Τα ολογράμματα δεν είναι κάτι το καινούργιο, ο εφευρέτης τους Dennis Gabor είχε περιγράψει τη δυνατότητα παραγωγής τους από το 1948 (πήρε μάλιστα και βραβείο Νόμπελ γι’ αυτό), αρκετά χρόνια μάλιστα πριν εφευρεθεί το laser (1960) που αποτέλεσε την ιδανική πηγή της απαιτούμενης μονοχρωματικής ακτινοβολίας.
Πριν δούμε όμως πώς λειτουργεί η ολογραφία, είχαι χρήσιμο να δούμε πως λειτουργεί το laser και τι είναι το φαινόμενο της συμβολής.
Το laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), είναι μια οπτική συσκευή που παράγει μονοχρωματική ακτινοβολία, δηλαδή φως ενός πολύ συγκεκριμένου μήκους κύματος.
Είναι γνωστό ότι το φως είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, και επίσης ότι το «λευκό» φως αποτελείται από ένα μίγμα διαφορετικών χρωμάτων (τα βασικά είναι τα γνωστά επτά του ουράνιου τόξου), στα οποία όπως έδειξε ο Νεύτωνας μπορεί να αναλυθεί το λευκό φως χρησιμοποιώντας ένα πρίσμα.
Όμως, η κάθε απόχρωση του φωτός αντιστοιχεί σε διαφορετική συχνότητα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, και αυτό δεν επιτρέπει να πάρουμε μια ξεκάθαρη εικόνα σε μια διάταξη συμβολής, για την οποία θα μιλήσουμε παρακάτω.
Στην παραπάνω εικόνα φαίνονται καθαρά οι διαφορετικές συχνότητες των διαφόρων χρωμάτων που αποτελούν το λευκό φως.
Το βασικό πλεονέκτημα του laser είναι ότι εξαιτίας του τρόπου που παράγεται η φωτεινή δέσμη του (με εκπομπή της ενέργειας αποδιέγερσης των ηλεκτρονίων των ατόμων του αερίου που περιέχει, η οποία είναι συγκεκριμένη και χαρακτηριστική για κάθε αέριο), το φώς του αποτελείται από μονοχρωματική ακτινοβολία, δηλαδή μιας μόνο συχνότητας.
Πώς μία διέγερση (από εξωτερική πηγή ενέργειας) ενός ηλεκτρονίου ώστε να μεταπηδήσει σε τροχιά υψηλότερης ενέργειας, προκαλεί στη συνέχεια την αυτόματη επαναφορά του ηλεκτρονίου στην προηγούμενη ευσταθέστερη κατάσταση, εκπέμποντας την πλεονάζουσα ενέργεια σαν φωτόνιο. Επειδή τα άτομα είναι του ίδιου στοιχείου, τα φωτόνια που εκπέμπονται έχουν την ίδια ενέργεια δηλαδή την ίδια συχνότητα, άρα και το ίδιο χρώμα. Συνεπώς η δέσμη αυτή μπορεί να γίνει πολύ στενή και να διατηρηθεί έτσι για χιλιόμετρα, επιτρέποντας τη μεγάλη συγκέντρωση φωτεινής (και θερμικής) ενέργειας σ΄ένα σημείο, και απ’ αυτή την ιδιότητα προκύπτουν οι πιο γνωστές χρήσεις των lasers.
Αρχή λειτουργίας του λέιζερ:
1. Ενεργό υλικό του λέιζερ
2. Προσφερόμενη ενέργεια άντλησης ηλεκτρονίων
3. Υψηλής ανακλαστικότητας κάτοπτρο
4. Διάταξη εξόδου δέσμης
5. Δέσμη Λέιζερ
1. Ενεργό υλικό του λέιζερ
2. Προσφερόμενη ενέργεια άντλησης ηλεκτρονίων
3. Υψηλής ανακλαστικότητας κάτοπτρο
4. Διάταξη εξόδου δέσμης
5. Δέσμη Λέιζερ
Αφού λοιπόν εξασφαλίσαμε την πηγή του μονοχρωματικού φωτός, ας δούμε τι είναι το φαινόμενο της συμβολής.
Πριν όμως απ’αυτό, πρέπει να δούμε τι είναι περίθλαση.
Το φαινόμενο της περίθλασης (όπως και της συμβολής) αναφέρεται σε κύματα οποιασδήποτε μορφής, αλλά τα πιο χαρακτηριστικά και εύκολα παρατηρήσιμα είναι τα κύματα της θάλασσας, που όταν περάσουν μέσα από ένα στενό άνοιγμα «ανοίγουν» δημιουργώντας ένα τόξο προς τα έξω.
Περίθλαση κυμάτων. Όσο πιο μικρό το άνοιγμα, τόσο πιο έντονη η περίθλαση.
