Част първа: Човешкият колос
Част втора: Мозъкът
Част трета: Полет над гнездото на невроните
Част четвърта: неврокомпютърни интерфейси
Част пета: Проблемът с Neuaralink
Част шеста: Възраст на магьосниците 1
Част шеста: Възраст на магьосниците 2
Част седма: Големият синтез
Промоционално видео:
Тъй като вече писах за две от компаниите на Елон Мъск - Tesla и SpaceX - мисля, че разбирам неговата формула. Изглежда така:
И първата му мисъл за нова компания започва отдясно и преминава вляво.
Той решава, че някои конкретни промени в света ще увеличат вероятността човечеството да има по-добро бъдеще. Той знае, че мащабната промяна в света се случва най-бързо, когато целият свят - Човешкият колос - работи върху него. И той знае, че Човешкият колос ще се стреми да постигне цел, ако и само ако има икономическа движеща сила - ако самият процес на изразходване на ресурси за постигане на тази цел ще бъде добър бизнес.
Често преди бум на индустрията да вземе пара, всичко е като купчина трупи - всички съставки за пожара са на мястото си, всичко е готово за работа, но няма съответствие. Има някакъв технологичен дефицит, който пречи на цялата индустрия да се измъкне.
Така че, когато Elon стартира компания, основната й стратегия обикновено е да създаде мач, който да запали индустрията и да накара Human Colossus да работи върху нея. Това от своя страна, смята Елон, ще доведе до събития, които ще променят света по начини, които увеличават вероятността човечеството да има по-добро бъдеще. Но трябва да погледнете неговите компании от птичи поглед, за да разберете всичко това. В противен случай погрешно ще помислите за всичко, което прави както обикновено, тъй като в действителност това, което прилича на бизнес, ще бъде механизъм за подкрепа на иновацията на компанията за създаване на голям мач.
Когато работех върху статии за Tesla и SpaceX, попитах Илон защо той се занимава с инженерство, а не с наука, и той обясни, че когато става въпрос за прогрес, „инженерингът е ограничаващият фактор“. С други думи, напредъкът на науката, бизнеса и индустрията - всичко това се случва с разрешение на технологичния прогрес. И ако погледнете историята, има смисъл - тъй като всяка най-голяма революция в човешкия прогрес е технически пробив. Съвпада.
Така че, за да разберете компанията на Елон Мъск, трябва да помислите за мача, който той се опитва да създаде - заедно с три други променливи:
И когато започнах да мисля какво е Neuralink, разбрах кои променливи трябва да настроя. По това време имах много неясна представа за една от променливите - че целта на компанията е „да ускори появата на мозъчен неврален интерфейс“. Или вълшебна шапка, както я нарекох.
Както го разбирам, общият мозъчен интерфейс трябваше да представлява неврокомпютърен интерфейс в идеален свят - супер-пупер-усъвършенствана концепция, при която всички неврони в мозъка ви могат да комуникират невидимо със света навън. Концепцията се основава на научнофантастичната идея за "невронна дантела" от серията "Култура" от Иън Бенкс - безтеглов, нематериален интерфейс за цял мозък, който може да се телепортира до мозъка.
Имах много въпроси.
За щастие бях на път за Сан Франциско, където трябваше да седна с половината от учредителния екип на Neuralink и да бъда най-глупавият човек в стаята.
Като отклонение защо не преувеличавам, като се наричам най-глупавия човек в тази стая, просто вижте сами.
Я спросил Элона, как он собрал свою команду. Он ответил, что встретился буквально с 1000 человек, чтобы собралась эта группа, и частью задачи было огромное число совершенно раздельных экспертных областей, которые нужно было перебрать: нейробиология, нейрохирургия, микроскопическая электроника, клинические испытания и пр. Поскольку это междисциплинарная область, он искал междисциплинарных экспертов. И это видно по их биографиям - все члены группы обладают уникальным сочетанием знаний, которые перекрещиваются со знаниями других членов группы и вместе составляют как бы мегаэксперта. Элон также хотел найти людей, которые могли взглянуть на миссию свысока - которые были больше сосредоточены на промышленных результатах, чем на производстве бумажек. В общем, было непросто.
