1

Интернет всего – новая среда для интеллекта будущего

Не так давно мы принимали участие в научной конференции «Нелинейная динамика в

когнитивных исследованиях» в Нижнем Новгороде. Основными проблемами,

обсуждаемыми на конференции, были механизмы познания, динамические и нелинейные

процессы восприятия и обработки сенсорных сигналов, перспективы создания роботов и

симуляторов живых систем. Среди наиболее интересных докладов стоит отметить

выступления Юрия Иосифовича Александрова и Татьяны Владимировны Черниговской.

Среди прочего наблюдалась довольно интересная тенденция, выражающаяся в том, что с

одной стороны, научный мир констатирует прорыв в технологическом развитии

человеческой цивилизации, а с другой стороны, выражает сомнения в том, верным ли

путем идет прогресс человечества и не приведет ли он в итоге к глобальной катастрофе.

Довольно часто в словах современных ученых можно услышать пессимизм по поводу

перспектив развития фундаментальной науки, где в последнее время наблюдается

своеобразный застой. Ну и совсем странно было слышать, как различные представители

научного сообщества всерьез говорили о возможности объединения науки и религии для

решения «совместных вопросов».

Исходя из этого, можно предположить, что научное сообщество сейчас находится в своего

рода смятении. С одной стороны, ученые понимают, что человечество вступило в эпоху

тотальной технологизации и ее уже не остановить, с другой стороны, им кажется, что

данный процесс несет в себе прямую угрозу самому человечеству, поскольку приводит к

необратимым изменениям как в окружающей среде, так и в самих людях. Причем больше

всего пугает именно скорость изменений – социум трансформируется прямо на глазах.

Следствием этого становится значительно сужение горизонта прогноза, а именно это в

первую очередь и вызывает страх. Многих пугает неизвестность, которая находится на

расстояние буквально 10-15 лет – дальше прогноз становится все более туманным и

превращается скорее в догадки.

Основные тренды ближайшего десятилетия

За последние несколько лет Интернет благополучно пережил стадию 2.0 и перешел в

стадию 3.0, когда всеобщее распространение получили «облака», сервисы и коллективное

создание контента. Интернет еще более социализировался и персонифицировался, т.к.

пользователи открывают для доступа в сеть все больше личной информации, благодаря

доступу к которой различные сервисы (такие, например, как поиск) имеют возможность

фильтровать контент в зависимости от пользовательских предпочтений. При этом все

большая часть персональных данных собирается без участия (в том числе и без согласия,

точнее говоря, согласие подразумевается априори) самого пользователя. Еще одной

важной «фишкой» современного Интернета стала его повсеместная мобилизация. К концу

2013 года число мобильных пользователей Интернета превысит число пользователей,

выходящих в Интернет со стационарных компьютеров. Во многих источниках, в основном

на западе, web 3.0 также называют semantic web. «Семантическая паутина» представляет

собой ряд проектов, направленных на создание форматов метаданных, с помощью

которых можно было бы описывать определенные документы и упростить их машинную

обработку. Semantic ее называют потому, что подразумевается возможность работы не с

самими документами, а с их метаданными или своего рода «смыслами», т.е.

2

классификация по смыслу. В чистом виде идея нереализуемая, поскольку смысл это

понятие целиком субъективное и классифицировать по смыслу достаточно

проблематично. Тем не менее, ряд технологических решений, появившихся в результате

развития данной идеи, внесли значимый вклад в развитие Интернета в целом.

Сейчас постепенно начинают говорить уже о следующей стадии эволюции Интернета –

Web 4.0. И именно эта стадия по моему мнению и станет прообразом того самого

интеллекта будущего, в которое трансформируется современное общество.

Основным аспектом новой «паутины» становится реализация технологии «Интернета

вещей» (Internet of Things) – огромной сети различных физических объектов, оснащенных

коммуникационными средствами для взаимодействия друг с другом. Об Интернете вещей

уже можно говорит как о ближайшей перспективе, благодаря развитию беспроводных

сетей, RFiD (радиочастотная идентификация), «облачных вычислений», переходу на

протокол IPv6 и активному развитию межмашинного взаимодействия. Данная концепция

подразумевает, что к Интернету может быть подключено практически любое цифровое

устройство – начиная от кофеварки и заканчивая автомобилем – емкости новой сети

хватит с лихвой.

