Del en: Den menneskelige kolossen
Del to: Hjernen
Del tre: Flyging over nestet av nevroner
Del fire: nevrodatargrensesnitt
Del fem: Neuaralink-problemet
Del seks: Age of Wizards 1
Del seks: Veiviserens alder 2
Del syv: The Great Fusion
Salgsfremmende video:
Siden jeg allerede har skrevet om to av Elon Musks selskaper - Tesla og SpaceX - tror jeg at jeg forstår formelen hans. Det ser slik ut:
Og hans første tanke om et nytt selskap starter fra høyre og går veien til venstre.
Han bestemmer at noen spesifikke endringer i verden vil øke sannsynligheten for at menneskeheten vil ha en bedre fremtid. Han vet at storstilt verdensforandring skjer raskest når hele verden - Human Colossus - jobber med den. Og han vet at Human Colossus vil strebe etter å oppnå et mål hvis og bare hvis det er en økonomisk drivkraft - hvis selve prosessen med å bruke ressurser for å oppnå dette målet er god virksomhet.
Ofte, før en blomstrende industri tar opp damp, er det hele som en bunke med tømmerstokker - alle ingrediensene til brannen er på plass, alt er klart til å gå, men ikke noe samsvar. Det er noe teknologisk underskudd som forhindrer at hele industrien tar fart.
Så når Elon starter et selskap, er hovedstrategien hennes vanligvis å lage en kamp som vil antenne bransjen og få Human Colossus til å jobbe med den. Dette på sin side, tror Elon, vil føre til hendelser som vil endre verden på måter som øker sannsynligheten for at menneskeheten får en bedre fremtid. Men du må se på selskapene hans fra et fugleperspektiv for å forstå alt dette. Ellers vil du feilaktig tenke på alt han gjør som forretning som vanlig - når det i virkeligheten ser ut som en virksomhet vil være en mekanisme for å støtte selskapet som innoverer for å skape en stor kamp.
Da jeg jobbet med artikler om Tesla og SpaceX, spurte jeg Elon hvorfor han begynte på ingeniørfag og ikke vitenskap, og han forklarte at når det kommer til fremgang, er "ingeniørarbeid den begrensende faktoren." Med andre ord fremdriften for vitenskap, næringsliv og industri - alt dette skjer med tillatelse til teknologisk fremgang. Og hvis du ser på historien, er det fornuftig - siden hver største revolusjon innen menneskelig fremgang er et teknisk gjennombrudd. Kamp.
Så for å forstå Elon Musks selskap, må du tenke på kampen han prøver å lage - sammen med tre andre variabler:
Og da jeg begynte å tenke på hva Neuralink er, visste jeg hvilke variabler jeg måtte stille inn. På det tidspunktet hadde jeg en veldig vag ide om en av variablene - at selskapets mål er å "fremskynde fremveksten av et hjerneomfattende nevralt grensesnitt." Eller en magisk hatt, som jeg kalte det.
Slik jeg forstår det, var det vanlige hjerne-grensesnittet ment å representere et nevrocomputer-grensesnitt i en ideell verden - et super-duper-avansert konsept der alle nevronene i hjernen din kan kommunisere usynlig med verden utenfor. Dette konseptet var basert på sci-fi-ideen om "neural blonder" fra kulturserien av Ian Banks - et vektløst, immaterielt grensesnitt som kan teleporteres til hjernen.
Jeg hadde mange spørsmål.
Heldigvis var jeg på vei til San Francisco, hvor jeg måtte sette meg ned med halvparten av Neuralink-grunnlaget og være den dummeste personen i rommet.
En digresjon på hvorfor jeg ikke overdriver ved å kalle meg den dummeste personen i det rommet, bare se for deg selv.
Jeg spurte Elon hvordan han satt sammen teamet sitt. Han svarte at han hadde møtt bokstavelig talt 1000 mennesker for å få denne gruppen sammen, og en del av oppgaven var et enormt antall helt separate kompetanseområder som måtte sorteres ut: nevrobiologi, nevrokirurgi, mikroskopisk elektronikk, kliniske studier osv. Siden dette er et tverrfaglig felt, så han etter tverrfaglige eksperter. Og dette kan sees fra deres biografier - alle medlemmene i gruppen har en unik kombinasjon av kunnskap som skjærer sammen med kunnskapen til andre medlemmer av gruppen og sammen utgjør, som den var, en megaekspert. Elon ønsket også å finne mennesker som kunne se ned på oppdraget - som var mer fokusert på industrielle resultater enn papirfremstilling. Generelt var det ikke lett.
