  …динственный  способ  поместить  пилотажный тренажер  в  состоЯние
свободного падениЯ, чтобы он оставалсЯ неподвижным на  поверхности ‡емли, --
это  каким-то образом подвесить  над ним  массивное тело,  например,  другую
планету  такой же массы или  черную дыру. „аже если бы это было возможно (не
забывайте, что  нас занимает не немедленный практический интерес, а  то, что
позволЯют или не  позволЯют  законы физики), реальный самолет  также мог  бы
осуществлЯть частые, сложные изменениЯ в величине и направлении веса экипажа
путем маневрированиЯ и включениЯ и выключениЯ  двигателей. „лЯ имитации этих
изменений массивное тело пришлось  бы вращать почти с такой же частотой,  и,
по-видимому, скорость света  (если не что-то другое) наложила  бы абсолютный
предел на частоту этого вращениЯ.
     Ћднако длЯ  имитации  свободного  падениЯ  пилотажный  тренажер  должен
создавать не настоЯщую невесомость,  а ощущение невесомости, поэтому,  чтобы
приблизитьсЯ  к состоЯнию невесомости,  используютсЯ  различные  методы,  не
включающие  свободное падение.  Ќапример, космонавты тренируютсЯ под водой в
космических скафандрах, настолько тЯжелых,  что  их  плавучесть  равна нулю.
„ругой  метод  заключаетсЯ  в  использовании  специальных   ремней,  которые
поднимают  космонавта  в  воздух  под  управлением  компьютера  длЯ имитации
невесомости.  Ќо  все это  весьма грубые методы,  и  ощущениЯ,  которые  они
обеспечивают,  врЯд  ли  можно   спутать  с  реальными.  —еловека  неизбежно
поддерживают силы, которые он не может не чувствовать. ’очно также совсем не
передаетсЯ  характерное  ощущение  падениЯ, испытываемое через органы чувств
внутреннего    уха.   Њожно   представить   дальнейшие   усовершенствованиЯ:
использование несущих жидкостей с  очень низкой вЯзкостью: транквилизаторов,
создающих  ощущение  падениЯ.  Ќо  возможно  ли  вообще  передать   ощущение
свободного  падениЯ  совершенным  образом в  пилотажном  тренажере,  который
прочно стоит  на  земле? …сли нет, то,  должно  быть, существует  абсолютный
предел  достоверности  искусственной  передачи   впечатлениЯ  полета.  —тобы
отличить  реальный  самолет  от  имитации, летчику  достаточно  пролететь по
траектории  свободного падениЯ и посмотреть, поЯвитсЯ  состоЯние невесомости
или нет.
     ‚ общей формулировке задача заключаетсЯ в следующем.  „лЯ доминированиЯ
над нормальным  функционированием  органов  чувств  мы  должны  посылать  им
изображениЯ, похожие на те, которые произвела бы имитируемаЯ среда. Њы также
должны перехватывать и  подавлЯть изображениЯ,  произведенные действительной
средой,  окружающей  пользователЯ.  Ќо  такие  манипулЯции  с  изображениЯми
представлЯют собой физические операции, которые можно осуществить только при
помощи  процессов, имеющихсЯ в реальном физическом мире.  ‘вет и звук  можно
довольно просто физически поглотить и заместить. Ќо как Я уже сказал, это не
относитсЯ к тЯготению: законы физики этого не позволЯют. Џохоже, что  пример
с невесомостью наводит на мысль о  том,  что точнаЯ имитациЯ  невесомости  с
помощью машины, котораЯ в действительности неподвижна, может нарушить законы
физики.
     Ќо  это  не так. Ќевесомость и все другие  ощущениЯ,  в принципе, можно
передать искусственно.  ‚  конце концов, станет  возможным обойти все органы
чувств и  оказать  непосредственное воздействие на нервы, свЯзывающие  их  с
мозгом.
     ’аким  образом,  нам  не  нужны  универсальные  химические  заводы  или
невероЯтные  машины искусственной гравитации.  Љак  только мы  поймем органы
обонЯниЯ настолько,  чтобы расшифровать код сигналов, которые они посылают в
мозг  при  обнаружении запахов, компьютер, должным  образом подсоединенный к
соответствующим  нервам, сможет посылать в мозг те  же самые сигналы.  ’огда
мозг  сможет  ощутить  запахи  без  присутствиЯ  соответствующих  химических
веществ, такие вещества могли даже никогда не существовать. ’очно также мозг
сможет   испытать   настоЯщее  ощущение  невесомости  даже  при   нормальном
тЯготении. €, конечно, не нужны будут ни телевизоры, ни наушники.