В 2013 году число устройств, подключенных к Интернету устройств вдвое превысило все

население планеты и составило 14 млрд. штук. По прогнозам некоторых аналитиков к

2020 году эта цифра вырастет до 200 млрд. Из этих 200 млрд., 170 млрд будут различного

рода датчики, сенсоры, метки и т.п., а остальные 30 млрд – автономные устройства

(данные компании IDC).

Что это означает? Это означает, что аналитики к концу десятилетия прогнозируют

тотальный переход к так называемым «смарт» технологиям – «умные» автомобили,

«умные» дома, «умные» города.

Насколько обоснованы подобные прогнозы? Вполне обоснованы, поскольку все эти

технологии практически готовы уже сейчас – вопрос только в их внедрении.

«Смарт» технологии везде

Большинство ведущих автомобильных корпораций вовсю разрабатывают и тестируют

технологии подключения автомобилей к сети Интернет. В ближайшие годы большинство

сходящих с конвейера авто будут оборудованы модулями подключения к беспроводным

сетям связи, с помощью которых они смогут взаимодействовать с различным сетевыми

сервисами. В дополнении к расширенным средствам управления автомобилем

посредством сети, значительная роль будет уделяться автоматическим средствам

взаимодействия (диагностика, безопасность, сигналы экстренной помощи и т.п.). При

этом сам автомобиль, оборудованный большим числом различных датчиков,

превращается в мощную передвижную сенсорную систему. И через 10 лет таких систем

будут миллионы. Не будем забывать и про технологии роботизированного управления

(например, система разрабатываемая компанией Google), которые также находятся в

стадии активной разработки. Вполне возможно, что уже лет через 10 значительная часть

транспорта будет передвигаться в полуавтоматическом режиме – автомобиль будет

управляться роботом, а водитель будет лишь контролировать ситуацию и вносить

необходимые корректировки по ходу движения.

3

Технологии «умного дома» также развиваются уже достаточно давно. В первую очередь,

это системы домашней автоматизации: безопасность, видеонаблюдение,

автоматизированные системы водоснабжения и отопления, управление электроприборами

и т.п. Серьезный толчок в развитии данного направления в ближайшие годы даст прорыв

в потребительской робототехнике – «умные» бытовые приборы начнут внедряться

повсеместно.

Технология «smart cities» находится пока на начальной стадии своего развития. Ряд

европейских и американских городов проводят пилотные проекты по внедрению

технологий, позволяющих интегрировать данные с большого числа автоматизированных

систем и датчиков и на основании этих данных динамически регулировать различные

параметры жизнедеятельности целого города – регулирование энергопотребления,

управление трафиком, предоставление различных электронных услуг.

В настоящее время консорциум крупнейших мировых компаний прорабатывает

концепцию реализации «Интернета всего» (Internet of Everything).

Рис. 1 Cisco прогнозирует Интернет с 37 миллиардами «интеллектуальных вещей»

В этой концепции решаются технические вопросы по организации совместной работы в

сети огромного числа различных устройств и датчиков, генерирующих немыслимые

объемы данных. Для их функционирования потребуются более продвинутые протоколы

обмена и хранения. Базовые технологии уже созданы – LTE-сети, IPv6, облачные

технологии и распределенные вычисления позволяют подключать к сети и обрабатывать

данные с огромного числа различных устройств. То, что «Интернет всего» - это будущая

реальность, уже мало кто сомневается.

Теперь к вопросу о развитии интеллекта в подобной среде будущего.

4

Рис. 2 Концепция «интернета всего» по версии Cisco

В интернете будущего присутствуют Люди и межчеловеческие коммуникации – это весь

тот Интернет, которые существовал на предыдущих стадиях. «Интернет вещей» –

огромное количество различных устройств, которые подключены и еще будут

подключены к сети. Под категорией Данные подразумеваются в первую очередь новые

алгоритмы хранения, классификации, фильтрации и обработки данных – сотни

миллиардов подключенных устройств будут генерировать такой поток данных, что без

новых технологий здесь не обойтись. Важными компонентами нового интернета

становятся технологии межмашинного (M2M) и человеко-машинного (P2M)

взаимодействия.

При этом последний компонент по нашему мнению является одним из ключевых в

системе функционирования Интернета будущего. Построению новых человеко-машинных

интерфейсов как раз и был посвящен наш доклад на конференции в Нижнем Новгороде.

Вкратце расскажу его суть.

Основная проблема человечества в будущем – это проблема взаимодействия человека с

большим числом различных технических устройств и систем. Большое число устройств и

систем – это большое число интерфейсов. Особенно остро данная проблема проявляется в

так называемых эргатических системах – системах управления сложными техническими

комплексами, составным элементом которых является человек-оператор или группа

операторов.

