Когнитивные технологии на службе незрячих людей

Картинки по запросу когнитивные технологииЭпоха когнитивных технологий начиналась с педагогических исследований. Когнитивные способности (новое название) это то же самое, что познавательные способности и психология познания, бурно развивавшаяся в двадцатом веке. Суть когнитивных технологий в том, чтобы разгадать, как человек воспринимает и перерабатывает получаемую информацию, какие шаблоны (когнитивные схемы) формирует. Когнитивные технологии отличаются от познавательных тем, что познание происходит в новой информационной среде.

Нейронная сеть головного мозга мыши

Это не только люди, природа, техника, знаки (книги), но и компьютеры и сети (социальные и компьютерные). Как когнитивные схемы меняются в компьютерную эпоху и век новых информационных технологий?

Когнитивные технологии: будущее, которого мы не ожидали

“Техника не только мельчает, но и умнеет – вслед за нанотехнологиями в жизнь входят когнитивные технологии. Разница в том, что о нанотехнологиях все слышали, но мало кто видел, а когнитивные технологии все видели, но о них мало кто слышал. Незаметно они занимают ключевые позиции в мире хай-тека, обеспечивая людям симбиоз с обитающими в их в домах и карманах электронными существами.

Cogito значит «познавать». Когнитивная наука изучает процесс познания – как мы воспринимаем мир, как мыслим, на что обращаем внимание. На основе её открытий конструируются когнитивные технологии – устройства, учитывающие наше состояние, внимательные к нашему вниманию и даже следящие за работой нашего мозга.

Когнитивные интерфейсы и виртуальная реальность

Первые графические оболочки у программ появились в 80-е и всего за несколько лет оккупировали мозги прогрессивной части человечества. Графический интерфейс произвел революцию, сделавшую компьютер важнейшим дополнением к человеческому мозгу, потому что мир на экране компьютера стал похож на предметный мир, на работу с которым настроен наш мозг.

Но в его нынешнем виде графический интерфейс морально устарел и никаким сенсорным экраном положение не спасти. Дело в том, что он не учитывает индивидуальность пользователя, наше состояние, интересы и цели – он не способен настраиваться на нас и поддерживать диалог, как положено любому нормальному роботу из кино.

Интерфейсы ближайшего будущего смогут воспринимать не только словесные, но и мысленные команды. Сегодня такие интерфейсы позволяют взаимодействовать с компьютером и общаться по сети парализованным людям, способным двигать только глазами. Для беспроводного управления компьютером и другими устройствами достаточно камеры, следящей за направлением взора.

Иллюстрация принципа действия нейронной сети

И конечно же, в ближайшем будущем интерфейс, как это ни банально звучит, станет трехмерным. Почему, кстати, до сих пор не стал? У ученых-когнитивистов есть неожиданный ответ: работать с трехмерными дисплеями очень сложно для нашего мозга, быстро возникает морская болезнь (её теперь называют «болезнь тренажеров») и сильный психологический дискомфорт. Виртуальная реальность – когнитивная технология, основанная на использовании зрительных иллюзий, на обмане наших чувств. Но при выходе в третье измерение нам удается обмануть только часть механизмов зрительного восприятия, возникает их рассогласование, конфликт мозговых программ, и пользователь зависает.

Венчает картину светлого будущего интерфейс по взаимодействию с собственным мозгом, позволяющий, среди прочего, ослаблять и усиливать желания и эмоции. Нас ждет соблазн, по сравнению с которым любые наркотики кажутся детской игрушкой! Как бы не превратиться в ту легендарную крысу, первую в мире обладательницу пульта управления мозгом, которая все жала и жала на педаль, стимулирующую её центр удовольствия, пока не умерла от истощения. И все же люди должны принять этот вызов, чтобы двигаться дальше.

В 2006 году Национальный научный фонд, под эгидой которого ведётся львиная доля научных исследований в США, совместно с министерством торговли США выпустил отчёт, прогнозирующий развитие науки на 50 лет.

