На сайті здiйснюються технічні роботи, у зв'язку з чим можливе некоректне відображення статей. Просимо вибачити за тимчасові незручності.

Світанок нового дня. Зустрічі з фізичною та віртуальною реальністю

Dawn of the New Everything: Encounters with Reality and Virtual Reality
Видавець: Henry Holt and Co., Рік випуску: 2017
Dawn of the New Everything3
31.08.2018
Рейтинги:
  • Найкраща книга 2017 року за версією The Economist

  • Видання завоювало звання «Вибір бізнес-лідерів» 2017 року за версією The Wall Street Journal

  • Найкраща книга 2017-го за версією Vox


Основна ідея
Це книга спогадів, у якій переплітаються розповіді про події, що відбувалися в житті автора, з оповіданнями про найпам’ятніші моменти в процесі розробки технології віртуальної реальності, а також з міркуваннями про сутність VR і про роль технології як такої.

Життя в «куполі»
Дитинство і юність Джарона Ланьє ознаменувалися трагедією й нездоланним прагненням до здійснення відкриттів. Годувальником у родині була мати, яка торгувала акціями на біржі. Після однієї вдалої угоди вона купила автомобіль – і перша поїздка закінчилася фатально. Мати загинула, батько був важко травмований. Причиною аварії став виробничий дефект машини. Хлопчикові тоді було дев’ять років.
Будинок, придбаний родиною ще до трагічного інциденту, згорів наступного дня після закінчення будівельних робіт. Через якийсь часбуло куплено ділянку в техаській пустелі, де батько й син два роки мешкали в наметі. Ланьє-старший працював шкільним учителем і разом із Джароном займався сільськогосподарською працею. «Наметове життя було не таке вже й погане, – згадує автор. – Воно дуже чітко показало, яку роль повинна зіграти сама людина, борючись за своє виживання – що було вкрай корисно для нас обох».
Серед найяскравіших дитячих вражень Джарона – збій у місцевій телефонній мережі, через що будь-хто, піднімаючу слухавку, міг чути всі розмови одночасно. У ту хвилину сотні голосів – деякі звучали десь далеко, деякі зовсім близько – поєдналися у віртуальному просторі. Моментально сформувалася спільнота, яка значно переважала все те, з чим Джарон стикався раніше. Діти хотіли якнайбільше довідатися одне про одного – а спілкуватися з незнайомцями було набагато легше, ніж у реальному житті...
Наступного дня у школі ніхто навіть не згадав про що те, що трапилось. «Я вдивлявся в обличчя навколо, намагаючись розгадати – з ким, імовірно, говорив напередодні», – пише автор. З тієї пори він став розмірковувати: чи можливо, змінивши технічні засоби об’єднання людей, зробити їх кращими? При цьому очевидним було одне: набагато легше сконструювати віртуальний простір, який може зробити людей гіршими.
У віці тринадцяти років Джарон отримав перше в житті технічне завдання. У родині, нарешті, з’явилися гроші на будівництво стаціонарного житла, і батько доручив йому розробити проект. Звичайні будинки здавалися банальними, тому Джарон обрав конструкцію купола (такі будівлі вже були в окрузі – в них жили хіпі). Він почав робити різні моделі з соломинок, а потім розраховував кути нахилу й навантаження на тримальні конструкції.
Ще під час навчання у школі Джарон вступив до університету штату Нью-Мексико, де став опановувати комп’ютерні науки. Юнак поставив перед собою доволі амбітну мету: винайти те, що врятує Землю від зіткнення з астероїдом. Тоді ж познайомився з роботами Айвена Сазерленда, який створив у 1960-х перший шолом віртуальної реальності.
Далі Ланьє ненадовго переїжджає до Нью-Йорка, а потім відправляється до Каліфорнії, де починає працювати у сфері відеоігор, яка зароджувалася в той час. На зароблені гроші фінансує перші системні експерименти у сфері віртуальної реальності й стає співзасновником компанії VPL Research.
Він так описує свої тогочасні відчуття: «Було почуття відкриття абсолютно непізнаного простору. Занурення в перші аватари. Можливість бачити інших як аватари. Відчуття власного тіла як нематеріального аватара. Від цього захоплювало дух – все інше в технологічному світі здавалося неймовірно нудним».

