Глава 5. Виртуальная реальность

Теорию вычислений традиционно изучали абстрактно, как раздел,

относящийся только к математике. Однако при этом теряется ее смысл.

Компьютеры -- физические объекты, а вычисления -- физические процессы. То,

что могут или не могут вычислить компьютеры, определяется законами физики, а

не законами чистой математики. Универсальность -- одна из важнейших

концепций теории вычислений. Универсальный компьютер обычно определяют как

абстрактную машину, способную имитировать вычисления любой другой

абстрактной машины в конкретном четко определенном классе. Однако важность

универсальности заключается в том, что универсальные компьютеры, или, по

крайней мере, хорошие приближения к ним, можно на самом деле построить и

использовать для вычисления поведения не только друг друга, но и

интересующих физических и абстрактных категорий. Эта возможность - часть

самоподобности физической реальности, о которой я упомянул в предыдущей

главе.

Самое известное физическое проявление универсальности -- область

технологии, которая обсуждалась в течение многих десятилетий, но начинает

развиваться только сейчас, -- виртуальная реальность. Этот термин относится

к любой ситуации, когда искусственно создается ощущение пребывания человека

в определенной среде. Например, пилотажный тренажер -- машина, которая дает

летчику ощущение полета на самолете без отрыва от земли, -- это один из

видов генератора виртуальной реальности. В такую машину (или точнее,

компьютер, который ею управляет) можно ввести характеристики реального или

вымышленного самолета. В программе также можно определить окружающую самолет

среду, как-то: погоду и схему аэропортов. По мере того, как пилот практикует

перелеты из одного аэропорта в другой, тренажер вызывает определенные

изображения в окнах, ощущения возникающих при полете толчков и ускорений,

соответствующие показания приборов и т.д. Он может включать эффекты,

например, турбулентности, механического повреждения и предложенных

модификаций самолета. Таким образом, пилотажный тренажер может дать

пользователю широкий диапазон ощущений от полета, включая такие ощущения,

которые невозможно получить в реальном самолете: имитационный самолет может

обладать техническими характеристиками, нарушающими законы физики, например,

он может лететь сквозь горы, быстрее света или без горючего.

Поскольку мы ощущаем окружающую нас среду через наши чувства, любой

генератор виртуальной реальности должен обладать способностью манипулировать

нашими чувствами, доминируя над их нормальным функционированием, чтобы мы

могли почувствовать определенную окружающую среду. Возможно, это звучит как

выкладка из книги Олдоса Хаксли Brave New World, но технологии

искусственного управления сенсорным ощущением человека безусловно

развивались в течение тысячелетий. Все методики предметно-изобразительного

искусства и связи на длинные расстояния можно считать "доминирующими над

нормальным функционированием чувств". Даже доисторические пещерные рисунки

давали зрителю некоторое ощущение того, что он видит животных, которых на

самом деле там не было. Сегодня мы можем осуществить это более точно,

используя фильмы и звукозапись, хотя и не настолько точно, чтобы имитацию

можно было перепутать с оригиналом.

Я буду использовать термин генератор изображений для обозначения любого

прибора, как-то: планетарий, система класса Hi-Fi или полочка для специй, --

который может формировать точно определенный сенсорный ввод для

пользователя: заданные картинки, звуки, запахи и т. п., которые считают

"изображениями". Например, чтобы генерировать обонятельное изображение (т.е.

запах) ванили, нужно открыть баночку с ванилью, которая стоит на полочке для

специй. Чтобы генерировать слуховое изображение (т.е. звук) двадцатого

концерта для фортепьяно Моцарта, нужно поставить соответствующий

компакт-диск на систему класса Hi-Fi. Любой генератор изображений -- это

рудиментарный вид генератора виртуальной реальности, но термин "виртуальная

реальность" обычно оставляют на тот случай, когда присутствуют и широкий

охват сенсорного диапазона пользователя, и ощутимый элемент взаимодействия

("ответная реакция") между пользователем и имитируемой категорией.

