Υπερόραση εν όψει

Πώς θα σας φαινόταν αν κάποιος σάς έλεγε ότι δεν βλέπετε το 99,9% όσων υπάρχουν γύρω σας, αλλά σας υποσχόταν ότι σύντομα θα σας δώσει τεχνητή όραση που θα αναπληρώνει την απώλεια; Μάλλον θα τον αποκαλούσατε… τρελό για τη διάγνωση και τσαρλατάνο για την υποσχόμενη θεραπεία. Κι όμως: δεδομένου ότι τα μάτια μας βλέπουν μέσω φωτονίων, είναι επιστημονικώς ορθή η ρήση ότι το ανθρώπινο είδος αντιλαμβάνεται μόνο το 0,01% του συνολικού ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Οπότε, όντως η όρασή μας έχει περιθώρια «αναβάθμισης». Για το πώς όμως μπορεί να τηρηθεί μια τέτοια υπόσχεση… διαβάστε παρακάτω.

Κατά καιρούς θα έχετε σίγουρα διαβάσει στις σελίδες μας ότι οι σκύλοι βλέπουν τη ζωή ασπρόμαυρη, ότι οι αετοί βλέπουν και στο υπέρυθρο φάσμα ακτινοβολιών ή ότι οι νυχτερίδες πετούν με… σόναρ υπερήχων. Ισχύουν όλα και έχουν να κάνουν με το πού οδήγησε η εξέλιξη τις αισθήσεις των ειδών. Για να το αντιληφθούμε απλά, η όραση είναι κάτι σαν την μπάντα των FM: στον τάδε σταθμό (βλ. συχνότητα) «πιάνουν» οι άνθρωποι, στον δείνα οι αετοί κ.ο.κ. Το πρόβλημα είναι ότι τα μάτια μας δεν είναι «ραδιοφωνάκι» που πιάνει εναλλακτικά όλους τους σταθμούς, αλλά μόνο έναν –αυτόν που χαρακτηρίζει το βιολογικό είδος μας.

Φυσιολογικά, κάτι που δεν βλέπει κανείς άλλος από το σινάφι των ανθρώπων δεν σε απασχολεί, καθώς δεν έχεις ποιον να… φθονήσεις. Τεχνολογικά όμως, έχουμε συμπληρώσει τουλάχιστον έναν αιώνα που προσπαθούμε να διευρύνουμε το οπτικό μας πεδίο, έστω και μέσω συσκευών. Δηλαδή σχεδιάζουμε και κατασκευάζουμε συσκευές που εκπέμπουν και ανιχνεύουν ενέργεια σε διάφορα μήκη κύματος, ώστε να μπορούμε να προσγειώνουμε ένα αεροπλάνο ακόμη κι όταν έχει ομίχλη ή να ανιχνεύουμε ύποπτα αντικείμενα και ουσίες σε μια βαλίτσα πριν την ανοίξουμε ή να εντοπίζουμε καρκινικά κύτταρα στο σώμα μας πριν το… ανοίξουμε επίσης. Ολες αυτές οι συσκευές «φωτογράφιζαν και φωτογραφίζουν» τα αδιόρατα αντικείμενα χρησιμοποιώντας διάφορες συχνότητες του όλου φάσματος, όπως ραδιοκύματα, μικροκύματα, χιλιοστομετρικά κύματα, υπέρυθρες ακτίνες και ακτίνες Χ, από την ανάκλαση των οποίων στα αντικείμενα εξάγουμε μια οπτικά κατανοητή για εμάς εικόνα τους. Ιδίως από τη στιγμή που η τεχνολογία επέτρεψε στα πολεμικά αεροσκάφη και πλοία να γίνονται «αόρατα» (stealth) για τα ραντάρ των αντιπάλων, επόμενο ήταν να δοθούν άφθονα κονδύλια έρευνας για την περαιτέρω διεύρυνση των όσων μπορούμε να «βλέπουμε». Αλλά το τελευταίο χρηματοδοτικό έναυσμα για έρευνα στον τομέα προήλθε από την ωρίμαση πλέον του σχεδίου να ζήσουμε τα επόμενα χρόνια σε έναν κόσμο όπου αυτόνομα αυτοκίνητα, αεροπλάνα και ρομπότ θα κινούνται απρόσκοπτα, «βλέποντας» εγκαίρως και κατανοώντας το καθετί γύρω τους.

