Киборг - Cyborg

Киборг ( / ев б ɔːr ɡ / ) -a портманто из CYB ernetic и орг ханизм -is существо с обоими органическими и biomechatronic частей тела. Этот термин был придуман в 1960 году Манфредом Клайнсом и Натаном С. Клайном .

Определение и различия

«Киборг» - это не то же самое, что бионика , биороботика или андроиды ; он применяется к организму, который восстановил функцию или улучшил способности благодаря интеграции какого-либо искусственного компонента или технологии, которая полагается на своего рода обратную связь . Хотя киборгов обычно считают млекопитающими , включая людей, они также могут быть любым организмом .

В книге DS Halacy Cyborg: Evolution of the Superman (1965) было введение, в котором говорилось о «новой границе», которая была «не просто космосом, но и более глубоко отношениями между« внутренним пространством »и« внешним пространством »- мостом ... между разумом и материей ".

Биосоциальное определение

Согласно некоторым определениям этого термина, физические привязанности людей даже к самым элементарным технологиям уже сделали их киборгами. В типичном примере человек с искусственным кардиостимулятором или имплантируемым кардиовертер-дефибриллятором будет считаться киборгом, поскольку эти устройства измеряют потенциалы напряжения в теле, выполняют обработку сигналов и могут доставлять электрические стимулы , используя этот синтетический механизм обратной связи для сохранения этот человек жив. Имплантаты, особенно кохлеарные имплантаты , которые сочетают механическую модификацию с любым видом обратной связи, также являются усовершенствованиями киборгов. Некоторые теоретики приводят такие модификации, как контактные линзы , слуховые аппараты , смартфоны или интраокулярные линзы, в качестве примеров оснащения людей технологиями для улучшения их биологических возможностей.

Поскольку в настоящее время число киборгов растет, некоторые теоретики утверждают, что существует необходимость в разработке новых определений старения . (Например, было предложено биотехнологическое и социальное определение старения .)

Этот термин также используется для абстрактного обозначения смешения людей и технологий . Это включает в себя не только часто используемые элементы технологии, такие как телефоны , компьютеры , Интернет и т. Д., Но также артефакты, которые не принято считать технологией; например, ручка и бумага , речь и язык . Когда люди дополняются этими технологиями и общаются с людьми из других времен и мест, человек становится способным на гораздо большее, чем он был раньше. Примером может служить компьютер, который получает мощность за счет использования Интернет-протоколов для соединения с другими компьютерами. Другой пример - бот для социальных сетей - человек с помощником или бот с человеком - используемый для таргетинга на социальные сети с помощью лайков и репостов . Кибернетические технологии включают шоссе , трубы , электропроводку , здания , электрические заводы , библиотеки и другую инфраструктуру, которую люди почти не замечают, но которые являются критически важными частями кибернетики, в которой работают люди.

Брюс Стерлинг в своей вселенной Shaper / Mechanist предложил идею альтернативного киборга под названием «Лобстер», который создается не с помощью внутренних имплантатов, а с использованием внешней оболочки (например, экзоскелета с приводом ). В отличие от человеческих киборгов, которые внешне выглядят людьми, но являются синтетическими внутри (например, тип Бишопа во франшизе « Чужой »), Лобстер внешне выглядит нечеловеческим, но внутренне содержит человека (например, в Elysium и RoboCop ). В компьютерной игре Deus Ex: Invisible War заметно фигурируют киборги по имени Омар, что по-русски означает «лобстер».

Внешний вид вымышленных киборгов

В научной фантастике наиболее стереотипное изображение киборга - это человек (или, реже, животное) с видимыми добавленными механическими частями. К ним относятся супергерой Киборг из DC Comics и раса Боргов из вселенной Star Trek .

Тем не менее, киборгов также можно изобразить как более роботизированных или более органических. Они могут выглядеть как гуманоидные роботы , такие как Роботмен из Doom Patrol DC или большинство разновидностей киберлюдей из Doctor Who ; они могут появляться как негуманоидные роботы, такие как далекы (опять же из « Доктора Кто» ) или как большинство игроков в мотбол в « Боевом ангеле Алите» и его приквеле « Пепельный Виктор» .

Более похожие на людей киборги могут прикрывать свои механические части доспехами или одеждой, например, Дарт Вейдер ( Звездные войны ) или Туманный рыцарь ( Marvel Comics ). Киборги могут иметь механические части или тела, похожие на человеческие. Например, одноименные « Мужчина за шесть миллионов долларов» и « Бионическая женщина» (из их телесериала) имеют протезы, внешне идентичные частям тела, которые они заменили; а майор Мотоко Кусанаги ( Призрак в доспехах ) - киборг в полный рост, тело которого выглядит как человеческое. В этих примерах, среди прочего, киборги обычно обладают сверхчеловеческими (физическими или умственными) способностями, включая большую силу , улучшенные чувства, компьютерный мозг или встроенное оружие.

Происхождение

Идея смешения человека и машины была широко распространена в научной фантастике до Второй мировой войны . Еще в 1843 году Эдгар Аллан По описал человека с обширными протезами в рассказе « Измученный человек ». В 1911 году Жан де Ла Ир представил Никталопа , героя научной фантастики, который, возможно, был первым литературным киборгом, в «Тайне XV» (позже переведенной как «Никталопа на Марсе» ). Почти два десятилетия спустя Эдмонд Гамильтон представил исследователям космоса смесь органических и машинных частей в своем романе 1928 года «Гибель кометы» . Позже он показал говорящий живой мозг старого ученого Саймона Райта, плавающий в прозрачном футляре, во всех приключениях его знаменитого героя Капитана Будущего . В 1944 году в рассказе « Женщина не рождается » К.Л. Мур написал о Дейрдре, танцовщице , тело которой было полностью сожжено, а мозг был помещен в безликое, но красивое и гибкое механическое тело.

