"Alita: Savaş Meleği": "Theseus'un Gemisi" Teknolojiyle İlgili Paradoksu
"Theseus'un gemisindeki odun, tüm odun orijinal ahşap olmayana kadar kademeli olarak değiştirilirse, bu gemi hala orijinal olan mı?"
22 Şubat 2019'da James Cameron'ın yönettiği, Robert Rodriguez'in yönettiği, gösterimi ve yapımcılığını James Cameron'ın yaptığı "Alita: Battle Angel" filmi Çin'de resmi olarak gösterime girdi.
Bu, Japon manga sanatçısı Yukiki Kishito'nun "Gunmen" adlı eserinden uyarlanmış bir bilim kurgu filmi. Kafası dışında mekanik protezleri olan bir kızı anlatıyor. Doktor gibi görünen bir ödül avcısı olarak muamele görüyor. Orta yaşlı adam çöpten kurtarılarak vücudunu yeniden şekillendirdi ve ardından kendini yeniden tanıma hikayesine başladı.
"Alita", Cameron'ın telif hakkını satın almasından yıllar sonra nihayet bir film şeklinde izleyiciye sunuldu, ancak 1990'da doğan Japon manga IP'sine pek aşina olmayan insanlar için çok fazla beklentileri olmayabilir. . Aksine, daha sembolik ve tanınmış olanı, 1989'da doğmuş başka bir komik IP olabilir: "Ghost in the Shell".
Şekil | Çizgi roman "Alita: Savaş Meleği" (Kaynak: Fox)
Gelecekteki siberpunk tarzı "Ghost in the Shell" ve "Alita" nın benzer ayarları var: insan beynini ve vücudunu hala elinde tutan iki kadın kahraman tamamen mekanize, eski Motoko Kusanagi dokuz derse öncülük ediyor. Yüksek teknoloji, suçla savaşmak anlamına gelir, sonuncusu Alita kendini yeniden keşfetme yoluna girdi.
Elbette, bilimkurgu filmleri gibi iki kadın kahramanın farklı kişilikleri olmasına rağmen, kahramanın biçimi, insanların görmeyi sevdiği, geleceğin teknolojisinin oldukça gelişmiş sanayileşmiş bir ürünü olarak sunulmalıdır. Suzi ile karşılaştırıldığında, üretmesi ve sürdürmesi gereken güçlü kamu kaynaklarına sahiptir. Alita, kendi vücudunda daha çok "tabandan" görünür: Dr. Dyson Ido, "Sky City" den boşaltılan endüstriyel atıklardan "cesetleri topladı" ve ardından DIY mekanik bir gövde kurmak için eve gitti.
Bu iki filmi izleyen izleyicilerin, filmin ana temalarından birinin, insan beyninin korunması ve tüm bedenin makineleşmesi ile baş kahramanların bilinç, insanlık ve "Ben kimim? Neredeyim? Ne yapmak istiyorum?" Olduğunu bulmak zor değil. Bunun sürekli peşinde koşmak felsefi düzeyde büyük bir konudur ve bu makale ona çok fazla odaklanmayı amaçlamaz. Ancak bilim kurgu filmlerini "zor teknoloji" perspektifinden incelemeniz gerekirse, genellikle farklı bakış açıları bulabilirsiniz.
Resim: Dr. Dyson, Alita'nın ilk protez dönüşümünü gerçekleştirdi (Kaynak: Fox)
"Ghost in the Shell" deki elementi mühendislik açısından kabul etmek açıkça daha kolay. Sahip olduğu en güçlü iki silah, insanlığın o zamanlar tanıdığı en güçlü biyokimyasal elektronik vücut. Ağa her yerden erişmek için "Ultra 5G" yeteneği. Yazar Shiro Masamuneun 1990'larda bu hayal gücüne sahip olma yeteneği takdir edildi ve hatta bazıları çizgi romanların ilk serileştirmeden sonra durduğu ve tekrar serileştirildiklerinde Suzi'nin sınırlı insan hayal gücünden kaynaklandığı yorumunu yaptı. "Yerel varlık versiyonundan" "bulut dijital versiyonuna" evrildi. Suzi için hem fiziksel dünya hem de bilgi dünyası onun gerçekliği haline geldi ve Shilang Masamune insanlığın önümüzdeki 20 yıl içindeki bilimsel ve teknolojik başarılarını cesurca tahmin etti.