Но сега те седяха на кръгла маса и ме гледаха. Бях малко шокиран, защото трябваше да направя много изследвания, преди да дойда тук. Извадих тезата от себе си, вдигнаха я и я утроиха. И докато дискусията продължи, започнах постепенно да разбирам какво е какво.
През следващите няколко седмици се срещах с други основатели, играещи ролята на глупак всеки път. В тези срещи се съсредоточих върху опитите да придобия изчерпателна картина на предстоящите предизвикателства и как ще изглежда пътят към вълшебната шапка. Исках да разбера тези две кутии:
Първият беше прост. Бизнес частта на Neuralink е компания за неврокомпютърен интерфейс. Те искат да създадат авангардни NCI - някои от тях ще бъдат „устройства с размер на микрона“. Този процес ще подкрепи растежа на компанията и ще предостави отлична база за иновации (като SpaceX използва своите стартирания, за да поддържа компанията и да експериментира с авангардни инженеринги).
Що се отнася до интерфейса, над който планират да работят, ето какво казва Елон:
Втората кутия беше по-трудна. Днес ни се струва ясно, че използването на технологията на парните двигатели за силата на огъня трябваше да започне, за да се случи индустриалната революция. Но ако сте разговаряли с някого през 1760 г. за това, ще има много по-малка яснота - какви препятствия трябва да бъдат преодолени, какви иновации за прилагане, колко време ще отнеме. И ето ни, опитваме се да разберем как трябва да изглежда съвпадението, което ще възпламени неврореволюцията, и как да я създадем.
Отправната точка за дискусия за иновациите ще бъде дискусия за бариерите - защо изобщо е нужна иновацията. В случай на Neuralink, списъкът ще бъде дълъг. Но дори и с инженерството като основно ограничение, има няколко основни предизвикателства, които е малко вероятно да бъдат основната пречка:
Обществен скептицизъм
Наскоро беше проведено анкета, в която беше установено, че американците се страхуват от бъдещето на биотехнологиите, в частност - NCI, повече от редактирането на гени.
Flip Sabes не споделя притесненията си.
Когато един учен мисли за промяна на фундаменталния характер на живота - за създаване на вируси, за евгеника и т.н. - се създава спектър, който много биолози намират за доста тревожен, но знам, че когато невролозите мислят за чипове в мозъка, те не намират това за странно, защото вече имаме чипове в мозъка си. Имаме дълбока мозъчна стимулация, която облекчава симптомите на болестта на Паркинсон, провеждаме първите тестове на чипове за възстановяване на зрението, имаме кохлеарен имплант - не ни се струва странно да поставим устройство в мозъка, за да чете и пише информация.
И след като научих всичко за чиповете в мозъка, съм съгласен - и когато американците научат всичко за тях, те ще променят и мнението си.
Историята подкрепя това прогнозиране. Хората не свикнаха много бързо с операцията на Lasik, когато се появи за първи път - преди 20 години само 20 000 души годишно се подложиха на операция. Днес този брой вече е 2 000 000. Същото е и с пейсмейкърите. И дефибрилатори. И трансплантации на органи. Но тя веднъж раздаде франкенщайнството! Мозъчните импланти ще бъдат от същата опера.
Нашето неразбиране на мозъка
Спомнете ли си, „ако мислите за разбиран мозък като една миля, ние минавахме само на три сантиметра по него“? Флип също смята така:
Ако трябваше да разберем мозъка, за да взаимодействаме с него по същество, щяхме да имаме проблеми. Но всички тези неща в мозъка могат да бъдат дешифрирани, без да се разбере напълно динамиката на изчисленията в мозъка. Способността да преброят всичко това е проблем за инженерите. Способността да се разбере произхода и организацията на невроните до най-малките детайли, които биха задоволили невролозите изцяло, е отделен проблем. И няма нужда да решаваме всички тези научни проблеми, за да постигнем напредък.