В 1960 году термин «киборг» был придуман Манфредом Э. Клайнсом и Натаном С. Клайном для обозначения их концепции усовершенствованного человека , способного выжить во внеземных условиях:

Для экзогенно расширенного организационного комплекса, бессознательно функционирующего как интегрированная гомеостатическая система, мы предлагаем термин «киборг».

Их концепция была результатом размышлений о необходимости тесных отношений между человеком и машиной, поскольку новые рубежи освоения космоса только начинали открываться. Разработчик физиологических приборов и систем электронной обработки данных, Клайнс был главным научным сотрудником лаборатории динамического моделирования в Государственной больнице Рокленд в Нью-Йорке.

Этот термин впервые появился в печати 5 месяцами ранее, когда The New York Times сообщила о симпозиуме «Психофизиологические аспекты космических полетов», на котором Клайнс и Клайн впервые представили свой доклад:

Киборг - это, по сути, человеко-машинная система, в которой механизмы управления человеческой части изменяются внешне лекарствами или регулирующими устройствами, так что существо может жить в среде, отличной от нормальной.

После этого Гамильтон впервые явно использовал термин «киборг» в рассказе 1962 года «После Судного дня», чтобы описать «механические аналоги», названные «Чарли», объясняя, что «[c] yborgs, они были вызваны из первый в 1960-х ... кибернетические организмы ».

В 2001 году Doubleday опубликовала книгу под названием « Киборг: цифровая судьба и возможности человека в эпоху носимых компьютеров » . Некоторые идеи книги были воплощены в документальном фильме Cyberman в том же году.

Ткани киборгов в технике

Ткани киборгов, состоящие из углеродных нанотрубок и клеток растений или грибов , использовались в искусственной тканевой инженерии для производства новых материалов для механического и электрического использования.

Такая работа была представлена Раффаэле Ди Джакомо , Бруно Мареска и другими на весенней конференции Общества исследования материалов 3 апреля 2013 года. Полученный киборг был недорогим, легким и обладал уникальными механическими свойствами. Ему также можно было придать желаемую форму. Клетки в сочетании с многослойными углеродными нанотрубками (MWCNT) совместно осаждались в виде определенного агрегата клеток и нанотрубок, которые образовывали вязкий материал. Точно так же высушенные клетки по-прежнему действовали как стабильная матрица для сети MWCNT. При наблюдении с помощью оптической микроскопии материал напоминал искусственную « ткань », состоящую из плотно упакованных клеток. Эффект высыхания клеток проявлялся в их появлении « клетки-призраки ». С помощью электронной микроскопии наблюдали довольно специфическое физическое взаимодействие между MWCNTs и клетками , что позволяет предположить, что клеточная стенка (наиболее удаленная часть грибковых и растительных клеток) может играть важную активную роль в создании сети углеродных нанотрубок и ее стабилизации. Этот новый материал можно использовать в широком спектре электронных приложений, от нагрева до измерения. Например, с использованием клеток Candida albicans , вида дрожжей, которые часто обитают в желудочно-кишечном тракте человека , были получены материалы из тканей киборгов со свойствами чувствительности к температуре.

Фактические попытки киборгизации

Киборг Нил Харбиссон с имплантатом антенны

В современных протезах система C-Leg , разработанная Otto Bock HealthCare , используется для замены человеческой ноги , ампутированной из-за травмы или болезни. Использование датчиков в искусственной C-Leg значительно облегчает ходьбу, пытаясь воспроизвести естественную походку пользователя , как это было до ампутации. Некоторые считают, что протезы, такие как C-Leg и более продвинутый iLimb, являются первыми реальными шагами к следующему поколению реальных приложений для киборгов. Кроме того, кохлеарные имплантаты и магнитные имплантаты, которые дают людям ощущение, которое в противном случае у них не было бы, также можно рассматривать как создание киборгов.

В видении науки , прямые имплантат мозга были использованы для лечения не- врожденных (приобретенная) слепоты . Одним из первых ученых, который придумал рабочий интерфейс мозга для восстановления зрения, был частный исследователь Уильям Добелле . Первый прототип Добелля был имплантирован Джерри, человеку, ослепшему в зрелом возрасте, в 1978 году. Одноместный ИМК, содержащий 68 электродов, был имплантирован в зрительную кору головного мозга Джерри и преуспел в производстве фосфенов - ощущении видения света. Система включала камеры, установленные на очках, для отправки сигналов на имплант. Первоначально имплант позволял Джерри видеть оттенки серого в ограниченном поле зрения с низкой частотой кадров. Это также потребовало, чтобы его подключили к двухтонному мэйнфрейму , но уменьшение размеров электроники и более быстрые компьютеры сделали его искусственный глаз более портативным и теперь позволяют ему выполнять простые задачи без посторонней помощи.