світанок_28

Реальність віртуальна й фізична
Сьогодні віртуальна реальність – звична частина життя багатьох людей. Але чи зрозуміла нам глибинна сутність цієї технології? У книзі наводяться 52 визначення, кожне з яких описує якийсь окремий її аспект або нюанс. Приміром, відповідно до одного з них, «Віртуальна реальність є дзеркальним відображенням органів чуття й моторики людини або, якщо бажаєте, його перевернутим відображенням».
Інше визначення: «VR – це постійно зростаюче число гаджетів, які, взаємодіючи між собою, відтворюватимуть систему органів чуття людини: окуляри, рукавички, підлогу, що рухається. (І цей перелік може бути нескінченним.) Таким чином, ви зможете відчути, що долаєте великі відстані, залишаючись в одній точці у світі реальному».
Іншими словами, досконала VR-система дозволить нам відчути все: перетворитися на тварину або інопланетянина, опинитися в будь-якому середовищі, робити все, що завгодно – і з ідеальною реалістичністю. І тут постає питання: чи зможе віртуальна реальність перевершити можливості людського організму?
Іноді в науковому співтоваристві висловлюється точка зору про те, що з часом буде створена VR-система, здатна функціонувати ефективніше, ніж нервова система людини. І тоді подальше вдосконалення цієї технології втратить будь-який сенс.
Думка Ланьє з цього приводу категорична: як би далеко ми не заглядали в майбутнє, найдосконаліша VR-система ніколи не зможе повною мірою відобразити всі органи чуття нашого організму або зрівнятися з людським мозком. Система віртуальної реальності – якого рівня вона б не досягла – завжди прагнутиме до досягнення якоїсь мети, яка, швидше за все, залишиться для неї недосяжною.
Вважаючи, що технологія може перевершити наш організм за всією сукупністю характеристик, ми забуваємо про те, що знаємо і про свій організм, і про фізичну реальність. Наше середовище перебування не містить нескінченну кількість елементів, і мільйони років еволюції вже налаштували на них наш мозок дуже точно. Завжди будуть обставини, в яких ілюзія, створена медійною технологією (нехай навіть ідеальною), буде трохи незграбною у порівнянні з фізичною реальністю. Когнітивна система людини безперервно еволюціонує й, в основному, випереджатиме прогрес VR-технології.
Ланьє бачить головну цінність віртуальної реальності в тому, що вона може допомогти нам глибше проникнути в реальність фізичну: завдяки VR ми навчимося відчувати, що робить фізичну реальність справжньою. Ми навчимося проводити – безперервно, часто неусвідомлено – експерименти і зі своїм тілом, і з думкою. Прогресуючи, системи віртуальної реальності слугуватимуть вдосконаленню людського сприйняття, що дозволить відкривати у фізичній реальності все нові глибини.

світанок_31

Віртуальна реальність як одкровення
Ще одне визначення віртуальної реальності говорить: «VR – це технологія відчуття досвіду, що переживається». Автор пояснює його так: віртуальна реальність була й залишається одкровенням. І це стосується не тільки того, що світ, який є зовнішнім стосовно вас, відкривається в новому світлі. Наступає момент, коли ви відчуваєте: навіть коли змінюється все навколо, ви як і раніше залишаєтеся й переживаєте теперішній момент. Центр ваших відчуттів нікуди не зникає, навіть якщо змінюється тіло й навколишній світ.
Таким чином, віртуальна реальність – це технологія, що розкриває вас для самого себе. Вона дозволяє відчути свою свідомість у її чистому вигляді. Ви – незмінна точка в системі, в якій помінялося абсолютно все.
І якщо в основному технологія посилює відчуття того, що реальність – це море пристроїв, що ваш мозок, телефон і хмарний сервер зливаються в одному супермозку, то віртуальна реальність, навпаки, виводить на перший план існування вашого суб’єктивного досвіду. Вона доводить: ви реальні.