Αν τώρα έχουμε δύο ανοίγματα, δημιουργούνται δύο φαινόμενα περίθλασης που συνδυάζονται μεταξύ τους ώστε να δημιουργήσουν ένα «μοτίβο» κορυφών και κοιλάδων, καθώς σε άλλα σημεία το αποτέλεσμα είναι να προστίθενται και σε άλλα μηδενίζεται (κάτω εικόνα). Αυτή είναι η εικόνα της συμβολής δύο κυμάτων από αρχική κοινή πηγή, αλλά μπορεί το ίδιο να συμβεί και με δύο διαφορετικές πηγές που έχουν ακριβώς την ίδια συχνότητα και βρίσκονται σε φάση.
Συμβολή δύο κυμάτων. Το ενδιαφέρον είναι ότι καθώς το αρχικό κύμα (και στη συνέχεια τα δύο κύματα που δημιουργούνται με την περίθλαση) προχωρούν, αν πέσουν πάνω σε κάθετη και σταθερή επιφάνεια αφού έχουν συμβάλλει, δημιουργούν μόνιμα σημεία υψηλής και χαμηλής έντασης.
Πώς δημιουργούνται οι έντονες και ασθενείς περιοχές στη συμβολή. Αριστερά ενισχυτική συμβολή όταν οι κορυφές συμπίπτουν, δηλαδή τα κύματα βρίσκονται σε φάση, και δεξιά ακυρωτική συμβολή όταν η κορυφή του ενός κύματος συμπίπτει με το κοίλωμα του άλλου, δηλαδή τα κύματα βρίσκονται σε διαφορά φάσης 180 μοιρών.
Ένα απλό παράδειγμα διαφορετικών βαθμών συμβολής είναι οι ιριδισμοί στις φυσαλίδες των απορυπαντικών ή πολύ λεπτών στρωμάτων λαδιών, πετρελαίου κλπ. Ανάλογα με την γωνία παρατήρησης και το πάχος της μεμβράνης, δηλαδή το βάθος της ανάκλασης, ορισμένες συχνότητες (δηλαδή χρώματα του φωτός) συμβάλλουν ενισχυτικά , ενώ άλλες συχνότητες συμβάλλουν ακυρωτικά. Κάτι αντίστοιχο συμβαίνει και με τους δίσκους των CD και DVD, που ιριδίζουν στο φως.
Τώρα λοιπόν αφού έχουμε εξασφαλίσει μια πηγή laser και καταλάβαμε και την αρχή της συμβολής, μπορούμε να στήσουμε τη διάταξή μας για πάρουμε μια ολογραφική εικόνα.
Η αρχή της ολογραφίας βασίζεται στη συμβολή δύο φωτεινών δεσμών από κοινή πηγή μονοχρωματικής ακτινοβολίας, που μέσω καθρεφτών πέφτουν επάνω σε φωτοευαίσθητη επιφάνεια, η μία κατευθείαν και ή άλλη αφού έχει ανανακλαστεί επάνω στο αντικείμενο που μας ενδιαφέρει. Επειδή η αρχική δέσμη του laser είναι πολύ στενή, φακοί την «ανοίγουν» ώστε να μπορέσει να φωτίσει όλο το αντικείμενο. Η συμβολή των δύο «διευρυμένων» δεσμών μονοχρωματικού φωτός θα δώσει επάνω στη φωτοευαίσθητη επιφάνεια φωτεινές και σκούρες περιοχές σαν αποτέλεσμα της συμβολής τους, η εικόνα όμως θα μπορέσει να φανεί μόνο εφόσον η φωτοευαίσθητη επιφάνεια (μετά την επεξεργασία για τη σταθεροποίησή της) φωτιστεί από μια δέσμη με τα ίδια χαρακτηριστικά συχνότητας και αντίστοιχη θέση με τη δέσμη αναφοράς (REFERENCE BEAM).
Το πιο «ευαίσθητο» σημείο, είναι να επιτύχουμε την απόλυτη ακινησία της διάταξης, επειδή εξαιτίας του πολύ μικρού μήκους κύματος του φωτός (γύρω στο 0.5 μm), και η παραμικρή διαταραχή (δονήσεις από διερχόμενα αυτοκίνητα, ομιλίες, ρεύματα αέρα κλπ) θα παραμόρφωνε την εικόνα της συμβολής.
Εάν μάλιστα το laser δεν είναι πολύ ισχυρό, ο χρόνος έκθεσης πρέπει είναι της τάξης των μερικών λεπτών, που κάνει την απαίτηση της απόλυτης ακινησίας ακόμη δυσκολότερη.
Η φωτοευαίσθητη επιφάνεια αποτελείται από υλικό παρόμοιο με το φωτογραφικό φιλμ, αλλά με πολύ πυκνότερο κόκκο (πολλά περισσότερα pixel θα λέγαμε αν επρόκειτο για ψηφιακή κάμερα), που στερεώνεται επάνω σε γυάλινη ή πλαστική διάφανη επιφάνεια.