В 1997 году Филип Кеннеди, ученый и врач, создал первого в мире человека-киборга из Джонни Рэя , ветерана Вьетнама , перенесшего инсульт . Тело Рэя, как его называли врачи, было «заперто» . Рэй хотел вернуть себе прежнюю жизнь, поэтому согласился на эксперимент Кеннеди. Кеннеди встроил имплантат, который он сконструировал (и назвал « нейротрофическим электродом »), рядом с поврежденной частью мозга Рэя, чтобы Рэй мог иметь какое-то движение в своем теле. Операция прошла успешно, но в 2002 году Рэй умер.

В 2002 году канадец Йенс Науманн , также ослепший в зрелом возрасте, стал первым из 16 платящих пациентов, получивших имплант второго поколения Dobelle, что стало одним из первых коммерческих применений ИМК. В устройстве второго поколения использовался более сложный имплант, позволяющий лучше отображать фосфены в когерентное зрение. Фосфены разбросаны по полю зрения в результате того, что исследователи называют эффектом звездной ночи. Сразу после имплантации Науман смог использовать свое несовершенно восстановленное зрение, чтобы медленно ездить по парковке исследовательского института.

В отличие от замещающих технологий, в 2002 году под заголовком « Проект Киборг» британский ученый Кевин Уорвик ввел в его нервную систему 100 электродов , чтобы связать его нервную систему с Интернетом для исследования возможностей улучшения. Благодаря этому Уорвик успешно провел серию экспериментов, включая расширение своей нервной системы через Интернет для управления роботизированной рукой , а также получение обратной связи от кончиков пальцев для управления захватом руки. Это была форма расширенного сенсорного ввода. Впоследствии он исследовал ультразвуковой ввод, чтобы дистанционно определять расстояние до объектов . Наконец, с помощью электродов, имплантированных в нервную систему его жены, они провели первый эксперимент прямой электронной связи между нервными системами двух людей.

С 2004 года британский художник Нил Харбиссон уже был киборг антенна имплантированный в его голове , что позволяет ему расширить свое восприятие цветов за пределами видимого спектра человеческого через вибрации в его черепе. Его антенна была включена в его паспортную фотографию 2004 года, которая, как утверждается, подтверждала его статус киборга. В 2012 году на TEDGlobal Харбиссон объяснил, что начал чувствовать себя киборгом, когда заметил, что программное обеспечение и его мозг объединились и дали ему дополнительное чутье. Нил Харбиссон - соучредитель Cyborg Foundation (2004) и соучредитель Transpecies Society в 2017 году, ассоциация, которая наделяет людей нечеловеческой идентичностью и поддерживает их в их решениях по развитию уникальных чувств и новых органов. Нил Харбиссон - глобальный защитник прав киборгов.

Роб Спенс , кинорежиссер из Торонто , который называет себя настоящим «Айборгом», в детстве серьезно повредил правый глаз в результате несчастного случая со стрельбой на ферме своего деда. Много лет спустя, в 2005 году, он решил хирургическим путем удалить свой постоянно ухудшающийся и теперь технически слепой глаз, после чего некоторое время носил повязку на глазу, прежде чем он позже, после того, как некоторое время играл с идеей установки камеры вместо этого, связался с профессором Стивом Манном из Массачусетского технологического института , экспертом в области носимых компьютеров и технологий киборгов.

Под руководством Манна 36-летний Спенс создал прототип в виде миниатюрной камеры, которую можно было разместить в его протезе глаза ; изобретение , которое бы, чтобы быть названо время журнала , как один из лучших изобретений 2009 года бионического глаза записывает все , что видит и содержит 1,5 мм 2 , с низким разрешением видео камеры, небольшая круглой печатной плату , беспроводная видео передатчик, который позволяет ему передавать то, что он видит в режиме реального времени, на компьютер, и 3- вольтовая перезаряжаемая микробатарея VARTA . Глаз не связан с его мозгом и не восстановил его зрение. Кроме того, Спенс также установлен лазерный -like LED свет в одной версии прототипа.

Кроме того, известно, что существует множество киборгов с многофункциональными микрочипами, введенными в руку. С помощью чипов они могут перемещать карты , открывать или разблокировать двери , управлять такими устройствами, как принтеры, или, в некоторых случаях с использованием криптовалюты , покупать продукты, такие как напитки, взмахом руки.

bodyNET

bodyNET - это приложение для взаимодействия человека и электроники, которое в настоящее время разрабатывается исследователями из Стэнфордского университета . Технология основана на растяжимых полупроводниковых материалах ( Elastronic ). Согласно их статье в Nature , технология состоит из интеллектуальных устройств , экранов и сети датчиков, которые можно имплантировать в тело, вплетать в кожу или носить как одежду. Было высказано предположение, что эта платформа потенциально может заменить смартфон в будущем.

Животные-киборги

Американская компания Backyard Brains выпустила то, что они называют «первым в мире коммерчески доступным киборгом», под названием RoboRoach . Проект стартовал как старший дизайнерский проект для студента биомедицинской инженерии Мичиганского университета в 2010 году и был запущен как доступный бета- продукт 25 февраля 2011 года.

RoboRoach был официально запущен в производство после выступления TED на конференции TED Global ; и через краудсорсинговый веб-сайт Kickstarter в 2013 году набор позволяет студентам использовать микростимуляцию для мгновенного управления движениями шагающего таракана (влево и вправо), используя смартфон с поддержкой Bluetooth в качестве контроллера.

