Neuroweb Feb2014 rus

НейроНет Дорожная карта:Промежуточные Результаты и Призыв к действию

Февраль 2014Российская рабочая группа НейроНета

‘Collective vision’. Artwork by Alex Grey

СТРУКТУРА ПРЕЗЕНТАЦИИ

• Вступление• Ключевые элементы НейроНета• Смысл применения к телесности,

индивидуальному и коллективному мышлению• User applications• Организационное: как заставить НейроНет жить?• Приложение

ЗАМАНЧИВЫЕ ОБРАЗЫ НЕЙРОКОММУНИКАЦИЙ В НАУЧНОЙ ФАНТАСТИКЕ…

…ЧТО ЕСЛИ РАЗВИТИЕ НАШИХ ТЕХНОЛОГИЙ СДЕЛАЕТ ИХ РЕАЛЬНОСТЬЮ?

ОСНОВНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРОВОДЯЩИЕСЯ В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ НЕЙРОНАУК

Новое поколение протезов Интерфейсы коммуникации Мозг-Мозг

Инициативы по картографированию мозга

… но перспектива долгосрочного применения не простроена

Дистанционно управляемые роботы

ПРИБЛИЖЕНИЕ КОГНТИВНОЙ РЕВОЛЮЦИИ• В следующие 10 - 20 лет мы станем свидетелями появления НейроНета –

следующей стадии коммуникационных технологий, Интернета 4.0, который вовлекает наши физические тела и разумы в единую коммуникацию через интерфейс мозг-компьютер и интерфейс мозг-мозг, поддерживаемые искусственным интеллектом и семантическими технологиями. Ключевые технологии, которые предшествуют НейроНету, будут доступны около 2020 года.

• Между 2025 и 2035 произойдет когнитивная революция, НейроНет технологии включат трансформацию человеческой идентичности, индивидуального и коллективного разумов, и различные сферы экономики, культуры и социальной жизни.

• Учитывая кардинальные изменения, которые принесет НейроНет, важно и очень значимо определить его будущую архитектуру и принцип проектирования, а также R & D программы, ведущие к появлению коммерчески успешных технологий.

• Мы предлагаем создать международную рабочую группу (Совет NeuroWeb), который будет работать на элементах концепции NeuroWeb и будет консолидировать усилия различных предприятий и учреждений в этом направлении. В этой презентации представлены идеи и первые концепции, которые могут лечь в основу создания такой группы.

Как будет выглядеть реальность НейроНета?

В 2020

• Носимая биометрия становится широко распространенной. Данные биометрии активно

используются в здравоохранении и поведенческих играх.

• Нейромаркетинг поддерживает цифровые модели человеческого поведения через BigLiveData

• Биометрия используется в образовании: обучение с использованием биометрии, обучение в состоянии интеграции тела и сознания

• Нейроуправляемые протезы становятся широко распространенными

• Эксперименты на первых группах, соединенных нейроинтерфейсом

• Разработка семантической сети

• Интерфейс человек-компьютер, основанный на естественном словесном и невербальном взаимодействии.

В 2030

Первая волна разработок на рынке НейроНета

• Слабоумие, эпилепсия и

другие заболевания мозга в основном

устранены

• Активно используются искусственные элементы для поддержания мышления и действия

• Персонализированные умные лекарства

• Персонализированное автоматизированное обучение на протяжении всей жизни

доминирует в образовании

• Обучение специальным состояниям сознания для повышения производительности в использовании НейроНета.

• Домашняя робототехника и Интернет Вещей повсеместно используются

• Широко распространен реалистичный виртуальный

мир и дополненная реальность

В 2040

НейроНет занимает 40-50% человеческих Интернет-контактов.

• Организации и

сети адаптируются к технологиям НейроНета

• Развлечения и образования на основе НейроНета

• Персональный Искусственный интеллект человеческого уровня поддерживает дневной распорядок дня становится широко распространенным.

Глобальные тренды, ведущие к НейроНету: УВЕЛИЧЕНИЕ СОЦИАЛЬНОЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СЛОЖНОСТИ.

(Появление НейроНет в 2025-2030)

Натурализация технологии:

Беспроводные интерфейсы между естественными объектами

Применение к телу и сознанию:

Протезы, кибертела, искусственные чувства, расширение сознания, экзокортекс искусственного интеллекта

Техносфера «живое сознание»:

Интернет Вещей: ‘умное окружение’, ИИ в управлении и образовании,

искусственные элементы, которые отражают и заменяют умственные функции

Сетевая культура:

коллективная, горизонтальная, ориентированная на сложность,

НЕЙРОНЕТ КАК ЕСТЕСТВЕННОЕ РАЗВИТИЕ ИНТЕРНЕТ

• НейроНет будет построен поверх существующей архитектуры Интернет и станет следующей стадией его развития.

• Появление полноценной нейрокоммуникации даст различные возможности и функционал для пользователей, например:

- Поддержка и совместная работа пользователей с искусственным интеллектом высокого уровня, действующим как их ‘экзокортекс’ (внешние искусственные компоненты сознания вне мозга), который пополнит и расширит функции индивидуального и коллективного разума.

– Использование искусственных рецепторов и манипуляторов локально или удаленно людьми и коллективами по аналогии с их естественными рецепторно-эффекторными системами (значительно расширяющие врожденные телесные возможности)

– Более эффективные варианты коллективной координации и творческой работы в организациях и рабочих группах: увеличенная скорость обработки информации, увеличение скорости реакции, способность реагировать на ситуации более высокой сложности и т.д.