Καταγραφή και αναπαραγωγή μιάς ολογραφικής εικόνας. Δεξιά φαίνεται μία μεγέθυνση τμήματος της εικόνας που αντιπροσωπεύεται από τις σκούρες και φωτεινές περιοχές (όχι από τις γραμμώσεις που φαίνονται). Οι περιοχές αυτές όμως δεν έχουν καμμία σχέση με την πραγματική εικόνα κάτω από κοινό φως, και «αποδίδουν» την πληροφορία τους μόνο αν φωτιστούν με το αρχικό laser και από την ίδια γωνία, οπότε θα δούμε και το τρισδιάστατο «φάντασμα» του αντικειμένουν στην αντίστοιχη αρχική του θέση.
Τι ΔΕΝ είναι ολογραφία, παρά αντανάκλαση μιας εικόνας (κανένα πρόβλημα να είναι και κινούμενη) σε ημιπερατό καθρέφτη, που χρησιμοποιείται συχνά σε θέατρα σήμερα και παλαιότερα για «εμφανίσεις» φαντασμάτων (εικόνα επάνω).
Παρόμοια μέθοδος που ονομάζεται HUD (Head Up Display) χρησιμοποιείται και για την προβολή εικόνων στο παρμπρίζ μαχητικών αεροπλάνων ή και ορισμένων αυτοκινήτων, ώστε να μην αποσπάται η προσοχή του χειριστή από τον εξωτερικό χώρο όταν πρέπει να ενημερωθεί με σημαντικές πληροφορίες (εικόνα κάτω).
Παιδικό (και όχι μόνο) κιτ της Litiholo κόστους 100$, για την παραγωγή πραγματικής ολογραφικής εικόνας στο σπίτι, για εκπαιδευτικούς λόγους.
TΟ ΓΙΓΑΝΤΙΟ ΒΗΜΑ ΤΗΣ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ
Η Νανοτεχνολογία (ΝΤ) είναι είναι σχετικά νέος κλάδος της επιστήμης των υλικών, που έχει σαν στόχο, παρεμβαίνοντας στη δομή της ύλης σε ατομικό επίπεδο, να δημιουργήσει υλικά με πρωτόγνωρες, «μαγικές» θα λέγαμε ιδιότητες.
Η ονομασία ΝΤ προέρχεται από τη διάσταση του νανόμετρου (δισεκατομμυριοστό του μέτρου), στην περιοχή του οποίου (ουσιαστικά από1 έως 100 nm) μετρώνται οι μοριακές δομές στις οποίες επεμβαίνει η ΝΤ, στην ίδια περιοχή (και κάτω) που τα περίεργα κβαντικά φαινόμενα της ύλης γίνονται ήδη αισθητά.
Δεν είναι βέβαια σύμπτωση ότι η δυνατότητα να δούμε τις διατάξεις των ατόμων στη νανοκλίμακα έχει επιτευχθεί πρίν από λίγες δεκαετίες, με την ανάπτυξη των ηλεκτρονικών μικροσκοπίων.
Αντίθετα, με τα οπτικά μικροσκόπια είναι αδύνατον να δούμε δομές με διαστάσεις κάτω από το μήκος κύματος του φωτός, δηλαδή περίπου 500 nm.
Συγκριση μεγεθών από το άτομο, μέχρι τον κόκκο της άμμου.
Ένας άλλος στόχος της ΝΤ είναι η κατασκευή μηχανισμών σε μικροσκοπικό επίπεδο, έτσι ώστε ρομποτικοί μηχανισμοί συγκρίσιμοι σε μέγεθος με τα ανθρώπινα κύτταρα, να μπορούν να εισχωρήσουν σε όλα τα σημεία του ανθρώπινου σώματος, για επιλεκτικές «επισκευές».
Τελικά, η ΝΤ μοιάζει να έχει εφαρμογές σε όλα τα πεδία της επιστήμης, αλλά από την άλλη πλευρά δημιουργεί, όπως και κάθε νέα τεχνολογία, την υποχρέωση για τον αυτοπεριορισμό και τον έλεγχό της, ώστε να μην εξελιχθεί σε κίνδυνο για τους ανθρώπους και το περιβάλλον.
Ήδη έχουν κυκλοφορήσει κινηματογραφικές ταινίες με απαισιόδοξα σενάρια για τη χρήση της ΝΤ, αλλά βέβαια το ίδιο έχει γίνει για βιολογικά υλικά, Τεχνητή Νοημοσύνη, εισβολείς από το διάστημα και ζόμπι!
Στη νανοκλίμακα, όπως προαναφέρθηκε ισχύουν τα κβαντικά φαινόμενα, που πολλές φορές αντιβαίνουν στις αισθήσεις, την εμπειρία και την κοινή λογική μας, όπως το να βαδίσεις μέσα από έναν τοίχο και να βρεθείς στην άλλη πλευρά, κάτι όμως που τηρουμένων των αναλογιών πράγματι συμβαίνει στη νανοκλίμακα.