Другие группы разработали насекомых-киборгов, в том числе исследователи из Государственного университета Северной Каролины , Калифорнийского университета в Беркли и Технологического университета Наньян в Сингапуре , но RoboRoach был первым комплектом, доступным широкой публике, и финансировался Национальным институтом психического здоровья как устройство. служить в качестве учебного пособия для поощрения интереса к нейробиологии . Несколько организаций по защите животных, включая RSPCA и PETA , выразили озабоченность по поводу этики и благополучия животных в этом проекте.

В конце 2010-х ученые создали медуз- киборгов, используя микроэлектронные протезы, которые заставляют животное плавать почти в три раза быстрее, при этом потребляя всего в два раза больше метаболической энергии, чем у их неизмененных собратьев. Протез можно снять, не причинив вреда медузе.

Практическое применение

В медицине

В медицине есть два важных и разных типа киборгов: восстановительные и усиленные. Восстановительные технологии «восстанавливают утраченные функции, органы и конечности». Ключевым аспектом восстановительной киборгизации является восстановление нарушенных или отсутствующих процессов для восстановления нормального или среднего функционального уровня. Нет никакого улучшения первоначальных способностей и процессов, которые были утрачены.

Напротив, улучшенный киборг «следует принципу, и это принцип оптимальной производительности: максимизация выхода (полученная информация или модификации) и минимизация затрат (энергия, затрачиваемая в процессе)». Таким образом, усовершенствованный киборг намеревается превзойти обычные процессы или даже получить новые функции, которых изначально не было.

Хотя протезы в целом дополняют потерянные или поврежденные части тела за счет интеграции механических приспособлений, бионические имплантаты в медицине позволяют модельным органам или частям тела более точно имитировать первоначальную функцию. Майкл Чорост написал мемуары о своем опыте использования кохлеарных имплантатов, или бионических ушей, под названием Rebuilt: How Becoming Part Computer сделал меня более человечным . Джесси Салливан стал одним из первых людей , чтобы работать полностью роботизированная конечность через нерв - мышцы лоскут, что позволяет ему сложный спектр движений за что предыдущим протезирование. К 2004 году было разработано полностью функционирующее искусственное сердце . Продолжающееся технологическое развитие бионических и нанотехнологий начинает поднимать вопрос об улучшении и будущих возможностях киборгов, которые превосходят первоначальную функциональность биологической модели. Обсуждались этика и желательность «улучшающего протезирования»; их сторонники включают трансгуманистическое движение , с его верой в то, что новые технологии могут помочь человечеству в развитии сверх его настоящего, нормативные ограничения, такие как старение и болезни, а также другие, более общие неспособности, такие как ограничения скорости, силы, выносливости. , и интеллект. Противники концепции описывают то, что, по их мнению, является предвзятостью, которая способствует развитию и принятию таких технологий; а именно, уклон в сторону функциональности и эффективности, который может вынудить согласиться с взглядом на людей, который принижает значение как определяющих характеристик фактических проявлений человечности и индивидуальности , в пользу определения в терминах обновлений, версий и полезности.

Интерфейс мозг-компьютер , или BCI, обеспечивает прямой путь связи от мозга к внешнему устройству, эффективно создавая киборг. Исследования инвазивных ИМК, в которых используются электроды, имплантированные непосредственно в серое вещество мозга, были сосредоточены на восстановлении поврежденного зрения у слепых и обеспечении функциональных возможностей парализованных людей, в первую очередь людей с тяжелыми случаями, такими как синдром запертости . Эта технология может позволить людям, у которых отсутствует конечность или которые находятся в инвалидном кресле, управлять устройствами, которые им помогают, с помощью нейронных сигналов, отправляемых из мозговых имплантатов непосредственно на компьютеры или устройства. Не исключено, что эта технология со временем будет применяться и у здоровых людей.

Глубокая стимуляция головного мозга - это хирургическая неврологическая процедура, используемая в терапевтических целях. Этот процесс помог в лечении пациентов с диагнозом болезнь Паркинсона , болезнь Альцгеймера , синдром Туретта , эпилепсии , хронических головных болей и психических расстройств . После того, как пациент находится в бессознательном состоянии , через анестезию , электрокардиостимуляторы головного мозга или электроды, которые имплантируются в область головного мозга , где причина заболевания присутствует. Затем область мозга стимулируется всплесками электрического тока, чтобы прервать надвигающуюся волну приступов . Как и все инвазивные процедуры , глубокая стимуляция мозга может подвергнуть пациента более высокому риску. Тем не менее, за последние годы в области глубокой стимуляции мозга произошло больше улучшений, чем в случае любого доступного медикаментозного лечения .

Имплантаты сетчатки - еще одна форма киборгизации в медицине. Теория стимуляции сетчатки для восстановления зрения у людей, страдающих пигментным ретинитом и потерей зрения из-за старения (состояния, при которых у людей наблюдается аномально низкое количество ганглиозных клеток сетчатки ), заключается в том, что имплант сетчатки и электрическая стимуляция будут действовать вместо отсутствующие ганглиозные клетки (клетки, которые соединяют глаз с мозгом).

Хотя работа по совершенствованию этой технологии все еще ведется, уже были достигнуты значительные успехи в использовании электронной стимуляции сетчатки, позволяющей глазу ощущать световые узоры. Субъект носит специальную камеру, например, на оправе очков, которая преобразует изображение в образец электростимуляции. Чип, расположенный в глазу пользователя, затем будет электрически стимулировать сетчатку с помощью этого рисунка, возбуждая определенные нервные окончания, которые передают изображение в оптические центры мозга, и изображение затем появляется для пользователя. Если технический прогресс пойдет по плану, эту технологию смогут использовать тысячи слепых и вернуть зрение большинству из них.