Когнітивні механізми VR
Які когнітивні основи віртуальної реальності? Головна перешкода для розуміння сутності VR полягає в ототожненні цієї технології з функціонуванням нервової системи людини. Досить поширеним є співставлення очей з відеокамерою, вух з мікрофоном, а мозку з комп’ютером. Наскільки це правильно? Закріпивши на штативі камеру, ми дійсно отримаємо точніше зображення, оскільки усунемо фактор тремтіння руки. Однак якщо говорити про очі – то вірно протилежне. Спробуємо ненадовго надати голові нерухоме положення (це дасть ефект закріплення очей на штативі). Якийсь час ми бачитимемо те саме, що й раніше, а далі картина стане сірішати, розмиватися й поступово зникати. Справа в тому, що наше зорове сприйняття залежить від безперервного експериментування, здійснюваного нервовою системою, що значною мірою реалізується через рухи голови.
Щоб це краще відчути, Ланьє пропонує провести невеликий експеримент. Подивіться навколо, роблячи настільки малі рухи головою, наскільки це можливо. При цьому звертайте увагу на зміни в тому, що бачите. І ви помітите, що кути, під якими предмети розташовуються відносно один одного, зміняться. (Це паралакс-ефект, від якого багато в чому залежить наше сприйняття тривимірності.) Також ви побачите мікрозміни в освітленні й текстурі багатьох предметів. Якщо ви на когось дивитесь – то помітите неймовірне різноманіття малопомітних рухів головою, здійснюваних цією людиною. (Це секретна мова візуального спілкування між людьми.)
А у випадку, якщо вам не вдається все це побачити – зайдіть у віртуальну реальність. Пробудьте там якийсь час, а вийшовши, виконайте цей експеримент знову. І, не виключено, його результати виявляться іншими.
Наш зір працює, ідучи не за чимось застиглим, а за змінами. У такий спосіб нервова система передбачає, що вона повинна от-от побачити. Інакше кажучи, вона працює як наукове співтовариство, яке без втоми тестує ідеї стосовно того, що може знаходитися в зовнішньому середовищі. Система віртуальної реальності виконує своє завдання, якщо їй вдається переконати «співтовариство» в істинності альтернативної гіпотези. Нервова система є цілісною структурою; відповідно, за один раз вона може обрати тільки одну версію навколишнього світу як достовірну. Завданням же VR-системи є отримати достатній контроль над нервовою системою, щоб на якийсь час мозок повірив в істинність віртуального світу.
При цьому Ланьє підкреслює, що фактор тимчасовості стане визначальним у тому, чи використовуватиметься VR-технологія на користь чи на шкоду. Якщо віртуальна реальність досягатиме своїх цілей безперервно, ми зіткнемося з новою формою катастрофічного політичного провалу. І, навпаки, чим звичнішим стане позитивний досвід тимчасового перебування в VR, тим нижчою буде ймовірність негативних наслідків.

Зворотний бік VR
На початку 1930-тих гарвардський психолог Фредерік Скіннер створив невелику експериментальну камеру, яка отримала назву «ящик Скіннера». Метою винаходу було управління поведінкою піддослідних тварин за допомогою звукових і світлових подразників. «У самій своїй суті елементи пристрою “ящика Скіннера” і комп’ютера однакові, – пише Ланьє. – Зараз таке спостереження здається занадто банальним, але під час моєї молодості, коли багатьох непокоїла проблема одержання контролю над живим створінням, цей зв’язок сприймався настільки свіжо, що шокував».
Коли Ланьє вступив до коледжу, батько подарував йому книгу Норберта Вінера «Людське використання людських істот» («The Human Use of Human Beings»). У ній основоположник кібернетики висловив неймовірну для свого часу думку про те, що люди й комп’ютери зіллються в єдину систему. Ця робота, жорстко розкритикована більшістю сучасників, вразила Ланьє похмурістю свого змісту. Його сутність він висловив формулою:

Тюрінг закон Мура * (Павлов, Уотсон, Скіннер) = зомбі-апокаліпсис

Фактично «ящик Скіннера» є прототипом реального середовища, в якому думка й поведінка людей управляються за допомогою різноманітних стимулів. При цьому найнебезпечнішим є те, що у тих, хто перебуває всередині «ящика», виникає ілюзія, начебто свої дії вони здійснюють завдяки вільному вибору, хоча на «важіль» натискає умовний «експериментатор» (або алгоритм).
Ще проводячи свої перші досліди, Ланьє усвідомив, які потенційні небезпеки несе в собі створювана ним технологія. Щоб працювати ефективно, VR-система повинна мати здатність практично ідеально відчувати вчинювані людиною дії. І вона здатна створити практично будь-які відчуття у формі зворотного зв’язку. Тому віртуальна реальність може стати найпохмурішим винаходом нашого часу – ідеальним інструментом для найзловіснішого “ящика Скіннера”.