Ако можем просто да накараме невроните да говорят с компютри чрез технически методи, това ще бъде достатъчно и машинното обучение ще се погрижи за останалото. Тоест, тя ще ни научи на науката за мозъка. Както Flip отбелязва:
Обратната страна на израза „не е нужно да разбираме мозъка, за да постигнем напредък“е, че напредъкът в инженеринга почти сигурно ще увеличи научните ни познания - подобно на Alpha Go учи на най-добрите играчи в света за най-добрите стратегии за игра Go. И този научен прогрес ще доведе до още по-голям технологичен прогрес - инженерството и науката ще се напъват взаимно.
Зли гиганти
Tesla и SpaceX стъпват на много големи опашки (например автомобилната индустрия, петрола и газа и военния промишлен комплекс). Големите опашки не обичат да се стъпват, така че обикновено правят всичко възможно, за да попречат на настъплението на нападателя. За щастие, Neuralink няма този проблем. Няма нито една основна област на дейност, която Neuralink може да унищожи (поне в обозримо бъдеще - и там евентуалната неврореволюция ще наруши почти всяка индустрия).
Препятствията на Neuralink са технологични пречки. Има много от тях, но две от тях стоят самостоятелно и ако ги преодолеете, това може да е достатъчно, за да паднат всички останали стени и да променят изцяло траекторията на нашето бъдеще.
Голямо препятствие №1: честотна лента
В същото време човешкият мозък никога не е имал повече от няколкостотин електроди. В сравнение с зрението това е еквивалентно на ултра ниска разделителна способност. В сравнение с двигателя, това са най-простите команди с малко контрол. В сравнение с мислите, няколкостотин електрода ще бъдат достатъчни само за да предадат обикновено съобщение.
Нуждаем се от по-голяма честотна лента. Много по-висок.
Мислейки за интерфейс, който може да промени света, екипът на Neuralink постави приблизителния брой „един милион неврони, прочетени едновременно“. Казват също, че 100 000 - това число ще създаде много полезни NCI с различни приложения.
Първите компютри се сблъскаха с подобни проблеми. Примитивните транзистори заеха много място и бяха трудни за мащабиране. Но през 1959 г. се появи интегрална схема - компютърен чип. Заедно с него имаше начин да се увеличи броят на транзисторите и Законът на Мур - концепцията, че броят на транзисторите, които могат да се поберат на компютърен чип, се удвоява на всеки 18 месеца.
До 90-те години електродите за NCI са правени на ръка. Тогава започнахме да измисляме как да произвеждаме тези малки 100-електродни многоелектродни масиви, използвайки съвременна полупроводникова технология. Бен Рапопорт от Neuralink вярва, че "преминаването от ръчно производство към електродите на Юта Масив беше първият намек, че законът на Мур може да задържи властта в областта на NQI".
Това е огромен потенциал. Днес нашият максимум е няколкостотин електрода, способни да измерват около 500 неврона едновременно - това е далеч от милион, дори не е близо. Ако добавим 500 неврона на всеки 18 месеца, стигаме до милион за 5017. Ако удвоим това число на всеки 18 месеца, получаваме милион до 2034 г.
В момента сме някъде по средата. Йън Стивънсън и Конрад Кординг публикуват документ, в който те считат за максималния брой неврони, които са били четени едновременно в различни периоди през последните 50 години (при всякакви животни) и са начертали резултата върху тази графика:
Това проучване, наречено още Законът на Стивънсън, предполага, че броят на невроните, които можем да регистрираме едновременно, изглежда се удвоява на всеки 7.4 години. Ако този индикатор се задържи, до края на този век ще можем да достигнем милион, а през 2225 г. - да запишем всеки неврон в мозъка и да получим готовата си шапка на съветника.