Отчёт был назван НБИК (NBIC) – это аббревиатура из первых букв названий четырёх мегатехнологий, определяющих наше ближайшее будущее: нанотехнологий, биотехнологий, информационных технологий и когнитивных технологий.

Революция информационных технологий началась еще в 60-е, бурный прогресс биотехнологий развернулся в 90-е годы, в нулевые нам все уши прожужжали про нанотехнологии, а последней из этих революционных технологий начинают стремительно развиваться когнитивные технологии. Уже сегодня когнитивные технологии – это не просто сфера исследований, а целая промышленность, многомиллиардные бюджеты очень крупных фирм.

«Мы с вами живем в революционный период, – утверждает директор Курчатовского института, член-корреспондент РАН Михаил Ковальчук, – присутствуем при переходе к принципиально новому технологическому укладу, который будет основан на интеграции этих четырех прорывных технологий. Прорыв будет заключен именно в их синергии, когда они будут работать как части единого целого».

Нейронная сеть, построенная с помощью технологий

5 когнитивных технологий, которые изменят мир

1. Нейровизуализация. Символом нейровизуализации стал «прозрачный мозг» мыши из лаборатории Константина Анохина, который показывали во всех новостях, наглядно демонстрируя, что мозг становится все более прозрачным для нейронаук. А сюжет из документального фильма Би-Би-Си на тему нейровизуализации выглядит так: пара занимается любовью в томографе (помните финал «Пятого элемента»?), в мозгах подопытных любовников вспыхивают флуоресцентные метки, а ученые с удовлетворением наблюдают за происходящим (в мозгах, конечно). В результате предполагается, что станет ясно, какая часть мозга за что отвечает. Это знание является базой для многих других когнитивных технологий, а заодно открывает неограниченные возможности в плане «промывания мозгов», детекции лжи и тотального контроля.

2. Когнотропные препараты. Лекарства, улучшающие интеллект и память, сокращающие сон и помогающие сконцентрироваться, становятся все эффективнее. Стали общедоступными витаминные комплексы, повышающие работоспособность, «дневные» транквилизаторы, такие как грандаксин, снимающие тревогу, но не отупляющие, ноотропы, такие как модафинил, фенотропил и пирацетам, стимулирующие умственную деятельность и уменьшающие потребность во сне. В скором времени нам обещают выход на рынок множества мощных активаторов мозга нового поколения. Среди них, кстати, не только стимуляторы памяти, но и препараты, стирающие воспоминания о неприятных событиях или делающие эти события не столь неприятными.

3. Когнитивные ассистенты. Это системы адаптивной поддержки человека в динамически меняющихся технических средах. Автомобиль будет следить за вниманием водителя, например, не уснул ли он. Завести машину не удастся ни вору, ни подвыпившему хозяину – программы-ассистенты будут видеть нас насквозь!

Когнитивные ассистенты существенно изменят и сетевое общение – разрабатываются системы «гиперкоммуникации», иногда даже превосходящие по своим возможностям прямое общение. Например, они помогут людям, находящимся на расстоянии, следить за вниманием друг друга.

4. Мозго-машинные интерфейсы. На сегодняшний день разработаны и успешно используются системы управления компьютером с помощью камеры, следящей за направлением взора, электроэнцефалографии других методов, позволяющих программе угадывать ваши желания и исполнять мысленные команды.

Речь, конечно, не только о компьютерах – при помощи мозго-машинных интерфейсов рано или поздно станет доступно мысленное управление любыми устройствами, а такая мелочь как компьютеры и мобильные телефоны перекочуют из наших карманов прямиком в мозг, подсоединённый к Великой сети. Когнитивные технологии сделают нас магами, отдающими приказы силой мысли своим механическим големам-помощникам, а то и джиннам – облакам нанороботов, принимающим любые конфигурации и на месте создающим все необходимое нам.

5. Искусственные органы чувств. В научной фантастике уже стало общим местом, что в будущем мы превратимся в кибер-людей или что-то в этом роде. Впрочем, и раньше человек всегда пользовался искусственными расширениями мозга, такими как книги, – более того, без них он не был бы человеком. Когнитивные технологии предложат нам принципиально новые расширения.