Öte yandan, "Alita" nın komplosu daha da güvenilmezdir. Alındığı ve tamamen "protezlendiği" andan itibaren, daha sonra URM'de (Mars Cumhuriyeti) kayıp teknolojiyle inşa edilmiş bir "Berger" makinesinin savaş gemisini düşürdüğü tesadüfen keşfedilmiştir. A, sonunda, tamamen uyanır ve "Melek Kanatları" büyür (filmde gösterilmemiştir). Daha ilginç olan şey ise filmde ortaya çıkan "Berger" mekanizmasını inşa etmek için ortaya çıkan nanoteknoloji olmalı.Sadece sahibinin vücut sinirlerine tam olarak uyma işlevine sahip değil, aynı zamanda kendini hızla iyileştiriyor. Iron Man'in kanlı savaşını görebiliyorsunuz gibi görünüyor. "A" ve Wolverine "Ademan Metal" gölgesi.
Suçla savaşmak için sınırlı fiziksel mücadele gücü ve dijital hayatta kalma kullanan "Kabuktaki Hayalet" veya kendini yeniden keşfetmek için "Mecha" nın sonsuz evrimini kullanan "Alita" olsun, teknoloji ağacı farklıdır, dünya görüşü Bonus farklı, hangisi daha iyi veya daha kötü? Aşırı yükleme? Bay DT geçici olarak yorum yapmayacaktır.
Resim: Suzi'nin dijital hayatta kalmasına karşı Alita'nın Marslı mecha'sı
"Alita: Savaş Meleği" filminde şüphesiz en önemli unsur "Protezleşme". Film özel efektlerle yapılmış çok sayıda mekanik protezle dolu. Bu yapay kollar ve uyluklar sadece gerçek et ve kana benzemekle kalmıyor, aynı zamanda oynayabiliyor. İnsanların çok ötesine seyahat etme gücü. Pek çok izleyici yardım edemez ama bu protezlerin büyüsüne ve güzelliğine hayran kalırlar, ancak bunlar bilim kurgu değildir. Benzer ürünler uzun zamandır gerçek dünyada var olmuştur.
Gerçek dünyada "protezleşme"
Akıllı bir protez ile geleneksel bir protez arasındaki en büyük fark, duruşunu kullanıcının ihtiyaçlarına göre değiştirebilmesidir.Şu anda piyasada iki genel kontrol yöntemi vardır: BrainCo tarafından temsil edilen beyin kontrollü akıllı protezler ve Handiii ve Chicago Rehabilitasyon Araştırması Temsil edilen epidermal özellikler akıllı protezi kontrol eder.
Beyin kontrollü akıllı protez iyi anlaşılmıştır.Beyin belirli bir eylemi gerçekleştirmek için vücudu aktif olarak kontrol ettiğinde, EEG, manyetoensefalografi (MEG), metabolizma ve diğer sinyalleri serbest bırakır. Bu sinyaller zayıf olsa da modern teknolojinin gelişmesiyle birlikte toplanıp tanımlanabiliyor.
Şekil: MEG sinyal oluşturma süreci (Kaynak: Washington Üniversitesi)
Tabii ki, teknik olarak ulaşılabilir olmasına rağmen, ticari iniş için, beynin talimatlarını tanımlamak için sinyallerden sadece biri kullanılabilir. EEG'nin toplanması kolaydır ve yüksek zaman çözünürlüğüne sahiptir, bu da onu beyin-bilgisayar arayüz tasarımı için birincil seçenek haline getirir. Bununla birlikte, EEG tipik bir sabit olmayan sinyaldir. Voltaj ve frekans bileşenleri zaman içinde düzensiz olarak dağıtılır ve EEG yoğunluğu yalnızca mikrovolttur. Harici elektrik ve manyetik sinyaller ile insan kası elektrik sinyallerinden kaynaklanan parazitlere karşı hassastır. Bu nedenle, özel ve karmaşık işleme yöntemleri gereklidir.
Bu aynı zamanda her bir kişinin beyni tarafından salınan EEG sinyalinin, kollar ve bacaklar da kaldırıldığında farklı olduğu anlamına gelir. Böylece, tek taraflı uzuv hareketleri veya yaratıcı hareketler, ana sensorimotor korteksi aktive etmek ve beynin diğer tarafında olayla ilgili senkronizasyonsuzlaştırma potansiyelleri (ERD) oluşturmak için kullanılabilir. Bu süreç, belirli bir frekansta ritmik aktivitenin genliğinde bir azalma olarak EEG sinyalinde kendini gösterir. Olayla ilişkili senkronizasyon ERS (vent ile ilişkili senkronizasyon) aynı tarafta meydana gelir ve bu, belirli bir frekansta genlikte bir artış olduğunu gösterir. Bundan, kollarını kaldırmak veya bacakları hareket ettirmek gibi kullanıcının EEG'sinin anlamını elde edebilirsiniz.
