Структура реальности

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 BraveNewWorld[7], 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