Рис. 5.1. Виртуальная реальность в современном исполнении

Современные видеоигры позволяют осуществить взаимодействие между

игроком и объектом игры, но они, как правило, используют только небольшую

часть сенсорного диапазона пользователя. Такая "окружающая среда" состоит из

изображений на небольшом экране и частично звуков, которые слышит

пользователь. Однако уже существуют виртуальные видеоигры, более достойные

этого названия. Обычно пользователь надевает шлем со встроенными наушниками

и двумя телевизионными экранами (по одному для каждого глаза), иногда --

специальные перчатки и другую одежду, изнутри обшитую электрически

управляемыми эффекторами (приборами, создающими давление). Там также

присутствуют сенсорные датчики, которые фиксируют движение частей тела

пользователя, особенно головы. Информация о том, что делает пользователь,

передается компьютеру, который вычисляет, что должен видеть, слышать и

чувствовать пользователь, и реагирует, посылая соответствующие сигналы

генераторам изображения (рисунок 5.1). Когда пользователь смотрит налево или

направо, изображения на двух телевизионных экранах следуют за его взглядом,

как и реальное поле зрения, чтобы показать, что находится слева и справа от

него в виртуальном мире. Пользователь может протянуть руку и поднять

виртуальный объект, он будет как настоящий на ощупь, потому что эффекторы

перчатки генерируют "тактильную обратную связь", соответствующую тому

положению и ориентации, в которой виден объект.

В настоящее время игры и имитация средств передвижения - основные

области применения виртуальной реальности, но в ближайшем будущем

предвидится огромное количество новых областей ее применения. Для

архитекторов скоро станет обычным делом создавать виртуальные прототипы

зданий, по которым клиенты смогут пройтись и проверить модификации на той

стадии, когда их можно будет внедрить без особых усилий. Покупатели смогут

пройти (или даже пролететь) по виртуальным супермаркетам, не выходя из дома,

даже не встречаясь с толпой других покупателей и не слушая музыку, которая

им не нравится. Но совсем не обязательно, что они останутся в виртуальном

супермаркете в одиночестве: в виртуальной реальности за покупками могут

пойти вместе сколько угодно человек, у каждого будут как изображения

остальных, так и изображение супермаркета, но никому из них не придется

выходить из дома. Концерты и конференции будут проводить, не назначая места

встречи; и выгода здесь не только в экономии на стоимости аудиторий,

гостиниц и перелетов, но и в том что все участники смогут сидеть на самом

лучшем месте одновременно.

Если бы епископ Беркли или инквизиторы знали о виртуальной реальности,

они, возможно, ухватились бы за нее, как за совершенную иллюстрацию

обманчивости чувств, подтверждающую их аргументы против научного

рассуждения. Что произошло бы, если бы летчик пилотажного тренажера

попытался использовать проверку на реальность доктора Джонсона? Несмотря на

то, что виртуальный самолет и окружающая его среда в действительности не

существуют, они "дают ответную реакцию" летчику, как если бы они

существовали. Летчик может открыть дроссель и услышать ответный рев

двигателей, почувствовать их давление через сиденье, увидеть в окно, как они

вибрируют и выбрасывают горячий газ, несмотря на то, что их не существует.

Летчик может ощутить полет самолета во время шторма, слышать гром и видеть

дождь, бьющий по ветровому стеклу, хотя в реальности ничего этого нет. В

реальности снаружи кабины находится только компьютер, несколько

гидравлических домкратов, телевизионные экраны, громкоговорители и

совершенно сухое неподвижное помещение.

Делает ли это опровержение солипсизма доктором Джонсоном

недействительным? Нет. Его разговор с Босуэллом мог также произойти и в

пилотажном тренажере. "Я опровергаю это вот так", -- мог сказать он,

открывая дроссель и чувствуя ответную реакцию виртуального двигателя. Там

нет двигателя. А ответную реакцию дает компьютер, обрабатывающий программу,

которая вычисляет, что сделал бы двигатель, если бы на него "оказали

воздействие". Но эти расчеты, внешние для разума доктора Джонсона, реагируют

на управление дросселем также сложно и автономно, как и двигатель.