Аналогичный процесс был создан для помощи людям, потерявшим голосовые связки . Это экспериментальное устройство покончит с ранее использовавшимися симуляторами голоса, звучащими роботами . Передача звука начнется с операции по перенаправлению нерва, который контролирует голос и производство звука, на мышцу шеи, где ближайший датчик сможет улавливать его электрические сигналы . Затем сигналы будут поступать в процессор, который будет управлять синхронизацией и высотой звука имитатора голоса. Затем этот симулятор будет вибрировать, производя многотональный звук, который можно было бы преобразовать в слова с помощью рта.

В статье, опубликованной в Nature Materials в 2012 году, сообщалось об исследовании «тканей киборга» (искусственно созданных человеческих тканей со встроенной трехмерной сеткой из наноразмерных проводов) с возможными медицинскими последствиями.

В 2014 году исследователи из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн и Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали устройство, способное поддерживать бесконечное сердцебиение . Используя 3D-печать и компьютерное моделирование , эти ученые разработали электронную мембрану, которая может успешно заменить кардиостимуляторы. В устройстве используется «паутинная сеть датчиков и электродов» для отслеживания и поддержания нормальной частоты сердечных сокращений с помощью электрических стимулов. В отличие от традиционных кардиостимуляторов, которые одинаковы для разных пациентов, эластичная сердечная перчатка изготавливается по индивидуальному заказу с использованием технологии визуализации с высоким разрешением. Первый прототип был создан, чтобы соответствовать сердцу кролика , работающему с органом в растворе, богатом кислородом и питательными веществами. Поддающийся растяжению материал и схемы устройства были впервые сконструированы профессором Джоном А. Роджерсом, в котором электроды расположены в форме буквы s, что позволяет им расширяться и сгибаться без разрушения. Хотя устройство в настоящее время используется только в качестве исследовательского инструмента для изучения изменений частоты сердечных сокращений, в будущем мембрана может служить защитой от сердечных приступов .

Искусственная поджелудочная железа является заменой из- за отсутствия естественного инсулина производства организма, особенно в диабете 1 -го типа . Доступные в настоящее время системы сочетают в себе непрерывный монитор глюкозы с инсулиновой помпой, которой можно управлять дистанционно, образуя контур управления, который автоматически регулирует дозировку инсулина в зависимости от текущего уровня глюкозы в крови . Примерами коммерческих систем, реализующих такой контур управления, являются MiniMed 670G от Medtronic и t: slim x2 от Tandem Diabetes Care . Технологии создания искусственной поджелудочной железы своими руками также существуют, хотя они не проверены и не одобрены никакими регулирующими органами. Предстоящие технологии искусственной поджелудочной железы следующего поколения включают в себя автоматическую инфузию глюкагона в дополнение к инсулину, чтобы помочь предотвратить гипогликемию и повысить эффективность. Одним из примеров такой бигормональной системы является Beta Bionics iLet .

В армии

Исследования военных организаций в последнее время сосредоточены на использовании животных-киборгов для предполагаемых тактических целей. DARPA объявило о своей заинтересованности в разработке «насекомых-киборгов» для передачи данных с датчиков, имплантированных в насекомое на стадии куколки . Движение насекомого будет контролироваться с помощью микроэлектромеханической системы (MEMS) и, возможно, сможет исследовать окружающую среду или обнаруживать взрывчатые вещества и газ. Точно так же DARPA разрабатывает нейронный имплант для удаленного управления движением акул . Затем уникальные чувства акулы будут использоваться для обеспечения обратной связи данных относительно движения вражеского корабля или подводных взрывчатых веществ.

В 2006 году исследователи из Корнельского университета изобрели новую хирургическую процедуру имплантации искусственных структур насекомым во время их метаморфического развития. Те же исследователи продемонстрировали первых насекомых-киборгов - бабочек со встроенной электроникой в грудной клетке .Первоначальный успех методов привел к расширению исследований и созданию программы под названием Hybrid-Insect-MEMS (HI-MEMS). Его цель, согласно Управлению технологий микросистем DARPA , состоит в том, чтобы разработать «тесно связанные интерфейсы между машиной и насекомым путем размещения микромеханических систем внутри насекомых на ранних стадиях метаморфоза».

Недавно успешно применялись нейронные имплантаты на тараканах. На насекомое были наложены хирургически наложенные электроды, которыми дистанционно управлял человек. Результаты, хотя иногда и разные, в основном показали, что тараканом можно управлять с помощью импульсов, которые он получает через электроды. DARPA в настоящее время финансирует это исследование из-за его очевидного полезного применения в вооруженных силах и других областях.

В 2009 году на конференции MEMS Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) в Италии исследователи продемонстрировали первого «беспроводного» киборга-летающего жука. Инженеры Калифорнийского университета в Беркли первыми разработали "жука с дистанционным управлением", финансируемого программой DARPA HI-MEMS. Позже в том же году последовала демонстрация беспроводного управления «мотыльком-киборгом с помощью подъемника».

В конечном итоге исследователи планируют разработать HI-MEMS для стрекоз, пчел, крыс и голубей. Чтобы кибернетическая ошибка HI-MEMS считалась успешной, она должна пролететь 100 метров (330 футов) от начальной точки, управляемая компьютером, на управляемую посадку в пределах 5 метров (16 футов) от конкретной конечной точки. После приземления кибернетическая ошибка должна оставаться на месте.