Πάντως, η ΝΤ έχει χρησιμοποιηθεί για τη σμίκρυνση των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων μέσα από τη δημιουργία των ημιαγωγών (διόδων, τρανζίστορ κλπ) ήδη από τη δεκαετία του ’50, αν και τότε η ΝΤ σαν όρος, δεν υπήρχε ακόμα.
Από τον Μεσαίωνα οι τεχνίτες του γυαλιού χρησιμοποιούσαν τη νανοτεχνολογία, χωρίς φυσικά να το γνωρίζουν (εικόνα επάνω). Οι προσμίξεις που δίνουν τις διαφορετικές αποχρώσεις στο γυαλί των βιτρώ, δρούν στη νανοκλίμακα. Αντίστοιχα, η αλλαγή των χρωμάτων ανάλογα με τον φωτισμό στο "κύπελλο του Λυκούργου" (εικόνα κάτω), οφείλεται σε προσμίξεις χρυσού και ασημιού στο γυαλί σε επίπεδο νανοσωματιδίιων, που έγιναν προφανώς εμπειρικά. Το κύπελλο είναι του 4ου αι. μΧ και βρίσκεται στο Βρετανικό Μουσείο.
Ένα παράδειγμα "βιομιμητικής τεχνολογίας" από τη φύση είναι τα πόδια της σαύρας geko. Η σαύρα αυτή, μπορεί να σκαρφαλώνει με άνεση σε κατακόρυφες τελείως λείες επιφάνειες χωρίς τη χρήση κάποιας κολλώδους ουσίας, χρησιμοποιώντας τα εκατομμύρια λεπτότατα τριχίδια στα πέλματά της. Εξαιτίας της μικρότατης διαμέτρου τους (1000 φορές λεπτότερα από την ανθρώπινη τρίχα), κατορθώνουν να πλησιάζουν σε ατομικό επίπεδο τα μόρια της επιφάνειας πάνω στην οποία κινείται το geko, ώστε να αξιοποιήσουν τις ελκτικές δυνάμεις van der Waals που αναπτύσσονται σε μοριακό επίπεδο. Σήμερα η νανοτεχνολογία έχει αντιγράψει το σύστημα αυτό, κατορθώνοντας να κατασκευάσει ταινία (geckskin) με τριχίδια διαμέτρου μερικών ατόμων, ώστε να πετύχει πολλαπλάσια πρόσφυση από το ίδιο το geko, χωρίς να αφήνει κανένα ίχνος στην επιφάνεια που προσκολλήθηκε, μετά την απομάκρυνσή του.
Ένα παράδειγμα από τη φύση για το πώς η διάταξη των ατόμων επηρεάζει τις ιδιότητες των υλικών, είναι ο γραφίτης και το διαμάντι. Και τα δύο αποτελούνται από άνθρακα.
Αλλά ενώ ο γραφίτης είναι μαλακός, καλός αγωγός του ηλεκτρισμού και αδιαφανής, το διαμάντι είναι εξαιρετικά σκληρό, κακός αγωγός του ηλεκτρισμού και συνήθως διαφανές.
Και όμως αυτές οι τόσο μεγάλες διαφορές, οφείλονται στη διαφορετική διάταξη των ατόμων και μόνο, στα υλικά αυτά.
Μία κατηγορία νανοϋλικών που προκαλεί έκπληξη με τις ιδιότητές της, παρότι ακόμα βρίσκεται σε ανάπτυξη, είναι οι νανοσωλήνες (nanotubes). 
Παρακάτω και ενδεικτικά, μερικές σημερινές χρήσεις της ΝΤ:
-Αντιηλιακά. Τα αντιηλιακά περιέχουν σωματίδια οξειδίων του τιτανίου ή ψευδαργύρου. Στα παλαιότερα αντιηλικά τα σωματίδια αυτά ήταν αρκετά μεγάλα και έδιναν μια γαλακτερη απόχρωση στο υγρό. Σήμερα τα σωματίδια αυτά είναι τόσο μικρά, που δεν χρωματίζουν το αντιηλιακό.
-Αυτοκαθαριζόμενο γυαλί. Το γυαλί επικαλύπεται με νανοσωματίδια, που με τη βοήθεια της υπεριώδους ακτινοβολίας χαλαρώνουν τη βρωμιά, ενώ άλλα σωματίδια το κάνουν υδρόφιλο, ιδιότητα που βοηθάει στη απομάκρυνση της βρωμιάς όταν ξεπλυθεί με νερό (κάτω εικόνα).
-Ρουχισμός που δεν λεκιάζει. Νανοσωματίδια στα ρούχα απωθούν τα υγρά, ώστε τα ρούχα ή άλλα υφάσματα να μη λεκιάζουν (εικόνες κάτω).
-Βαφές που δεν χαράζονται εύκολα και αυτοεπικευάζουν τις γρατζουνιές τους, είναι επίσης εφικτές χάρη στη ΝΤ (εικόνα κάτω).