Следовательно, они выдерживают проверку на реальность, и это справедливо,

потому что в действительности эти вычисления -- физические процессы внутри

компьютера, а компьютер -- обычный физический объект (не менее физический,

чем двигатель), и объект совершенно реальный. Тот факт, что это не реальный

двигатель, не имеет никакого отношения к аргументу против солипсизма.

Как-никак, не все реальное должно легко поддаваться распознаванию. Даже если

бы то, что показалось камнем, впоследствии оказалось бы животным,

замаскировавшимся под камень, или голографической проекцией, скрывающей

садового гномика, это не имело бы особого значения в первоначальной

демонстрации доктора Джонсона. Поскольку его реакция была сложной и

автономной, доктор Джонсон мог бы совершенно оправданно сделать вывод, что

эта реакция была вызвана чем-то реальным, находящимся вне него, и,

следовательно, реальность состоит не только из него.

Тем не менее, существование виртуальной реальности может показаться

неудобным для тех. чье мировоззрение основано на науке. Только подумайте,

что такое генератор виртуальной реальности с точки зрения физики. Конечно,

это физический объект, который подчиняется тем же законам физики, что и все

остальные объекты. Но, кроме того, он может "притворяться". Он может

притвориться совершенно другим объектом, который подчиняется ложным законам

физики. Более того, этот процесс может протекать сложно и автономно. Когда

пользователь воздействует на него, чтобы проверить реальность того, чем он

притворяется, он оказывает ответную реакцию, как если бы он был тем другим,

несуществующим объектом, и как если бы ложные законы были истинными. Если бы

мы изучали физику только на основе таких объектов, мы вывели бы ошибочные

законы. (В самом деле? Удивительно, но дело обстоит не совсем так. Я вернусь

к этому вопросу в следующей главе, но, прежде всего, мы должны рассмотреть

явление виртуальной реальности поподробнее).

Если принять это во внимание, может показаться, что епископ Беркли имел

в виду, что виртуальная реальность -- это символ грубости человеческих

способностей, что ее существование должно предупредить нас о внутренних

ограничениях способности людей понимать физический мир. Может показаться,

что ссылка на виртуальную реальность относится к той же философской

категории, что и иллюзии, ложные следы и совпадения, поскольку все это

явления, которые вроде бы показывают нам нечто реальное, но на самом деле

вводят нас в заблуждение. Мы уже видели, что научное мировоззрение может

принять (а в действительности, ожидает) существование явлений, в высшей

степени вводящих в заблуждение. Это par excellence мировоззрение, способное

согласовать ошибочность, свойственную человеку, и внешние источники ошибок.

Тем не менее, явления, вводящие в заблуждение, приветствуются в своей

основе. Помимо того, что они любопытны, или того, что мы узнаем из них,

почему они вводят в заблуждение, мы пытаемся избежать этих явлений и

предпочитаем обходиться без них. Но виртуальная реальность не относится к

этой категории. Мы увидим, что существование виртуальной реальности

показывает не то, что человеческая способность понимания мира изначально

ограничена, а напротив, то, что изначально она безгранична. Это не аномалия,

привнесенная случайными свойствами человеческих органов чувств, а

фундаментальное свойство мультиверса в целом. И тот факт, что мультиверс

обладает этим свойством, нисколько не смущающим реализм или науку, необходим

для обоих: это именно то свойство, которое делает науку возможной. Это не

нечто, "без чего мы предпочли бы обойтись"; это нечто, без чего мы буквально

не можем обойтись.