В 2020 году в статье, опубликованной в Science Robotics исследователей из Вашингтонского университета, сообщалось о механически управляемой беспроводной камере, прикрепленной к жукам. Миниатюрные камеры вес 248 мг были прикреплены к живым жукам Tenebrionid родов асбол и Eleodes . Камера по беспроводной сети передавала видео на смартфон через Bluetooth в течение до 6 часов, и пользователь мог удаленно управлять камерой, чтобы добиться обзора «глаз жука».

В спорте

В 2016 году Cybathlon стал первой киборгской «Олимпиадой»; Этот праздник отмечается в Цюрихе, Швейцария, и стал первым официальным празднованием киборга в мире. В этом мероприятии 16 команд людей с ограниченными возможностями использовали технологические разработки, чтобы превратиться в спортсменов-киборгов. Было проведено 6 различных мероприятий, и его участники использовали и контролировали передовые технологии, такие как протезы ног и рук с электроприводом , роботизированные экзоскелеты , велосипеды и моторизованные инвалидные коляски .

Это уже было значительным улучшением, поскольку оно позволило людям с ограниченными возможностями соревноваться и продемонстрировало несколько технологических усовершенствований, которые уже имеют значение; однако он показал, что предстоит еще долгий путь. Например, гонка экзоскелетов по-прежнему требовала, чтобы ее участники вставали со стула и садились, занимались слаломом и другими простыми действиями, такими как ходьба по ступенькам и подъем по лестнице. Несмотря на простоту этих мероприятий, 8 из 16 команд, участвовавших в мероприятии, высадились до старта.

Тем не менее, одна из основных целей этого мероприятия и таких простых мероприятий - показать, как технологические усовершенствования и передовое протезирование могут изменить жизнь людей к лучшему. Следующий кибатлон, который должен был состояться в 2020 году, был отменен из-за пандемии коронавируса .

В искусстве

Художник-киборг Мун Рибас , основательница Cyborg Foundation, выступает со своим сейсмическим сенсорным имплантатом на TED (2016)

Понятие киборга часто ассоциируется с научной фантастикой. Однако многие художники пытались привлечь внимание общественности к кибернетическим организмам; они могут варьироваться от картин до инсталляций. Некоторые художники, которые создают такие работы, - это Нил Харбиссон , Мун Рибас , Патрисия Пиччинини , Стив Манн , Орлан , Х.Р. Гигер , Ли Бул , Вафаа Билал , Тим Хокинсон и Стеларк .

Стеларк - художник-перформанс, который визуально исследовал и акустически усилил свое тело. Он использует медицинские инструменты, протезирование, робототехнику, системы виртуальной реальности, Интернет и биотехнологии, чтобы исследовать альтернативные, интимные и непроизвольные взаимодействия с телом. Он сделал три фильма о внутренней части своего тела и выступал с третьей рукой и виртуальной рукой. В период с 1976 по 1988 год он выполнил 25 выступлений с подвеской тела с крючками в кожу. Для «Третьего уха» он хирургическим путем сконструировал дополнительное ухо в руке, которое было подключено к Интернету, что сделало его общедоступным слуховым органом для людей в других местах. В настоящее время он выступает в качестве своего аватара с сайта своей второй жизни .

Тим Хокинсон продвигает идею о том, что тела и машины объединяются в одно целое, где человеческие черты сочетаются с технологиями для создания Киборга. В статье Хокинсона Emoter показано, как общество теперь зависит от технологий.

Вафаа Билал - иракско-американский художник-перформанс, которому в затылок хирургическим путем имплантировали небольшую 10-мегапиксельную цифровую камеру в рамках проекта под названием 3rd I. В течение одного года, начиная с 15 декабря 2010 года, изображение было захвачено один раз за минута 24 часа в сутки и транслировалась в прямом эфире на www .3rdi .me и Mathaf : Арабский музей современного искусства . Сайт также отображает местоположение Билала через GPS. Билал говорит, что причина, по которой он вставил камеру в затылок, заключалась в том, чтобы сделать «аллегорическое заявление о вещах, которые мы не видим и оставляем после себя». Как профессор Нью-Йоркского университета , этот проект вызывал проблемы с конфиденциальностью, и поэтому Билала попросили убедиться, что его камера действительно фотографирует здания Нью-Йоркского университета.

Машины становятся все более распространенными в самом художественном процессе: компьютеризированные блокноты заменяют ручку и бумагу, а драм-машины становятся почти такими же популярными, как и барабанщики-люди. Композиторы, такие как Брайан Ино , разработали и использовали программное обеспечение, которое может создавать целые музыкальные партитуры на основе нескольких основных математических параметров.

Скотт Дрейвс - художник-генеративист, чьи работы явно описаны как «ум киборга». Его проект Electric Sheep создает абстрактное искусство, объединяя работу множества компьютеров и людей в Интернете.

Художники как киборги

Художники исследовали термин киборг с точки зрения воображения. Некоторые работают над тем, чтобы сделать абстрактную идею технологического союза и союза человека и тела очевидной для реальности в форме искусства с использованием различных сред, от скульптур и рисунков до цифровых изображений. Художники, которые стремятся воплотить в жизнь фантазии о киборгах, часто называют себя художниками-киборгами или могут считать свои работы «киборгами». То, как художника или его работу можно считать киборгом, будет зависеть от того, насколько гибко интерпретатор использует этот термин.