Algoritmanın desteğiyle bu adım zahmetli değildir, ancak yine de kullanıcının yakalamayı kolaylaştırmak için daha bariz bir sinyal vermek için sürekli olarak pratik yapması gerekir. Yukarıda bahsedilen BrainCo, akıllı protezler oluşturmak için EEG ve neurofeedback algoritmalarını kullanarak Anlu ve Lang Lang'ın aynı sahnede piyano çalan başarısını elde ediyor. Şirketin kurucusu ve CEO'su Han Bicheng, MIT Bilim ve Teknoloji İncelemesi "35 Yaş Altı 35 Yenilikçi" ödülünü kazandı.
Resim: Lu ve Lang Lang aynı sahnede oynuyorlar (Kaynak: CCTV)
Diğer yöntemlere ek olarak, Chicago Rehabilitasyon Enstitüsü bunu yapmak için epidermal siniri kullanır. Engelli insanlar için, beyin vücudun eksik uzuvlarını bilir, ancak diğer pozisyonlarda bilmez, yine de kas hareketlerini kontrol eder ve kayıp uzuvları birbirine bağlar. Örneğin, buzağıları eksik olan hastaların uylukları, buzağıların hareketlerini kontrol etmek için beyinden sinyaller aldıktan sonra kalkıp çalışması gerektiğini "bildirecektir".
Chicago Rehabilitasyon Enstitüsü'ndeki bilim adamlarının, insan vücudunun bu tür özelliklerinden dolayı, biyonik protezin mikrobilgisayarına bağlanmak için hastanın uyluğuna 11 elektrot yerleştirmesi tam da böyledir. Bu sayede akıllı protez uyluktan gelen sinyali alır ve sonunda baldırı değiştirme işlevini gerçekleştirir. Bununla birlikte, bu tür bir protez, hastanın sinyali yükseltmek için hedeflenen kas yeniden inervasyonundan geçmesini gerektirir, böylece cihaz onu yakalayabilir.
Handiii, Chicago Rehabilitasyon Enstitüsü'ne benzer, ancak yönlü kas sinir transplantasyonu sürecinden vazgeçiyor ve robotik kola yanıt vermek için kaslardan elektrik sinyalleri almak için doğrudan sensörlere güveniyorlar. Sadece bu değil, Handiii'nin akıllı protezi sinyaller aracılığıyla parmak eklemlerini de çalıştırabilir.İlke yukarıda bahsedilen "uyluk ve baldır" ile aynıdır.İnsan parmak eklemleri hareket ettiğinde, tüm kol zayıf bir sinyal verir.
Resim: Bilim kurgu anlayışına sahip Handiii akıllı protez (Kaynak: resmi web sitesi)
Aslında, akıllı protezler için, ne tür bir sinyal toplama işlemi olursa olsun, buna yalnızca "ön koşul" denebilir ve sürüş bağlantısı gerçekten insan operasyonunu simüle edebilir. Şu anda yaygın olarak kabul gören üç sürüş yöntemi bulunmaktadır: 1. Tahrik sistemi olarak pnömatik yapay kaslar, 2. Tahrik sistemi olarak elektrik motorları, 3. Hibrit tahrik sistemi.
Gerçek kullanım etkisini göz önüne alırsanız, genellikle ikinci ve üçüncü sürüş yöntemlerinin uygulanabilir olduğuna inanılır. Pnömatik sürücünün dezavantajları çok açıktır: kontrol yeterince hassas değildir, enerji dönüşüm verimliliği düşüktür, gürültü büyüktür ve taşıması kolay değildir, vb. Pratik uygulamasını engeller.
"Alita: Savaş Meleği" filminde tüm protez gövdelerin motorlarla çalıştırıldığı görülmektedir. Öyleyse soru şu ki, bu fiziksel aktiviteleri bu kadar uzun süre destekleyebilecek taşınabilir bir pil veya jeneratör var mı? Filmde verilen çözüm şudur: antimadde mikro reaktörü kalbi güçlendirir. Dyson kişisel olarak Alita'ya kalbinin bir şehrin enerji ihtiyacını birkaç yıl karşılayabileceğini söyledi.
Mikro yüksek yoğunluklu enerji?