По принцип все още няма еквивалент на ICI, тъй като 7,4 години са твърде дълги, за да започне революция. Пробивът ще дойде не от устройство, което може да запише милион неврони, а с промяна в парадигмата, която ще направи тази графика по-скоро като закона на Мур и по-малко като тази на Стивънсън. След като това се случи, милиони неврони ще последват.
Голямо препятствие №2: имплантация
NCI няма да могат да превземат света, ако всеки път трябва да отворят черепа.
Това е важна тема в Neuralink. Мисля, че думата „неинвазивна“или „неинвазивна“беше изговорена около четиридесет пъти по време на разговорите ми с екипа.
Освен че е основна бариера за влизането и основен проблем за безопасността, инвазивната операция на мозъка е скъпа и взискателна. Елон каза, че крайният процес на имплантиране на NCI трябва да бъде автоматизиран. „Машина, която може да направи това, би трябвало да е нещо като Ласик, автоматизиран процес - защото в противен случай ще бъдете ограничени от броя на неврохирурзите и разходите ще бъдат твърде високи. Имате нужда от машина тип Lasik, за да мащабирате този процес."
Развитието на високопроизводителни NKI би било пробив само по себе си, да не говорим за развитието на неинвазивни импланти. Но правенето на двете ще започне революция.
Други препятствия
Днешните пациенти с NCI ходят с жица, стърчаща от главата им. Това със сигурност няма да излети в бъдеще. Neuralink планира да работи на устройства, които ще бъдат безжични. Но това също е изпълнено с проблеми. Имате нужда от устройство, което може да предава и получава безжично тонове данни. Това означава, че трябва да се грижи за такива неща като усилване на сигнала, аналогово-цифрово преобразуване и компресиране на данни самостоятелно. И всичко това трябва да работи и на индукционен ток.
Друг голям проблем е биосъвместимостта. Чувствителната електроника обикновено не върви добре в желирана топка. И човешкото тяло не приема чужди предмети в себе си. Но мозъчните интерфейси на бъдещето ще трябва да работят завинаги и без прекъсване. Следователно устройството ще бъде херметически затворено и достатъчно сигурно, за да оцелее десетилетия на бръмчене и изместване на невроните наоколо. А мозъкът - който третира съвременните устройства като натрапници и ги покрива с белези от тъкан - трябва по някакъв начин да бъде подмамен да мисли, че това устройство е нормална част от мозъка.
Проблем има и с пространството. Къде точно ще поставите устройството си, което ще може да взаимодейства с милион неврони в черепа, което вече разделя пространството на 100 милиарда неврони? Милион електроди, използващи модерни многоелектродни масиви, ще бъдат с размерите на бейзбол. Следователно, по-нататъшното миниатюризиране е друга продължаваща иновация, която трябва да се добави към списъка.
Има и фактът, че съвременните електроди са най-вече оптимизирани за обикновен електрически запис или проста електрическа стимулация. Ако наистина искаме ефективен интерфейс, имаме нужда от нещо различно от еднофункционални твърди електроди - нещо с механичната сложност на невронните вериги, които могат да записват и стимулират, а също така могат да взаимодействат с невроните химически, механично и електрически.
И нека просто да го съберем всичко перфектно - широколентово, дългосрочно, биосъвместимо, двупосочно, комуникативно, неинвазивно имплантируемо устройство. Сега можем да водим диалог с милион неврони едновременно. С изключение на … ние не знаем как да говорим с невроните. Не е толкова лесно да дешифрираме статичните проблясъци на стотици неврони, но всъщност се опитваме да изучаваме набор от специфични светкавици, които реагират на определени прости команди. Няма да работи с милион сигнала. Един обикновен преводач всъщност използва два речника, замествайки думите един от друг, но това не означава разбиране на езика. Трябва да направим голям скок в машинното обучение, преди компютърът да може да научи език, а още повече скокове трябва да направим.да разбират езика на мозъка - защото хората със сигурност няма да се научат да декодират кода на милион едновременно изстрелващи неврони.
