Η Ευθύνη της επιλογής μας. Κεφάλαιο Β΄ «2. Ἡ ἐπιστήμη τῆς Πληροφορικῆς » Μέρος Β΄

ΙΕΡΟΝ ΚΕΛΛΙΟΝ
ΑΓΙΟΥ ΝΙΚΟΛΑΟΥ ΜΠΟΥΡΑΖΕΡΗ
ΑΓΙΟΝ ΟΡΟΣ

Η ΕΥΘΥΝΗ ΤΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΜΑΣ 

Κεφάλαιο Β΄

2. Ἡ ἐπιστήμη τῆς Πληροφορικῆς » Μέρος Β΄

                                       

                                  Βιομετρικά διαβατήρια

                                  Ἡλεκτρονικές ταυτότητες

                                   666
                                   Bar code
                                   RFID
                                   Smart cards
                                   Ἐμφυτευόμενα μικροτσιπς

  2. «Ἡ ἐπιστήμη τῆς Πληροφορικῆς» Μέρος Β΄

Δεδομένου δέ ὅτι ὁ ὄγκος τῶν διαθεσίμων πληροφοριῶν αὐξάνεται καθημερινά καί ἑπομένως, ἡ ἀνάγκη γιά ἀκόμη μεγαλύτερες ταχύτητες, ἡ τεχνολογία τῆς Πληροφορικῆς ὁμιλεῖ πλέον γιά βιο-κυκλώμτα καί γιά βιολογικούς ὑπoλογιστές.  Μιά νέα ἐντυπωσιακή ἀνακάλυψι εἶναι τό προσωπικό δίκτυο (Personal Arial Network – PAN), τό ὁποῖο χρησιμοποιεῖ τό ἀνθρώπινο σῶμα μας ὡς ἀγωγό γιά τήν μετάδοση ψηφιακῶν σημάτων³ (³ Γιά τό ΡΑΝ βλ. ἀναλυτικά:  - Intra- body digital data transmission for three personal area network, HACHISUKA Keisuke et. Al, Proceedings of....JSAME- IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micro-mechatronics for Information and Precision Equipment: IIP/ISPS joint MIPE, Vol. 2003, pp. 139-140, The Japan Society of Mechanical Engineers.                                                                                                                           – Personal area network security lock and recharger combination apparatus for equipment access and utilization, DocumentType and Number: United States Patent 5953425.                                                                                                                      – J. Wang and Y.Nishikawa, Characterization and Performance of High- Frequency Pulse Transmission for Human Body Area Communications, IE- ICE Ttans B: Communications, June1, E90-B(6): 1344-1350,2007.                                                         – B. Latre, B. Braem, I Moerman, C. Blondia, E. Reusens, W. Joseph & P. Demeester, A Low-delay Protocol for Multihop Wireless Body Area Networks, Accepted at Mobile and Ubiquitous System Networking & Services 2007 4^th Annual International Conference on, Philadelphia, Pennsylvania, USA, 2007. ) Ἀπό πρόσφατη ἔρευνα προκύπτει ὅτι εἶναι ἐφικτό γία τόν ἄνθρωπο νά ἐπικοινωνῇ μέ πληροφοριακά συστήματα μόνο μέ μία ἁπλή ἐπαφή μέσῳ ἑνός βιοκυκλώματος.  Συγκεκριμένα εἷναι δυνατόν μέ μία χειραψία νά δημιουργηθῇ ὁ ἀπαιτούμενος κύκλος μεταδόσεως δεδομένων μέσῳ ἐδάφους, οὕτως ὥστε δύο ἄτομα νά μπορέσουν νά ἀνταλλάξουν πληροφορίες μεταξύ τους.  Γιά παράδειγμα, οἰ ἀριθμοί τηλεφώνων, ἑνός κινητοῦ μπορεῖ νά ἀντιγράφωνται σ’ ἕνα ἄλλο κινητό ἤ σέ φορητό ὑπολογιστή μέ μία μόνο χειραψία!  Σημειωτέον, ὅτι ἡ ἰσχύς τῶν 60 watt πού ἐκπέμπει στό σύνολτό του τό ἀνθρώπινο σῶμα εἶναι ἀρκετή γιά νά λειτουργήσῃ τό βιοκύκλωμα, ἀφοῦ ὁ ἀνθρώπινος ἐγκέφαλος καταναλώνει κατά μέσον ὅρο 20 watt⁴ (⁴ Βλ. σχετικά, Ἐ. Ἰ. Γιαννακουδάκη, ἕ. ἀ., σ. 9-10)

