Tulevikufüüsika. Dr Michio Kaku
Читать онлайн книгу.
Trekis“, „Tähesõdade“ saagas ja peaaegu kõigis ulmefilmides kõnelevad kõik tulnukad tähelepanuväärselt perfektset inglise keelt. Seda seetõttu, et neil on „universaaltõlgiks“ nimetatav seade, mis võimaldab maalastel vahetult suhelda mistahes võõrtsivilisatsiooniga. See kõrvaldab ebamugava vajaduse kasutada tulnukatega suhtlemiseks tüütut märgikeelt ja algelisi viipeid.
Kuigi seda peeti kunagi lootusetuks tulevikuteemaks, on universaaltõlgi versioonid juba olemas. See tähendab, et tulevikus turistina võõral maal kohalikega suheldes näed kontaktläätsel subtiitreid, justkui võõrkeelset filmi vaadates.
Arvuti suudab tekitada ka kõrva tuleva audiotõlke. See tähendab, et kaks inimest võivad vestelda nii, et kumbki räägib oma emakeeles, kuuldes kõrvas tõlget. Tõlked ei ole täiuslikud, kuna nüansside, slängi ja värvikate väljenduste probleem jääb alati. Kuid tõlge on piisavalt hea, et saada aru teise inimese jutu tuumast.
Teadlased suudavad seda teoks teha mitmel eri moel. Esimene võimalus on luua masin, mis muudab kõne kirjaks. 1990. aastate keskpaigas jõudsid turule esimesed kommertsiaalsed kõnetuvastusseadmed, mis suutsid 95-protsendilise täpsusega ära tunda kuni 40 000 sõna. Kuna tavalises igapäevavestluses kasutatakse ainult 500 kuni 1000 sõna, on need etteütlusmasinad rohkem kui piisavad. Kui inimhääle transkriptsiooniga on hakkama saadud, tõlgitakse iga sõna arvutisõnastiku abil teise keelde. Siis algab keeruline osa. See on sõnade seadmine konteksti, slängi, kõnekeelsete väljendite lisamine jne, mis eeldab põhjalikku arusaamist keele nüanssidest. Seda valdkonda nimetatakse masintõlkeks.
Teist laadi tehnoloogiaid viiakse ellu Carnegie Melloni ülikoolis Pittsburghis. Neil on juba prototüübid, mis suudavad tõlkida hiina keelest inglise keelde ja inglise keelest hispaania või saksa keelde. Nad kinnitavad rääkija näole ja kõrile elektroodid, mis jälgivad lihaste kokkutõmbeid ja loevad öeldud sõnu. Sellise lahenduse puhul pole vaja audioseadmeid, kuna sõnu saab välja öelda hääletult. Arvuti tõlgib sõnad ning häälesüntesaator ütleb need siis valjusti välja. Lihtsates, sada kuni kakssada sõna sisaldavates vestlustes, on nad saavutanud 80-protsendilise täpsuse.
„Mõte on selles, et saab suud liigutada inglise keeles ja sõnad tulevad välja hiina või mõnes muus keeles,“ räägib Tanja Schultz, üks selle projektiga tegelevatest teadlastest. Tulevikus võib olla võimalik, et arvuti loeb vestluskaaslase huultelt, seega ei ole vaja kasutada elektroode. Põhimõtteliselt on seega võimalik, et kaks inimest vestlevad elavalt, kuigi nad räägivad eri keeli.
Samuti, olles võõral maal kontserdil, on võimalik näha laulude sõnu ning ka taustateavet lavastuse ja esinejate kohta. Seega võib tulevikus universaaltõlgi ja internetiga ühendatud kontktläätsede või prillide abil tasapisi kaduda keelebarjäär, mis kunagi traagilisel moel takistas kultuuridel üksteisest arusaamist.
Kuigi rikastatud reaalsus avab täiesti uue maailma, on sellel siiski piirangud. Mure põhjus ei peitu riistvaras ning piiravaks teguriks ei saa ülekandekiirus, kuna fiiberoptilistes kaablites kantava teabe maht on piiritu.
Tegelik pudelikael on tarkvara. Tarkvara loomine käib ainult vanamoeliselt. Pliiatsi, paberi ja sülearvutiga toolil vaikselt istuv inimene kirjutab koodi, rida rea haaval, äratades need kujuteldavad maailmad ellu. Riistvara on võimalik massiliselt toota ja suurendada selle võimsust aina suurema arvu kiipide kokkukuhjamisega, kuid aju ei ole võimalik massiliselt toota. See tähendab, et tõeliselt rikastatud reaalsuse käibelevõtt kestab aastakümneid, kuni sajandi keskpaigani.
HOLOGRAMMID JA 3D
Veel üks tehnoloogiline areng, mida sajandi keskpaigas näha võime, on tõeline 3D-televisioon ja film. Praegu peab 3D-filmide vaatamiseks pähe panema kohmakad prillid. Nende tööpõhimõttes kasutatakse asjaolu, et vasak ja parem silm ei ole päris kohakuti. Vanasti oli 3D-filmide vaatamiseks vaja erilisi prille, mille läätsed olid punast ja sinist värvi. Filmiekraanil olid ülestikku asetatud kaks kujutist, üks punane ja teine sinine. Prillid toimisid filtrina, mis andsid paremasse ja vasakusse silma erineva pildi ja kui aju need kaks kujutist kokku pani, lõi see illusiooni kolmemõõtmelisusest. Sügavustaju on seega trikk. (Mida kaugemal teineteisest silmad on, seda tugevam on sügavustaju. See on põhjus, miks mõne looma silmad on nende peast eemal, et saada kolmemõõtmelisest tajust maksimaalne eelis.)