Колонизирането на Марс изглежда просто.
Но се обзалагам, че телефонът, колата и лунното кацане биха изглеждали като непреодолими технологични предизвикателства за хората десетилетия по-рано. И съм готов да се обзаложа, че е -
- ще изглежда напълно неразрешим за хората от това време:
И да, това е в джоба ви. Ако миналото ни е научило на нещо, то е, че винаги ще има технологии на бъдещето, немислими за хората от миналото. Не знаем кои технологии, които ни се струват напълно невъзможни, ще станат повсеместни в бъдеще, но ще има такива. Хората винаги подценяват Човешкия колос.
Ако всички, които познавате, имат електроника в черепите си до 40-годишна възраст, това ще е благодарение на промяна в парадигмата, която предизвика фундаментална промяна в цялата тази индустрия. Тази промяна е точно това, което екипът на Neuralink се опитва да организира. Други екипи също работят върху това и някои готини идеи вече започват да се появяват:
Подходящи иновации в областта на NCI
Група от университета в Илинойс разработва копринен интерфейс:
Коприната може да се сгъне в тънък сноп и да се вмъкне в мозъка сравнително неинвазивно. Там той теоретично ще се разшири и утаи по контурите, като свиващ се филм. Коприната ще има гъвкави силиконови транзисторни масиви.
В своя TEDx Talk Хон Йео демонстрира масив от електроди, нанесени върху кожата му като временна татуировка, и учените смятат, че техниката потенциално може да се използва в мозъка:
Друга група работи върху един вид невронна мрежа на наноразмерния електрод, толкова мъничка, че може да се инжектира в мозъка със спринцовка:
За сравнение тази червена тръба вдясно е върхът на спринцовката.
Други неинвазивни методи включват въвеждане на вени и артерии. Елон спомена следното: „Най-малко инвазивният метод би бил нещо като твърд стент, който влиза през бедрената артерия и се разгръща в кръвоносната система, за да взаимодейства с невроните. Невроните използват много енергия, така че това по същество е пътна решетка към всеки неврон."
DARPA, рамото за технологични иновации на американските военни, чрез наскоро финансираната програма BRAIN, разработва малки „прикачени“невронни импланти, които могат да заменят наркотиците.
Вторият проект на DARPA има за цел да монтира милион електрода в устройство с размер на монета.
Друга идея, върху която се работи, е транскраниална магнитна стимулация (TMS), при която магнитна намотка извън главата може да създава електрически импулси вътре в мозъка.
Тези импулси могат да стимулират целевите области на невроните, осигурявайки напълно неинвазивен тип дълбока мозъчна стимулация.
Един от съоснователите на Neuralink, DJ Seo, направи опит да разработи още по-хладен интерфейс, наречен неврален прах. Невронният прах представлява малки силиконови сензори, измерващи 100 микрона (приблизително ширината на косъма), които трябва да се инжектират директно в кората. Наблизо над твърдата материя ще има 3-милиметрово устройство, което може да взаимодейства със сензори в праха, използвайки ултразвук.
Това е още един пример за иновативните ползи, получени от мултидисциплинарен екип. DeJ ми обясни, че „има технологии, за които изобщо не се мисли в тази област, но можем да внесем в нея някои от принципите на тяхната работа“. Той казва, че невронният прах е бил вдъхновен от принципите на микрочипа и RFID технологиите. Можете лесно да видите как работят кръстосаните ефекти на различни полета:
Други работят върху още по-невероятни идеи, като оптогенетика (където инжектирате вирус, който се прикрепя към мозъчна клетка, причинявайки я да се стимулира от светлина след това) или използването на въглеродни нанотръби, милион от които могат да бъдат свързани и изпратени до мозъка чрез кръвообращението.
Тези хора работят върху иновациите в компанията.