Men nå satt de ved et rundt bord og så på meg. Jeg ble litt sjokkert fordi jeg måtte gjøre mye research før jeg kom hit. Jeg fikk oppgaven ut av meg selv, de plukket den opp og firedoblet den. Og mens diskusjonen fortsatte, begynte jeg gradvis å forstå hva som var hva.
I løpet av de neste ukene møtte jeg andre grunnleggere og spilte rollen som en tosk hver gang. I disse møtene fokuserte jeg på å prøve å få et helhetlig bilde av utfordringene fremover og hvordan veien til den magiske hatten ville se ut. Jeg ville forstå disse to boksene:
Den første var enkel. Den forretningslige delen av Neuralink er et nevrocomputer-grensesnittfirma. De vil lage banebrytende NCI-er - noen av dem vil være "mikronstore enheter." Denne prosessen vil støtte selskapets vekst og gi et utmerket utgangspunkt for innovasjon (omtrent som SpaceX bruker lanseringene sine for å opprettholde selskapet og eksperimentere med nyskapende engineering).
Når det gjelder grensesnittet de planlegger å jobbe med, her er hva Elon sier:
Den andre boksen var vanskeligere. I dag virker det klart for oss at bruken av dampmotorteknologi for brannkraften måtte begynne for at den industrielle revolusjonen skulle finne sted. Men hvis du snakket med noen i 1760 om dette, ville det være mye mindre klarhet - hvilke hindringer som må overvinnes, hvilke innovasjoner å implementere, hvor lang tid det vil ta. Og her er vi, prøver å finne ut hvordan kampen som vil tenne nevroutviklingen skal se ut, og hvordan du kan lage den.
Utgangspunktet for en diskusjon om innovasjon vil være en diskusjon om barrierer - hvorfor innovasjon i det hele tatt er nødvendig. Når det gjelder Neuralink, vil listen være lang. Men selv med prosjektering som hovedbegrensning, er det noen få store utfordringer som neppe vil være hovedhindringen:
Offentlig skepsis
Nylig ble det gjennomført en meningsmåling der det ble funnet at amerikanere frykter fremtiden for bioteknologi, spesielt - NCI, mer enn genredigering.
Flip Sabes deler ikke bekymringene sine.
Når en forsker tenker å endre livets grunnleggende natur - om å skape virus, om eugenikk osv. - skapes et spekter som mange biologer synes er ganske alarmerende, men jeg vet at når nevrovitenskapsmenn tenker på chips i hjernen, synes de ikke det er rart, fordi vi har allerede chips i hjernen. Vi har dyp hjernestimulering som lindrer symptomene på Parkinsons sykdom, vi gjennomfører de første testene av flis for å gjenopprette synet, vi har et cochleaimplantat - det virker ikke rart for oss å legge en enhet i hjernen for å lese og skrive informasjon.
Og etter å ha lært alt om sjetongene i hjernen, er jeg enig - og når amerikanere lærer alt om dem, vil de også ombestemme seg.
Historien støtter denne prediksjonen. Folk ble ikke vant til Lasik øyekirurgi så raskt da den først dukket opp - for 20 år siden gjennomgikk bare 20 000 mennesker i året kirurgi. I dag er dette tallet allerede 2 000 000. Det samme er tilfelle med pacemakere. Og hjertestartere. Og organtransplantasjoner. Men hun ga en gang fra seg Frankensteinismen! Hjerneimplantater kommer fra den samme operaen.
Vår misforståelse av hjernen
Husker du: "Hvis du tenker på en forstått hjerne som en kilometer, gikk vi bare tre centimeter langs den?" Flip mener det også:
Hvis vi trengte å forstå hjernen for å samhandle med den i det vesentlige, ville vi hatt problemer. Men alle disse tingene i hjernen kan dekrypteres uten å forstå dynamikken rundt databehandling i hjernen. Evnen til å telle alt dette er et problem for ingeniører. Evnen til å forstå opprinnelse og organisering av nevroner i minste detalj som tilfredsstiller nevrovitenskapsmenn i sin helhet, er et eget problem. Og vi trenger ikke å løse alle disse vitenskapelige problemene for å komme videre.