Такие заявления могут показаться достаточно претенциозными, если

учесть, что их делают, основываясь на пилотажных тренажерах и видеоиграх. Но

в общей схеме центральное место занимает виртуальная реальность в целом, а

не частный генератор виртуальной реальности. Поэтому я хочу рассмотреть

виртуальную реальность в максимально обобщенном виде. Каковы ее наивысшие

пределы, если таковые имеются? Какую окружающую среду, в принципе, можно

искусственно получить и с какой точностью? Говоря "в принципе", я имею в

виду, игнорируя преходящие ограничения технологии, но принимая во внимание

все ограничения, которые могут наложить принципы логики и физики.

По моему определению генератор виртуальной реальности -- это машина,

которая дает пользователю ощущение какой-то реальной или вымышленной

окружающей среды (например, самолета), которая находится, или кажется, что

находится, вне разума пользователя. Я буду называть это внешними ощущениями.

Внешние ощущения должны противопоставляться внутренним ощущениям, как-то:

нервозность при первой самостоятельной посадке или удивление при внезапном

появлении грозы на ясном голубом небе. Генератор виртуальной реальности

становится косвенной причиной появления у пользователя как внутренних, так и

внешних ощущений, но его невозможно запрограммировать так, чтобы он

обеспечивал точно определенные внутренние ощущения. Например, летчик,

который совершает почти один и тот же полет на тренажере дважды, получит в

обоих случаях примерно одни и те же внешние ощущения, но во второй раз он,

возможно, меньше удивится появлению грозы. Возможно, во второй раз летчик

также по-другому отреагирует на появление грозы, что, в свою очередь,

изменит последующие внешние ощущения. Но дело в том, что хотя и можно

запрограммировать машину на появление грозы в поле зрения летчика, когда это

желательно, невозможно запрограммировать желаемую ответную реакцию летчика.

Можно представить технологию за пределами виртуальной реальности,

которая могла бы вызывать точно определенные внутренние ощущения. Некоторые

внутренние ощущения, например, настроения, вызванные определенными

наркотиками, уже можно получить искусственно, и в будущем этот диапазон

несомненно расширится. Но генератору точно определенных внутренних ощущений

в общем пришлось бы иметь способность доминировать над нормальным

функционированием как разума, так и чувств пользователя. Другими словами, он

замещал бы пользователя другим человеком. Это свойство помещает такие машины

в категорию, отличную от категории генераторов виртуальной реальности. Для

них потребуется совсем другая технология, они поднимут совсем другие

философские проблемы, поэтому я исключил их из своего определения

виртуальной реальности.

Еще один вид ощущений, которые несомненно нельзя передать искусственно,

-- это логически невозможные ощущения. Я сказал, что пилотажный тренажер

может создать ощущение физически неосуществимого полета сквозь гору. Но

ничто не сможет создать ощущение разложения на множители числа 181. потому

что это логически невозможно:

181 -- это простое число. (Поверить, что кто-то разложил число 181 на

множители, -- логически возможное ощущение, но оно внутреннее, а потому не

входит в сферу виртуальной реальности). Другое логически невозможное

ощущение -- бессознательность, поскольку, когда человек находится в

бессознательном состоянии, он по определению ни чего не испытывает.

Состояние, когда человек ничего не испытывает, отличается от состояния,

когда человек испытывает полное отсутствие ощущений, -- сенсорная изоляция,

-- которая, безусловно, является физически осуществимой средой.

После исключения ощущений, логически невозможных, и ощущений внутренних

у нас остался обширный класс логически возможных, внешних ощущений --

ощущений сред, получение которых логически возможно, но физически не всегда

осуществимо (таблица 5.1). Что-либо является физически возможным, если оно

не запрещено законами физики. В этой книге я сделаю допущение, что "законы

физики" включают одно, еще неизвестное, правило, определяющее начальное

состояние или другие дополнительные данные, необходимые, в принципе, для

полного описания мультиверса (иначе эти данные стали бы набором внутренне

необъяснимых фактов). В таком случае получение среды физически возможно

тогда и только тогда, когда она действительно существует где-то в

мультиверсе (т. е. в какой-то вселенной или нескольких вселенных). Что-либо

является физически невозможным, если это не происходит нигде в мультиверсе.