Ἡ πληροφορική κατόρθωσε καί σ’ αὐτόν τόν χῶρο τοῦ ἀνθρώπινου ἐγκεφάλου να διεισδύσῃ.  Νά τόν ἐρευνᾶ καί νά τόν ...ἐπηρεάζῃ! . Οἱ νευροεπιστῆμες, ἡ Πληροφορική καί συγκεκριμένα ἡ τεχνική νοημοσύνη ἀφιερώνουν πλέον μεγάλο μέρος τῶν ἐρευνῶν τους στή μελέτη τοῦς εὔρους τῶν ἐγκεφαλικῶν δυνατοτήτων, ἐνῷ ἠ σύμπραξι τῶν τριῶν αὐτῶν τομέων ἔχει συντελέσει στήν συναγωγή ἐνδιαφερόντων καί οὐσιαστικῶν ἀποτελεσμάτων γιά την ἐν γένει ἐγκεφαλική λειτουργία.

Τά ἐπιστημονικά ὄργανα πού χρησιμοποιοῦνται σήμερα γιά τήν ἐξερεύνησι τοῦ ἐγκεφάλου εἶναι ὁ Μαγνητικό Τομογράφος (FMRI- Functional Magnetic Resonance Imagining) καί τό Ἠλεκτροεγκεφαλογράφημα (Electroencephalogram – EEG). Ἀπώτερος σκοπός καί τῶν δύο μεθόδων εἶναι νά διερευνήσουν ἀποτελεσματικήα τή λειτουργία τοῦ ἐγκεφάλου καί νά ἐντοπίσουν ἤ ἀκόμη καί νά προβλέψουν τυχόν παθολογικές καταστάσεις σ’ ὁλόκληρο τό σῶμα.  Προχωρώντας ἕνα βῆμα πιό πέρα, οἱ εἰδικοί τοῦ τομέως τῆς Πληροφορικῆς ἔχουν σχεδιάσει ἀλγορίθμους πού προορίζονται νά συνδυάζουν τή δραστηριότητα τοῦ ἐγκεφάλου μέ συγκεκριμένες σκέψεις, καταστάσεις, αἰσθήματα, ἀντικείμενα, δηλαδή ἐπικεντρώνονται στή μελέτη τοῦ τρόπου κατά τόν ὁποῖο τά ἐξωτερικά ἐρεθίσματα ἐπηρεάζουν τίς ἐγκεφαλικές ἀντιδράσεις.

Οἱ νευρῶνες –τά δισεκατομμύρια ἐγκεφαλικά κύτταρα, τά ὁποῖα μέσῳ τῶν συνδέσεων (συνάψεων) ἐξασφαλίζουν τήν ἀκεραιότητα τῶν ἐγκεφαλικῶν λειτουργιῶν – χρησιμοποιοῦν τό ἠλεκτρικό-νευρικό ρεῦμα πού διαπερνᾶ τό ἀνθρώπινο σῶμα (μετρᾶται σέ  Nano Amber δηλ. δισεκατομμυριοστά τοῦ  Amber) προκειμένου νά ἐπικοινωνοῦν μεταξύ τους.  Ὁ συνδυασμός ἑκατομμυριων νευρώνων πού στέλνουν σήματα προκαλεῖ αὐτομάτως ἔντονη ἠλεκτρονικη δραστηριότητα στόν ἐγκέφαλο, ἡ ὁποία εἶναι δυνατόν νά ἐντοπισθῇ μέσῳ τῆς χρήσεως μιᾶς εὐαίσθητης συσκευῆς, ὄπως γιά παράδειγμα εἶναι ἡ EEG.