Проблема создания эффективных интерфейсов вызвана принципиальной сложностью

задачи объединения в единую систему подсистем с различными свойствами. Свойства

человека как нелинейной системы позволяют ему прогнозировать ситуацию и принимать

решения в условиях неопределенности и, в то же время, делают его слабопрогнозируемым

для внешних технических систем, которые базируются на линейных процессах ввода-

вывода и обработки данных. Роль подобных систем в современном обществе растет,

возрастает сложность их организации, и соответственно растет цена ошибок, допускаемых

5

людьми при управлении данными системами. Очень часто подобные ошибки возникают

именно из-за неэффективных интерфейсов между человеком и техникой – человек просто

не в состоянии осознать и обработать все возрастающие потоки данных.

Чтобы эффективно объединить интернет людей и интернет вещей необходимы новые

типы интерфейсов – адаптивные. Потребность в создании подобных систем обусловлены,

во-первых, различиями, которые неизбежно присущи работающим с техническими

системами людям, а во-вторых, неоднородностью свойств конкретных технических

систем и решаемым с их помощью задачами. Интерфейс должен динамично изменяться,

подстраиваясь под конкретного пользователя, при этом учитывая аппаратные и

программные характеристики конкретной технической системы.

По сути, это должна быть новая сущность (устройство), обладающее свойствами как

линейной технической системы с ее алгоритмизируемостью, так и живой нелинейной

системы, с ее адаптивными возможностями. Другими словами, это должен быть

симулятор живой системы. Такое устройство мы назвали «гетероадаптером» и считаем,

что ее вполне можно реализовать средствами современных технологий не прибегая к

алхимии.

Для создания гетероадаптера необходимо реализовать три функции:

1. Рецепторную, с помощью которой устройство будет оценивать состояние внешней

среды и собственной границы. В данном случае, рецептор – это сложная система,

состоящая из сенсоров, преобразующих определенный вид энергии (раздражитель)

в унифицированный сигнал.

2. Эффекторную, которая будет позволять устройству изменять собственные границы

и воздействовать на внешнюю среду. В данном случае, эффектор – это

двигательный элемент (орган) устройства, состояние которого изменяется под

воздействием управляющего унифицированного сигнала или за счет изменения

порога чувствительности к данному виду энергии.

3. Коммутационную, которая будет позволять динамически распределять

унифицированные сигналы.

Техническое адаптационное устройство, в котором будут реализованы данные функции,

станет аналогом или симулятором живой системы, с помощью которого можно будет

создать новый тип человеко-машинных интерфейсов и значительно продвинуться в

решении проблемы взаимодействия человека и техники в эргатических системах.

Мы предполагаем на первом этапе в качестве интерфейса использовать

специализированный контроллер, размещаемый на теле человека (на предплечье или на

шее). Для контроллера внешней средой является тело человека, источником сигналов

являются кожа и изменяющийся электромагнитный потенциал и рельеф мышц.

Управляющие сигналы от эффекторов контроллера используются как для

позиционирования самого контроллера, так и в качестве команд для внешних устройств,

подключенных по каналам обмена данными.

6

Решение данной задачи потребует большого количества датчиков, которые смогли бы

выявлять изменения тех параметров, которые дают возможность отражать положение

контроллера. Если провести аналогию с биологическими организмами, сенсорные

системы которых решают аналогичные задачи, то количество датчиков может колебаться

от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч.

Поскольку задача совершенствования человеко-машинного взаимодействия

действительно крайне актуальна для Интернета будущего, для ее решения уже

задействовано значительное число ресурсов. В том или ином виде она будет, и по нашему

мнению, наиболее эффективное решение возможно именно за счет реализации

адаптационных интерфейсов. Мы планируем в дальнейшем продолжить работы по

проработке концепции гетероадаптера, разработать техническое задание, проект и

выпустить пилотный образец устройства.

Философский аспект «интернета будущего»

Вернемся к вопросу о последствиях. Что больше всего пугает многих в перспективах

глобальной технологизации и интернетизации? То, что данный процесс необратимо

преобразует привычные человеческие ценности. Непонятна роль, которую будут играть

люди в новой среде, не задвинет ли тотальная информатизация человека на второй план,

превратив в своеобразного биоробота. Причина этих страхов кроется в том, что живя в

эпоху революционных изменений в обществе, связанных с глобализацией, его

комплексной информатизации и повсеместной технологизацией, современное общество

переживает глубокий кризис осознания действительности, когда привычная картина мира

уже не обеспечивает достаточного понимания происходящего под воздействием быстрых

и широкомасштабных перемен в окружающей среде. Это приводит к эффекту утраты

человеком ранее освоенных смыслов и невозможности построить долгосрочный прогноз

на будущее.