Таблица 5.1. Классификация ощущений с примерами. Виртуальная реальность

связана с получением логически возможных, внешних ощущений (верхняя левая

часть таблицы)

Я определяю репертуар генератора виртуальной реальности как набор

реальных или вымышленных сред, ощущение нахождения в которых пользователя

можно запрограммировать в генератор. Мой вопрос о наивысших пределах

виртуальной реальности можно сформулировать следующим образом: какие

ограничения, если таковые имеются, законы физики накладывают на репертуар

генераторов виртуальной реальности?

Виртуальная реальность всегда включает создание искусственных ощущений

-- формирование изображений, -- поэтому с него мы и начнем. Какие

ограничения законы физики накладывают на способность генераторов изображений

создавать искусственные изображения, передавать подробности и охватывать

соответствующие сенсорные диапазоны? Существуют очевидные способы улучшения

передачи каких-то подробностей с помощью современного пилотажного тренажера,

например, применение телевизоров с более высокой резкостью. Но возможно ли,

хотя бы в принципе, передать реальный самолет и его среду в высшей степени

подробно, т.е. с максимальными подробностями, которые могут воспринять

чувства летчика? Для слуха этот наивысший предел был почти достигнут в

системах Hi-Fi. что касается зрения, этот предел достижим. А что касается

других чувств? Возможно ли физически построить универсальный химический

завод, который сможет производить любую точно определенную комбинацию

миллионов различных душистых химикатов в одно мгновение? Или создать машину,

которая, будучи помещена в рот гурмана, может передать вкус и состав любого

возможного блюда, не говоря уже о создании чувств голода и жажды,

предшествующих приему пищи, и последующего физического удовлетворения?

(Голод, жажда и другие ощущения, например, равновесие и напряжение мускулов,

воспринимаются как внутренние по отношению к телу, но они являются наружными

по отношению к разуму и потому потенциально относятся к сфере виртуальной

реальности).

Сложность при создании таких машин может заключаться просто в

технологии, но что вы думаете о следующем: предположим, что летчик

пилотажного тренажера направляет виртуальный самолет вертикально вверх на

высокой скорости, а затем отключает двигатели. Самолет должен продолжать

подниматься до тех пор, пока его восходящий момент не будет исчерпан, а

потом он начнет падать с возрастающей скоростью. Все движение в целом

называется свободным падением, несмотря на то, что первоначально самолет

двигался вверх, потому что движение происходит только под влиянием

тяготения. Когда самолет находится в состоянии свободного падения, его

экипаж находится в состоянии невесомости и может плавать по кабине как

космонавты на орбите. Вес восстанавливается только тогда, когда к самолету

снова прикладывается направленная вверх сила, что вскоре должно произойти

под действием аэродинамики или неумолимой земли. (В практике состояния

свободного падения обычно достигают при полете самолета под давлением по той

же параболической траектории, по которой он летел бы при отсутствии силы

двигателя и сопротивления воздуха.)

Свободно падающие самолеты используют для тренировки космонавтов в

условиях невесомости перед отправкой в космос. Настоящий самолет может

находиться в состоянии свободного падения пару или больше минут, потому что

он может подниматься вверх и падать вниз в пределах нескольких километров.

Но пилотажный тренажер, находящийся на земле, может находиться в состоянии

свободного падения всего одно мгновение, пока он может подняться на своих

опорах до их максимального растяжения, а потом упасть. Пилотажные тренажеры

(по крайней мере, современные) нельзя использовать для тренировок в условиях

невесомости: для этого необходим реальный самолет.