Ταυτόχρονα  μέ τήν ἀναλάλυψι τῶν ἐγκεφαλικῶν κυμάτων, οἱ ἐπιστήμονες ὁδηγήθηκαν στή διαπίστωσι ὅτι ἡ ἠλεκτρική δραστηριότης ἑντός τοῦ  ἐγκεφάλου μεταβάλλεται σέ σχέση μέ τήν ἐνέργεια πού κάθε φορά ἐκτελεῖ τό ἴδιο τό ἄτομο.  Γιά παράδειγμα, τά ἐγκεφαλικά κύματα ἑνός ἀτόμου πού κοιμᾶται διαφέρουν σέ μεγάλο βαθμό ἀπό τά ἀντίστοιχα κάποιου πού εἶναι ξύπνιος.  Τά τελευταῖα χρόνια ἡ ἐπιστράτευσι περισσότερο εὐαισθήτων συσκευῶν μᾶς ἔχει καταστήσει ἱκανούς νά ὑπολογίζωμε  ὅσο τό δυνατόν μεγαλύτερη ἀκρίβεια τί ἀντιπροσωπεύουν τά ἐγκεφαλικά κύματα καί, κατ’ ἐπέκτασι, τί σημαίνουν γιά τήν ὑγεία καί τή διανοητική κατάστασι ἑνός ἀτόμου.

Οἱ σημαντικότεροι τύποι ἐγκεφαλικῶν κυμάτων εἶναι τά Βήτα (12hz – 38hz, ὅταν τό ἄτομο εἶναι ἄγρυπνο), τά Ἄλφα (8hz – 12 hz, ὅταν τό ἄτομο εἶναι ἄγρυπνο ἀλλά χαλαρωμένο), τά Θῆτα (3hz – 8hz, πού δηλώνουν ἐλαφρύ ὕπνο ἤ ἀκραία μορφή χαλαρώσεως) καί τά Δέλτα (0,2 hz – 3hz, πού δηλώνουν βαθύ ὕπνο χωρίς ὕπνο).

Ἀπό τή μελέτη τῆς ἐγκεφαλικῆς λειτουργίας προκύπτει ὅτι εἶναι δυνατόν νά συνάγωμε συμπεράσματα γιά τήν προσωπικότητα ἑνός ἀτόμου μελετώντας ἁπλῶς τά ἐπίπεδα τῶν ἐγκεφαλικῶν του κυμάτων.  Γιά παράδειγμα, οἱ ἀγχώδεις τύποι τείνουν νά παράγουν ἕνα ἐξαιρετικά μεγάλο ποσοστό ὑψηλῶν κυμάτων Βῆτα, ἐνῷ ἀντιθέτως οἱ καταθλιπτικοί παράγουν ἕνα ἰδιαίτερα μεγάλο ποσοστό χαμηλῶν ἐγκεφαλικῶν κυμάτων Ἄλφα/ Θῆτα.  Ἐπιπλέον οἱ ἐρευνηταί μέ κατάλληλη παρέμβασι, μποροῦν νά μεταβάλουν τήν διανοητική κατάστασι ἑνός ἀνθρώπου καί νά συντελέσουν στή θεραπεία ἑνός πλήθους διανοητικῶν διαταραχῶν⁵ (⁵Βλ. Ἐ. Ἰ. Γιαννουδάκη, Διαβάζοντας τά σήματα τοῦ ἐγκεφάλου, Οἰκονομικό Πανεπιστήμιο Ἀθηνῶν (Comm.), Ἀθήνα 2009)