Hvis vi ganske enkelt kan få nevroner til å snakke med datamaskiner gjennom tekniske metoder, vil det være nok og maskinlæring vil ta seg av resten. Det vil si at den vil lære oss vitenskapen om hjernen. Som Flip bemerker:
Baksiden av uttrykket "vi trenger ikke å forstå hjernen for å gjøre fremgang" er at fremskritt innen prosjektering nesten helt sikkert vil øke vår vitenskapelige kunnskap - omtrent som Alpha Go lærer verdens beste spillere om de beste strategiene for å spille Go. Og denne vitenskapelige fremgangen vil føre til enda større teknologisk fremgang - ingeniørvitenskap og vitenskap vil presse hverandre.
Onde giganter
Tesla og SpaceX trår begge på veldig store haler (for eksempel bilindustrien, olje og gass og militært industrikompleks). Store haler liker ikke å bli tråkket på, så de gjør vanligvis alt for å hindre angriperens fremgang. Heldigvis har ikke Neuralink dette problemet. Det er ikke et eneste stort aktivitetsfelt som Neuralink kan ødelegge (i det minste i overskuelig fremtid - og der vil en mulig nevroutvikling forstyrre arbeidet i nesten alle bransjer).
Neuralink-hindringer er teknologiske hindringer. Det er mange av dem, men to av dem står alene, og hvis du overvinner dem, kan dette være nok til at alle de andre murene faller og fullstendig endrer banen for vår fremtid.
Stor hekk # 1: båndbredde
Samtidig har den menneskelige hjernen aldri hatt mer enn et par hundre elektroder. Sammenlignet med syn tilsvarer dette ultra-lav oppløsning. Sammenlignet med motoren er dette de enkleste kommandoene med liten kontroll. Sammenlignet med tanker vil noen hundre elektroder være nok bare for å formidle et enkelt budskap.
Vi trenger høyere båndbredde. Mye høyere.
Når han tenkte på et grensesnitt som kan forandre verden, la Neuralink-teamet det omtrentlige antallet "en million nevroner lest samtidig." De sier også at 100 000 - dette tallet vil skape mange nyttige NCI-er med forskjellige applikasjoner.
De første datamaskinene sto overfor lignende problemer. Primitive transistorer tok mye plass og var vanskelige å skalere. Men i 1959 dukket det opp en integrert krets - en datamaskinbrikke. Sammen med det var det en måte å øke antallet transistorer og Moore's Law - konseptet om at antallet transistorer som kan passe på en datamaskinbrett, fordobles hver 18. måned.
Fram til 90-tallet ble elektroder for NCI laget for hånd. Så begynte vi å finne ut hvordan vi produserer disse bittesmå 100-elektrode multi-elektrode-arrayene ved hjelp av moderne halvlederteknologi. Ben Rapoport fra Neuralink mener at "skiftet fra manuell produksjon til Utah Array-elektroder var det første antydningen om at Moores lov kunne ha makten i NQI-området."
Dette er et enormt potensial. I dag er vårt maksimum noen hundre elektroder som kan måle rundt 500 nevroner samtidig - dette er langt fra en million, ikke engang i nærheten. Hvis vi tilfører 500 nevroner hver 18. måned, kommer vi til en million i 5017. Hvis vi dobler det tallet hver 18. måned, får vi en million innen 2034.
Vi er for øyeblikket et sted i mellom. Ian Stevenson og Konrad Kording publiserte en artikkel der de vurderte det maksimale antallet nevroner som ble lest samtidig på forskjellige tidspunkter de siste 50 årene (hos noen dyr) og tegnet resultatet på denne grafen:
Denne studien, også kalt Stevensons Law, antyder at antallet nevroner som vi kan registrere samtidig ser ut til å dobles hvert 7,4 år. Hvis denne indikatoren holder, vil vi innen slutten av dette århundret kunne nå en million, og i 2225 - registrere hvert nevron i hjernen og få vår ferdige trollhatt.