     ’аким образом, законы физики не накладывают ни малейшего ограничениЯ на
диапазон  и  точность  генераторов  изображений.  Ќе  существует  возможного
ощущениЯ  или рЯда ощущений, присущих людЯм, которые в  принципе  невозможно
было  бы  передать  искусственно.  Љогда-нибудь  в  качестве  обобщениЯ всех
фильмов поЯвитсЯ то, что Ћлдос •аксли  в книге <i>Brave New World</i> назвал "фили"
(feelie) --  фильмы длЯ всех чувств.  Њожно будет почувствовать  покачивание
лодки под ногами,  услышать шорох волн,  ощутить запах  морЯ,  увидеть,  как
изменЯетсЯ цвет  заката на горизонте, почувствовать  как ветерок  перебирает
ваши волосы (неважно есть они у вас или нет) -- и все это, оставаЯсь на суше
или  дома.  €  это  еще  не все:  фили также легко смогут  изобразить сцены,
которые  никогда не существовали и не  могли существовать.  €ли  они  смогут
сыграть нечто,  подобное музыке: прекрасные  абстрактные сочетаниЯ ощущений,
предназначенные длЯ услады чувств.
     ’о, что каждое  возможное ощущение  можно  передать искусственно -- это
одно; а  то,  что когда-нибудь станет  возможным  однажды и навсегда создать
отдельную машину,  способную передавать любые возможные ощущениЯ, -- это уже
нечто   большее:  это   универсальность.   Њашина   фили,  обладающаЯ  такой
возможностью, стала бы <i>универсальным генератором изображений.</i>
     ‚озможность   существованиЯ   универсального   генератора   изображений
вынуждает нас изменить наши взглЯды на вопрос, касающийсЯ наивысших пределов
технологии  фили. ‚ настоЯщее времЯ прогресс такой технологии заключаетсЯ  в
изобретении более разнообразных и более точных способов  стимулЯции  органов
чувств.  Ќо этот  класс  задач  исчезнет,  как  только мы  расшифруем  коды,
используемые нашими  органами чувств,  и разработаем достаточно тонкий метод
стимулЯции нервов. Љак только мы научимсЯ  искусственно генерировать сигналы
нервов   настолько   точно,   чтобы   мозг  не  мог  уловить  разницу  между
искусственными сигналами и  сигналами, посылаемыми нашими органами чувств, в
повышении  точности этого  метода не будет  необходимости.  Љ этому  времени
технологиЯ  станет более совершенной, и следующаЯ задача будет состоЯть не в
том, как  передать  данные ощущениЯ, а в  том,  какие ощущениЯ передавать. ‚
ограниченной области  это происходит уже  сегоднЯ,  когда  задача  получениЯ
максимально  возможной  точности воспроизведениЯ  звука уже  близка  к тому,
чтобы  быть  решенной  с  помощью  компакт-дисков  и современного  поколениЯ
звуковоспроизводЯщего оборудованиЯ. ‘коро уже  не станет такого  понЯтиЯ как
любитель  Hi-Fi.  ‹юбителей  воспроизведениЯ  звука скоро будет  заботить не
точность воспроизведениЯ (воспроизведение будет  обыденно точным  до предела
человеческого  распознаваниЯ),  а то,  какие  звуки должны  быть  записаны в
первую очередь.
     …сли в  генератор  изображений поставить  запись, взЯтую из  жизни,  ее
<i>точность</i>  можно  определить как  близость  передаваемых  изображений  к  тем
изображениЯм,  которые человек получил бы в реальной ситуации. ‚ более общем
случае,   если   генератор  передает  искусственно   созданные  изображениЯ,
например,  мультфильм  или   музыку  с  записи,  точность  --  это  близость
передаваемых  образов  к тем,  которые нужно  передать.  Џод "близостью"  мы
подразумеваем   близость,   воспринимаемую   пользователем.   …сли  передача
настолько близка к  оригиналу, что пользователь  не  может отличить одно  от
другого, то мы можем назвать эту передачу <i>совершенно точной.</i> (’аким образом,
передача,  точнаЯ  длЯ  одного  пользователЯ,  может  содержать  неточности,
которые может ощутить  другой пользователь с более острым слухом или другими
обостренными чувствами).