Οἱ ἀνώτερω διαπιστώσεις ἔχουν ὁδηγήσει στό σχεδιασμό EEG-ἐλεγχομένων συστημάτων τά ὁποῖα μέσῳ ἠλεκτροδίων τοποθετημένων στήν ἐπιφάνεια τοῦ τριχωτοῦ μέρους τῆς κεφαλῆς παρέχουν τή δυνατότητα σέ δρομέα νά τίθεται σέ κίνησι ἁπλῶς μέ τή δύναμη τῆς σκέψεως. Ἐπίσης ἔχουν κατασκευασθῆ εἰδικοί μηχανισμοί γιά τήν ἰατρική, ὥστε νά ἐξυπηρετοῦν  ἀσθενεῖς πού πάσχουν ἀπό μυϊκή ἀτροφία καί παραπληγία.  Τά συστήματα BCI (Brain- Computer – Interface) μποροῦν νά ἀναγνωρίζουν τά ἐγκεφαλικά σήματα, πού προκαλοῦνται ἀπό τίς σκέψεις καί ἐπιθυμίες, ὁπότε ὁ ἀσθενής ἔχει τή δυνατότητα νά γράφῃ κείμενα (ἕνα εἴδος mental typewriter –νοερός δακτυλογράφος) ἤ νά κινῇ ἕνα πρόσθετο μηχανισμό  (π.χ. χέρι, πόδι) ἁπλῶς μέ τή σκέψι του.  Τά BCI στήν πραγματικότητα δέν διαβάζουν τή σκέψι, ἀλλά μετροῦν τίς διακυμάνσεις πού προκαλεῖ ἡ ἠλεκτρική δραστηριότης τοῦ ἐγκεφάλου καί τίς μεταφράζουν σέ ἐντολές στήν ὀθόνη ἑνός Η/Υ. Ἐπιπλέον τά BCI βρίσκουν ἐφαρμογές σέ βιομηχανίες εἰδῶν διασκεδάσεως καί ψυχαγωγίας, δημιουργουν μιά νέα κατηγορία video games, παρέχουν καινούργια συστήματα ἀσφαλείας στίς βιομηχανίες αὐτοκινήτων κἄ⁶. (⁶ Γιά τά συστήματα BCI βλ. τίς ἐργασίες τῶν :                                                                                                                              - Fraunhofer Institute for Computer Architecture and Software Technology FIRST (Intelligent Data Analysis – IDA, Prof. Dr. Klaus- Robert Műller, http://www. First. Fraunhofer de).                                                                                                                – Department of Neurology, Campus Benjamin Franklin, Charité- University Medicine Berlin, (Neurophysics group, PD Dr. Gabriel Curio, http:// www.bbci.de)                                                                                                                  Γιά τήν ἄμεση ἐπικοινωνία ἐγκεφάλου – Η/Υ καί τίς ἐφαρμογές της βλ. εἰδικώτερα:                                                                                                                         - J. Vidal Toward Direct Brain – Computer Communication, Annual Review of Biophysics and Bioengineering, L.J. Mullins, Annual Reviews, Inc., Polo Alto, Vol 2,pp. 157-180, 1973.                                                                                                   – S.P. Levine, J.E. Huggins, S.L. BeMent, R.K. Kushwaha, L.A. Schuh, M.M. Rohde, E.A. Passaro, D.A. Ross, K.V. Elisevich, and B.J. Smith, A direct brain interface based on event-related potentials, IEEE Trans Rehabil ENG, Vol.8, pp.180-185, 2000.                                                                                                         – Lebedev MA, Nicolelis MA, Brain-machine interfaces: past present and future. Trends Neurosci, vol 29, pp. 536-546,2006.                                                                      – Serruya MD, Donoghue JP., Chapter III: Design Principles of a Neuromotor Prosthetic Device in Neuroprosthetics: Theory and Practice ed. Kenneth W.Horch, Gurpreet S. Dhillon. Imperial College Press 2003.                                     – Farwell L.A. and Donchin E., Taking Off The Top Of Your Head: A Mental Prosthesis Utilizing Event- Related Brain Potentials. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, vol. 70,pp. 510-513,1988.                                                      – To operate robot only with brain, ATR and Honda develop BMI base Technology, Tech-on, May 2006.                                                                                      – Miyawaki Y., Decoding the Mind’s Eye – Visual Image Reconstruction from Human Brain Activity using a Combination of Multiscale Local Image Decoders, Neuron, vol. 60, pp. 915-919,2008.

 συνεχίζεται ...

ψηφιοποίηση κειμένων Κατερίνα