світанок_32
Етапи творчості
Описуючи свої враження від занурення в середовище таких, як і він сам, «технарів», автор відзначає, що мав неоднозначні почуття. З одного боку, було втішно опинитися серед ентузіастів, безмірно захоплених своїми ідеями; з іншого боку – ідеологія, що схвалювалася в цьому співтоваристві, викликала неприйняття.
Ланьє описує це так: «З кожним наступним днем я все більше відчував себе вигнанцем... Зароджувалася нова філософія, яку я не міг прийняти. Для мене світ не був комп’ютерною програмою, а люди не були просто її досконалою версією. І мета життя полягає не в тому, щоб оптимізувати реальність. У мені все більше зріло переконання, що, зрештою, технологія повинна допомогти перебороти роз’єднаність людських істот».
Такі спостереження ще більше зміцнювали в Ланьє бажання створити принципово нову технологію, яка не заганяла б людей у «ящик Скіннера» і не поділяла всіх на переможців і переможених. Хотілося стати творцем принципово іншого віртуального світу, в якому розкривалися б душі, математика й любов.
Рутинні експерименти, збої, зриви й відносно рідкісні моменти осяянь, – таким був шлях створення перших VR-систем. Однією з проблем, з якою зіткнулися розробники в 1986-87 роках, було те, що комп’ютери функціонували занадто повільно й не встигали за інколи різкими ривками людської руки. Користувачі сповільнювали свої рухи, даючи можливість сенсорам і графічним процесорам наздогнати їх. При цьому мало місце таке явище, як викривлення сприйняття часу. Користувачам здавалося, що вони перебувають у віртуальній реальності менше, ніж насправді. Даний феномен дуже чітко продемонстрував, як ритм руху нашого тіла впливає на відлік часу, здійснюваний мозком.
Як відомо, з проблем іноді народжуються вдалі відкриття. Так сталося й у цьому випадку. За допомогою першого покоління DataGlove можна було здійснювати кидки віртуальним м’ячем – але лише дуже повільно. Так само уповільненим був і рух м’яча. І це давало перевагу недосвідченим гравцям. Тоді прийшло усвідомлення того, що люди можуть опановувати маніпуляції з реальним м’ячем, поступово прискорюючи кидки віртуального.
Таким чином, віртуальна реальність може стати способом усунення перешкод при опануванні фізичної навички. Почніть із чогось повільного і простого, а далі прискорюйте темп і робіть рухи реалістичнішими. Цей принцип широко використовується в медичній реабілітації, у тому числі у процесі звикання до ножного протеза.
Чергове визначення віртуальної реальності виглядає так: «VR – це інструментарій трансформації вашого світу в місце, де навчатися стає легше».

Обрії наукових пошуків
Серед наукових експериментів, що проводяться VPL Research, – досвіди з незвичними аватарами. Вони виникали через якусь скоєну помилку і, як правило, не мали практичної цінності. Але потім дослідники почали вибирати аватари, які, хоча й були нереалістичними або навіть дивними, підходили для людей. Спочатку це було щось близьке до ссавців, а потім з’явився аватар омара. Як не дивно, але користувачі відносно легко адаптувались до цього вигляду, хоча їм доводилося оперувати незвично великою кількістю кінцівок.
Деякі тактильні ілюзії можуть породжувати відчуття, які, як нам здається, виникають десь за межами нашого організму, – пише автор. Ви можете встановити датчики на обох руках піддослідного. І якщо все буде налаштовано до скрупульозності точно й буде створено відповідні умови – то, швидше за все, ця людина відчує вібрацію, що виходить із простору між руками. А коли ви попросите її надягти шолом і розмістите третю руку, яку вона візуально сприймає, в точці, звідки, як їй здавалося, надходила вібрація, то тактильне відчуття йтиме вже не з порожнього простору, а з третьої руки.
Схожі явища описані в роботах учених, які вивчали ефект фантомних кінцівок. А Джим Бауер, біолог із Каліфорнійського технологічного інституту, якось зауважив, що здатність людей адаптуватися до нелюдських аватарів може бути пов’язана з філогенетичним деревом. Імовірно, мозок сканує інформацію, що накопичилась за мільйони років еволюції, згадуючи, як контролювати тіла різних істот.
Або ж, можливо, мозок передбачає істоти, в які він може «вселитися» в далекому майбутньому. І тоді ми, можливо, є проміжною версією на шляху перетворення в істот, які з’являться через мільйони років. Звідси випливає таке визначення віртуальної реальності: «VR – інструментарій для вивчення адаптацій нервової системи, що відбувались у далекі часи, а також її попередніх адаптацій».