Бояться тут на самом деле нечего. Мир и социум действительно очень сильно изменятся, и

те факторы новой среды, которые сейчас нам кажутся отрицательными, с позиций людей

будущего будут смотреться совсем по-другому. Но человек как был, так и останется

основной составной частью будущей глобальной эргатической системы. Новый, иной

интеллект будущего возникнет не с нуля, а на базе существующего естественного

интеллекта, дополненного информационно-коммуникационными возможностями,

которые обеспечивают новые технологии. Сейчас мы не можем с достаточной

уверенностью говорить о том, что все-таки будет представлять этот интеллект, но можем

построить кое-какие догадки.

Одно из основных изменений (то, что мы уже наблюдаем уже сейчас) – это глобальная

социальная трансформация. За счет развития коммуникаций социум постепенно

трансформируется из иерархической системы в распределенную динамическую.

Возможность устанавливать большое число связей, не ограниченных пространством и

временем, превращает человека в универсальный коммуникатор. Постепенно в прошлое

уйдут клановость, семейственность, корпоративные интересы, бесконечное накопление

материальных благ и жажда наживы. Новый социум – это будет своего рода социализм,

где статус каждого его члена будет определяться его возможностями по социализации, и

7

по этим возможностям он и будет получить вознаграждение – чем больше ты можешь

сделать для социума, тем более ты ему интересен.

Расширение границы взаимодействия между человеком и внешним миром будет идти за

счет значительного расширения рецептивного поля. Огромное количество

дополнительных источников данных, сенсоров и возможность обмениваться данными с

другими людьми дают возможность каждому человеку расширить свой кругозор

практически до невероятных масштабов.

Новый мир будет миром «Open Source». Открытые технологии, открытые данные,

открытые люди. Не будет смысла что-то скрывать. Открытость будет являться

необходимым условием для успешной интеграции в новой среде. Чем более ты открыт,

тем более широким рецептивным полем ты обладаешь, тем больше коммуникационных

возможностей, тем больше и разнообразнее картина мира. Тем больше возможностей для

развития и шансов для поднятия своего социального статуса.

Экология и забота об окружающей среде станут главной задачей будущего социума. Уже

сейчас люди осознают, насколько мы зависим от той среды, в который живем, и насколько

важно учитывать и прогнозировать все ее изменения. Развитие более эффективных

промышленных технологий, новые возможности по глубокой переработке природных

ресурсов, энергосбережение и т.д. и т.п. Но главное – возросшие на порядок возможности

мониторинга позволят людям гораздо лучше «чувствовать» изменения в окружающей

среде и адекватно на них реагировать. Да, человечество достаточно долго не обращало

должного внимания на экологические проблемы. Но сейчас ситуация коренным образом

изменилась – достаточно посмотреть, какие ресурсы затрачиваются на решение проблем

загрязнения окружающей среды, как далеко продвинулись промышленные технологии в

плане экологической безопасности – и станет понятно, что социум будущего к

окружающей среде будет относиться гораздо внимательнее.

Ну и наконец, качество жизни самого человека. Нужно понимать, что новый

технологический мир – это не утопия. Количество и острота различных социальных

проблем, скорее всего не изменятся. Но очевидно одно – новые технологии дадут новые

возможности человеку саморазвиваться и самосовершенствоваться. Медицина, спорт,

развлечения будущего – технологии поднимут все эти отрасли на совершенно другой

уровень. Что останется после всего этого от привычного для нас сейчас человека?

Возможно, не так и много, но зато как много появится нового!

Новый мир с новым Интернетом, Internet of Everithing – это в первую очередь мир новых

возможностей. Возможностей, о которых можно только мечтать! Да, глобальные

революционные изменения безусловно повлекут за собой множество болезненных

преобразований, поскольку любая революция несет за собой кризис. Но перспективы,

открывающиеся перед будущими поколениями, поражают воображение. И главное,

Internet of everything с его огромными сенсорными, коммутационными и

вычислительными ресурсами – это действительно уже что-то похожее на новую среду, в

которой может зародиться новый другой «суперинтеллект» будущего.

Максим Никитин, Алексей Кречмер