Можно ли исправить этот недостаток пилотажных тренажеров, предоставив

им возможность имитировать свободное падение на земле (в этом случае их

можно было бы использовать и в качестве тренажеров космических полетов)? Это

не так просто, поскольку на пути встают законы физики. Известная физика даже

в принципе не дает другого способа устранения веса тела, кроме свободного

падения. Единственный способ поместить пилотажный тренажер в состояние

свободного падения, чтобы он оставался неподвижным на поверхности Земли, --

это каким-то образом подвесить над ним массивное тело, например, другую

планету такой же массы или черную дыру. Даже если бы это было возможно (не

забывайте, что нас занимает не немедленный практический интерес, а то, что

позволяют или не позволяют законы физики), реальный самолет также мог бы

осуществлять частые, сложные изменения в величине и направлении веса экипажа

путем маневрирования и включения и выключения двигателей. Для имитации этих

изменений массивное тело пришлось бы вращать почти с такой же частотой, и,

по-видимому, скорость света (если не что-то другое) наложила бы абсолютный

предел на частоту этого вращения.

Однако для имитации свободного падения пилотажный тренажер должен

создавать не настоящую невесомость, а ощущение невесомости, поэтому, чтобы

приблизиться к состоянию невесомости, используются различные методы, не

включающие свободное падение. Например, космонавты тренируются под водой в

космических скафандрах, настолько тяжелых, что их плавучесть равна нулю.

Другой метод заключается в использовании специальных ремней, которые

поднимают космонавта в воздух под управлением компьютера для имитации

невесомости. Но все это весьма грубые методы, и ощущения, которые они

обеспечивают, вряд ли можно спутать с реальными. Человека неизбежно

поддерживают силы, которые он не может не чувствовать. Точно также совсем не

передается характерное ощущение падения, испытываемое через органы чувств

внутреннего уха. Можно представить дальнейшие усовершенствования:

использование несущих жидкостей с очень низкой вязкостью: транквилизаторов,

создающих ощущение падения. Но возможно ли вообще передать ощущение

свободного падения совершенным образом в пилотажном тренажере, который

прочно стоит на земле? Если нет, то, должно быть, существует абсолютный

предел достоверности искусственной передачи впечатления полета. Чтобы

отличить реальный самолет от имитации, летчику достаточно пролететь по

траектории свободного падения и посмотреть, появится состояние невесомости

или нет.

В общей формулировке задача заключается в следующем. Для доминирования

над нормальным функционированием органов чувств мы должны посылать им

изображения, похожие на те, которые произвела бы имитируемая среда. Мы также

должны перехватывать и подавлять изображения, произведенные действительной

средой, окружающей пользователя. Но такие манипуляции с изображениями

представляют собой физические операции, которые можно осуществить только при

помощи процессов, имеющихся в реальном физическом мире. Свет и звук можно

довольно просто физически поглотить и заместить. Но как я уже сказал, это не

относится к тяготению: законы физики этого не позволяют. Похоже, что пример

с невесомостью наводит на мысль о том, что точная имитация невесомости с

помощью машины, которая в действительности неподвижна, может нарушить законы

физики.

Но это не так. Невесомость и все другие ощущения, в принципе, можно

передать искусственно. В конце концов, станет возможным обойти все органы

чувств и оказать непосредственное воздействие на нервы, связывающие их с

мозгом.

Таким образом, нам не нужны универсальные химические заводы или

невероятные машины искусственной гравитации. Как только мы поймем органы

обоняния настолько, чтобы расшифровать код сигналов, которые они посылают в

мозг при обнаружении запахов, компьютер, должным образом подсоединенный к

соответствующим нервам, сможет посылать в мозг те же самые сигналы. Тогда

мозг сможет ощутить запахи без присутствия соответствующих химических

веществ, такие вещества могли даже никогда не существовать. Точно также мозг

сможет испытать настоящее ощущение невесомости даже при нормальном

тяготении. И, конечно, не нужны будут ни телевизоры, ни наушники.