Ученые, которые полагаются на строгое техническое описание киборга, часто руководствуясь кибернетической теорией Норберта Винера и первым использованием этого термина Манфредом Э. Клайнсом и Натаном С. Клайном , вероятно, будут утверждать, что большинство художников-киборгов не подходят для этого. считаться киборгами. Ученые, рассматривающие более гибкое описание киборгов, могут утверждать, что оно включает в себя нечто большее, чем кибернетику. Другие могут говорить об определении подкатегорий или специализированных типов киборгов, которые определяют разные уровни киборгов, на которых технологии влияют на человека. Он может варьироваться от внешних, временных и съемных технологических инструментов до полностью интегрированных и постоянных. Тем не менее художники-киборги - художники. Таким образом, можно ожидать, что они будут включать идею киборга, а не строгое техническое представление этого термина, видя, как их работа иногда будет вращаться вокруг других целей, помимо киборгизма.

В модификации кузова

По мере того, как медицинские технологии становятся все более продвинутыми, некоторые методы и инновации принимаются сообществом модификации тела. Хотя Манфред Клайнс и Натан Клайн еще не считают себя киборгами, технологические разработки, такие как имплантируемая электроника из силиконового шелка, дополненная реальность и QR-коды, устраняют разрыв между технологиями и телом. Гипотетические технологии, такие как цифровые тату-интерфейсы, будут сочетать эстетику модификации тела с интерактивностью и функциональностью, привнося трансгуманистический образ жизни в сегодняшнюю реальность.

Кроме того, вполне вероятно проявление беспокойства. Люди могут испытывать до имплантации чувство страха и нервозности. С этой целью люди могут также проявлять чувство беспокойства, особенно в социализированной обстановке, из-за их послеоперационных, технологически усовершенствованных тел и взаимного незнания механического введения. Беспокойство может быть связано с представлениями об инаковости или киборганной идентичности.

В космосе

Отправка людей в космос - опасная задача, в которой в будущем можно будет использовать различные киборги-технологии для снижения рисков. Стивен Хокинг, известный физик, заявил: «Жизнь на Земле подвергается все возрастающему риску быть уничтоженной в результате катастрофы, такой как внезапное глобальное потепление, ядерная война ... Я думаю, что у человечества нет будущего, если оно не будет. отправиться в космос ". Трудности, связанные с космическими путешествиями, могут означать, что пройдут столетия, прежде чем люди станут многопланетным видом. Есть много эффектов космического полета на организм человека . Одна из основных проблем освоения космоса - это биологическая потребность в кислороде. Если бы эту необходимость исключили из уравнения, исследование космоса произвело бы революцию. Теория, предложенная Манфредом Э. Клайнсом и Натаном С. Клайном, направлена ​​на решение этой проблемы. Двое ученых предположили, что использование обратного топливного элемента, который «способен уменьшать СО2 до его компонентов за счет удаления углерода и рециркуляции кислорода ...» может сделать дыхание ненужным. Еще одна важная проблема - это радиационное воздействие. Ежегодно средний человек на Земле подвергается примерно 0,30 бэр радиации, в то время как астронавт на борту Международной космической станции в течение 90 дней подвергается воздействию 9 бэр. Чтобы решить эту проблему, Клайнс и Клайн выдвинули теорию о киборге, содержащем датчик, определяющий уровни радиации, и осмотический насос Роуза, «который автоматически вводил бы защитные фармацевтические препараты в соответствующих дозах». Эксперименты с введением этих защитных фармацевтических препаратов обезьянам показали положительные результаты в повышении радиационной стойкости.

Хотя влияние космического полета на наши тела является важной проблемой, развитие двигательных технологий не менее важно. С нашими нынешними технологиями нам потребуется около 260 дней, чтобы добраться до Марса. Исследование, проведенное при поддержке НАСА, предлагает интересный способ решения этой проблемы с помощью глубокого сна или оцепенения . С помощью этой техники он «снизит метаболические функции космонавтов с помощью существующих медицинских процедур». До сих пор эксперименты приводили к тому, что пациенты находились в оцепенении только в течение одной недели. Усовершенствования, обеспечивающие более длительные состояния глубокого сна, снизят стоимость полета на Марс в результате снижения потребления ресурсов астронавтами.

В когнитивной науке

Теоретики, такие как Энди Кларк, предполагают, что взаимодействие между людьми и технологиями приводит к созданию системы киборгов. В этой модели киборг определяется как частично-биологическая, частично-механическая система, которая приводит к увеличению биологического компонента и созданию более сложного целого. Кларк утверждает, что это расширенное определение необходимо для понимания человеческого познания. Он предполагает, что любой инструмент, который используется для разгрузки части когнитивного процесса, можно рассматривать как механический компонент системы киборгов. Примеры этой человеческой и технологической системы-киборга могут быть очень низкотехнологичными и упрощенными, например, с использованием калькулятора для выполнения основных математических операций или ручкой и бумагой для заметок, или столь же высокотехнологичными, как использование персонального компьютера или телефона. По словам Кларка, эти взаимодействия между человеком и формой технологии интегрируют эту технологию в когнитивный процесс аналогично тому, как технология, которая соответствует традиционной концепции увеличения киборга, интегрируется со своим биологическим хозяином. Поскольку все люди так или иначе используют технологии для улучшения своих когнитивных процессов, Кларк приходит к выводу, что мы «прирожденные киборги».

