Структура реальности

Дойч Дэвид

Я не хочу недооценивать практические проблемы, связанные с перехватом всех нервных сигналов, поступающих в человеческий мозг и исходящих из него, и расшифровкой связанных с этим кодов. Но это конечный набор проблем, которые нам придется решить только однажды. После этого основное внимание в области технологии виртуальной реальности раз и навсегда будет перенесено на компьютер, на задачу его программирования для создания различных сред. Какие среды мы сможем создавать, будет зависеть уже не от того, какие сенсоры и генераторы образов мы сможем построить, а от того, какие среды мы сможем задать. «Задание» среды будет означать наличие программы для компьютера, являющегося сердцем генератора виртуальной реальности.

Из-за интерактивной природы виртуальной реальности понятие точности

для нее не столь просто, как для формирования образов. Как я уже сказал, точность генератора образов – это мера близости созданных образов к тем, которые предполагалось создать. Но в случае виртуальной реальности обычно нет конкретных желаемых образов: нужно, чтобы пользователь испытал ощущение нахождения в определенной среде. Задание среды виртуальной реальности означает не указание того, что должен испытывать пользователь, а скорее определение того, как среда должна отреагировать на каждое возможное действие пользователя. Например, при виртуальной игре в теннис можно заранее определить внешний вид корта, погоду, поведение публики и уровень игры противника. Но ход игры не должен быть задан: он зависит от множества решений, принимаемых пользователем во время игры. Разные наборы решений приводят к разным реакциям виртуальной среды и, следовательно, к разным вариантам развития игры.

Число возможных вариантов игры в одной окружающей среде, т. е. в среде, созданной одной программой, огромно. Рассмотрим имитацию центрального корта Уимблдона с точки зрения игрока. Сделаем очень консервативное предложение о том, что в каждую секунду игры игрок может двигаться одним из двух различных (по ощущениям игрока) способов. Тогда через две секунды количество возможных вариантов игры станет равным четырем, через три секунды – восьми и т. д. Примерно через четыре минуты количество возможных вариантов игры, заметно отличающихся друг от друга, превысит количество атомов во вселенной и продолжит экспоненциально расти. Чтобы программа точно сгенерировала одну такую среду, она должна иметь возможность реагировать любым из несметного количества ощутимо различных способов в зависимости от того, какое поведение выберет пользователь. Если две программы одинаково реагируют на каждое возможное действие пользователя, значит, они создают одну и ту же среду; если же их реакции даже на одно возможное действие заметно отличаются друг от друга, значит, они генерируют различные среды.

Это замечание остается в силе, даже если пользователь никогда не произведет то действие, которое выявит разницу. Окружающая среда, создаваемая программой (для данного вида пользователей, с данным соединительным кабелем), – это логическое свойство программы, которое не зависит от того, выполнялась ли когда-нибудь эта программа. Создаваемая среда точна настолько, насколько она способна отреагировать предписанным образом на каждое возможное действие пользователя. Таким образом, ее точность зависит не только от ощущений, действительно возникающих у пользователей, но и от ощущений, которые у них не возникают, но возникли бы, поведи они себя иначе во время моделирования. Возможно, это звучит парадоксально, но, как я уже сказал, это прямое следствие того, что виртуальная реальность, как и сама реальность, интерактивна.

Этот факт обозначает важное различие между генерацией образов и формированием виртуальной реальности. Пользователь в принципе может почувствовать, измерить и удостоверить точность создания образов генератором, но это не так в отношении точности создания виртуальной реальности. Например, если вы любите музыку и достаточно хорошо знаете определенное музыкальное произведение, то можете послушать его исполнение и подтвердить, что образ в принципе был совершенно точным, вплоть до последней ноты, фразировки, динамики и т. п. Но если вы фанат тенниса, в совершенстве знающий центральный корт Уимблдона, вы все равно не сможете подтвердить абсолютную точность его воспроизведения. Даже при наличии возможности исследовать виртуальный центральный корт сколь угодно долго, «воздействуя» на него всевозможными способами, и даже если есть равный доступ на реальный центральный корт для сравнения, вы никогда не сможете дать заключение, что программа действительно воссоздала реальный объект. Невозможно знать, что произошло бы, если бы вы исследовали его чуть дольше или оглянулись в подходящий момент. Возможно, если бы вы сели в виртуальное кресло судьи и крикнули «фол!», сквозь травяное покрытие всплыла бы подводная лодка и торпедировала табло.