Таким образом, законы физики не накладывают ни малейшего ограничения на

диапазон и точность генераторов изображений. Не существует возможного

ощущения или ряда ощущений, присущих людям, которые в принципе невозможно

было бы передать искусственно. Когда-нибудь в качестве обобщения всех

фильмов появится то, что Олдос Хаксли в книге Brave New World назвал "фили"

(feelie) -- фильмы для всех чувств. Можно будет почувствовать покачивание

лодки под ногами, услышать шорох волн, ощутить запах моря, увидеть, как

изменяется цвет заката на горизонте, почувствовать как ветерок перебирает

ваши волосы (неважно есть они у вас или нет) -- и все это, оставаясь на суше

или дома. И это еще не все: фили также легко смогут изобразить сцены,

которые никогда не существовали и не могли существовать. Или они смогут

сыграть нечто, подобное музыке: прекрасные абстрактные сочетания ощущений,

предназначенные для услады чувств.

То, что каждое возможное ощущение можно передать искусственно -- это

одно; а то, что когда-нибудь станет возможным однажды и навсегда создать

отдельную машину, способную передавать любые возможные ощущения, -- это уже

нечто большее: это универсальность. Машина фили, обладающая такой

возможностью, стала бы универсальным генератором изображений.

Возможность существования универсального генератора изображений

вынуждает нас изменить наши взгляды на вопрос, касающийся наивысших пределов

технологии фили. В настоящее время прогресс такой технологии заключается в

изобретении более разнообразных и более точных способов стимуляции органов

чувств. Но этот класс задач исчезнет, как только мы расшифруем коды,

используемые нашими органами чувств, и разработаем достаточно тонкий метод

стимуляции нервов. Как только мы научимся искусственно генерировать сигналы

нервов настолько точно, чтобы мозг не мог уловить разницу между

искусственными сигналами и сигналами, посылаемыми нашими органами чувств, в

повышении точности этого метода не будет необходимости. К этому времени

технология станет более совершенной, и следующая задача будет состоять не в

том, как передать данные ощущения, а в том, какие ощущения передавать. В

ограниченной области это происходит уже сегодня, когда задача получения

максимально возможной точности воспроизведения звука уже близка к тому,

чтобы быть решенной с помощью компакт-дисков и современного поколения

звуковоспроизводящего оборудования. Скоро уже не станет такого понятия как

любитель Hi-Fi. Любителей воспроизведения звука скоро будет заботить не

точность воспроизведения (воспроизведение будет обыденно точным до предела

человеческого распознавания), а то, какие звуки должны быть записаны в

первую очередь.

Если в генератор изображений поставить запись, взятую из жизни, ее

точность можно определить как близость передаваемых изображений к тем

изображениям, которые человек получил бы в реальной ситуации. В более общем

случае, если генератор передает искусственно созданные изображения,

например, мультфильм или музыку с записи, точность -- это близость

передаваемых образов к тем, которые нужно передать. Под "близостью" мы

подразумеваем близость, воспринимаемую пользователем. Если передача

настолько близка к оригиналу, что пользователь не может отличить одно от

другого, то мы можем назвать эту передачу совершенно точной. (Таким образом,

передача, точная для одного пользователя, может содержать неточности,

которые может ощутить другой пользователь с более острым слухом или другими

обостренными чувствами).

Универсальный генератор изображений, конечно, не содержит записи всех

возможных изображений. Универсальным его делает следующее: при наличии

записи любого возможного изображения он может вызвать у пользователя

соответствующие ощущения. В универсальном генераторе слуховых ощущений --

совершенной системе Hi-Fi -- запись можно представить в виде компакт-диска.

Для удобства слуховых ощущений, которые длятся дольше, чем это позволяет

объем памяти диска, мы должны включить механизм, способный последовательно

загружать в машину любое количество дисков. Это же условие остается в силе

для всех остальных универсальных генераторов изображений, т. к., строго

говоря, генератор изображений не является универсальным, пока в нем нет

механизма бесконечно долгого воспроизведения записей. Более того, когда

машина будет работать в течение долгого времени, ей понадобится уход, иначе

воспроизводимые ею изображения будут ухудшаться или вовсе исчезнут. Эти и

подобные им соображения связаны с тем, что, если мы рассматриваем отдельный

физический объект изолированно от остальной вселенной, то мы всегда получаем

аппроксимацию. Универсальный генератор изображений универсален только в

определенном внешнем контексте, в котором допускается, что его обеспечивают,

например, энергией, механизмом охлаждения, и периодически обслуживают. Такие

внешние нужды машины не запрещают считать ее "отдельной универсальной

машиной" при условии, что законы физики не препятствуют удовлетворению этих

нужд и для удовлетворения этих нужд не нужно изменять конструкцию машины.