Будущие масштабы и регулирование имплантируемых технологий

Учитывая технические возможности нынешних и будущих имплантируемых сенсорных / телеметрических устройств, такие устройства будут широко распространяться и будут иметь связи с коммерческими, медицинскими и правительственными сетями. Например, в медицинском секторе пациенты смогут войти в свой домашний компьютер и, таким образом, посещать виртуальные кабинеты врача, медицинские базы данных и получать медицинские прогнозы, не выходя из собственного дома, на основе данных, собранных с помощью имплантированных телеметрических устройств. . Однако эта онлайн-сеть представляет собой серьезную проблему с точки зрения безопасности, поскольку несколько университетов США доказали, что хакеры могут проникнуть в эти сети и отключить электронные протезы людей.

Такие технологии уже присутствуют в рабочей силе США, поскольку фирма из Ривер-Фоллс, штат Висконсин , называемая Three Square Market, в партнерстве со шведской фирмой Biohacks Technology, имплантирует в руки микрочипы RFID (размером с рисовое зерно). своих сотрудников, которые позволяют сотрудникам получать доступ к офисам, компьютерам и даже торговым автоматам. Более 50 из 85 сотрудников фирмы получили чипы. Было подтверждено, что Американское управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов одобрило эти имплантации. Если эти устройства будут распространяться в обществе, то вопрос, на который напрашивается ответ, будет заключаться в том, какое регулирующее агентство будет контролировать работу, мониторинг и безопасность этих устройств? Согласно этому тематическому исследованию Three Square Market, похоже, что FDA берет на себя роль в регулировании и мониторинге этих устройств. Утверждалось, что необходимо разработать новую нормативно-правовую базу, чтобы закон не отставал от развития имплантируемых технологий.

Фонд киборгов

В 2010 году Cyborg Foundation стал первой в мире международной организацией, призванной помочь людям стать киборгами. Фонд был создан киборгом Нилом Харбиссоном и Мун Рибас в ответ на растущее количество писем и электронных писем, полученных от людей со всего мира, заинтересованных в том, чтобы стать киборгами. Основными целями фонда являются расширение человеческих чувств и способностей путем создания и применения кибернетических расширений тела, содействие использованию кибернетики в культурных мероприятиях и защита прав киборгов. В 2010 году фонд, расположенный в Матаро (Барселона), стал победителем конкурса Cre @ tic Awards, организованного Tecnocampus Mataró.

В 2012 году испанский кинорежиссер Рафель Дюран Торрент снял короткометражный фильм о Фонде Киборгов. В 2013 году фильм получил приз Большого жюри на фестивале « Сандэнс » на конкурсе «Focus Forward Filmmakers» и получил 100 000 долларов США.

В популярной культуре

Киборги стали широко известной частью научной фантастики и других средств массовой информации. Хотя многие из этих персонажей могут быть технически андроидами , их часто ошибочно называют киборгами.

Возможно, наиболее известными примерами киборгов в популярной культуре являются Терминатор , персонажи из универсального солдата (серия фильмов), а также далеков и киберлюдей из сериала « Доктор Кто» . Другие известные киборги включают Робокоп , Евангелион , ВВС США полковник Стив Остин в обоих романе Киборг и, как действовал, Ли майоры , шесть миллионов долларов Человек , в Replicants от Blade Runner , то Borg из Star Trek , Дарт Вейдер , Лобот и Генерал Гривус из « Звездных войн» , « Инспектор Гаджет и Сайлоны» из серии « Звездный крейсер Галактика» 2004 года .

Из американских комиксов есть персонажи, включая Детлока и Виктора «Киборга» Стоуна ; и манга и аниме символов , включая 8 Человек (вдохновение для RoboCop ), Камен Райдер , Rudol фон Stroheim , и Призрак в доспехах «s Мотоко Кусанаги .

Игровые персонажи, такие как Кано , Джакс , Сайракс и Сектор из франшизы Mortal Kombat , а также Генджи , продвинутый ниндзя-киборг, который появляется в Overwatch и Heroes of the Storm , являются примерами киборгов в видеоиграх . Серия видеоигр Deus Ex , как и серия Syndicate, подробно рассказывает о росте киборгов и их корпоративной собственности в ближайшем будущем .

В « Нейроманте» Уильяма Гибсона изображена одна из первых женщин-киборгов, «Девушка-бритва» по имени Молли Миллионс , которая имеет обширные кибернетические модификации и является одним из самых плодовитых персонажей киберпанка в каноне научной фантастики. Киборг также был центральной частью 48-минутного видео певицы Жанель Моне, соответствующего выпуску ее альбома 2018 года " Dirty Computer ". Эта эмоциональная картина переплетала отношения между человеком и технологиями, подчеркивая силу цифровых технологий в футуристическом, антиутопическом обществе. Монаэ ранее называла себя андроидом, изображая себя как механический организм, часто соответствующий идеалистическим стандартам, таким образом используя киборга как способ отделиться от этих деспотических структур.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

Справочные записи

  • Элрик, Джордж С. 1978. Справочник по научной фантастике для читателей и писателей . Чикаго: Chicago Review Press. п. 77.
  • Николс, Питер, генерал. изд. 1979. научной фантастики E ncyclopaedia (1 - е изд.). Гарден-Сити, Нью-Йорк: Doubleday , стр. 151.
  • Симпсон, Дж. А. и ESC Weiner. 1989. Оксфордский словарь английского языка (2-е изд.), Vol. 4. Оксфорд: Clarendon Press. п. 188.

внешние ссылки