     “ниверсальный генератор изображений, конечно,  не содержит  записи всех
возможных  изображений.  “ниверсальным  его  делает  следующее: при  наличии
записи  любого  возможного  изображениЯ  он  может  вызвать  у  пользователЯ
соответствующие ощущениЯ.  ‚ универсальном  генераторе слуховых ощущений  --
совершенной  системе Hi-Fi -- запись можно представить в виде компакт-диска.
„лЯ  удобства слуховых ощущений,  которые длЯтсЯ  дольше,  чем это позволЯет
объем  памЯти диска, мы  должны включить механизм, способный последовательно
загружать в  машину любое количество дисков. ќто же условие остаетсЯ в  силе
длЯ всех  остальных универсальных  генераторов  изображений, т.  к.,  строго
говорЯ,  генератор изображений не  ЯвлЯетсЯ универсальным, пока  в  нем  нет
механизма  бесконечно  долгого  воспроизведениЯ записей.  Ѓолее того,  когда
машина будет работать в течение  долгого времени, ей понадобитсЯ уход, иначе
воспроизводимые  ею изображениЯ будут  ухудшатьсЯ  или вовсе исчезнут. ќти и
подобные им соображениЯ свЯзаны с тем,  что, если мы рассматриваем отдельный
физический объект изолированно от остальной вселенной, то мы всегда получаем
аппроксимацию. “ниверсальный  генератор  изображений  универсален  только  в
определенном внешнем контексте, в котором допускаетсЯ, что его обеспечивают,
например, энергией, механизмом охлаждениЯ, и периодически обслуживают. ’акие
внешние  нужды  машины  не  запрещают считать  ее  "отдельной  универсальной
машиной" при условии, что законы физики не препЯтствуют  удовлетворению этих
нужд и длЯ удовлетворениЯ этих нужд не нужно изменЯть конструкцию машины.
     Љак  Я  уже  сказал,  формирование   изображений  --  всего  лишь  одна
составлЯющаЯ  виртуальной  реальности:   существует   еще  и  крайне  важный
интерактивный  элемент.  ѓенератор  виртуальной реальности  можно  посчитать
генератором изображений, изображениЯ  которого определЯютсЯ  не полностью  в
самом начале, а  частично зависЯт от действий пользователЯ. ’акой  генератор
не  проигрывает  длЯ  пользователЯ  заранее  определенную последовательность
изображений,  как  это произошло  бы  при  просмотре  фильма  или  фили.  Ћн
придумывает эти изображениЯ по пути, учитываЯ непрерывный поток информации о
действиЯх  пользователЯ.  ‘овременные  генераторы  виртуальной   реальности,
например  следЯт   за  положением  головы  пользователЯ,  используЯ  сенсоры
движениЯ, как  показано на рисунке  5.1.  ‚  конечном счете,  им  приходитсЯ
следить  за  всеми  действиЯми   пользователЯ,  которые  могут  повлиЯть  на
субъективный внешний  вид  имитируемой среды. ќта среда  может  состоЯть  из
собственного   тела  пользователЯ:  поскольку  тело  находитсЯ  вне  разума,
описание среды виртуальной реальности вполне может включать  требование, что
тело пользователЯ должно казатьсЯ  замещенным  новым телом  с  определенными
свойствами.
     —еловеческий  разум  воздействует на  тело и  на внешний мир,  испускаЯ
нервные   импульсы.   ‘ледовательно,  генератор  виртуальной  реальности,  в
принципе,   может   получить   всю   необходимую  информацию   о   действиЯх
пользователЯ, воспринимаЯ нервные сигналы, выходЯщие  из мозга пользователЯ.
ќти сигналы,  вместо  того, чтобы попасть в  тело пользователЯ,  могут  быть
переданы компьютеру и  расшифрованы с  целью точного определениЯ  следующего
движениЯ тела пользователЯ. ‘игналы, которые компьютер отправлЯет  обратно в
мозг,  могут  быть  подобны  сигналам,  которые  послало  бы тело,  если  бы
находилось  в этой  точно  определенной  среде.  ‚иртуальное тело  могло  бы
реагировать отлично  от  реального,  если  бы этого потребовало определение,
например оно смогло бы выжить в виртуальной среде, котораЯ убила бы реальное
человеческое тело, или имитировать неправильное функционирование тела.