Πώς λειτουργεί η αυτοεπισκευαζόμενη βαφή. Σε περίπτωση ρωγμής στην βαφή, ενεργοποιούνται μικροκάψουλες που διαχέουν το περιεχόμενό τους καλύπτοντας το κενό και επαναφέροντας το χρώμα.
-Αντιμικροβιακοί επίδεσμοι, εμπορτισμένοι με νανοσωματίδια από άργυρο, που σταματούν τη διαπνοή της κυτταρικής μεμβράνης των μικροβίων, σκοτώνοντά τα.
-Στρατιωτικές εφαρμογές, που είναι πάρα πολλές για να αναφερθούν εδώ, αλλά ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ρούχα που προσαρμόζονται στο περιβάλλον και κάνουν τον στρατιώτη πρακτικά αόρατο (εικόνα κάτω).
-Περιβαλλοντικές εφαρμογές. Η κατασκευή μεμβρανών με ΝΤ για την αφαλάτωση με τη μέθοδο της αντίστροφης όσμωσης, μπορεί να διπλασιάσει την παροχή των συσκευών και ταυτόχρονα να μειώσει σημαντικά την απαιτούμενη ηλεκτρική ενέργεια.
-Περιβαλλοντικές εφαρμογές. Η κατασκευή μεμβρανών με ΝΤ για την αφαλάτωση με τη μέθοδο της αντίστροφης όσμωσης, μπορεί να διπλασιάσει την παροχή των συσκευών και ταυτόχρονα να μειώσει σημαντικά την απαιτούμενη ηλεκτρική ενέργεια.
Το καμουφλάζ «αορατότητας» είναι στα πρώτα του βήματα, αλλά ήδη τα αποτελέσματα είναι εντυπωσιακά.
Ένα «μειονέκτημα» της ΝΤ, είναι ότι θα μας στερήσει στο μέλλον από κάποιες ενδιαφέρουσες καλλιτεχνικές δημιουργίες σε γκράφιτι, καθώς υπάρχουν επικαλύψεις (δεξιά στο δείγμα, στην εικόνα επάνω) που δεν επιτρέπουν πρακτικά σε οτιδήποτε να προσκολληθεί επάνω τους .
Aν οι εποχές της πρόσφατης ιστορίας της ανθρωπότητας χαρακτηρίσθηκαν σαν αιώνας της Βιομηχανικής Επανάστασης (19ος αιώνας) και αιώνας της Επανάστασης στις Μεταφορές και Τηλεπικοινωνίες (20ος αιώνας), ο αιώνας που διανύουμε έχει ήδη χαρακτηριστεί σαν ο αιώνας της Πληροφορικής και μάλλον σύντομα θα γίνει και ο αιώνας της Τεχνητής Νοημοσύνης.
Η Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ) είναι κάτι πολύ περισσότερο από τις απλές Αυτοματοποιημένες Συσκευές που ενεργούν σύμφωνα με συγκεκριμένο πρόγραμμα και ανάλογα με τις τιμές των παραμέτρων που τους έχουν καθοριστεί.
Είναι περισσότερο ακόμα και από τα Έμπειρα Συστήματα (το βασικό επίπεδο ΤΝ), που μπορούν να παίρνουν στοιχειωδώς αποφάσεις, μαθαίνοντας από την επιτυχία ή όχι των αποτελεσμάτων τους και βελτιώνοντας αυτόνομα τους αλγορίθμους των προγραμμάτων τους.
Η ΤΝ σαν γενική έννοια, αναφέρεται σε συστήματα που θα μπορούν να παίρνουν πλήρεις αποφάσεις μόνα τους, με σκοπό να εκτελέσουν με τον καλύτερο τρόπο την αποστολή που τους έχει ανατεθεί, μιμούμενα λίγο πολύ τον τρόπο της ανθρώπινης σκέψης, σύνθεσης και λήψης αποφάσεων.
Θα μπορέσει ποτέ μια μηχανή να θέσει στον εαυτό της το δίλημμα του Άμλετ?
Σήμερα η ΤΝ είναι στα πρώτα της βήματα, αλλά αναμένεται να προχωρήσει γρήγορα μέχρι το τελικό άλμα που θα είναι η κατασκευή ενός εγκέφαλου με πλήρεις ανθρώπινες ικανότητες, συμπεριλαμβάνοντας και την ικανότητα να συνειδητοποιήσει την «ύπαρξή» του.
Λίγη σημασία θα έχει αν ο εγκέφαλος αυτός θα είναι πρόγραμμα σ’ έναν μεγάλο υπολογιστή, ή θα περιέχεται στο «κρανίο» ενός ανθρωπομορφικού ρομπότ.
Θα παραμείνει η ευφυία αποκλειστκό προνόμιο του ανθρώπου?