Как я уже сказал, формирование изображений -- всего лишь одна

составляющая виртуальной реальности: существует еще и крайне важный

интерактивный элемент. Генератор виртуальной реальности можно посчитать

генератором изображений, изображения которого определяются не полностью в

самом начале, а частично зависят от действий пользователя. Такой генератор

не проигрывает для пользователя заранее определенную последовательность

изображений, как это произошло бы при просмотре фильма или фили. Он

придумывает эти изображения по пути, учитывая непрерывный поток информации о

действиях пользователя. Современные генераторы виртуальной реальности,

например следят за положением головы пользователя, используя сенсоры

движения, как показано на рисунке 5.1. В конечном счете, им приходится

следить за всеми действиями пользователя, которые могут повлиять на

субъективный внешний вид имитируемой среды. Эта среда может состоять из

собственного тела пользователя: поскольку тело находится вне разума,

описание среды виртуальной реальности вполне может включать требование, что

тело пользователя должно казаться замещенным новым телом с определенными

свойствами.

Человеческий разум воздействует на тело и на внешний мир, испуская

нервные импульсы. Следовательно, генератор виртуальной реальности, в

принципе, может получить всю необходимую информацию о действиях

пользователя, воспринимая нервные сигналы, выходящие из мозга пользователя.

Эти сигналы, вместо того, чтобы попасть в тело пользователя, могут быть

переданы компьютеру и расшифрованы с целью точного определения следующего

движения тела пользователя. Сигналы, которые компьютер отправляет обратно в

мозг, могут быть подобны сигналам, которые послало бы тело, если бы

находилось в этой точно определенной среде. Виртуальное тело могло бы

реагировать отлично от реального, если бы этого потребовало определение,

например оно смогло бы выжить в виртуальной среде, которая убила бы реальное

человеческое тело, или имитировать неправильное функционирование тела.

Я признаю, что говорить о взаимодействии человеческого разума с внешним

миром только через испускание и получение нервных импульсов, было бы,

пожалуй, слишком большой идеализацией. В обоих направлениях проходят и

химические сообщения. Я допускаю, что, в принципе, эти сообщения тоже можно

перехватить и заместить в некоторой точке между мозгом и остальным телом.

Таким образом, пользователь останется неподвижным, подсоединенным к

компьютеру, но у него возникнет ощущение полного взаимодействия с

виртуальным миром -- реальной жизни в этом мире. Рисунок 5.2 иллюстрирует

представляемое мной. Кстати, несмотря на то, что такая технология -- дело

будущего, идея о ней гораздо старее самой теории вычисления. В начале

семнадцатого века Декарт уже рассматривал философские следствия

манипулирующего чувствами "демона", который по сути был генератором

виртуальной реальности, подобным показанному на рисунке 5.2, со

сверхъестественным разумом, заменявшим компьютер.

Из предшествующего рассказа ясно, что любой генератор виртуальной

реальности должен иметь, по крайней мере, три главных составляющих:

набор сенсоров (которыми могут быть детекторы нервных импульсов), чтобы

узнать о действиях пользователя:

набор генераторов изображений (в роли которых могут выступить приборы

стимуляции нервов);

управляющий компьютер.

Рис. 5.2. Вариант возможного будущего исполнения виртуальной реальности

До настоящего времени мое внимание концентрировалось на первых двух

составляющих: сенсорах и генераторах изображений. Дело в том, что при

современном примитивном состоянии технологии исследование виртуальной

реальности все еще заключается в формировании изображений. Но заглянув за