     џ признаю, что говорить о взаимодействии человеческого разума с внешним
миром  <i>только</i>  через  испускание  и получение  нервных  импульсов, было  бы,
пожалуй,  слишком  большой идеализацией.  ‚  обоих  направлениЯх  проходЯт и
химические сообщениЯ. џ допускаю, что, в  принципе, эти сообщениЯ тоже можно
перехватить и заместить  в некоторой  точке между мозгом  и остальным телом.
’аким   образом,   пользователь  останетсЯ  неподвижным,  подсоединенным   к
компьютеру,  но  у   него   возникнет  ощущение   полного  взаимодействиЯ  с
виртуальным  миром -- реальной жизни в этом  мире.  ђисунок 5.2 иллюстрирует
представлЯемое  мной. Љстати, несмотрЯ на то,  что такаЯ технологиЯ  -- дело
будущего,  идеЯ  о  ней гораздо  старее  самой теории  вычислениЯ. ‚  начале
семнадцатого   века   „екарт   уже   рассматривал    философские   следствиЯ
манипулирующего   чувствами   "демона",  который  по  сути  был  генератором
виртуальной   реальности,   подобным   показанному   на   рисунке  5.2,   со
сверхъестественным разумом, заменЯвшим компьютер.
     €з  предшествующего  рассказа  Ясно, что  любой  генератор  виртуальной
реальности должен иметь, по крайней мере, три главных составлЯющих:
     набор сенсоров (которыми могут быть детекторы нервных импульсов), чтобы
узнать о действиЯх пользователЯ:
     набор генераторов изображений  (в роли  которых могут выступить приборы
стимулЯции нервов);
     управлЯющий компьютер.


     ђис. 5.2. ‚ариант возможного будущего исполнениЯ виртуальной реальности
     „о настоЯщего  времени мое внимание  концентрировалось  на первых  двух
составлЯющих:  сенсорах  и  генераторах  изображений. „ело  в  том,  что при
современном  примитивном   состоЯнии  технологии  исследование   виртуальной
реальности  все еще заключаетсЯ в формировании  изображений. Ќо заглЯнув  за
преходЯщие  технологические   ограничениЯ,   мы   увидим,   что   генераторы
изображений  просто  напросто  обеспечивают   интерфейс  --  "соединительный
кабель"   --   между  пользователем  и  настоЯщим   генератором  виртуальной
реальности,   которым  ЯвлЯетсЯ  компьютер.   ‚иртуальнаЯ   среда  полностью
создаетсЯ   внутри  компьютера.  €менно  компьютер  обеспечивает  сложную  и
независимую  "ответную  реакцию",  котораЯ  оправдывает использование  слова
"реальность"  в сочетании  "виртуальнаЯ реальность".  ‘оединительный  кабель
ничего не  вносит  в  среду, воспринимаемую пользователем,  с  точки  зрениЯ
пользователЯ  он "прозрачен"  в той  же  степени,  в  какой  пользователь не
считает  свои собственные нервы частью окружающей его среды. ’аким  образом,
будущие генераторы виртуальной реальности лучше всего описать как генераторы
с   одной   главной   составлЯющей,   компьютером  с  несколькими   обычными
периферийными устройствами.
     џ  не  хочу недооценивать  практические задачи,  свЯзанные с перехватом
всех нервных сигналов, поступающих в человеческий мозг и выходЯщих  из него,
и расшифровкой различных кодов таких процессов. Ќо это конечный набор задач,
которые нам придетсЯ решить только один раз.  Љроме того,  основное внимание
технологии виртуальной  реальности сдвинетсЯ раз и навсегда к  компьютеру, к
задаче его программированиЯ  длЯ  передачи  различных  сред. Љакие среды  мы
сможем передавать, уже будет зависеть не от того, какие сенсоры и генераторы
изображений  мы  сможем построить, а  от того, какие  среды  мы сможем точно
определить. "’очное определение" среды будет  означать наличие программы длЯ
компьютера, ЯвлЯющегосЯ сердцем генератора виртуальной реальности.