Diğer birçok bilim kurgu filmi gibi, antimadde de mikro ultra yüksek yoğunluklu enerji aygıtları için "ana akım" çözümlerden biridir. Alita'nın "Berserker" mekanizmasını çalıştırmak için ihtiyaç duyduğu enerji, bir dizi "antimadde mikroreaktör kalbinden" gelir. Modern bilimin yardımıyla Mikro-Elektro-Mekanik Sistemin (MEMS) bir parçası olarak laboratuvarda mikro enerji uygulanmıştır.
Resim: Alita'nın kalbi bir "antimadde mikro reaktörüne" dönüştürüldü (Kaynak: Fox)
Mikro enerji temel olarak iki kategoriye ayrılır: mikro pil ve mikro jeneratör Mikro pil iyi anlaşılmıştır, yani pilin boyutunu küçültmek ve daha yüksek pil yoğunluğu elde etmek için mikro bileşenlerin farkını ödünç almak. Mikro jeneratörler, derinlemesine değerlendirilmeye değer bir sektördür.Çok çapraz kesimlidir.Büyük ölçekli jeneratörler tarafından benimsenemeyen bazı yapılar mikro jeneratörler ile gerçekleştirilebilir.
Kalıcı mıknatıslı jeneratörler gibi sıradan jeneratörlerden çok daha fazla mikro jeneratör türü vardır. Ancak normal şartlar altında, insanlar elektriksel olarak uyarılmış senkron jeneratörleri kullanacaktır, uyarma güç ünitesi senkron jeneratör rotoruna uyarma akımı sağlar ve uyarma regülatörü, giriş sinyaline ve belirli bir düzenleme kriterine göre uyarma güç ünitesinin çıkışını kontrol eder ve sonunda güç üretimini tamamlar.
Bununla birlikte, elektrikle uyarılmış jeneratörlerle karşılaştırıldığında, sabit mıknatıslı motorlar, basit yapı, güvenilir çalışma, küçük boyut, hafiflik, düşük kayıp, yüksek verimlilik ve esnek motor şekilleri ve boyutları gibi avantajlara sahiptir. Rüzgar enerjisi ve su enerjisi gibi çevresel kuvvetler, sınırlı bir hacimde uzun vadeli enerji tedariği elde etmek için güç kaynakları olarak kullanılabilir. Geleneksel kimyasal pillerle karşılaştırıldığında, disk tipi sabit mıknatıslı mikro jeneratör, uzun süreli depolama, insan ek enerjisine ihtiyaç olmaması, kolay bakım ve düşük kirlilik gibi birçok avantaja sahiptir.
Maddi hasar ve çevresel enerji kaynağı kesintisinden bağımsız olarak, bu sadece sürekli bir hareket makinesidir. Disk tipi sabit mıknatıslı motorun ancak mikro motorlar alanında gerçekleştirilebilmesi üzücü, hacmi arttıkça kalıcı mıknatıs yapısının avantajları ortadan kalkacak.
Ayrıca titreşimli jeneratörler, mikro elektromekanik sistemlerin önemli bir gelişme yönüdür. Bunun nedeni titreşim enerjisinin güç yoğunluğunun çok yüksek olmasıdır.Kullanıldıktan sonra termoelektrikliği çok aşan bir etki yaratabilir.
Şekil Çeşitli durumlarda güç yoğunluğu, birim: mikrowatt / santimetre küp (kaynak: DT Jun)
Şekilden, titreşim enerjisinin güç yoğunluğunun bulutlu koşullarda sadece güneş enerjisinden sonra ikinci olduğu görülmektedir. Bu arada, rakam 15.000 mikrowatt / kübik santimetre güç yoğunluğuna sahip doğrudan güneş radyasyonunu içermiyor, bunun nedeni diğer dört değer kümesinin sezgisel olarak karşılaştırılamaması.
Mekanik enerji ortamdaki en kapsamlı enerji kaynaklarından biridir Titreşimli jeneratörler, mikro titreşimli bazı ortamlarda kullanılabilen elektromanyetik, elektrostatik, piezoelektrik ve diğer etkiler yoluyla harici titreşim enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek için titreşim alıcı cihazları kullanır. Birleşik Krallık'taki Southampton Üniversitesi, bir elektromanyetik titreşim üreteci geliştirmiştir. Spesifik yöntem, hareketli bir bobinin her iki tarafına sabit bir mıknatıs yerleştirmek ve ardından bobini, rezonans yapabilen bir silikon yapı üzerine yerleştirmektir. Yükü optimize ettikten sonra, giriş ivmesi metre / saniye kare başına 9.81 olduğunda, iki boyutlu geçici sonlu eleman simülasyonu aracılığıyla voltaj genliği 4 volt ile 9 volt arasındadır. Ancak, bu titreşim jeneratörünün gerçek çıkış voltajı çok küçüktür, sadece yaklaşık 1 volttur.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü de benzer bir titreşimli güç üretimi geliştirdi, ancak piezoelektrik kullandılar. Bu tür bir jeneratör PZT malzemeden yapılmıştır ve harici bir titreşim kaynağı ile rezonansa girerek voltaj etkisine göre elektrik üretebilir. Modelin enerji yoğunluğu çıkışı, lityum iyon pile benzer şekilde, santimetre küp başına 0,74 miliwatt saattir.