Віртуальний ідеалізм і віртуальний реалізм
Наскільки досконалою має бути віртуальна ілюзія? Природно, що метою створення VR-пристрою або досвіду є зробити ілюзію настільки переконливою, наскільки це можливо. Однак Ланьє вважає, що окреслення меж ілюзії тільки зробить її кращою. У якості прикладу він наводить історію запуску приставки Kinect компанією Microsoft.
Музична відеогра Dance Central стала гарною ілюстрацією протиріч між віртуальним ідеалізмом і віртуальним реалізмом. Представляючи ідеально відпрацьовані образи, ця розробка не містила «сирих» даних – іншими словами, не показувала, що насправді робила Kinect. Цей розрив настільки сильно заволодів уявою користувачів, що виник цілий рух, який отримав назву «Kinect Hacks». Аматори писали свої програми для Kinect і розміщували відео на YouTube.
В основному ці ролики були незграбними. У них були тривимірні зображення людей у футболках, які, знаходячись у себе вдома, робили якісь рухи. Але чи зруйнувала прозаїчність пишноту ілюзії? Ні – більш того, можливість підглянути «за лаштунки» тільки стимулювала інтерес до Kinect. Кількість користувачів, що приєдналися до Kinect Hackers, обчислювалась десятками тисяч, а обсяги продажу Kinect – десятками мільйонів.
Отже, чи був рух Kinect Hacks насправді впливовим, чи просто нічого не вартою піною, яка утворилася в безмірному океані споживчого ринку? Ланьє відповідає на це питання так: «Думаю, що хакери відіграли дуже значущу роль. Вони розкрили сутність Kinect і допомогли задати тон тому, що дозволило мільйонам користувачів достойно оцінити пристрій.» Можливість бачити “сирі” дані сп’яняла. Нарешті люди зрозуміли, що може бачити комп’ютер, і це, у свою чергу, розкрило зміст одного із шарів цифрового світу, в якому вони жили.
За своїм бажанням хакери перетворювалися на монстрів або на керовані хвилі, що випускаються різдвяними вогнями. І це – знакове культурне явище нашого часу, сутністьь якого в тому, щоб модифікувати наші зв’язки з реальністю. Віртуальна реальність, подібно до гумору, деякою мірою розширює межі нашого мислення.
З цього погляду має сенс таке визначення: «Віртуальна реальність – це рух культурного характеру, в рамках якого хакери маніпулюють гаджетами, змінюють правила причинності й сприйняття в демо-просторі».

світанок_35

Про цінність недосконалості
Гарний сценарист ніколи не намагається зробити свого героя ідеальним – проте чимало розробників, навпаки, намагається представити свою технологію як досконалу. Розробляючи алгоритми, компанії виходять з того, що матимуть справу з недопитливою легковірною версією людської істоти – що люди підіграватимуть їм, виявляючи готовність не проникати в сутністьь гри – у те, як насправді працюють алгоритми.
Одна з рис культури віртуальної реальності, які захоплюють Ланьє найбільше, полягає в тому, що ті самі «недопитливі» користувачі виявляють цікавість і навіть вимагають, щоб їм дали можливість зазирнути за лаштунки VR-технології. І логіка цього цілком очевидна. Дані віртуальної реальності є похідними від індивідуального досвіду. Вони є тим, що ви можете відчути. Віртуальна реальність робить людей допитливими – і не існує іншої, більш значущої функції, яку може виконувати технологія.
З вищесказаного випливає ще одне визначення віртуальної реальності: «VR – це технологія, що використовує дані й алгоритми, які доступні для розуміння, тому що є трансформацією безпосереднього суб’єктивного досвіду людини й, таким чином, будять у нас допитливість – бажання зазирнути “під капот”»