компьютерную программу, которая выявляла его визуальные характеристики (расположение определенных линий, контрастность в определенной области и т. п.). После этого программа перебирала тысячи других изображений, выбирала из них те, которые обладают некоторым визуальным сходством с первым снимком, и сортировала картинки так, чтобы именно эти изображения аналитик увидел в начале следующего этапа работы. Устройство, созданное Садждой, могло проделывать всё это за какие-то секунды, резко повышая вероятность того, что аналитик увидит фотографии, представляющие для него интерес, в течение ограниченного времени, проводимого им за экраном.