– Более широкий диапазон невербальной коммуникации, которая позволит пользователям делиться эмоциями и опытом с другими людьми (а также с высокоразвитыми животными)

- Использование специальных измененных состояний сознания для повышения эффективности работы оператор / диспетчер и творческой работы в распределенных коллективах.

Путевая карта НейроНет

• Как основатели, мы представляем команду, разрабатывающую стратегии, создающую коллективное видение и запускающую старт-апы в инновационных секторах, включая образование, биотехнологии, ICT и др. Наша команда участвовала в создании в ‘создании карт будущего’ для различных отраслей промышленности при участии более чем 10 тысяч экспертов. Мы нашли повторяющийся паттерн в различных промышленных картах (транспорт, территории, образование, развлечения и т.д.)- ‘аттрактор будущего’, который вращается вокруг NBIC-конвергенции, и в особенности появления нейрокоммуникативного пространства, которое мы называем NeuroWeb.

Понимание перспектив НейроНет требует обсуждения:- Архитектуры НейроНет, т.е. основных элементов этой сети,-Технологического пути, который ведет к Нейронету, включая возможное применение технологий, созданных в

процессе его развития-‘Человеческой стороны’ НейроНет: какие методы потребуются, чтобы использовать NeuroWeb, и как он будет

использоваться для развлечений, творчества, управления, образования, саморазвития и т.д.-Рисков технологий Нейронет, и как они могут быть смягчены.

• Понимая важность этих проблем, в конце 2012 мы начали инициативу создания международной дорожной карты Нейронета, которая могла бы служить маяком для технологических групп и исследовательских групп.

ROADMAP DESIGN TIMELINE: WHAT HAS BEEN DONE SO FAR

• Между декабрем 2012 и февралем 2013 наша команда создала первый дизайн дорожной карты Нейронета.

• В мае 2013 мы запустили российскую рабочую группу по Нейронет, который включил около 20 ведущих ученых в нейропсихологии, когнитивной психологии, колективном разуме, семантике, искусственном интеллекте, коммуникативных технологиях и т.д. Цель группы в том, чтоб ы обсудить потенциальные направления развития Нейронет, включая принципы и архитектуру Нейронет.

• В августе 2013 мы опубликовали первую версию Манифеста Нейронета, который запускает плолилогичную дискуссию на основаниях Нейронета.

• Российский форсайт Нейронета был проведен в октябре, ноябре 2013. Это объединило около 100 ведущих ученых и практиков дисциплин связанных с Неронет.

• Наш следующий шаг в 2014 - это создание глобального Нейронет Совета и глобальной дорожной карты Нейронет, которая вовлечет ведущих международных экспертов. Ключевой семинар будет проведен в конце октября 2014 в Москве.

Эта презентация является приглашением. Мы не хотим ни навязывать наше видение, ни утверждать, что оно является единственным и правильным. Это видение может развиваться, только если его разделяют многие люди, которые могут реализовать его.Это развивающийся коллективный образ будущего, создаваемого исследователями, производителями и пользователями через процесс Rapid Foresight. Это - продолжительное исследование, и оно может развиться дальше - с Вашей помощью.

PRESENTATION STRUCTURE

• Introduction• Key elements of NeuroWeb design• Implications for bodies, individual & collective minds• User applications• Organizational: how to make NeuroWeb live?• Appendix

ЧТО ТАКОЕ (ЧЕМ БУДЕТ) НЕЙРОНЕТ

• Нейронет это реализация интернета, который предоставит новое измерение* для коммуникации между людьми ( или другими живыми организмами или искусственными агентами и роботами) через нейроинтерфесы, которые

– напрямую считывают информацию с нервной системы пользователей, минуя ряд промежуточных натуральных / искусственный входных систем (а иногда и адаптивных психических операций, таких как вербализация)

– (также возможно) непосредственно передавать информацию в нервные системы своих пользователей в обход природных сенсорных систем (визуальные, аудиальные и другие сенсорные каналы)

По определению, НейроНет использует технологии, которые считывают, передают, хранять, обрабатывают и генерируют информацию в центральной и периферической нервной системе человека.

Также НейроНет охватывает все аспекты технологической реализации в сети Интернет, которй мог бы существовать к тому времени, когда такое общение станет возможным (ок. 2020-25 гг), в том числе технологий Интернет Вещей и Интернет искусственных агентов.

KEY INTERFACES OF NEUROWEB

Интернет людейИнтернет

искусственных агентов

Интернет вещей

Интерфейсы мозг-мозг, которые могли бы позволить

прямую коммуникацию между человеком и высшим

животным

Искусственные агенты, которые иниирцют и

поддердивают индивидуального и

коллективного разума

Интерфейсы между индивидуальным,

натуральным разумом и искусственными

компонентами разума (экзокортекс)), который

поддердивает индивидуальную и

коллективную ментальную активность

Интерфейсы между индивидуальным

естественным разумом и коллективным (гибрид)

разумом и искусственным телом.

Искусственные органы индивидуальных и

коллективных тел, включая сенсоры, манипуляторы,

кибер тела, тела и не антропоморфных роботов

Некоторые ключевые технологии НейроНета, уже разрабатывающиеся в трех различных областях.

Медицина и спортМедиа и

развлечения

Военное и индустриальное

применениеРешения для функциональных нарушений (протезирование / экзоскелеты / сенсорная обратная связь и т.д.)

Переносные приборы для контроля за состоянием здоровья / целей профилактической медицины

Препараты функционального дополнения мышления

Спорт на основе нейро-устройств *

Нейромаркетинг (в том числе новых рекламных технологий) .

Нейроинтерфейсы для игр и расширенных свойств игр .

Научный арт, использующий нейроинтерфейсы.

Сенсориум: нейро-устройства, которые позволяют испытывать сложные и необычные переживания в играх, фильмах и других видах развлечений

Дистанционное управление военной робототехникой и эффективный бой в сложных средах (например, DARPA, частичный контроль военных истребителей и т.д.)

Системы управления человек-компьютер для сложных промышленных процессов и управления безопасностью, в том числе распределенных операторских рабочих мест в опасных производственных объектах (кранах, горно-шахтном оборудовании, подводной автоматике и т.д.)

ТРЕНДЫ В ИНФОРМАЦИИ И КОММУНИКАЦИЯХ, КОТОРЫЕ ПОДДЕРЖИВАЮТ СОЗДАНИЕ НЕЙРОНЕТА

Продолжающаяся экспансия интернет

Рост пропускной способности и емкости хранения данных (рост от 1 до 40 годовых данных ZB в 10 лет к 2020 году, 50-100 Мбит является общей пропускной способности домашних хозяйств к 2020 году, переход на IPv6)

Интернет вещейОт 10 до 50 BN BN подключенных устройств в 2020 Робототехника как бум области (миллиарды промышленных и бытовых приборов к 2020 году)

Семантические технологии и

усовершенствование искусственного

интеллекта

BBigData: Придание смысла информации через обработку данных в R&D, управление, здравоохранение, образование и везде (BigData становится BigLiveData 2020 +) Семантический перевод создает семантическую сеть Интернет (Интернет 3.0) Семантическая обработка AI: сильные алгоритмы распознавания изображений + увеличивается вычислительная мощность (квантовые вычисления)

Интерфейсы человеческого тела и

натурализация интерфейсов

Wearable devices ‘quantifying self’ (1 BN by 2020) and body becoming interface (Kinect, Tobii etc.)Naturalization & miniaturization of devices (from monitors to Google Glass in 2014 to monitor contact lense by 2025)

Моделирование нервной системы

Носимые устройствв 'количественное я » (1 млрд. к 2020 году) и тело становится интерфейсом (Kinect, Tobii и т.д.) Натурализация и миниатюризация устройств (от мониторов до Google Glass в 2014 году, до контактной линзы к 2025 году)

Ключевые шаги к осуществлению НейроНет

Разработка недорогих нейро-интерфейсов с высоким разрешением, пригодных для массового рынка приложений

Архитектура сети: увеличение широкополосной передачи, достаточной для передачи нейро-информации + сетевых

протоколов для нейро-информационной связи

Искусственные средства и экзокортекс-технологии:средства, которые отражают и поддерживают психические функции в реальном времени

Развитие переносных приложений и носителей информации в сети Интернет

Развитие психотехники, которая поддерживает и усиливает НейроНет связи. Учебные программы для

первых пользователей

Эмуляция мозга для индивидуального картирования мозга(что позволяет увеличить точность работы BCI и коммуникации мозг-мозг)

2014 2018 2025

VIABLE &SCALEABLENEUROWEB

MODELAROUND 2023-

25

Эксперименты с невербальным компьютерным интерфейсом

Промежуточный этап: до Нейронета будет Биометрическая сеть

2014 2020 2030

Биометрическая сеть: Интернет- коммуникации, которые используют различную

биометрическую информацию с переносных устройств, глазные трекеры, распознавание лиц

и движений тел и т.д.

Нейронет: Интернет-коммуникации используют показания нервной системы наряду с биометрией данных

Считывание биометрии (для управления, обучения и т.д.): Переносные элементы (КГР, миограмма, пульс,

ритм сердца и т.д.), неинвазивные нейроинтерфейсы,трекеры глаз, распознавание лиц и движений

Показания с высоким разрешением

Биометрия мета-языка: комплекс распознавания образов во многомерном пространстве состояний тела

и ума(представленных комбинацией показателей), поддерживаемых BigLiveData

Рекартирование многомерных состояний

пространства тело-разум как нейро-паттернов

Биометрический контроль: обучение биологической обратной связи, чтобы освоить разнообразные состояния тела и сознания + психотехники, которые позволяют быстрое

переключение между этими состояниями.

Биологическая обратная связь для обучения и активации нейронных

шаблоновИскусственные средства, которые отражают и поддерживают сложные умственные действия,

контролируемые биометрией

Искуственные агенты на основе нейрокортекса

Биометрическая сеть

Нейронет

КЛЮЧЕВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ АРХИТЕКТУРЫ НЕЙРОНЕТА

2014 2020 2030

Рост пропускной способности сети: Пользовательская пропускная способность t.10-100 Гбит. В принципе, TCP / IP и

IPv6 должно быть достаточно (все это должно быть создано для IoT вокруг 2025-2030)

Стандартизация протоколов передачи биометрии для различных носимых устройств, включая передачу нейро- данных

(Появление нейро стандарта?)

Создание техно-сред: искусственные агенты, которые поддерживают индивидуальные карты нейро- систем и соотносят их с внешними

интерфейсами (включая "Язык Нейронет")

Язык Нейронет: искусственный агент, который поддерживает "универсальный язык ума ', включая части

разума взаимодействующие с внешней средой (вербальные и невербальные), а также более глубокие

состояния сознания.

Непрерывное развитие и совершенствование нейроинтерфейсов: для более высокая точность и надежность, снижение строимости и простоты

установки.

Biometry-Web Rise of NeuroWeb

ДВА ПУТИ ДЛЯ РАЗВТИЯ НЕЙРОИНТЕРФЕЙСОВ

представление о существующих способах

управления

Растущая сложность технологических сред должна сопровождаться увеличением сложности интерфейсов управления. Этот рост сложности в системах управления может быть удвоен.

НАТУРАЛИЗАЦИЯ входов: От высоко ограниченных устройств ввода, таких как клавиатура и мышь мы переходим к «естественным интерфейсам", которые включают тело (Kinect), напряжение мышц (Мио) или фокусировку глаз (Tobii)

ПРЯМОЙ входной нейро- сигнал: От «естественных интерфейсов" мы переходим к прямому считыванию нервных узоров через нервные интерфейсы.

Более высокий уровень детализации: Из базового считывания нейро данных, мы переходим к высокоточным данным от нейронных ансамблей и отдельных нейронов (например, «нервной пыли»)

creation of new ‘controls’

• СТАРАЯ СОБАКА УЧИТ НОВЫЕ ТРЮКИ: Наше тело (или наша нервная система) учится использовать сложные варианты, предоставленные новыми интерфейсами. Это становится также просто как использовать горячие клавиши, или переключать передачи. Эти трюки удается выучить благодаря, например, биологической обратной связи.

• МАЛЕНЬКИЕ ПОМОЩНИКИ:: Мы можем использовать искусственный интеллект для поддержки сложных умственных операций, которые включают использование интерфейсов (ИИ отслеживает и становится способной повторить наши рутинные действия и впоследствии заменяют нас в рутинных операциях)

NEUROWEB ACCESS: POSSIBLE NEURAL INTERFACE SOLUTIONS*

NeuroWeb requires high-precision inexpensive

neurointerfaces that can be tolerated and used by the

majority of population (i.e. minimal cultural

barriers to its use)

✗

✓

✗

Non-invasive: low precision of neuron reading. Higher precision requires special preparation (e.g. contact gel & skull shaving). Suitable for basic manipulations (e.g. arcade gameplay) but not for complex tasks.Product examples: Emotiv, NeuroSky

Invasive implants: high precision of neuron reading. Electrodes or optogenetic implants would allow induction of neuron states (not only reading but also transfer of information). High cultural resistance – most people reject the idea of implantation.Product examples: medical applications (e.g. prosthetics control)

Invasive microimplants: high precision of neuron reading. Lower chance of cultural resistance (implanted through injection, not brain surgery, and not visible, which is more acceptable).Product examples: ‘neural dust’ (no real product exists yet)

Non-invasive combinations: low precision neural interfaces + additional body interfaces (wearables, body motion tracking, eye tracking). Multiple channels compensate imprecision of neural interfaces. Can work as an intermediary solution for NeuroWeb.Product examples: no integrated products exist yet (elements of technology available in the market: Kinect for motion tracking, Tobii in eye tracking, Emotiv in neural interfaces, various wearable solutions)

✓*Here we list only feasible solutions that already exist in various design stages

BRAIN-BRAIN NEUROWEB COMMUNICATION: HARDWARE/SOFTWARE

AI1 AI2

NI1 NI2Neural interface level: reading of actual synaptic states and/or activation of new neuron states

Artificial agent (most likely, built into the neural interface) uses the map of individual neural system to convert to and from digital signals received from the Internet

Neural data is sent over the network and can be additionally stored, retrieved or processed by artificial agents in the network if necessary

‘Language of NeuroWeb’ is the semantic space of neural pattern states that allows to convey greater variety of states & meanings compared to conventional interfaces. Most likely, this language will be primarily based on same modalities as our sensoric system.

Neural signal space should be sufficiently detailed in order to differentiate between different brain patterns. The brain plasticity implies that such patterns not only will be read, but also created by the brain specifically to use interfaces

Interaction between neural interface and accompanying AI should be accompanied by their mutual ‘training’Map of individual neural system should differentiate between individual synaptic states as well as neural ensemble patterns

AI

MUTUAL ADAPTATION IN BIOMETRY-WEB & NEUROWEB INTERFACES

Artificial agents learns to mirror & support various mental functions of an individual (that may also become new ‘words’ in the ‘language of NeuroWeb’)

Artificial agent that maps & re-maps the semantic space of individual body&mind states (represented by biometric or neural patterns) and constantly updates its matching to the ‘language of NeuroWeb’

Human agent that learns to use the variety of new interfaces. Most likely, such interfaces will require that an agent to enter specialized body-mind states, especially in collective work – therefore, users of Biometry-Web and NeuroWeb will be trained for interface-specific psychotechniques (such training will be provided, at least in part, by biofeedback devices).

AI

AI

BEYOND HARD TECHNOLOGIES: DESIGNING HUMAN PROTOCOLS FOR NEUROWEB

2014 2020 2030 2040

Biometry-Web (pre-NeuroWeb) [2014-24]

Rise of NeuroWeb[2025-35]

Fully-fledged NeuroWeb[2035+]

Developing ‘hard technologies’ of NeuroWeb:

network, BCIs, Ais, data protocols

Ultrafast learning technologies: precursor for efficient exocortex

use

‘Blue Mind’: BigData digital models of mental processes

Studies of productive body-mind states for collective

intelligence

Digital & pharmaceutical control over transition to productive body-

mind states

Explication of tools & protocols for control & directing of collective

intelligence processes

Collective intelligence in NeuroWeb: from NeuroWeb-collectives to

‘mind forests’ (stable collective minds)

‘NeuroWeb language’: communication protocols based on

BigLiveData digital models of mental processes

Experiments with exocortex

Direct connection exocortex-neurortex

Future of individual mindsFuture of collective minds

RISE OF AVATARS: Artificial agents that replicate various mental functions (avatars) will multiple through BigLiveData

DOORS OF PERCEPTION: Ability of control over special states of consciousness becomes a competitive advantage

BLURRED MIND BOUNDARIES: Rise of augmented individuals, exocortex, collective minds & multiple bodies dissolves the boundaries of individual identity

BLURRED BODY BOUNDARIES: new sensory & effector organs, body sharing & body co-ownership will blur the body boundaries

RISE OF COLLECTIVE INTELLIGENCE as a key form of complexity management

MIND FORESTS: Rise of stable collective minds that also become the climax of personal

uniqueness & authenticity

HYBRID MINDS: Artificial intelligence becomes the integrating technology for sustainable collectives

NEW TUNES: Control over shared non-verbal experience becomes the way to tune

and coordinate processes of collective intelligence

?KEY TRENDS FOR BODY, INDIVIDUAL & COLLECTIVE MIND

Future of body

NATURALIZATION OF INTERNET INTERFACES: from special input-output devices to organs in our bodies (in particular, neural interfaces will become an integral part of the brain )

END OF EMBODIED MIND: Mind gradually becomes independent (and possibly completely separated) from the body over time

Boundaries of individual bodies & minds become blurred, as new forms emerge on the collective

mind level

FUTURE OF BODY IN NEUROWEB

Blurred Body Boundaries

• Human body will expand and include remote & distributed organs and bodies (artificial or partially natural), such as remotely controlled robots & devices. Over time, as humans start to get cyber augmentations, their own individual bodies will also become available to access from others, with option of body sharing.

Radical Longevity

• Radical longevity technologies will develop, including emergence of cyber-bodies, nano- and bio-technologies that will allow to restore, adjust and transform the body if necessary.

Naturalization of Neural

Interfaces

• Initial interfaces may be electrode implants or non-invasive solutions, that will be later replaced by microinvasive implants. In the longer run, there is a possibility of a ‘NeuroWeb port’ organ that can be grown as a natural part of neural system.

Digital Immortality

• The emergence of fully-fledged digital copies of individuals in the Net may put forward a practical question of digital immortality, a possible ‘life’ of the body-independent mind in the Net. At this stage, we know too little about the mind and the self to understand whether ‘digital immortality’ is possible at all.

Black Swan

FUTURE OF INDIVIDUAL MIND IN NEUROWEB

Rise of Avatars

• BigLiveData models of individual activities will transform into artificial agents that will support daily routine activities of individuals (i.e. digital copies of particular behavioral patterns replicated by articifical agents). Players which can provide such agents will be BigData operators like Google.

Doors of Perception

• As more routine functions will be transferred to such agents, the demand for unique skills & abilities increases. Productive use of special states of consciousness will be among the primary ways to find the personal uniqueness.

• Special states of consciousness can also help productive work in NeuroWeb (getting sufficiently ‘transparent’ mind to interact with other individuals & groups in NeuroWeb). NeuroWeb ‘driving license’ will require the basic control over such states of consciousness.

Blurred Mind Boundaries

• Agents develop into quasi-independent sub-personalities of an individual that can act on his/her behalf. Ultra-fast learning tools are used to synchronize between these agents and an individual (over time these tools will evolve into direct download from exo-cortex to neuro-cortex). As every individual becomes a cloud of natural & digital sub-personalities, the boundaries of the individual mind dissolve.

• Mind becomes gradually independent from specific natural & artificial embodiments, and starts to fluctuate in the Net between multiple collective minds. (Individual mind becomes a ‘spot’ in NeuroWeb)

FUTURE OF COLLECTIVE MIND IN NEUROWEB

Rise of Collective

Intelligence

• First NeuroWeb groups emerge as pragmatic solutions for complexity management of strategic & operational tasks. They are based on new standards of collective intelligence (and, potentially, new types of thinking) with the support of exocortex. Such groups will often include not only humans connected via Neuroweb, but also cyberbodies and non-antropomorphous robots.

Hybrid Minds• NeuroWeb group communication & operation is supported by next

generation Artificial Interlligence, most likely based on deep learning architecture & quantum computing.

Shared Experiences

• Transition of NeuroWeb group technologies into mass market applications allows to launch mass-scale NeuroWeb services, e.g. transfer of individual experiences and body-mind states (primarily in domains of education & entertainment: neuro-teaching, neuro-gaming, neuro-dreaming etc.)

• Shared experiences are used to tune the creation & coordination of NeuroWeb groups (in the same way as tribal trance practices). They become collective rhythms of the new kind

Psychozoic Era• Distributed & shared bodies, co-use of artificial parts of mind in

exocortex, shared access to natural neural networks and other possible NeuroWeb technologies create a multitude of hybrid forms of multi-body multi-mind natural& artificial structures. This leads to ‘Psychozoic Explosion’ of various collective mind forms embedded in biological, artificial and virtual substrates.

NEUROWEB EVOLUTION: IMPLICATIONS FOR BODIES & MINDS

2025 2035 2045

Bodies • distributed bodies with artificial components

• mass use microinvasive neural interfaces allow Neuroweb access

• ‘I change bodies’: bodies with shared access protocols, use of multiple bodies

• Neuroweb access organ (gene modification)

• ‘digital immortality’? (mind can exist independently from body in the Web)[BLACK SWAN POSSIBILITY]

Individual minds

• protocols for transfer of images, thoughts, emotions & mental states (AI-supported)

• NeuroWeb access protocols supported by altered states of consciousness

• age of ‘threats to identity & privacy’ (neural hacking and its consequences)

• augmented individuals (ultra-fast, ultra-strong, highly creative etc.) that exist in post-verbal reality

• total transparency of individual lives

• individual minds are ‘spots’ in NeuroWeb blurred multi-personal environment

Collective minds

• ‘neural collectives’ for complex coordination & design tasks (supported by strong AIs) that use multiple bodies with non-antropomorphic artificial components (e.g. combat groups)

• first ‘mind forests’: stable forms of hybrid collective embedded minds with artificial components (emergence of collective meta-minds)

• Psychozoic Era: explosive emergence of multitude of forms of collective & hybrid minds

‘CLOUD OF THREATS’ TO BE MITIGATED

2014 2020 2030 2040

Biometry-Web (pre-NeuroWeb) [2014-24]

Rise of NeuroWeb[2025-35]

Fully-fledged NeuroWeb[2035+]

New Mowgli & ‘dyslexic generation’: software-based education from very early age (without properly designed

new pedagogy) may give rise to a new generation which lacks important skills

such as verbal communication or abstract thinking

Cognitive myopia & T9-zation: use of solutions that prompt user choices (incl. those in neuromarketing) may lead to degradation of complex cognitive functions (e.g. strategic & long-term thinking) in a substantial share of

population

Psycho-Divide: groups that actively explore NeuroWeb options (incl. altered states of

consciousness) will get advantages over the rest of population, the separation leading to

severe conflicts. Some groups may collectively enter into states of mind labeled

by others as insanity.

Neural hacking: individuals may be ‘hacked’ through NeuroWeb, their memories or

experiences stolen or altered, and risk to mental health inflicted

Dogs on the leash: corporations & government agencies may seek to

control NeuroWeb on the ground of its risks to population – with possible

abuses of power & potential for total mental control.

NEUROWEB ETHICS: BIG QUESTIONS

Who is the subject of action?

Transformations driven by NeuroWeb creation will induce changes in the fundamental protocols of the human cultures, including ethical rules and norms. In particular, the shifts in individual & collective body & mind organization will put forward big questions such as:

Emergence of new types of subjects (collective ‘mind forests’, distributed robotic bodies controlled by AIs, hybrid human-machine minds etc) will challenge ethics based on the assumption that the key acting subject is a human individual.

• What will be the individual mind in the ‘ocean of collective consciousness’ in NeuroWeb, especially as the detachment of mind from body might occur?

• How will collective subjects be identified, and what will be the rights of such subjects?

• What will be the rights of human-level artificial intelligent subjects?

What are the boundaries of a

subject?

NeuroWeb-related technologies will blur the boundaries between ‘self’ and ‘other’, ‘natural’ and ‘artificial’, ‘living’ and ‘non-living’, etc.

• Is it ethical to destroy artificial agents (incl. artificial sub-personalities owned by oneself and others)?

• Artificial bodies – can they be co-owned and co-used by different individuals, is it ethical to access and use someone else’s body part, and on what terms?

• As robots and AIs will become parts of our personalities in NeuroWeb, to what extent we will remain humans and not machines (hence the question of free will)?

• As we move forward on the path of self-transformation, introducing greater modifications of minds and bodies, what human motivations will remain? What will happen to deepest manifestations of interhuman relations such as love, friendship etc.?

Control over NeuroWeb

• Should governments control minds of their citizens to prevent negative consequences of NeuroWeb, or let citizens use open relational protocols for the potential emergence of positive consequences?

NeuroWeb technologies will pose major risk for the future traditional social institutions, including states

NEUROWEB ETHICS: IN SEARCH OF ANSWERSElements of future ethics:• (interiorized ethics that was tacitly translated through cultural norms will be replaced by)

exteriorized and transparent set of community- and context-specific behavioral rules that are supported by quantitative evaluation systems: e.g. gamified bonus systems and achievement badges, new currencies (game currencies, local currencies, creative currencies etc.)

• ‘total transparency’ of human societies (hence the requirement for authentic & sincere behavior) will become the ground for establishment of new ethical foundations within human social groups

• artificial agents will serve as translators not only between domains of knowledge & meanings, but also between ethical systems of groups / communities (this poses a threat to conventional ethical systems, as such translations may deviate from original meanings)

• through NeuroWeb the new subject of action will emerge, and it is Humanity as a whole. Rights and qualities of this subject are unclear, but its actions will be evident

Implications:• traditional holders of systems of ethics, the religion and the state, come under attack, since they

do not retain any exclusive right to hold this position • the revisal of ethical systems again becomes an important and a highly applied task that will

require the collective contribution of the greatest minds of our time• design of ethical systems becomes a concise community-based process, and communities with

experimental ethical systems emerge in the NeuroWeb (in the same way as modern web communities model wars, political and economic competitions)

• NeuroWeb development will require the ‘ethics designer toolkit’, an explicit and a universal system for design of community-based behavioral rules

HOW WILL NEUROWEB RELATED REALITY LOOK LIKE?

AROUND 2020 AROUND 2030 AROUND 2040

• Biometric wearables become commonplace. Biometry-related data actively employed in healthcare and behavior-related games

• Biometry enters education: biometry-adjusted learning, body-mind states learning

• Neurally controlled prosthetics becomes widespread

• Experiments on first groups connected by neural interfaces

• Semantic web solutions• Human-computer interfaces

based on natural verbal & non-verbal interactions

• First wave of NeuroWeb solutions in the market

• Dementia, epilepsy and other brain disorders largely eliminated

• Artificial agents actively used to support thinking & acting

• Personalized smart-drugs• Personalized computer-aided

lifelong learning dominates education

• Special-state-of-consciousness training for productive NeuroWeb use

• Domestic robotics & IoT become commonplace

• Widespread realistic virtual worlds & augmented reality

• NeuroWeb takes 40-50% human Internet connection

• Organizations and networks rebuilt around NeuroWeb solutions

• NeuroWeb based entertainment & education

• Personal human-level Artificial Intelligence supporting daily routines becomes widespread

POTENTIAL APPLICATIONS OF NEUROWEB

The emergence of NeuroWeb gives new qualities to individual users at least across three dimensions: speed, depth & range of communications.

Quality Why this quality is achieved

Speed Data processing by natural sensory systems & brain subsystems can be replaced by computer processing. Reaction time gains can be between 20-100 millisecondsPotentially, it will also be possible to bypass natural learning mechanisms and activate neural ensembles for direct ultra-fast learning (theoretically possible, but no apparent engineering solutions are foreseen yet)

Depth(natural functions performed more efficiently)

Direct reading of information from brain and transfer into brain allows more precise communication that allows to convey meanings, emotions & states of mindNatural mental functions can be supported & enhanced by artificial agents that mirror them: e.g. large expansion of memory, enhancement of calculative abilities & abstract thinking etc.

Range (additional artificial functions)

Enhancing body with additional sensory & effector organs, even with no direct representation in human anatomy (e.g. dosimeters, flying manipulators etc.)Accessing to deeper areas of the brain bypassing the normal process of their activation could lead to unusual & exciting experiencesSimilar applications for higher animals can create potential for their verbal communication with humans, or development of their new mental qualities such as thinking

POTENTIAL APPLICATIONS OF NEUROWEB (2)

NeuroWeb enhancement Area of application Feasibility

Increased reaction speed Anywhere where reaction time is important, e.g. military, sports, gaming, industrial & transportation operations etc.

High

Increased learning speed Ultra-fast learning in education & work through ‘direct download’ (esp. work of NeuroWeb collectives)

Low

More precise (even direct) communication of emotions, states of mind & experiences

Applications in entertainment & education: sharing experiences with other, enhancing learning & entertaining processesGroup therapy in virtual worlds

Medium

Enhancement of mental functions by artificial agents that mirror them

Augmented individuals in all areas of economic & social life, as well as in healthcare. Full copies of mind in the Net – a path to ‘digital immortality’?

Medium

Enhancing body with additional sensory & effector organs

Healthcare, industrial, military, sport & daily applications of enhanced bodies

High

Direct communication with deeper brain structures

Application in entertainment (incl. ‘explorations of mind’ such as artificially constructed emotions, neuro-dreaming, neurosports)

Low

Verbal & neural communication with higher animals

Large opportunities for new level of communication & collaboration with higher animals

Medium

NeuroWeb technologies would unlock an immense variety of applications across all domains of human activity (partially these opportunities will be unlocked with Biometry-Web). Some examples of these applications are given below (and their feasibility estimate given current technological level).

TWO KEY USER GROUPS DURING EARLY YEARS OF NEUROWEB

Organizational Individual

Customers

Industry Government Entertainment Education

• operational control over complex technical systems (collective dispatching) [plants, city services, spaceships etc.]

• development of complex architectural / engineering solutions (esp. early stages of design)

• military & emergency applications (special task combat force, emergency operation centers etc.)

• collective control over government functions (e.g. collective intelligence for government decision making)

• enhanced games & movies (‘Sensoriums’)

• shared experiences & states of mind (incl. neuro-dreaming)

• neurogaming & neurosports

• NeuroWeb groups for massive multiuser online gaming (strategy, arcades etc.)

• direct control over learning efficiency, engagement etc.

• learning of body-mind state control

• group therapy & personal transformation in NeuroWeb ‘psychodrama worlds’

• ultra-fast learning in NeuroWeb

Beyond individual applications, NeuroWeb will be intensively used to work with various forms of collective intelligence

TWO MAIN SCENARIOS OF NEUROWEB PROLIFERATION

Scenario 1 Scenario 2

Primary driver Organizational users Consumers

Value proposition Increased efficiency in complex environments

Unusual experiences‘Quantified self’ control over aspects of life

First applications Focused applications of NeuroWeb collectives in industrial operations, distributed design, emergency control and military applications

Special applications of neural technologies that cannot be provided by technologies based on natural sensory & effector systems (e.g. direct control over learning process in distant learning, teaching body-mind states through biofeedback & gaming etc.)

Spillover Creation of NeuroWeb collectives in entertainment (e.g. gaming) and education (group learning)

Organizational applications in HR area (e.g. team building, increased productivity etc.)

CAN NEUROWEB CREATION BECOME AN OPEN PROCESS?

• It is highly probable that within the next decade first commercial NeuroWeb prototypes will be created by one or several corporate or government players that will attempt to define the standards of this new generation of networks

• However, we believe that the importance of NeuroWeb for the future of civilization, and the potential that it holds for the evolution of humankind, require that its design should be made through open collaboration of researchers, engineers and future users, and that its essential backbone technologies should belong to all of humanity.

• The present stage of NeuroWeb development is a stage when the principles of its design and operation can be defined (in the same manner as early Internet designs and defining protocols were created by J.C.R. Licklider, R.Kahn & V.Cerf, T.Berners-Lee and others)

• The Council of NeuroWeb could become an international working group that seeks to close interdisciplinary gaps and maintain a productive roadmap for NeuroWeb development through interaction of key stakeholders and ‘big-think’ visionaries.

THE TECHNOLOGY-FOCUSED CORE OF THE COUNCIL SHOULD BE SUPPORTED BY USER APPLICATION DESIGNERS & ‘BIG THINK’ VISIONARIES

Core of the Council: Neurophysiologists &

Engineers• Neurophysiologists, BCI and

biodeedback systems developers

• Cognitive scientists & psychologists

• Collective Intelligence experts

• Artificial Intelligence specialists, semantic web , semantics and linguistic technology specialists

• Network protocol developers, programmers and engeneers

Future application co-designers

• Healthcare • Wellness Industry• Psychotherapy• Education &

Child Development• Media & Entertainment

‘BigThink’ experts

• Futurology• Big History & evolutionary

thinkers• System & complexity thinkers

ELEMENTS OF COLLECTIVE WORK

Foresight

Research & development

(in partner institutions)

Startups & other

applications

International NeuroWeb Council (annual meetings & ongoing interactions)

Inter-university program(s) MSc Neuroinformatics with foresight & project-based learning components that

become ‘breeding grounds’ for NeuroWeb experts & technologies

NeuroWeb Council could help maintain the dialogue between key stakeholders through Foresight, help coordinate independent research efforts & applications for mutual benefits, and support a focused (international) educational program

OUR WORK PLANS

2013 2014

Creation of Russian NeuroWeb group, Russian NeuroWeb

Foresight (2013)

Continuing work on research & application projects initiated through foresight

Creation of international working group & Global

NeuroWeb Foresight (2014)

2015 2016

Continuing work of International NeuroWeb Council

Launch of (international) educational program in Neuroinformatics (2015)

Launch of a Foundation to help finance applied projects in

NeuroWeb (2015-16)

TO ALL OUR FUTURE PARTNERS: WHAT WE CAN DO TOGETHER

1. Provide us with feedback on our NeuroWeb ‘map of the future’ in this presentation, and link us to other interested parties

2. Participate in (or otherwise support) our International Foresight aimed to create the Global NeuroWeb Roadmap in 2014

3. Participate in (or otherwise support) the International NeuroWeb Council aimed to coordinate research efforts that work towards creation of NeuroWeb technologies (including the support of international R&D cooperation)

4. Participate in (or otherwise support) the design & hosting of the international Master program in Neuroinformatics

5. Organize (or otherwise support) events that help promote NeuroWeb concepts & cause

6. Collaborate with Group or Council members on specific research / application projects that can help advance NeuroWeb

LEADERS OF NEUROWEB ROADMAP PROJECT

Dr. Pavel Luksha, co-founder`Professor of SKOLKOVO Moscow School of Management. Member of Expert Council of the Agency for Strategic Initiatives, co-founder of Russian R&D Directors Club. Expertise in education and mentoring of technological startups and executive teams focused on R&D and innovation. Leader of Education 2030, Skills 2030 and NeuroWeb Foresight projects, author of Future Agendas for Global Education, creator of Rapid Foresight methodology.Co-leader of RF Group (refuture.me), leading Russian think-and-do tank in education. Program Director of Russian Foresight Fleet (largest future-awareness educaton project in the world).Research in evolutionary economics, information theory & systems thinking.

Dr. Timour Shchoukine, co-founderCEO at wetware.ru – biofeedback and neurointerface research laboratory. Subliminal biofeedback and collective biofeedback methods creator. 15 years of biofeedback practice experience. Biofeedback device startup co-founder.Initiative 2045 co-founder (responsible for scientific expert work, technological project roadmap creation, research project planning & management, volunteers network creation and managemen)Expert in invention problem solving (TRIZ) methodology. Team member of Education 2030 & Skills 2030 Foresights, RF Group. Co-leader of NeuroWeb Foresight.Research in Biofeedback methodology, AI-based image recognition in EEG analysis. Co-author of several science-art biofeedback based projects. Researcher at Psychosemantics laboratory of Psychology department of Moscow State University, Russia

ORGANIZATIONS SUPPORTING RUSSIAN NEUROWEB PROJECT

Russian Venture Company

Neurobotics

Center for Strategic Research North-West

Alpha Smart SystemsCouncil on Artificial Intelligence, Institute of Philosophy, RAS

Optical Neural Technology Research Center, System Studies Institute, RAS

Laboratory for Neurophysiologyand Neuro-Computer Interfaces,Moscow State University

Institute of Psychology,Russian Academy of Sciences

2045 Strategic Social Initiative

Future Biotech Russia

KEY MEMBERS OF RUSSIAN WORKGROUP

Professor Alexander KaplanNeurophysiologist, founder of the first Russian Laboratory on Neuro-Computer Interfaces, Moscow State University

Professor Vitaly Dunin-BarkovskyHead of the Neuroinformatics group of the Optical Neural Technology Center, Russian Academy of Sciences

Professor David DubrovskyChief of the Research Council on Artificial Intelligence, Russian Academy of Sciences

Professor Petr SchedrovitskyVice-director of Philosophy institute, Russian Academy of Science. Key Russian expert on Collective Intelligence

Professor Akop NazaretyanSenior Research Fellow of the Oriental Institute, Russian Academy of Sciences. Key Russian expert in Big History

Dr. Anatoly LevenchukPresident of TechnoInvestLab (leading Russian advisory in complex systems engineering & semantic data integration, member of ISO15926)

Dr. Vladimir KonyshevCEO Neurobotics (leading Russian technological company in the area of neural & biometry interfaces, and BCI-controlled robotics)

Dr. Dmitry KuzminResearch Associate in Neuroscience, University College London. Chairman of Future Biotech, partner at RusBio Ventures

Dr. Anatoly ProkhorovExecutive producer, media&educational project ‘Smeshariki’ (Kikoriki), Vice-President of National Children Foundation.

Oleg Bakhtiyarov,Head of Psychonetics Laboratory (leading research center on new pscyhotechnics that support collective intelligence & complexity management)

Dr. Dmtry BulatovSenior curator at National Centre for Contemporary Arts. Key Russian expert on science art employing neuro-technologies.

Alan Francis Master at Taoist and Gurgieff traditions, co-founder of Oregon/Portland Gurdjieff Foundations.

Neuroweb Feb2014 rus

Technology

Transcript of Neuroweb Feb2014 rus