ИССЛЕДОВАНИЕ ВИРТУАЛЬНЫХ
РЕАЛЬНОСТЕЙ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ
ПРИМЕНЕНИЕМ НОВЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Введение
В последние годы развитие информационных технологий
позволило создать технические и психологические феномены, которые
в популярной и научной литературе получили название "виртуальной
реальности" "мнимой реальности" и "ВР-систем". Развитие техники
программирования, быстрый рост производительности
полупроводниковых микросхем, разработка специальных средств
передачи информации человеку, а также обратной связи ( надеваемых
на голову стереоскопических дисплеев - "видеофонов" и
"дейта-глав", и "дейта-сьют", то есть перчаток и костюма, в
которые встроены датчики, передающие на компьютор информацию о
движениях пользователя) - все это создало новое качество восприя-
тия и переживаний, осознанные как виртуальные реальности.
Внешний эффект состоял в том, что человек попадал в мир,
или весьма похожий на настоящий, или предварительно задуманный,
сценированный программистом (например, попадал на Марс,
участвовал в космических путествиях или космических войнах), или,
наконец, получал новые возможности в плане мышления и поведения.
Наиболее впечатляющим достижением новой информационной
технологии, безусловно, является возможность для человека,
попавшего в виртуальный мир, не только наблюдать и переживать, но
действовать самостоятельно. Собственно говоря, человек и раньше
мог, причем достаточно легко, попасть в мир виртуальной
реальности, например, погружаясь в созерцание картины, кинофильма
или просто, увлеченно поглощая книгу. Однако во всех подобных
случаях активность человека была ограничена его позицией зрителя
или читателя, или слушателя, он сам не мог включиться в действие
как активный персонаж.
Совершенно иные возможности предосталяют ВР-системы: самому включиться в действие, причем часто не только в условном пространстве и мире, но и как бы вполне реальных, во всяком случае с точки зрения восприятия человека. Все это, судя по всему, и предопределило бум потребностей на новые информационные технологии и соответственно, быстрое развитие их.
Профессор Есио Цукио в статье "Состояние и перспектива технологии
мнимой реальности" пишет, что по прогнозам около 2ООО года объем
продаж новой технологии составит 1О трлн. йен и, что даже более
важно, развитие этой технологии способно вызвать настоящую
революцию в самых разных областях человеческой деятельности. В
связи с этим целесообразно сначала рассмотреть.
Основные области употребления технологии
виртуальной реальности
Первая область уже получила название "Симуляция
реальности". Здесь речь идет разработке программ и технологий
полноценной имитации различных действий или форм поведения (
жизнедеятельности ), внешне, психологически для человека ничем не
отличающихся от соответствующих реальных действий или ситуаций. В
дальнейшем виртуальные реальности, в которых достигается
указанный здесь эффект, мы будем называть "имитационными".
Известно, что первыми разработчиками в этой области были военные,
создававшие имит ации боевых событий и действий, а также
тренажеры для быстрого обучения ведения боя в ситуациях,
создаваемых такими имитациями.
В "Бизнес Уик" N1 за 1993 г. мы читаем: "Итак, представьте себе, что вы находитесь вместе с нами в просторной, обшитой дере вянными панелями комнате. Полковник Джек Торп, один из специалистов по компьюторному моделированию Управления перспективных НИОКР министерства обороны, гасит свет, включает компьютер - и в комнату с трех полутораметровых экранов, расположенных прямо перед вами, врываются грохот и сполохи
танковой атаки. В мгновение ока вы оказываетесь внутри танка,
несущегося по иракским пескам, и отнюдь не в качестве стороннего
наблюдателя - вы выполняете ту же задачу, которая стояла перед
2-м танковым соединение м американской армии в одном из сражений
операции "Буря в пустыне". И хотя качество изображения на экранах
не лучше, чем при просмотре обычного видеофильма, у всех
возникает ощущение абсолютной реальности происходящего: вот один
из летящих прямо в тан к снарядов взрывается с оглушительным
грохотом - и головы зрителей невольно вжимаются в плечи.
Любопытно, что во время подобных тренировок, которые проводились
с военнослужищими, одни солдаты "в ходе боевых действий" нередко
покрывались холодным потом , другие же от нервного напряжения
изрыгали потоки проклятий и ругательств. Но этот результат - не
единственный: после занятий на видеотренажере у членов танковых
экипажей резко повысился уровень боевой подготовки". Естественно,
что имитировать и моде лировать с помощью ВР-систем можно не
только военные действия, но любые, поддающиеся описанию,
операционализации и затем воплощению с помощью новой технологии.
" Имитаторы,- пишет Л.Щекотова в статье "Кибернавты в зазеркалье"
вырвались из-под опеки во енных. Широко известны спортивные
тренажеры ( для лыжников, велосипедистов и проч.), симулирующие
"бегство из помещения": спортсмен передвигается в виртуальном
пространстве, "реалистическом" или "абстрактном" - по желанию.
Музыканты отрабатывают технику на виртуальных инструментах, не
беспокоя окружающих. На подходе - хирургический симулятор для
операций на призрачном пациенте призрачными инструментами.
Начинающие врачи смогут отрабатывать технику не в теории и не на
хладном трупе, а на "живом" те ле, кожа и внутренние органы
которого реагируют на каждое движение скальпеля, даже появляется
кровотечение. Инструменты подает виртуальная медсестра, а рядом с
операционным столом стоит не менее виртуальный врач инструктор,
который комментирует ход оп ерации и дает указания и советы".
Однако нельзя и преувеличивать современные возможности симуляции
и имитации, эти технологии по признанию специалистов ( например,
Майрона Крюгера ) находятся пока еще в зачаточном состоянии,
представляют собой главны м образом демонстрационные модели.
Движения симулированных объектов выглядят слегка плоскими и
неравномерными. Тяжелые очки-видеофоны ограничивают движения
головы. Качество изображения оставляет желать лучшего. Между
командами и их исполнением наблюда ются неприятные задержки.
Проблемы и с перчатками - оптические волокна хрупки и часто
ломаются; перчатки лучше передают взмахи руки, чем более тонкие
движения. Более того, регенерация реалистической компьютерной
графики и полноценных симуляций требу ет огромной компьтерной
мощи: приходиться подключать несколько компьтеров и думать об
оптимальном распределении нагрузки. К тому же написать и
проверить программное обеспечение, необходимое для создания ВР,
весьма сложно - при этом, как выяснилось, пр актически невозможно
избежать ошибок". Но дело не только в качестве облачения и
компьютерной технике программирования. Еще не удалось разработать
и телевизионную камеру, способную оцифровать изображение простой
Создание условной виртуальной реальности
Вовсе необязательно пытаться строго моделировать реальный мир и ощущения человека в нем, чтобы эффективно решать многие задачи. Это обстоятельство, а также указанные выше трудности, возникающие при имитации обычной реальности, подсказали исследовате лям другое решение - создать виртуальные миры, которые бы по отношению к миру обычному выступали как схемы или модели. Подобные виртуальные реальности можно назвать "условными".
Приведем пример. "Раньше динамику изменения рыночной
стоимости акций, вхо дящих в пакет пенсионного фонда
"Ти-Ай-Эй-Эй-Си-Ар-И-Эф" с активами в 1О5 млрд долларов, могли
контролировать лишь специалисты, способные следить за сотнями то
и дело меняющихся чисел, которые отражают процессы, происходящие
на рынке ценных бумаг. Теп ерь же система"Максус", использующая
программное обеспечение компании "Сенс-8", фиксирует все данные о
состоянии рынка и выдает их пользователю в виде картинок, где в
трехмерном пространстве цветные квадраты, обозначающие различные
пакеты акций, перед вигаются по диаграмме, в которой представлены
различные сектора рынка и промышленности. В результате экран ПК
непрерывно выдает самые последние данные о финансовой активности,
и этот "документальный фильм" в каждую единицу времени в точности
соответст вует реальным событиям. Специалисту по банковским
ценным бумагам достаточно одного взгляда на экран, чтобы увидеть:
так-так, значит, сейчас оживился сектор, отражающий положение дел
с акциями Тихоокеанского побережья. А если квадратики,
обозначающие и х покраснели, стало быть, поступил сигнал о том,
что курс акций падает. Вооружившись "мышью", аналитик находит
"нижний слой" ценных бумаг, стоимость которых понижается быстрее
других, и, щелкнув кнопкой, выводит на экран данные об акциях
банка, резко упавших в цене" ( "Бизнес Уик",N 1, 1993 ).
В этом примере, как мы видим, виртуальная реальность хотя и моделирует процессы, происходящие на рынке, не может рассматриваться как иллюзия рыночной реальности.
К условным типам виртуальной реальности можно отнести и ту, которую разработал Крюгер, один из основателей ВР: здесь изображение силуэта человека комбинируется с компьютерной картинкой среды, и все это пользователь видит на большом проекционном экране. Положение тела ( особенно рук и головы ) в р еальном пространстве отслеживается телевизионными камерами, мгновенно посылающими информацию компьютеру, который столь же незамедлительно реагирует изменением графических изображений: это решает проблему сдвига времени между действием человека и ответ ом системы. Система Крюгера не требует специальной эпикировки. Таким образом, хотя условные виртуальные реальности и моделируют ( схематизируют ) определенные ситуации или действия ( процессы ), вовсе не требуется, чтобы события в них были похожи или неотличимы, от тех которые человек переживает и проживает в моделируемых реальностях. К условным виртуальным реальностям близко примыкает еще один класс виртуальных реальностей.
Прожективные виртуальные реальности
К этому классу виртуальных реальностей относятся
все реальности, созданные, спроектированные, исходя из некоторых
идей. Это могут быть простые фантазии или напротив, идеи,
основанные на определенных знаниях или теориях. Важно не то,
чтобы виртуальна я реальность напоминала собой чувственный мир и
реальные переживания человека в нем, а чтобы соответствующие идеи
были воплощены полноценно, чтобы человек оказался в мире,
отвечающем этим идеям, каким бы странным он ни был. Вот два
примера. "В условной графической комнате кувырком летают упругие
геометрические формы, а электронные тени рук наносят по ним
увесистые удары, от которых камни деформируются. Временами,
сталкиваясь друг с другом или со стенами ( полом, потолком ), они
разлетаются на куск и с пронзительным визгом". Коиоти Мураками и
его коллеги избрали другой путь. Они создали сюрреалистический
мир-аквариум. Населяют его дружелюбные создания - грибообразные
формы и монстровидная рыба, реагирующие на сигналы и жесты,
подаваемые киберперчаткой. Собственно, мир этот - лаборатория
для исследования взаимодействия людей с мыслящими и даже в своем
роде интеллигентными компьютерами . К этому же классу виртуальных
реальностей относятся реальности, созданные на основе научных
теорий. Например , в настоящее время специалисты "Диджитал
Экуипмент Корп." помогают химикам моделировать силы молекулярного
притяжения и отталкивания. Их цель - за два года разработать
такую систему, которая даст возможность химикам руками ощутить
эти силы, строя объемные модели молекул в виртуальном
пространстве" ( "Бизнес уик N1, 19193 ). Наконец, еще один класс
виртуальных реальностей можно назвать "пограничными".
Пограничные виртуальные реальности
Как правило, эти реальности представляют собой
сочетание обычной реальности с виртуальной. Их создание позволяет
"расширять сознание" специалиста, вооружая его "видением" и
знаниями, которыми он актуально здесь и сейчас не может обладать.
Например, "компьютерные томографы и ультразвуковые сканеры
показывают врачам объемные изображения внутренних органов в любом
нужном ракурсе, условный цвет несет дополнительную информацию; в
стадии разработки сейчас находится комплеск для радиотерапии:
здесь рен тгеновкие снимки раковой опухоли компьютор сводит в
трехмерное изображение , и радиотерапевт, видящий ее "вживую" со
всеми метастазами, ориентирует пучки излучения с исключительной
точностью".
Итак, в настоящее время можно различить четыре основных типа виртуальных реальностей: имитационные, условные, прожективные и пограничные.
Рассмотрим теперь, какие возможности создают эти типы реальностей. Прежде всего - это разнообразные тренажеры, то есть возможность более эффективной подготовки специалиста, причем в более короткие сроки и в более реальной обстановке. Затем, расширение профессиональных возможностей за счет аккумуляции профессиональн ого опыта и обретения новых способностей видения, слышания, ощущения.
Значительная область приложения виртуальных реальностей
- создание новых коммуникационных возможностей, новых способов
управления на расстоянии (виртуальное присутствие в другом мес
те, виртуальное общение на расстоянии, управление "виртуальным
производством" и т.д.). Новые степени свободы и реалистичности
обретают игры и фантазии человека, при этом, кстати, еще больше
стирается грань, отделяющая обычные реальности от вымышленных .
Виртуальные реальности позволяют создать и новую область
экспериментальных исследований относительно переживаний человека:
переживания в виртуальных реальностях по силе и реалистичности
вполне могут сравняться с психоделическими воздействиями, а по
степени контроля и регулятивным возможностям "виртуальные
переживания", безусловно, будут более предпочтительными. Важная
сфера приложений виртуальных технологий медицина и психотехника.
Уже сейчас психотерапевты разрабатывают проекты использования
виртуальных реальностей для целительного воздействия на сознание и
подсознание своих пациентов, или для того, чтобы воссоздать
ситуации, которые могли привести к тем или иным травмам. Еще одна
область использования виртуальных реальностей - искусство. Н а
очереди, правда, не ближайшего будущего "виртуальное кино",
"виртуальные выставки", "виртуальный театр", "виртуальные книги".
Таким образом, действительно, можно согласиться с теми, кто
утверждает, что прогресс виртуальных реальностей равносилен еще
одной технологической революции. Но всякая революция - это
одновременно и сложный клубок проблем.
Некоторые проблемы
Cоздание виртуальных реальностей сопровождается
не только эйфорией по поводу бесконечных возможностей,
открывающихся в ближайшей перспективе. Вдумчивые разработчики и
ответственные ученые начинают задавать и вопросы. В виртуальных
реальностях челове к попадает в мир событий, весьма похожий на
настоящий мир. В этом мире он может не только наблюдать за
другими людьми или какими-то событиями, но и действовать сам.
Однако этот мир подобно миру книги или кино человек создает,
придумывает сам. Н.А. Нос ов выделяет, например, следующие
признаки виртуальных реальностей.
Порожденность
Виртуальная реальность продуцируется активностью какой-либо другой реальности, внешней по отношению к ней. В этом смысле ее называют искусственной, сотворенной, порожденной, спроектированной, по-наглийски - designed. Актуальность. Виртуальные реальности существуют актуально, только "здесь и теперь". В виртуальной реальности свое время, пространство и законы существования. В виртуальной реальности для человека, в ней находящегося, нет внешнего, прошлого и будущего.
Интерактивность
Виртуальная реальность может взаимодействовать со всеми другими реальностями, в том числе и с порождающей, как независимые друг от друга. У человека, находящегося в виртуальной реальности, создается впечатление, что он непосредствен но участвует в событиях, что между ним и событиями нет никаких промежуточных звеньев, при этом зрительная перспектива виртуала все6гда ориентирована на зрителя - главный участник событий всегда он сам, он видит все со своей точки
зрения" ( Психология виртуальных реальностей и анализ ошибок
оператора. Автореферат. М.,1994, с.9 ). Однако все указанные
здесь свойства в той или иной степени характерны и для других
символических реальностей - художественной реальности,
сновидений, фантазий, галлюцинаций. Правда, не везде человек может действовать сам, но во всех случаях символическая реальность влияет на него. Многие наблюдатели отмечают, что, попробовав виртуальной "пищи", многие люди быстро к ней привыкают и далее предпочитают ей обычную "еду". Н о и в символических реальностях человек может уходить в соответствующие мании, предпочитать события символического мира
обычным событиям. Конечно, исследователей пугает высокая степень
иллюзорности, достигаемая в виртуальных реальностях, а также
повал ьное увлечение новой техникой (когда в Чикаго открылся
игровой зал, оснащенный оборудованием, позволяющим уходить в
виртуальные миры, за первые же два месяца было продано триста
тысяч семидолларовых билетов, причем многие игроки, отрабатывая
свое боев ое мастерство, действовали с упорством наркоманов ).
Уже сейчас американские журналисты спрашивают: "сможет ли
человеческая психика безболезненно приспособиться к пребыванию в
кибернетическом мире, будет ли он для нас безвредным, не отступит
ли реальн ый мир под натиском иллюзорным?
Другая опасность, связанная с виртуальными
реальностями - не будут ли они использованы для манипулирования
сознанием человека? Действительно, погружение человека в мир
виртуальной реальности, позволяет осуществлять суггестию,
навязывать ему определе нные способы существования, нужные
манипулятору. Но разве диктор телевидения или книга не создают
тот же эффект?
Пожалуй, более серьезная проблема в том, не
создают ли технологии виртуальной реальности новых затруднений в
способах ментального и чувственого ориентирования в мире? В
частности, не стирают ли они последнюю границу между миром
реальным и вымышленны м? Есио Цукио в связи с этим пишет, что
когда технология виртуальной реальности распространится в
обществе, не будет никаких гарантий, что это не породит хаос, что
не появятся люди, использующие эту технологию во зло.
В общем же виде важно ответить на такие вопросы:
есть ли принципиальная разница между виртуальными и привычными
для нас символическими реальностями, что происходит с психикой
человека в виртуальных реальностях, что собой с более широкой,
например, культурологической или психологической точки зрения
представляет создание виртуальных реальностей?