Generelt er det ingen ICI-tilsvarende ennå, fordi 7,4 år er for lang til å starte en revolusjon. Gjennombruddet vil komme ikke fra et apparat som kan registrere en million nevroner, men med et paradigmeskifte som vil gjøre denne grafen mer lik Moores lov og mindre som Stevensons. Når det skjer, vil millioner av nevroner følge.
Stor hindring nr. 2: implantasjon
NCI-er vil ikke være i stand til å ta over verden hvis de hver gang må åpne hodeskallen.
Dette er et viktig tema hos Neuralink. Jeg tror at ordet “ikke-invasivt” eller “ikke-invasivt” ble talt omtrent førti ganger under samtalene mine med teamet.
I tillegg til å være en viktig inngangsbarriere og et viktig sikkerhetsproblem, er invasiv hjernekirurgi kostbart og krevende. Elon sa at den endelige implantasjonsprosessen for NCI bør automatiseres. “En maskin som kan gjøre dette, må være noe som Lasik, en automatisert prosess - for ellers blir du begrenset av antall nevrokirurger og kostnadene blir for høye. Du trenger en maskin av Lasik-typen for å skalere denne prosessen."
Utviklingen av høye gjennomstrømningsnivåer vil være et gjennombrudd i seg selv, for ikke å nevne utviklingen av ikke-invasive implantater. Men å gjøre begge deler vil starte en revolusjon.
Andre hindringer
Dagens NCI-pasienter går med en ledning som stikker ut av hodet. Dette vil absolutt ikke ta fart i fremtiden. Neuralink planlegger å jobbe på enheter som vil være trådløse. Men dette er også fulle av problemer. Du trenger en enhet som trådløst kan overføre og motta mange data. Dette betyr at den må ta seg av slike ting som signalforsterkning, analog-til-digital konvertering og datakomprimering på egen hånd. Og alt dette må også fungere på induksjonsstrøm.
Et annet stort problem er biokompatibilitet. Sensitiv elektronikk går generelt ikke bra i en gelékule. Og menneskekroppen godtar ikke fremmedlegemer i seg selv. Men fremtidens hjerne-grensesnitt vil måtte virke for alltid og uten avbrudd. Følgelig vil enheten være hermetisk forseglet og sikker nok til å overleve flere tiår med surr og forskyvning av nevroner. Og hjernen - som behandler moderne enheter som inntrengere og dekker dem med arrvev - vil på en eller annen måte måtte lures til å tro at denne enheten er en normal del av hjernen.
Det er også et problem med plass. Hvor nøyaktig vil du plassere enheten din som vil kunne samhandle med en million nevroner i hodeskallen, som allerede deler rom inn i 100 milliarder nevroner? En million elektroder som bruker moderne multi-elektrode-matriser, vil være på størrelse med en baseball. Derfor er ytterligere miniatyrisering en ny pågående innovasjon å legge til listen.
Det er også det faktum at moderne elektroder for det meste er optimalisert for enkel elektrisk registrering eller enkel elektrisk stimulering. Hvis vi virkelig ønsker et effektivt grensesnitt, trenger vi noe annet enn enfunksjonsstive elektroder - noe med den mekaniske kompleksiteten til nevrale kretsløp som kan registrere og stimulere, og som også kan samhandle med nevroner kjemisk, mekanisk og elektrisk.
Og la oss bare være enige om at det hele passer perfekt - bredbånd, langvarig, biokompatibel, toveis, kommunikativ, ikke-invasiv implanterbar enhet. Nå kan vi føre en dialog med en million nevroner samtidig. Bortsett fra … vi vet ikke hvordan vi skal snakke med nevroner. Det er ikke så lett å tyde de statiske blitzene til hundrevis av nevroner, men vi prøver faktisk å studere et sett med spesifikke blitz som svarer på visse enkle kommandoer. Det vil ikke fungere med en million signaler. En vanlig oversetter bruker faktisk to ordbøker, og erstatter ord fra en for en annen - men dette betyr ikke å forstå språket. Vi må ta et stort sprang i maskinlæring før datamaskinen kan lære et språk, og enda flere sprang må gjøres.å forstå hjernens språk - fordi mennesker absolutt ikke vil lære å avkode koden til en million som samtidig skyter nevroner.