Αυτή ήταν η πορεία των πραγμάτων που οδήγησε στη δημοσίευση μιας μελέτης έξι μηχανικών του ερευνητικού κέντρου της ΙΒΜ «Thomas J. Watson» στο έγκριτο περιοδικό τηλεπικοινωνιών «IEEE Communications Magazine», πριν από ενάμιση χρόνο. Οπως μπορείτε να δείτε (στο www.researchgate.net/publication/275061286_W-Band_Scalable_Phased_Arrays_for_Imaging_and_Communications), η μελέτη έφερε τον ανύποπτο τίτλο «Κλιμακούμενες φασματικές διατάξεις W-band (75-110 GHz) για απεικόνιση και επικοινωνίες». Σε μια πρώτη ματιά, ο τίτλος αυτός σήμαινε ότι οι εν λόγω ερευνητές μάλλον έψαχναν να βελτιώσουν τη λήψη σήματος Wi-Fi με κεραίες χιλιοστομετρικών κυμάτων (mmWave). Μόνο στο τέλος του άρθρου, η αναγνώριση χρηματοδότησης από τη ΓΓΕΤ του αμερικανικού Πενταγώνου, την DARPA, σε ωθούσε προς κάτι ευρύτερο. Κι ύστερα, τρεις ημέρες μετά την Πρωτοχρονιά του 2017, η ΙΒΜ «έσκασε» το μυστικό: η τεχνολογία αυτή ήταν το θεμέλιο ανάπτυξης γυαλιών που θα βλέπουν σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα (βλ. www.youtube.com/watch?v=TaOOb89ilYk).

Αν θέλουμε να απομυθοποιήσουμε το θέμα, είναι εύκολο να θυμηθούμε ότι η επανάσταση της «υπερφασματικής απεικόνισης» (hyperspectral imaging) επήλθε στα χρόνια που Αμερικανοί και Σοβιετικοί πρωτοανέπτυξαν «μάτια στο Διάστημα», είτε για να ανιχνεύουν από δορυφόρους τις πυραυλικές εγκαταστάσεις ο ένας του άλλου ή για να «διαβάζουν» τη σύσταση πλανητών και τις ιδιαιτερότητες του χώρου μελλοντικής προσεδάφισης των διαστημοπλοίων τους στη Σελήνη, στον Αρη κ.λπ. Εμείς οι κοινοί πολίτες γνωρίσαμε τις εφαρμογές αυτής της τεχνολογικής επανάστασης μόνο μέσω των διαγνωστικών ιατρικών μηχανημάτων ή των τεχνικών επόπτευσης σοδειάς από γεωπονικά αερομπότ (drones).

Η μεγάλη διαφορά της έρευνας της ΙΒΜ από αυτές τις προϋπάρχουσες τεχνολογίες έγκειται κυρίως σε τρία πράγματα. Το πρώτο είναι βέβαια η σμίκρυνση: το να έχεις έναν υπερφασματικό σαρωτή σε μέγεθος οπτικών γυαλιών είναι σίγουρα εντυπωσιακό. Το δεύτερο είναι η απίστευτη ευελιξία προσαρμογής και η κάλυψη όλων των συχνοτήτων του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Το κατάφερε εκμεταλλευόμενη τις δυνατότητες των κεραιών μεταβλητού σήματος W-Fi. Και το τρίτο είναι η ουσιαστική αξιοποίηση όλου αυτού του «υπερμεγέθους σάντουιτς επάλληλων εικόνων» –ποιο χρωματικό στρώμα να πρωτοδεί, τι να πρωτοδιακρίνει και τι να πρωτοκατανοήσει ο ανθρώπινος εγκέφαλός σου όταν κοιτάζει σε έναν τόσο «τρελό» κόσμο γύρω του; Η απάντηση που έδωσε και δίνει η ΙΒΜ είναι «μέσω τεχνητής νοημοσύνης».