Και ίσως οι μεγαλύτερες προκλήσεις δεν θα τεθούν από το τεχνικό μέρος της κατασκευής ενός τέτοιου εγκέφαλου, όσο από τις ηθικές και κοινωνικές παραμέτρους που θα πρέπει να απαντηθούν πριν ένα τέτοιο πρότζεκτ πάρει το «πράσινο φως».
Σταθμός σε ένα τέτοιο πρότζεκτ θα είναι η στιγμή που θα κατασκευαστεί υπολογιστής με λόγο νοημοσύνης ως προς τον άνθρωπο, κοντά στη μονάδα.
Κάποιοι θεωρητικοί της ΤΝ καθώς και ο διάσημος (μακαρίτης πλέον) Stephen Hawking εικάζουν ότι από τη στιγμή που αυτό θα επιτευχθεί (που το ονομάζουν «μοναδικότητα»- singularity), η ικανότητα του τεχνητού «εγκέφαλου» θα ξεπεράσει πολύ γρήγορα και κατά πολύ αυτή του ανθρώπου, οδηγώντας σε καταστάσεις που είναι μάλλον δύσκολο να τις φανταστούμε και ίσως και να τις ελέγξουμε.
Παρόλο που ο άνθρωπος γίνεται προοδευτικά εξυπνότερος αξιοποιώντας τη συσσωρευμένη γνώση και εμπειρία των προηγούμενων γενιών, η ταχύτητα με την οποία εξελίσσεται η ικανότητα των υπολογιστών αυξάνεται με γεωμετρική πρόοδο, και μέσα στον αιώνα μας αναμένεται ότι οι δύο γραμμές θα διασταυρωθούν.
Από την άλλη πλευρά, οι παραπάνω επιστήμονες καλωσορίζουν τις λιγότερο φιλόδοξες εφαρμογές ΤΝ (που κάποιες απ’ αυτές βρίσκονται ήδη σ’ εφαρμογή), που μπορούν να κάνουν την καθημερινή ζωή μας ανετότερη και ασφαλέστερη.
Αυτοί πάντως που δεν έχουν καμμία δυσκολία να φανταστούν την ΤΝ χωρίς όρια είναι οι συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας, οι οποίοι βέβαια δεν θα είχαν μια αρκετά ενδιαφέρουσα ιστορία αν όλα πήγαιναν καλά, γι’ αυτό συνήθως πάντα κάτι πάει στραβά (ο νόμος του Μέρφυ είναι διαχρονικός), αλλά συνήθως υπάρχει χάπι έντ καθώς η ανθρώπινη εφευρετικότητα και προσαρμοστικότητα στο τέλος θριαμβεύει.
Κλασική ταινία επιστημονικής φαντασίας όπου η νοημοσύνη ενός υπολογιστή βγαίνει εκτός ελέγχου (και από τις καλύτερες όλων των εποχών) είναι το «2001, Οδύσσεια του Διαστήματος». Όμως, παρά την εξαιρετική διορατικότητα του συγγραφέα του ομώνυμου βιβλίου, Άρθρουρ Κλαρκ, η ημερομηνία-ορόσημο ήλθε και παρήλθε χωρίς να είμαστε ακόμα κοντά στην κατασκευή υπερυπολογιστή με ανθρώπινα συναισθήματα όπως ο HAL9000, ούτε όμως για ταξίδι στον Δία (ούτε καν στον Άρη) όπως πραγματεύεται το μυθιστόρημα και η ταινία.
Στο εσωτερικό του ΗΑL9000, από την ταινία 2001, Οδύσσεια του Διαστήματος.
Όμως δεν συμφωνούν όλοι οι ειδικοί ότι βρισκόμαστε κοντά ή έστω και λίγο μακρύτερα από αυτή την εποχή.
Ο δρ Ιωάννης Βλαχάβας, καθηγητής Πληροφορικής στο ΑΠΘ, παρατηρεί πως η συνείδηση θα είναι πάντα αυτό που θα ξεχωρίζει τον άνθρωπο από τα δημιουργήματά του, δηλώνοντας:
«Ακόμη κι αν ένα λογισμικό εξελιχθεί ώστε να απαντά στις πιο περίπλοκες ερωτήσεις, ποτέ δεν θα αποκτήσει αυτογνωσία, δηλαδή ποτέ δεν “θα ξέρει πως ξέρει”, όπως ο άνθρωπος».
Το Ρωσικό chatterbot πρόγραμμα (ρομποτικό διαλογικό πρόγραμμα) Eugene Goostman, ήταν το μόνο από τα πέντε προγράμματα που πέτυχε να περάσει το τεστ Turing καθώς «έπεισε» το 33% των 30 ελεγκτών ότι συνομιλούσαν με πραγματικό 13-χρονο αγόρι. Ο διαγωνισμός έγινε τον Ιούνιο του 2014 στο πανεπιστήμιο του Reading στην Αγγλία, με αφορμή τα 60 χρόνια από τον θάνατο του Turing.