Kolonisering av Mars virker enkel nå.
Men jeg vedder på at telefonen, bilen og månelandingen ville ha virket som uoverkommelige teknologiske utfordringer for mennesker tiår tidligere. Og jeg er villig til å satse på at det er -
- vil virke helt uoppløselig for folk i denne tiden:
Og ja, det er i lommen. Hvis fortiden har lært oss noe, er det at det alltid vil være fremtidens teknologier, utenkelig for fortidens mennesker. Vi vet ikke hvilke teknologier, som virker helt umulige for oss, som vil bli allestedsnærværende i fremtiden, men det vil være slike. Mennesker undervurderer alltid menneskekolossen.
Hvis alle du kjenner har elektronikk i hodeskallene sine etter 40 år, vil det være takket være et paradigmeskifte som har forårsaket et grunnleggende skifte i hele denne bransjen. Dette skiftet er nøyaktig hva Neuralink-teamet prøver å organisere. Andre team jobber med dette også, og noen kule ideer har allerede begynt å dukke opp:
Relevante innovasjoner innen NCI
En gruppe fra University of Illinois utvikler et silke-grensesnitt:
Silke kan brettes inn i en tynn bunt og settes inn i hjernen relativt ikke-invasivt. Der vil den teoretisk utvide seg og bosette seg i konturene, som en krympefilm. Silken vil ha fleksible silisiumtransistor-matriser.
I sin TEDx Talk demonstrerte Hong Yeo en rekke elektroder påført huden hans som en midlertidig tatovering, og forskere mener teknikken potensielt kan brukes i hjernen:
En annen gruppe jobber med et slags nanoskalaelektrode nevralt nett, så lite at det kan sprøytes inn i hjernen med en sprøyte:
Til sammenligning er dette røde røret til høyre spissen av en sprøyte.
Andre ikke-invasive metoder inkluderer innføring av blodåre og arterie. Elon nevnte følgende: “Den minst inntrengende metoden ville være noe som en solid stent som kommer inn i lårarterien og utspiller seg i sirkulasjonssystemet for å samhandle med nevroner. Nevroner bruker mye energi, så dette er egentlig et veinett til hvert nevron."
DARPA, det amerikanske militærets teknologiinnovasjonsarm, utvikler gjennom det nylig finansierte BRAIN-programmet små “loopede” nevrale implantater som kan erstatte medisiner.
Et annet DARPA-prosjekt tar sikte på å passe en million elektroder i en enhet med en størrelse.
En annen idé som det arbeides med er transkraniell magnetisk stimulering (TMS), der en magnetisk spole utenfor hodet kan skape elektriske impulser inne i hjernen.
Disse impulsene kan stimulere målrettede områder av nevroner, og gi en helt ikke-invasiv type dyp hjernestimulering.
En av medstifterne av Neuralink, DJ Seo, har lagt ned et forsøk på å utvikle et enda kjøligere grensesnitt kalt nevralt støv. Nevralt støv er små silisiumsensorer som måler 100 mikron (omtrent bredden på et hår) som må injiseres direkte i cortex. I nærheten, over dura mater, vil det være en 3-millimeter enhet som kan samhandle med sensorer i støvet ved hjelp av ultralyd.
Dette er enda et eksempel på de nyskapende fordelene fra et tverrfaglig team. DeJ forklarte meg at "det er teknologier som det ikke er tenkt på i det hele tatt på dette området, men vi kan bringe noen av prinsippene for deres arbeid inn i det." Han sier at nevralstøvet var inspirert av prinsippene for mikrochip- og RFID-teknologier. Du kan enkelt se hvordan krysseffektene fra forskjellige felt fungerer:
Andre jobber med enda mer utrolige ideer, for eksempel optogenetikk (hvor du injiserer et virus som festes til en hjernecelle, som får den til å bli stimulert av lys) eller bruk av karbon nanorør, hvorav en million kan bindes sammen og sendes til hjernen gjennom blodomløpet.
Disse menneskene jobber med innovasjon i selskapet.