Η πειραματική συσκευή που έχουν φτιάξει προς το παρόν οι ερευνητές της ΙΒΜ απαρτίζεται από ένα άθροισμα αισθητήρων υψηλής απόδοσης, συσκευασμένων σε μια ενιαία πλατφόρμα, που συλλαμβάνουν τις διάφορες μη ορατές ιδιότητες ενός αντικειμένου.

Ο ένας από τους αισθητήρες λειτουργεί ως «πιλότος της αγέλης»: χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρονικό μικροκύκλωμα και μια συστοιχία κεραιών για να κατευθύνει μια δέσμη ενέργειας χιλιοστομετρικών κυμάτων, προκειμένου να συλλάβει επακριβώς τη θέση του αντικειμένου, την απόσταση από αυτό και την ανακλαστικότητά του. Στέλνει ακαριαία τα στοιχεία αυτά σε μια μηχανή τεχνητής νοημοσύνης (στον υπερυπολογιστή Watson της ΙΒΜ να υποθέσουμε;) και παίρνει επίσης εν ριπή οφθαλμού την αναγνώριση αντικειμένων, ιδιοτήτων και καταστάσεων, ώστε να μας ενημερώσει εκ του ασφαλούς για ό,τι κρυβόταν από τα βιολογικά μάτια μας.

Σε πέντε χρόνια, το πολύ, θα έχουμε τέτοια υπερφασματικά γυαλιά στα χέρια μας, προβλέπει η ΙΒΜ. Τι θα σημάνει αυτό; Για τους πάσχοντες από όντως φτωχή ή και ανύπαρκτη όραση ότι «θα βρουν το φως τους». Για τους υπόλοιπους ότι θα ζήσουμε σε μια εποχή με αδιανόητες δυνατότητες, από το να απολαμβάνουμε την πλήρη πραγματικότητα του κόσμου μας που ως τώρα αγνοούσαμε μέχρι το να ζούμε διαρκώς… στον εφιάλτη του να εντοπίζουμε αμέσως τα στραβά του. Ποιος, για παράδειγμα, θα ξαναευχαριστηθεί το φαγητό του στην ταβέρνα βλέποντας σε κάθε πατάτα και μαρούλι τον βαθμό προσβολής τους από μύκητες ή τα κατάλοιπα φυτοφαρμάκων;

Το μέγα αντίτιμο του θαύματος θα είναι η αδυναμία μας να ζήσουμε χωρίς αυτό. Αφού γνωρίσουμε και συμφιλιωθούμε με την εικόνα ενός υπερπλούσιου σε οπτική πληροφορία κόσμου, η αποκοπή μας από τον ομφάλιο λώρο μιας διαδικτυακής τεχνητής νοημοσύνης που μας τον εξηγεί θα είναι για εμάς ένα σοκ πολύ πιο ισχυρό από τον απογαλακτισμό μας ως μωρών. Οι οπτικές μας εντυπώσεις και αναμνήσεις θα είναι αυτές που «είδε, ξεδιάλεξε και επέτρεψε» η τεχνητή νοημοσύνη. Προσωπικές επιλογές θα έχουμε βεβαίως-βεβαίως, όπως γίνεται τώρα ενθάδε με τα… επιτρεπόμενα κανάλια τηλεόρασης. Και… ποιος θα χάνει τον χρόνο του με ρυθμίσεις σε έναν πλήρως αυτοματοποιημένο κόσμο; Σιγουράκι το βλέπω λοιπόν μελλοντικά να ζούμε ως εξαρτημένοι υπεράνθρωποι παρά ως ελεύθεροι άνθρωποι.