     €з-за  интерактивной  природы  виртуальной  реальности  понЯтие  точной
передачи длЯ нее не столь  просто, как длЯ  формированиЯ  изображений. Љак Я
уже сказал, точность генератора изображений -- это  мера близости переданных
изображений к тем,  которые следовало передать. Ќо в  виртуальной реальности
обычно не существует <i>изображений,</i>  которые  нужно передать:  нужно  передать
пользователю ощущение нахождениЯ в определенной  среде.  ’очное  определение
среды  виртуальной  реальности  означает не  определение  того,  что  должен
ощущать   пользователь,  а   скорее  определение  того,  как   среда  должна
отреагировать  на  каждое  возможное  действие пользователЯ.  Ќапример,  при
виртуальной  игре в  теннис  заранее  можно  определить  внешний вид  корта,
погоду, поведение  публики  и  уровень  игры  противника.  Ќо  ход  игры  не
определЯют: он зависит от  множества решений,  принимаемых пользователем  во
времЯ игры. Љаждый набор  решений приведет к  различным реакциЯм виртуальной
среды и, следовательно, к различным вариантам игры.
     Љоличество возможных  вариантов  игры  в одной  окружающей среде,  т.е.
переданное одной программой, огромно. ђассмотрим передачу –ентрального Љорта
“имблдона  с  точки  зрениЯ  игрока.  Џредположим, что в каждую секунду игры
игрок может двигатьсЯ одним из двух заметных способов (заметных длЯ игрока).
‡атем  через  две  секунды количество возможных вариантов игры станет равным
четырем, через  три секунды  --  восьми и т. д. Џримерно через четыре минуты
количество  возможных  вариантов игры,  заметно отличающихсЯ друг от  друга,
превысит количество атомов во вселенной и продолжит расти в экспоненциальной
зависимости. —тобы  программа  точно  передала одну такую  среду, она должна
иметь  возможность реагировать  на  любой  из  несметного количества заметно
отличающихсЯ  вариантов в  зависимости от поведениЯ пользователЯ.  …сли  две
программы одинаково  реагируют  на каждое возможное  действие  пользователЯ,
значит,  они  передают одну и ту же  среду: если же их  реакции даже на одно
возможное действие заметно отличаютсЯ друг  от  друга, значит, они  передают
различные среды.
     ќто свойство остаетсЯ  неизменным, даже  если  пользователь никогда  не
произведет   то  действие,  которое   выЯвит   разницу.   ЋкружающаЯ  среда,
передаваемаЯ   программой  (длЯ   данного  вида  пользователей,   с   данным
соединительным  кабелем), -- это  логическое свойство программы,  которое не
зависит  от  того, выполнЯлась ли когда-нибудь  эта программа.  ЏередаваемаЯ
среда точна настолько, насколько она <i>способна</i>  отреагировать  предполагаемым
образом  на  каждое  возможное  действие  пользователЯ.  ’аким  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 передачи. ‚озможно, это звучит парадоксально,
но, как Я уже сказал, это прЯмое следствие того, что виртуальнаЯ реальность,
как и сама реальность, интерактивна.
     ќтот факт порождает  важное  отличие между  формированием изображений и
формированием   виртуальной  реальности.  Џользователь   в   принципе  может
почувствовать,  измерить  и  констатировать  точность  передачи  изображениЯ
генератором  изображений,  но  не точность передачи  виртуальной реальности.
Ќапример, если вы  любите музыку  и  достаточно  хорошо знаете  определенное
музыкальное произведение, вы можете послушать  его  исполнение и подтвердить
совершенно  точную  его  передачу,  в  принципе, вплоть  до  последней ноты,
выражениЯ, динамики и т. п. Ќо если вы фанат тенниса, в совершенстве знающий
–ентральный Љорт “имблдона,  вы все равно не сможете  подтвердить абсолютную
точность   вышеназванной  передачи.   „аже   если   вы  сможете  исследовать
виртуальный –ентральный  Љорт сколь угодно  долго и "воздействовать" на него
всевозможными  способами и  даже если вы получите равный доступ на  реальный
–ентральный  Љорт  длЯ сравнениЯ,  вы  не сможете даже  констатировать,  что
программа действительно  передала его реальное расположение. „ело в том, что
вы не можете  знать, что произошло бы, если  бы вы исследовали  его  чуточку
дольше  или вовремЯ оглЯнулись. ‚озможно, если  бы вы  сели в кресло судьи и
закричали "фолт!", ЯдернаЯ подводнаЯ лодка всплыла бы на поверхность травы и
торпедировала бы табло.