Ученые научились создавать глаз, различающий свет и темноту, учат его все лучше различать цвета и формы, а вскоре бывшие слепые смогут видеть в ультрафиолете и в инфракрасном свете, делать микрофокусирование и другие вещи, на которые мы не способны. Нейропротезы намного превзойдут по своим возможностям наши руки и ноги, искусственная память будет во всем превосходить ту, что вшита в наш мозг сейчас, да и мозг в целом вряд ли сможет конкурировать с искусственным мозгом. Настанет пора радикального апгрейда человека”.

Тиэко Асакава — ученый лаборатории IBM Research. Она занимается разработками в сфере помощи людям с ограниченными физическими возможностями. По большей части речь идет о тех, кто полностью или частично утратил зрение. Для Асакава ее работа представляет нечто большее, чем профессиональный интерес. Дело в том, что сама она полностью потеряла зрение в 14 лет.

После этого девушка не опустила руки, а стала пытаться найти себя в новом для себя мире. Ей пришлось обучаться «шрифту для слепых» по многотомной энциклопедии-словарю, т.к. тогда не было ни персональных компьютеров, ни смартфонов, ни простейших устройств по обучению шрифту Брайля. «Я помню, что когда мне нужно было найти английское слово, которое начинается на „s“, мне приходилось пролистывать несколько томов англо-японского словаря Брайля. Попробуйте себе представить это», — говорит Асакава.

Раньше все было сложнее, поскольку незрячие люди не могли получить помощь ни от кого, кроме других людей. Все начало меняться в 1984 году, когда Асакава попала в IBM Research по учебной программе и стала студентом-исследователем. В 1985 году она поступила в IBM на работу уже официально, став сотрудником подразделения IBM Research. Она занялась разработкой систем, которые переводили английский текст в английский текст Брайля. Вскоре она с коллегами создала компьютерную систему, которая сделала бумажные словари со шрифтом Брайля ненужными. Конечно, и сейчас многие незрячие работают с бумагой, но компьютерные технологии упрощают задачу чтения и ориентации в пространстве. В 1997 году Асакава также разработала браузер, озвучивающий содержимое веб-страниц, назвав его Home Page Reader.

В наши дни ситуация коренным образом изменилась. Смартфоны позволили получить доступ к сетевым ресурсам в любое время. И сейчас Асакава занимается разработкой цифрового помощника для незрячих людей. Уже несколько лет в составе команды Университета Карнеги-Меллоунаона совершенствует программу, в которой задействованы когнитивные технологии IBM.

«Моя мечта — создать когнитивного помощника, который распознает все, что окружает меня, дает мне знать, кто вошел в комнату, кто хочет со мной встретиться, и какие препятствия видны на моем пути», — говорит девушка. Работа над таким помощником ведется уже давно. Несколько лет назад Асакава вместе с коллегами из Университета Карнеги-Меллоуна создала прототип подобной программы, назвав приложение NavCog. Оно помогает ориентироваться незрячему в незнакомой местности. Правда, для этого требуются специальные беспроводные метки, которые показывают направление движения при помощи радиосигнала.

Программа NavCog была значительно улучшена со времени релиза бета-версии в 2015 году, получив несколько новых функций. Ранее приложение умело, используя сенсоры телефона и когнитивные технологии IBM, лишь рассказывать пользователю о его местонахождении. Информация нашептывается через динамик устройства или наушники, подключенные к телефону.

Сейчас этот цифровой помощник может уже предупредить пользователя о том, кто входит в комнату или подходит на улице и в каком настроении, с каким выражением лица. Это помогает незрячим людям более полно участвовать в социальной жизни общества. «Компьютеры помогают людям жить и работать в полной мере», — говорит Асакава. — «Технологии помогли мне сделать некоторые мечты реальностью, включая чтение книг или самостоятельный серфинг по интернету. Когнитивные технологии для меня — большой шаг вперед».

В скором времени разработчики планируют добавить ряд новых функций, что сделает приложение еще более универсальным.

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!