С другой стороны, если обнаружить хоть одно различие между виртуальной и реальной средой, можно немедленно заявить о неточном воспроизведении. Конечно, если только виртуальной среде не присущи некоторые преднамеренно непредсказуемые черты. Например, рулетка по конструкции своей такова, что ее поведение предсказать невозможно. Если мы снимем фильм о рулетке, в которую играют в казино, этот фильм можно назвать точным, если числа, которые выпадают на рулетке в фильме, совпадают с числами, которые действительно выпадали на рулетке во время съемок фильма. При каждом показе фильма числа будут те же самые: это абсолютно предсказуемо. Таким образом, точный образ непредсказуемой среды должен быть предсказуемым. Но

что это значит для точного воспроизведения рулетки в виртуальной реальности? Как и раньше, это означает, что пользователь не должен обнаруживать заметных отличий от оригинала. Но это предполагает, что виртуальная рулетка не должна вести себя идентично оригиналу: если бы это происходило, либо ее, либо этот оригинал можно было бы использовать для предсказания поведения оставшегося, и тогда ни одна из них не была бы непредсказуемой. Кроме того, виртуальная рулетка не должна вести себя одинаково каждый раз, когда ее запускают. В совершенстве воссозданная рулетка должна быть столь же применима для азартных игр, сколь и реальная. Следовательно, она должна быть столь же непредсказуемой. Кроме того, она должна быть столь же беспристрастной, т. е. все числа должны появляться абсолютно случайно, с равной степенью вероятности.

Каким образом мы опознаем непредсказуемые среды, и как мы доказываем, что как будто бы случайные числа действительно распределены честно? Мы проверяем, соответствует ли виртуальная рулетка ее точному описанию, так же как проверяем на реальность какую-либо вещь: мы воздействуем на нее (вращаем колесо) и смотрим, реагирует ли она так, как обещано. Мы проводим значительное количество подобных наблюдений и осуществляем статистическую обработку результатов. Но опять, сколько бы ни проводилось проверок, нельзя заключить, что объект воспроизведен точно или хотя бы с определенной вероятностью точно. Ибо как бы беспорядочно, на первый взгляд, ни выпадали числа, они тем не менее могут выпадать по какой-то тайной схеме, которая позволила бы пользователю, знакомому с ней, предсказывать эти числа. Или, возможно, если мы зададим вслух вопрос о годе битвы при Ватерлоо, то следующие два числа неизменно будут показывать бы эту дату: 18, 15. С другой стороны, если появляющаяся последовательность кажется небеспристрастной, мы не можем быть уверены в том, что она таковой и является, но мы можем утверждать о том, что рулетка, вероятно, воспроизведена неточно. Например, если на нашей виртуальной рулетке десять раз подряд выпало зеро, нам следует сделать вывод, что, вероятно, мы неточно воссоздали беспристрастную рулетку.

При обсуждении генераторов образов я сказал, что точность созданного образа зависит от четкости и других характеристик чувств пользователя. Для виртуальной реальности это наименьшая из наших проблем. Безусловно, генератор виртуальной реальности, в совершенстве создающий данную среду для человека, не сможет этого сделать для дельфинов или инопланетян. Чтобы создать определенную среду для пользователя с данным видом органов чувств, генератор виртуальной реальности должен быть физически приспособлен к этим органам, а в его компьютере должны быть запрограммированы их характеристики. Однако модификации, которые необходимо сделать для данного вида пользователей, конечны, и их нужно осуществить лишь однажды. Они эквивалентны тому, что я назвал изготовлением нового «соединительного кабеля». При рассмотрении еще более сложных сред главным в задаче их воссоздания для данного типа пользователей становится написание программ расчета поведения этих сред, причем часть задачи, зависящая от вида пользователя, имея конечную сложность, становится по сравнению с этими программами пренебрежимо малой. Сейчас мы говорим о конечных пределах виртуальной реальности и поэтому рассматриваем сколь угодно точные, длинные и сложные виртуализации. Вот почему имеет смысл говорить о «воссоздании определенной среды», не указывая, для кого эта среда создается.

Мы видели, что существует четко определенное понятие точности передачи виртуальной реальности: точность – это близость (в пределах восприятия) создаваемой среды к задуманной. Но они должны быть близки при каждом возможном варианте поведения пользователя, поэтому, каким бы наблюдательным ни был человек, находящийся в виртуальной среде, он не сможет поручиться за то, что она точна (или – вероятно точна). Но опыт иногда показывает, что виртуализация неточна (или – вероятно неточна).

Эта дискуссия о точности в виртуальной реальности отражает отношение между теорией и экспериментом в науке. Там тоже можно экспериментально доказать ложность общей теории, но никогда нельзя доказать ее истинность. И там тоже поверхностный взгляд на науку заключается в том, что она состоит только из предсказаний наших чувств-впечатлений. Правильный же взгляд следующий: несмотря на то, что чувства-впечатления играют свою роль, наука состоит в понимании всей реальности, из которой только бесконечно малую часть мы когда-либо воспринимали.

Программа в генераторе виртуальной реальности воплощает общую предсказательную теорию поведения виртуальной среды. Остальные составляющие следят за поведением пользователя, зашифровывают и расшифровывают сенсорные данные; это, как я уже сказал, довольно тривиальные функции. Таким образом, если среда физически возможна, ее воспроизведение, в сущности, эквивалентно нахождению правил предсказания результатов каждого эксперимента, который можно осуществить в этой среде. Из-за того способа, которым создается научное знание, все более точные предсказательные правила можно открывать только посредством все лучших объяснительных теорий. Поэтому точное воспроизведение физически возможной среды определяется пониманием ее физики.