O Αlain Turing, πρωτοπόρος στη χρήση υπολογιστών, πρότεινε το ομώνυμο τεστ το 1950 σαν κριτήριο για να διαπιστωθεί αν μια μηχανή διαθέτει ευφυία. Η γενική ιδέα του τεστ (υπάρχουν παραλλαγές) είναι ότι μία μηχανή το περνάει επιτυχώς, αν επικοινωνώντας με τον ελεγκτή μέσω πληκτρολογίου και για ορισμένο χρόνο (φυσικά χωρίς οπτική επαφή), τον πείσει με σημαντικό βαθμό βεβαιότητας ότι επικοινωνεί με άνθρωπο. Το τεστ αναφέρεται και σαν “imitation game”, που είναι και τίτλος πρόσφατης ταινίας για τη ζωή του Turing.
Ανακεφαλαιώνοντας, η ΤΝ μπορούμε να θεωρήσουμε ότι έχει (ή μάλλον μπορεί να έχει) τρία βασικά επίπεδα εξέλιξης:
1. Την Εξειδικευμένη ΤΝ, που αφορά μηχανές που είναι καλύτερες από τον άνθρωπο στο να κάνουν κάποια συγκεκριμένη εργασία, πχ υπολογισμούς, ή να παίζουν σκάκι, ή να εκτελούν ορισμένους χειρισμούς σε αυτοκίνητο καλύτερα από τον οδηγό (φρενάρισμα, παρκάρισμα κλπ).
2. Την Γενικευμένη ΤΝ, που θα επιτρέπει σε μια μια μηχανή να κάνει ότι και ο άνθρωπος, να σκέφτεται αφηρημένα, να εξάγει συμπεράσματα, και να μαθαίνει από την εμπειρία της.
Αντιστοιχεί στη «μοναδικότητα» που προαναφέρθηκε και είμαστε ακόμα μακριά από το να την επιτύχουμε.
3. Την Υπερνοημοσύνη, δηλαδή νοημοσύνη που θα είναι πολύ υψηλότερη από την υψηλότερη ανθρώπινη και μάλιστα σε κάθε πεδίο δράσης του ανθρώπου.
Μια οπτικοποίηση για την ταχύτητα εξέλιξης της ισχύος των υπολογιστών μέχρι να φθάσουν την ικανότητα ενός ανθρώπου, δίνει ο όγκος νερού της λίμνης Μίτσιγκαν που σε ουγκιές είναι συγκρίσιμος αριθμητικά με την ανθρώπινη υπολογιστική ικανότητα. Αν θεωρήσουμε ότι η ισχύς των υπολογιστών διπλασιάζεται κάθε 18 μήνες, η πρόοδος στην αρχή θα είναι αργή, αλλά προς το τέλος θα έχει κατακλυσμική ταχύτητα.
Εξέλιξη της υπολογιστικής ισχύος των μηχανών σε σύγκριση με ζώα, τον άνθρωπο, και όλο τον ανθρώπινο πληθυσμό. Στην εποχή μας, οι υπολογιστές βρίσκονται στο επίπεδο ενός όχι πολύ έξυπνου ζώου.
Σήμερα πάντως, η ΤΝ στο αρχικό της (εξειδικευμένο) επίπεδο, δηλαδή σαν σύστημα που ελέγχει, μαθαίνει και αποφασίζει σε συγκεκριμένα πεδία, βρίσκεται στο επίκεντρο της βιομηχανίας σε διάφορους τομείς, από την αυτοκινητοβιομηχανία όπου μεγάλα ποσά ξοδεύονται για την αυτόνομη οδήγηση που φιλοδοξεί να πάρει κυριολεκτικά το τιμόνι από τα χέρια του οδηγού, μέχρι και τα σύγχρονα εξελιγμένα διαδραστικά βιντεοπαιχνίδια, που σε συνδυασμό με την Εικονική Πραγματικότητα, βάζουν τον χειριστή κυριολεκτικά στο κέντρο της δράσης.
"Ψάχνουμε κάποιον με ακριβώς τα δικά σας προσόντα, αλλά σε μηχανική εκδοχή."
Φυσικά όλη αυτή η εξέλιξη κάθε άλλο παρά καθησυχάζει αυτούς που βλέπουν τις θέσεις εργασίας να συρικνώνονται, και αυτές που απομένουν να ανεβαίνουν σε υψηλά επίπεδα εξειδίκευσης.
Αν και ακόμα η ανθρώπινη αντίληψη και πρωτοβουλία δεν έχει υποκατάστατο στο χειρισμό πολύπλοκων μηχανημάτων, μάλλον πλησιάζουμε την εποχή που τα μειονεκτήματα των ανθρώπων (κούραση, απροσεξία, εκνευρισμός, υπερεμπιστοσύνη κλπ) θα κάνουν τους υπολογιστές κατά μέσο όρο ασφαλέστερους χειριστές των μηχανών μας (αυτοκίνητα, αεροπλάνα κλπ).