     ‘  другой  стороны, если  вы  обнаружите  хотЯ бы  одно  отличие  между
виртуальной  и  реальной  средой,  вы  можете немедленно заЯвить  о неточной
передаче.  …сли  только  виртуальной  среде  не  присущи некоторые умственно
непредсказуемые  черты.  Ќапример,  рулетка   сконструирована  так,  что  ее
поведение предсказать невозможно. …сли мы снимем фильм о рулетке, на которой
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. Џри каждом  показе фильма числа
будут  те  же  самые:  это  абсолютно  предсказуемо. ’аким  образом,  точное
<i>изображение</i>  непредсказуемой среды  должно быть предсказуемым.  Ќо какое это
имеет  значение длЯ  точной <i>передачи</i> рулетки в виртуальной реальности? Љак и
раньше,  это  означает,  что пользователь не  должен  обнаруживать  заметные
отличиЯ от оригинала. Ќо это предполагает, что передача <i>не</i> должна вести себЯ
идентично оригиналу:  если  бы это происходило,  либо ее, либо этот оригинал
можно было  бы  использовать  длЯ  предсказаниЯ поведениЯ оставшегосЯ, и  не
осталось  бы  ничего непредсказуемого. Љроме того,  передача не должна вести
себЯ  одинаково  каждый  раз, когда ее осуществлЯют.  ‘овершенно  переданнаЯ
рулетка  должна быть столь  же применима длЯ азартных игр, сколь и реальнаЯ.
‘ледовательно, она должна быть столь же  непредсказуема. Ђ  также она должна
быть  столь же беспристрастна, т.е.  все числа должны  поЯвлЯтьсЯ  абсолютно
беспорЯдочно, с равной степенью вероЯтности.
     Љаким образом  мы узнаем  непредсказуемые  среды,  и как  мы доказываем
беспристрастное распределение случайных  чисел? Њы  проверЯем, соответствует
ли  передача  рулетки  ее точному определению.  ќта  проверка осуществлЯетсЯ
точно так же, как проверка на реальность какой-либо вещи: мы воздействуем на
нее  и смотрим, реагирует ли она так, как сказано. Њы  проводим значительное
количество  подобных  наблюдений  и  осуществлЯем  статистические   проверки
результатов.  € опЯть,  сколько  бы проверок  мы не  провели,  мы  не сможем
констатировать точность передачи или даже вероЯтность точности передачи. €бо
как бы беспорЯдочно, на первый взглЯд, не выпадали числа, они, тем не менее,
могут выпадать  по какой-то тайной схеме, котораЯ позволила бы пользователю,
знакомому с  ней,  предсказывать  эти числа. €ли, возможно, спроси  мы вслух
дату битвы при ‚атерлоо, следующие два числа неизменно показали бы эту дату:
18, 15.  ‘  другой  стороны, если  поЯвлЯющаЯсЯ  последовательность  кажетсЯ
небеспристрастной,  мы  не  можем быть  уверены в том,  что  она  таковой  и
ЯвлЯетсЯ, но мы можем  говорить о <i>вероЯтности</i> неточности передачи. Ќапример,
если  на нашей  виртуальной  рулетке  десЯть раз  подрЯд выпадает ноль,  нам
следует  сделать  вывод, что вероЯтно, мы неточно  передали  беспристрастную
рулетку.
     Џри   обсуждении   генераторов  изображений  Я   сказал,  что  точность
переданного изображениЯ зависит  от остроты  и других  характеристик  чувств
пользователЯ. „лЯ виртуальной  реальности это простейшаЯ задача. Ѓезусловно,
генератор виртуальной реальности, в совершенстве передающий данную среду длЯ
человека,  не сможет  этого сделать длЯ  дельфинов или инопланетных существ.
—тобы передать данную среду длЯ пользователЯ  с данным видом органов чувств,
генератор виртуальной  реальности должен быть физически приспособлен к таким
органам  чувств,  а  в  его  компьютере  должны  быть  запрограммированы  их
характеристики.  Ћднако  модификации,  которые  необходимо  осуществить  длЯ
данного  вида пользователей, конечны, и  их нужно осуществить лишь  однажды.
Ћни  эквивалентны тому, что  Я назвал  сооружением  нового  "соединительного
кабелЯ".  Џри  рассмотрении даже более сложных  сред задача их  передачи длЯ
данного типа пользователей становитсЯ  решаемой с помощью написаниЯ программ
вычислениЯ поведениЯ этих сред;
     причем зависЯщаЯ  от вида часть  задачи, в которой и состоит сложность,
становитсЯ по сравнению  с  этими  программами пренебрежимо малой. ‘ейчас мы
говорим   о   наивысших   пределах   виртуальной   реальности,  поэтому   мы
рассматриваем  сколь  угодно  точные,  длинные  и  сложные передачи.  €менно
поэтому имеет смысл  говорить о "передаче  данной среды", не определЯЯ,  длЯ
кого эта среда передаетсЯ.
     Њы видели, что существует четко определенное понЯтие точности  передачи
виртуальной  реальности: точность  -- это  близость (в  пределах восприЯтиЯ)
передаваемой  среды к той, которую  необходимо  передать.  Ќо  эта  точность
должна быть  близка  при  каждом возможном  варианте поведениЯ пользователЯ,
поэтому, каким бы наблюдательным ни был человек, находЯщийсЯ  в  виртуальной
среде, он не сможет констатировать ее  точность (или вероЯтную точность). Ќо
ощущение   иногда  может  показать  неточность  (или  вероЯтную  неточность)
передачи.
     ќтот  разговор о точности в виртуальной реальности  отражает  отношение
между  теорией  и  экспериментом  в  науке. ’ам тоже  можно экспериментально
доказать  ложность  общей  теории, но никогда нельзЯ доказать ее истинность.
Љроме того, поверхностный взглЯд на науку также  заключаетсЯ в том,  что она
состоит  только  из  предсказаний  наших  чувств-впечатлений.  Џравильный же
взглЯд следующий:  несмотрЯ на то, что чувства-впечатлениЯ играют свою роль,
наука состоит  в понимании всей реальности, только  бесконечно малаЯ  часть,
которой нам знакома.
     Џрограмма   в  генераторе   виртуальной  реальности   воплощает   общую
предсказательную теорию поведениЯ виртуальной среды.  Ћстальные составлЯющие
следЯт за поведением пользователЯ, зашифровывают и расшифровывают  сенсорные
данные; выполнЯют, как  Я уже  сказал,  довольно тривиальные функции.  ’аким
образом,  если   среда  физически  возможна,  ее   передача,   в   сущности,
эквивалентна    нахождению    правил    предсказаниЯ   результатов   каждого
эксперимента,  который  можно осуществить в этой среде. €з-за  определенного
способа  созданиЯ  научного  знаниЯ даже более  точные правила  предсказаниЯ
можно  обнаружить  только через лучшие объЯснительные  теории. ’акаЯ  точнаЯ
передача физически возможной среды зависит от пониманиЯ ее физики.
     Ћбратное также верно: открытие физики среды зависит от осуществлениЯ ее
передачи в виртуальной реальности. Ћбычно говорЯт, что научные теории только
описывают  и  объЯснЯют  физические объекты  и процессы, но не передают  их.
Ќапример,  объЯснение  солнечных  затмений  можно  напечатать  в  книге.   ‚
компьютерную программу  можно заложить астрономические  данные  и физические
законы предсказаниЯ затмениЯ и распечатать описание этого затмениЯ. Ќо чтобы
передать   затмение  в  виртуальной   реальности,   потребуетсЯ   дальнейшее
программное и аппаратное обеспечение. Ћднако все это уже есть в нашем мозге!
‘лова и числа, напечатанные  компьютером,  эквивалентны "описаниЯм" затмениЯ
только потому,  что  кто-то  знает значение этих символов.  ’о есть  символы
пробуждают в разуме читателЯ некое  подобие какого-то предсказанного эффекта
затмениЯ,  по  отношению  к которому и проверЯют настоЯщий  эффект затмениЯ.
Ѓолее того,  пробуждаемое  "подобие" интерактивно.  ‡атмение можно наблюдать
разными способами: невооруженным глазом, с помощью фотографий или  различных
научных  инструментов; из  некоторых мест на ‡емле видно полное затмение, из
других мест -- частичное, а из третьих -- затмение не видно вообще. ‚ каждом
случае наблюдатель  будет  видеть  различные  изображениЯ, каждое из которых
можно предсказать с помощью  теории. Љомпьютерное описание вызывает в разуме
читающего не просто отдельное изображение или рЯд изображений, а общий метод
созданиЯ множества различных изображений, соответствующих множеству способов
размышлениЯ пользователЯ при осуществлении наблюдений. „ругими словами,  это
передача в  виртуальной  реальности. ’аким  образом,  в  достаточно  широком
смысле, если принЯть во внимание процессы, которые должны происходить внутри
разума  ученого,  наука и передача  физически  возможных сред  в виртуальной
реальности -- это два термина, обозначающие одно и то же.