Üks täiustus oleks 3D-prillide tegemine polariseeritud klaasist, nii et paremale ja vasakule silmale näidatakse erinevalt polariseeritud kujutisi. Sel moel saab 3D-pilte näha täisvärvides, mitte ainult sinise ja punasena. Kuna valgus on laine, saab ta võnkuda üles-alla või vasakule-paremale. Polariseeritud lääts on klaasitükk, mis laseb läbi ainult üht tüüpi valgust. Seega saab 3D-efekti tekitada, kui kasutada prillides polariseeritud läätsi, mille polariseerituse suunad on erinevad. Veel täiuslikuma versiooni kolmemõõtmelisusest saaksime, kui kuvaksime kontaktläätsedele kaks erinevat pilti.
Kuid kõige täiuslikum 3D-lahendus on hologramm. Prille kasutamata näeksid kolmemõõtmelise kujutise täpset lainefronti, otsekui oleks see täpselt su ees. Hologrammidega on tegeletud aastakümneid (neid leiab kingipoodidest, krediitkaartidelt ja näitustelt) ning ulmefilmides esinevad need pidevalt. „Tähesõdade“ tegevus keerleb kolmemõõtmelise hädakutsungi ümber, mille printsess Leia saatis galaktilise mässu osalistele. Probleem on selles, et hologrammide loomine on väga keerukas.
(Hologramm luuakse ühe laserikiire kaheks jaotamisega. Üks kiir langeb objektile, mida soovid pildistada, põrkub sealt tagasi ja langeb spetsiaalsele ekraanile. Teine laserikiir langeb otse ekraanile. Kahe kiire segunemine tekitab keeruka interferentsmustri, mis püütakse ekraanil spetsiaalsele filmilindile. See interferentsimuster sisaldab esemest „külmutatud“ 3D-kujutist. Siis, suunates läbi ekraani veel ühe laserikiire, tärkab eseme kujutis täies kolmes mõõtmes ellu.)
Holograafilise televisiooni juures on siiski kaks probleemi. Esiteks, kujutis tuleb kuvada ekraanile. Ekraani ees istudes näed eseme täpset kolmemõõtmelist kujutist. Kui pead liigutada, siis kujutis muutub, täpselt nagu oleks ese ka tegelikult seal. Kuid ei ole võimalik kätt sirutada ja eset puudutada. Käsi põrkab lihtsalt vastu ekraani. Nähtavat 3D-kujutist ei ole tegelikkuses olemas.
See tähendab, et võid oma holograafilisest telerist vaadata kolmemõõtmelist jalgpallikohtumist ning su ees sähvivad 3D-kujutised. Kõik paistab sulle justkui platsiäärselt istekohalt; kuidas tahes sa liigutad, muutub pilt su ees, justkui oleks see päris. Kuid kui püüaksid palli krabada, tabaksid ekraani.
Kuid tegelik tehniline probleem, mis on takistanud holograafilise televisiooni arengut, on infosalvestus. Tõeline 3D-pilt sisaldab tohutul hulgal infot, palju kordi rohkem kui tavalises kahemõõtmelises pildis. Arvutite jaoks on kahemõõtmeliste piltide töötlemine tavapärane, sest kujutis lahutatakse tillukesteks täppideks ehk piksliteks ja igaühte neist valgustab tilluke transistor. 3D-kujutised aga sisaldavad palju kordi rohkem informatsiooni, kui on vaja kahemõõtmelise pildi jaoks. Enamgi veel, 3D-pildi liikuma panemiseks tuleb kuvada 30 kaadrit sekundis. Kiire arvutus näitab, et infohulk, mis on vajalik liikuvate 3D holograafiliste kujutiste tekitamiseks, pole tänapäevasele internetile jõukohane.
Kuid sajandi keskpaigaks võib probleem olla lahendatud, sest interneti ülekandekiirused kasvavad eksponentsiaalselt.
Kuidas tõelist 3D-televisiooni vaadatakse?
Ühe võimaluse kohaselt istud sa silindri- või kuplikujulise ekraani sees. Kui holograafiline kujutis kuvatakse ekraanile, näeme seda kolmemõõtmelisena enda ümber, otsekui oleks see tegelikult seal. Kuhu iganes pea või silmad pöörame, muutub pilt täpselt nii, nagu see on kolme mõõtme puhul.
MÕTE VALITSEB MATEERIAT
Käesoleva sajandi lõpuks kontrollime arvuteid otse mõtetega. Meil tarvitseb Kreeka jumalate kombel kindlatele käsklustele vaid mõelda, ja meie soovid täidetakse. Sellele tehnoloogiale on alus juba pandud. Kuid täiustamiseks võib kuluda aastakümneid rasket tööd. See revolutsioon on kaheosaline: esmalt peab meel suutma kontrollida ümbritsevaid esemeid. Teiseks peab inimese mõtete elluviimiseks oskama neid n-ö lugeda.
Esimene oluline läbimurre tehti 1998. aastal, mil Emory ülikooli ja Saksamaa