Πώς θα ανιχνεύει και θα αντιλαμβάνεται τη θέση του στο χώρο ένα όχημα εφοδιασμένο με τεχνητή νοημοσύνη, ώστε να κινείται χωρίς την παρέμβαση του οδηγού, ο οποίος από χειριστής θα γίνει διαχειριστής των συστημάτων του αυτοκινήτου. Επίσης, «έμπειρα συστήματα» στο αυτοκίνητο θα «μαθαίνουν» μέσα σε λίγα λεπτά τις συνήθειες και αντιδράσεις του οδηγού, ώστε να εντοπίζουν έγκαιρα σημαντικές αποκλίσεις και να προειδοποιούν τον οδηγό ότι κινδυνεύει από υπνηλία.
Από την άλλη (αρνητική) πλευρά, οι δυνατότητες της ΤΝ θα μπορούσαν να κάνουν τους ανθρώπους πιο «αδίστακτους», όταν για παράδειγμα θα μπορούν να αναθέτουν πολεμικές «βρωμοδουλιές» σε αυτόνομα ρομποτικά συστήματα, χωρίς οι ίδιοι να διακινδυνεύουν ή να εμπλέκονται άμεσα συναισθηματικά.
Από την άλλη (αρνητική) πλευρά, οι δυνατότητες της ΤΝ θα μπορούσαν να κάνουν τους ανθρώπους πιο «αδίστακτους», όταν για παράδειγμα θα μπορούν να αναθέτουν πολεμικές «βρωμοδουλιές» σε αυτόνομα ρομποτικά συστήματα, χωρίς οι ίδιοι να διακινδυνεύουν ή να εμπλέκονται άμεσα συναισθηματικά.
Γι’ αυτό, πρόσφατη σύνοδος του ΟΗΕ εξέδωσε ψήφισμα που προειδοποιεί για τους κινδύνους από τη διάδοση «έξυπνων» οπλικών συστημάτων, που μπορούν να ταυτοποιούν στόχους και να τους καταστρέφουν χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση (πχ όταν τα drones θα γίνουν τελείως αυτόνομα).
Τελικά, αυτό που έχει σήμερα ανάγκη ο άνθρωπος περισσότερο από ποτέ για να μπορέσει να διαχειριστεί τα κρίσιμα αυτά θέματα, είναι υψηλό επίπεδο αυτογνωσίας, ισχυρό ηθικό υπόβαθρο και αυξημένη ενσυναίσθηση.
Εξ’ άλλου, αυτές είναι και οι κύριες ειδοποιές διαφορές του από τις μηχανές.
Μερικές από τις καλύτερες κινηματογραφικές ταινίες για ΤΝ (με τους αγγλικούς τίτλους τους):
- 2001, A Space Odessey (1968)
- Her (2013)
- Bicentennial Man (1999)
- Colossus (1970)
- I, Robot (2004)
Ένα από τα πρώτα μυθιστορήματα που γράφηκε από πρόγραμμα ΤΝ έφτασε κοντά στο να κερδίσει βραβείο σε φιλολογικό διαγωνισμό στην Ιαπωνία, το 2015. Το "φιλολογικό" πρόγραμμα δημιουργήθηκε από επιστήμονες του Future University Hakodate με σκοπό να γραφεί ένα μυθιστόρημα με τον ταιριαστό τίτλο “The Day a Computer Writes a Novel.” Φυσικά οι δημιουργοί του προκαθόρισαν βασικές παραμέτρους, όπως την πλοκή, τη δομή φράσεων και τη χρήση λέξεων, παρόλα αυτά το αποτέλεσμα παραμένει εντυπωσιακό.
Πολύ πιο πρόφατα (μέσα δεκαετίας 2025), ένα συγκεκριμένο πρόγραμμα ΤΝ (από μερικά που ήδη υπάρχουν στο διαδίκτυο), το ChatGPT γίνεται όλο και πιο δημοφιλές, επειδή προσφέρει ουσιαστική υποστήριξη σε πολλούς διαφορετικούς τομείς, όπως να απαντά σε "εγκυκλοπαιδικές" ερωτήσεις ταχύτατα, να κάνει μεταφράσεις σχεδόν σε πραγματικό χρόνο, να γράφει εργασίες εφόσον καθοριστεί το θέμα, μέχρι να "παίζει" για λογαρισμό του συμμετέχοντα στο χρηματιστήριο, αποφέροντας σημαντικά κέρδη, σύμφωνα με αυτά τουλάχιστον που κυκλοφορούν στο διαδίκτυο (που πάντα όμως θέλουν εφαρμογή κριτικής σκέψης).
Γεγονός πάντως είναι ότι η Τεχνητή Νοημοσύνη ήρθε για να μείνει, και είναι στην επιλογή των ανθρώπων αν θα χρησιμοποιηθεί με θετικό ή αρνητικό τρόπο, αν και η Ιστορία έχει δείξει ότι συνήθως γίνονται και τα δύο.
Γ. Μεταξάς
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου