Структура реальности, стр. 33
Совершенная точность — точность настолько высокая, что пользователь не может отличить изображение или виртуальную среду от реальной.
Виртуальная реальность — это не просто технология моделирования поведения физических сред с помощью компьютеров. Возможность существования виртуальной реальности — важная черта структуры реальности. Это основа не только вычислений, но и человеческого воображения, внешних ощущений, науки и математики, искусства и вымысла.
Каковы же наивысшие пределы — полный масштаб — виртуальной реальности (а следовательно, вычисления, науки, воображения и всего остального)? В следующей главе мы увидим, что в одном отношении масштаб виртуальной реальности безграничен, а в другом — чрезмерно ограничен.
Глава 6
Универсальность и пределы вычислений
Сердце генератора виртуальной реальности — его компьютер, и вопрос о том, какие среды можно передать в виртуальной реальности, в конечном итоге, должен сводиться к вопросу о том, какие вычисления можно осуществить. Даже сегодня репертуар генераторов виртуальной реальности ограничен как их генераторами изображений, так и их компьютерами. Как только к генератору виртуальной реальности подключают новый, более быстрый компьютер, с большим объемом памяти и более современным аппаратным обеспечением обработки изображений, репертуар генератора расширяется. Но будет ли это продолжаться непрерывно или, в конце концов, мы столкнемся с абсолютной универсальностью, чего, как я говорил, нам следует ожидать в случае с генераторами изображений? Другими словами, существует ли отдельный генератор виртуальной реальности, который можно построить раз и навсегда и запрограммировать для передачи любой среды, которую способен ощутить человеческий разум?
Как и в случае с генераторами изображений под вышесказанным мы не подразумеваем, что этот единственный генератор виртуальной реальности мог бы содержать в себе точные определения всех логически возможных сред. Мы только имеем в виду, что этот генератор можно было бы запрограммировать для передачи любой логически возможной среды. Можно предусмотреть кодирование таких программ, например, на магнитных дисках. Чем выше сложность среды, тем больше понадобится дисков для хранения соответствующей программы. Таким образом, для передачи сложных сред машина должна обладать механизмом (который я уже описал для универсального генератора изображений), способным прочитать неограниченное количество дисков. В отличие от генератора изображений генератору виртуальной реальности может понадобиться увеличение объема «рабочей памяти» для хранения результатов промежуточных вычислений. Для этого можно предусмотреть Наличие чистых дисков. И снова энергия, чистые диски и обслуживание, необходимые машине, не препятствуют тому, чтобы считать эту машину «отдельной» при условии, что все эти действия не равносильны изменению конструкции машины и не запрещены законами физики.
В этом смысле, в принципе, можно было бы рассмотреть компьютер с эффективно неограниченной емкостью памяти. Но нельзя рассматривать компьютер с неограниченной скоростью вычислений. Компьютер определенной конфигурации всегда будет иметь фиксированную максимальную скорость, которую могут увеличить только изменения этой конфигурации. Следовательно, данный генератор виртуальной реальности не сможет выполнять неограниченное количество вычислений в единицу времени. Разве это не будет ограничивать его репертуар? Если среда настолько сложна, что вычисление того, что должен увидеть пользователь через секунду, занимает у машины больше секунды, каким образом машина сможет точно передать эту среду? Для достижения универсальности нам необходим следующий технологический трюк.
Чтобы расширить свой репертуар до максимально физически возможных пределов, генератору виртуальной реальности пришлось бы взять под контроль еще одно свойство сенсорной системы пользователя:
скорость обработки информации мозгом пользователя. Если бы человеческий мозг был подобен электронному компьютеру, достаточно было бы изменить частоту испускания синхронизирующих импульсов его «генератором». Несомненно, «генератор синхронизирующих импульсов» мозга контролировать не так просто. Но в принципе это не проблема. Мозг — конечный физический объект, и все его функции — физические процессы, которые, в принципе, можно замедлить или остановить. Предельный генератор виртуальной реальности должен обладать такой способностью.
Для достижения совершенной передачи сред, требующей множества вычислений, генератор виртуальной реальности должен был бы действовать приблизительно следующим образом. Каждый сенсорный нерв физически способен передавать сигналы с определенной максимальной частотой, поскольку возбудившаяся нервная клетка сможет вновь возбудиться только через одну миллисекунду. Следовательно, сразу после возбуждения определенного нерва у компьютера есть, по крайней мере, одна миллисекунда, чтобы решить, возбудится ли этот нерв снова и когда это произойдет. Если он вычислил решение, скажем, за половину миллисекунды, то в корректировке скорости работы мозга нет необходимости, и компьютер просто возбуждает этот нерв в нужное время. В противном случае, компьютер заставляет мозг замедлить (или при необходимости остановить) свою работу до завершения вычисления следующего события: затем компьютер восстанавливает нормальную скорость работы мозга. Как бы это почувствовал пользователь? По определению никак. Пользователь получил бы ощущение нахождения в среде, точно определенной в программе, без каких бы то ни было замедлений, остановок или повторных пусков. К счастью, генератору виртуальной реальности не нужно заставлять мозг работать быстрее нормального: из-за этого, в конце концов, возникли бы принципиальные проблемы, потому что, кроме всего прочего, ни один сигнал не может перемещаться быстрее скорости света.
Этот метод позволяет нам заранее определить произвольно усложненную среду, для моделирования которой потребуется любой конечный объем вычислений, и получить ощущение нахождения в этой среде при любой субъективной скорости и уровне детализации, которые способен усвоить наш разум. Если необходимых вычислений слишком много, чтобы компьютер смог выполнить их в течение субъективно воспринимаемого времени, ощущение будет естественным, но пользователь заплатит за его сложность реально потерянным временем. Пользователь может выйти из генератора виртуальной реальности после пятиминутного, на его субъективный взгляд, пребывания там и обнаружить, что в физической реальности прошли годы.
Пользователь, мозг которого отключается на любой период времени, а потом снова включается, будет ощущать непрерывное пребывание в какой-то среде. Но пользователь, мозг которого отключился навсегда с момента его отключения ничего не чувствует. Это значит, что программа, которая в какой-то момент может отключить мозг пользователя и уже никогда не включить его, не создает среду, которую пользователь почувствовал бы и, следовательно, не может считаться адекватной программой для генератора виртуальной реальности. Но программа, которая в конечном итоге всегда включает мозг пользователя, позволяет генератору виртуальной реальности передавать какую-то среду. Даже программа, которая вообще не испускает нервных сигналов передает темную безмолвную среду абсолютной сенсорной изоляции.
В поисках пределов виртуальной реальности мы проделали очень долгий путь от того, что осуществимо сегодня, или даже от того, что находится на обозримом горизонте технологии. Поэтому я еще раз хочу подчеркнуть, что технологические трудности не мешают нашим настоящим целям. Мы не исследуем, какие виды генераторов виртуальной реальности можно построить или какие виды генераторов виртуальной реальности когда-нибудь построят инженеры. Мы изучаем, что позволяют, а что не позволяют законы физики в области виртуальной реальности. Причина важности всего этого никак не связана с перспективой создания лучших генераторов виртуальной реальности. Причина в том, что отношение между виртуальной реальностью и «обычной» реальностью — часть глубокого, неожиданного устройства мира, о котором и рассказывает эта книга.