Dette er en relativt liten gruppe nå, men når gjennombruddet virkelig begynner å gjøre seg gjeldende, vil det fort endre seg. Hendelser vil begynne å utvikle seg raskt. Hjernebåndbredden vil bli bedre og bedre etter hvert som implantasjonsprosedyrene blir enklere og billigere. Offentlig interesse vil oppstå. Og når allmenne interesser tar fart, vil Human Colossus merke en mulighet - og så vil utviklingshastigheten hoppe til himmelen. På samme måte som gjennombrudd innen datamaskinvare førte til utvikling av programvare, vil store næringer engasjere seg i utviklingen av smarte applikasjoner og avanserte maskiner som fungerer sammen med nevrodatargrensesnitt. En gang i 2052 vil du fortelle en gutt om hvordan det hele startet, og de vil bli lei.
Jeg prøvde å få Neuralink-teamet til å snakke om 2052 med meg. Jeg ville vite hva som ville skje når alt dette gikk i oppfyllelse. Jeg ville vite hva de selv kunne tenke seg å få på plass en strek. Men det var ikke lett - tross alt ble dette teamet opprettet spesifikt for å fokusere på konkrete resultater, og ikke på tomme ord.
Men jeg fortsatte å spørre og kverne tennene, til de ga uttrykk for tankene sine for fremtiden. Jeg tilbrakte også de fleste av mine fjerne fremtidige samtaler med Elon og Moran Cerf, en nevrovitenskapsmann som jobber på NCI og tenker mye på de langsiktige implikasjonene av arbeidet deres. Til slutt fortalte et medlem av Neuralink-teamet at han og kollegene hans selvfølgelig har mange drømmer - ellers ville de ikke gjøre det de gjør - og at mange ting i fagområdet deres var påvirket av science fiction. Han anbefalte at jeg snakket med Ramez Naam, forfatter av den berømte Nexus-trilogien. Så jeg stilte 435 spørsmål til Ramez for å få et fullstendig bilde.
Som et resultat av denne samtalen forlot jeg helt død. Jeg skrev en gang hvordan det ville være om vi dro tilbake til 1750 - da det fremdeles ikke var strøm, motorer eller telekommunikasjon - og trakk frem George Washington og viste ham vår moderne verden. Han vil være så sjokkert at han vil dø. Så tenkte jeg på konseptet om hvor mange år fremover du trenger å gå for å oppleve det fatale sjokket av fremgang. Jeg kalte den Point of Death Progress (TPP).
Siden fødselen av Human Colossus har vår verden skaffet seg en underlig eiendom - over tid blir den mer og mer magisk. Slik fungerer selgeren. Og etter hvert som utviklingen genererer enda raskere utvikling, er trenden at TSP over tid blir nærmere og kortere. For George Washington var TSP flere hundre år gammel, noe som ikke er så mye i det generelle opplegget for menneskets historie. Men nå lever vi i en tid der alt flyr så raskt at vi kan oppleve flere TSP-er i vår levetid. Volumet på alt som skjedde fra 1750 til 2017 kan gjentas allerede i løpet av livet ditt, og mer enn en gang. Dette er en magisk tid å leve - og det er vanskelig å forstå, vanskelig å legge merke til, fordi livet vi lever vi lever innenfra.
Jeg tenker uansett mye på TSP og lurer alltid på hvordan det ville være om vi gikk foran i en tidsmaskin og opplevde hva George ville oppleve her. Hvordan skal fremtiden se ut for at jeg skal dø av sjokk? Du kan snakke om ting som kunstig intelligens og genredigering, og jeg er ikke i tvil om at fremgang på disse områdene kan føre til min død av sjokk. Men uttrykket "hvem vet hvordan det vil være" har aldri vært beskrivende.
Jeg tror jeg endelig kan ha et beskrivende bilde av vår sjokkerende fremtid. La meg skissere det for deg.
ILYA KHEL
Del en: Den menneskelige kolossen
Del to: Hjernen
Del tre: Flyging over nestet av nevroner
Del fire: nevrodatargrensesnitt
Del fem: Neuaralink-problemet
Del seks: Age of Wizards 1
Del seks: Veiviserens alder 2
Del syv: The Great Fusion