Resim: MIT tarafından geliştirilen mikro titreşim enerjisi üreteci (Kaynak: MIT)
Buna ek olarak, Georgia Teknoloji Enstitüsü'nden Profesör Wang Zhonglin ve Çin Bilimler Akademisi'nden yabancı bir akademisyen, kısa süre önce tamamlanan EmTech 2019 Küresel Gelişen Teknoloji Zirvesi'nde (TENG, tam adı Triboelektrik Nanojeneratör) gösterdiler: insan yürüyüşü, solunumu ve diğer günlük eylemlerin sadece birkaç tane üretmek için kullanılması Birçok elektronik bileşenin çalışmasını desteklemek için Watt enerji.
Triboelektrik nanopower denen şey aslında sürtünme ile üretilen enerjinin oda sıcaklığında elektrostatik yükler olarak birkaç saat tutulabilmesi olgusudur.Sürtünme ile oluşan yükün malzemeye geri akmasını önlemek için malzemenin yüzeyine özel bir bariyer eklenir. Daha sonra, yalnızca dahili nano ölçekli jeneratörü çalıştırmak için içeriye geri döndürülemeyen bu yüklere izin vermek ve böylece sürtünmeli güç üretimini sağlamak gerekir.
"Fuhuş" ve "Theseus'un Gemisi"
"Alita: Savaş Meleği" de anlatılan hikayede, mekanik protez çok fazla anlatılmazken, odak noktası kahramanın düşmanla savaşmak için mecha kullanması ve sonunda kendi hayatıyla ilgili gerçeği bulmasıdır. Cameron filmin özünü orijinal çizgi romanlarla aynı seviyeye koymadı, aksine mekanik protezi ve sahneyi büyüterek seyirciye "Gerçek bu!" Dedi. "
Journey to the West'in 86. baskısında Monkey King'in aktörü Zhang Jinlai'nin dediği gibi, "Adaptasyon rastgele değildir, şaka saçma değildir", Cameron'ın "Alita: Battle Angel" adlı eseri daha çok var olan bir bilim kültüne benziyor. Ve gelecekle ilgili spekülasyon filme yansıdı.
Resim: "Alita" nın kurgusunda, mekanik protezler gelecekteki insanların "standart ekipmanı" haline geldi (Kaynak: Fox)
Etten kemikten bir insan olarak, tüm bedeni bir makineye çevirme ortamını kabul etmek zor olabilir ama kim söyleyebilir ki? Cep telefonları vücudun bir parçası değildir, ancak bu küçük elektronik cihaz bir tür organ benzeri varoluş haline gelmiştir. Polonyalı oyun geliştiricisi CD Project Red, Haziran 2018'de "Cyberpunk 2077" adlı bir oyun fragmanı yayınladı. Bu oyunda elektronik gözler ve robotik kollar gibi biyonik cihazlara sahip olmayan insanlar neredeyse uzaylı. var olmak. "Cyberpunk 2077" ve "Alita: Savaş Meleği" kavramları aynı olmamakla birlikte, bu, hayatın her kesiminden insanın, insan vücudunun kendi genetik gelişimine ek olarak, diğer yolun beden ve makinenin birleşimi olduğuna inanmasının iki yolu olabilir. Yukarı.
Yazıda bahsettiğimiz akıllı protezler ve mikro elektromekanik sistemler hayatımıza çok uzak değil hatta bazı ürünler raflarda bile. Bu ekipmanların teknik içeriğinin iyileştirilmesi ve fiyat maliyetinin düşürülmesi ile önümüzdeki 20 yıl içinde pazar popülerleşecek. O halde "Theseus'un Gemisi" nin nihai sorusu var: İnsanların temel vücut parçaları makinelerle değiştirildiğinde, insanlara hala insan denebilir mi? Bu muhtemelen Alita'nın dönüşüm sürecinde peşinde olduğu nihai önermedir.