Това е сравнително малка група сега, но когато пробивът наистина започне да се усеща, това бързо ще се промени. Събитията ще започнат да се развиват бързо. Ширината на мозъка ще става все по-добра и по-добра, тъй като процедурите за имплантиране стават по-лесни и по-евтини. Ще възникне обществен интерес. И когато общественият интерес набере скорост, Човешкият колос ще забележи възможност - и тогава скоростта на развитие ще скочи до небето. По същия начин, когато пробивът в компютърния хардуер доведе до разработването на софтуер, така големите индустрии ще се включат в разработването на интелигентни приложения и напреднали машини, които работят в комбинация с неврокомпютърни интерфейси. Някъде през 2052 г. ще кажете на някое дете за това как всичко е започнало и то ще се отегчава.
Опитвах се да накарам екипа на Neuralink да говори за 2052 година с мен. Исках да знам какво ще се случи, когато всичко това се сбъдне. Исках да знам какво самите те биха искали да поставят на тире. Но не беше лесно - в края на краищата този екип беше създаден специално, за да се фокусира върху конкретни резултати, а не върху празни думи.
Но продължавах да питам, скърцайки със зъби, докато не изразиха мислите си за бъдещето. Също така прекарах по-голямата част от своите далечни бъдещи разговори с Елон и Моран Серф, невролог, който работи върху NQI и мисли много за дългосрочните последици от тяхната работа. И накрая, член на екипа на Neuralink ми каза, че разбира се, той и колегите му имат много мечти - иначе няма да правят това, което правят - и че много неща в тяхната област са повлияни от научната фантастика. Той ми препоръча да говоря с Рамес Наам, автор на известната трилогия Nexus. Затова зададох 435 въпроса на Рамес, за да получа пълна картина.
В резултат на този разговор оставих напълно мъртъв. Веднъж написах какво би било, ако се върнем към 1750 г. - когато все още нямаше електричество, двигатели или телекомуникации - да извадим Джордж Вашингтон и да му покажем нашия модерен свят. Той ще бъде толкова шокиран, че ще умре. Тогава се замислих върху концепцията колко години в бъдещето трябва да преминете, за да изпитате фаталния шок от прогреса. Нарекох го Точката на прогреса на смъртта (TPP).
След раждането на Човешкия колос, нашият свят придоби странно свойство - с течение на времето той става все по-магически. Ето как работи търговецът. И тъй като развитието поражда още по-бързо развитие, тенденцията е, че с течение на времето TSP става все по-близо и по-кратко. За Джордж Вашингтон TSP беше на няколкостотин години, което не е чак толкова в общата схема на човешката история. Но сега живеем във време, когато всичко лети толкова бързо, че може да изпитаме няколко TSP през живота си. Обемът на всичко, което се е случило от 1750 до 2017 г., може да се повтори още през живота ви и то повече от веднъж. Това е вълшебно време за живеене - и е трудно да се разбере, трудно да се забележи, защото животът, който живеем, живеем отвътре.
Както и да е, мисля много за TSP и винаги се чудя какво би било, ако продължим напред във времева машина и преживеем какво би изпитал Джордж тук. Какво трябва да бъде бъдещето, за да умра от шок? Можете да говорите за неща като изкуствен интелект и редактиране на гени и не се съмнявам, че напредъкът в тези области може да доведе до смъртта ми от шок. Но фразата "кой знае как ще бъде" никога не е била описателна.
Вярвам, че най-накрая може да имам описателна картина на нашето шокиращо бъдеще. Нека ви го очертая.
ИЛЯ КХЕЛ
Част първа: Човешкият колос
Част втора: Мозъкът
Част трета: Полет над гнездото на невроните
Част четвърта: неврокомпютърни интерфейси
Част пета: Проблемът с Neuaralink
Част шеста: Възраст на магьосниците 1
Част шеста: Възраст на магьосниците 2
Част седма: Големият синтез