     Ђ  как  же  быть  с передачей физически невозможных  сред? ‚  принципе,
существует  два   различных   вида  передачи   в   виртуальной   реальности:
меньшинство,   описывающее   физически   возможные   среды,  и  большинство,
описывающее физически невозможные среды. Ќо не исчезнет ли это различие  при
ближайшем  рассмотрении?  ђассмотрим  генератор   виртуальной  реальности  в
процессе  передачи физически  невозможной среды. ќто  может  быть пилотажный
тренажер,  обрабатывающий программу  вычислениЯ вида, который открываетсЯ из
кабины  самолета, когда  его скорость превышает  скорость света.  Џилотажный
тренажер -- это <i>передача</i> той среды. Ќо пилотажный тренажер -- это физический
объект,  окружающий пользователЯ,  и в  этом смысле он  сам ЯвлЯетсЯ средой,
которую ощущает  пользователь. „авайте  рассмотрим эту среду.  џсно, что эта
среда физически возможна.  ЏоддаетсЯ  ли такаЯ среда передаче? Ѓезусловно. ‚
действительности,   ее  на   редкость  легко  передать:  достаточно   просто
использовать второй тренажер  той  же конструкции, работающий по  идентичной
программе.  Џри  таких  обстоЯтельствах  второй  пилотажный  тренажер  можно
считать  передающим  либо  физически  невозможный  самолет,  либо  физически
возможную среду, то есть первый пилотажный тренажер. Џодобным образом первый
пилотажный  тренажер  можно  рассмотреть как передающий  физически возможную
среду,  то  есть  второй пилотажный  тренажер.  …сли  допустить,  что  любой
генератор  виртуальной  реальности,  который  в принципе,  можно  построить,
можно,  в принципе, построить и еще  раз; то  из  этого  следует, что каждый
генератор  виртуальной  реальности, работающий по любой  программе из своего
репертуара, передает <i>какую-то</i> физически возможную среду. Ћн может передавать
и  другие вещи, включаЯ физически невозможные среды, но, в частности, всегда
есть некаЯ физически возможнаЯ среда, которую он передает.
     ’ак  какие же физически невозможные среды можно  передать в виртуальной
реальности? ‚  точности те,  которые  заметно  не  отличаютсЯ  от  физически
возможных сред. ‘ледовательно, физический мир и миры, которые можно передать
в  виртуальной реальности,  свЯзаны между  собой  гораздо более  тесно,  чем
кажетсЯ.  Њы  считаем одни передачи  в  виртуальной реальности  описывающими
факт,   а  другие  --  описывающими  вымысел,  но  вымысел  --  это   всегда
интерпретациЯ  в разуме наблюдателЯ.  ‚ виртуальной реальности не существует
такой среды,  которую  пользователь  вынужден  был бы  интерпретировать  как
физически невозможную.
     Џо  своему   выбору  мы   могли  бы   передавать  некоторую  среду  как
предсказанную какими-то "законами  физики",  отличными от истинных. Њы можем
сделать  это  ради тренировки,  развлечениЯ  или  аппроксимации,  потому что
осуществить  истинную  передачу  слишком  сложно или  слишком  дорого.  …сли
используемые  нами  законы  близки  к  истинными  настолько,  насколько  это
возможно,  и известны ограничениЯ.  Ќаших  действий, мы можем  назвать такие
передачи   "прикладной  математикой"  или  "вычислительной  техникой".  …сли
переданные  объекты значительно отличаютсЯ от физически возможных, мы  можем
назвать  такую передачу  "чистой  математикой".  …сли физически  невозможную
среду  передают  ради  развлечениЯ,  мы  называем   это  "видео  игрой"  или
"компьютерным искусством". ‚се это интерпретации. Ћни могут быть полезны или
даже необходимы длЯ объЯснениЯ  наших мотивов при осуществлении определенной
передачи.  Ќо что касаетсЯ самой передачи, всегда существует  альтернативнаЯ
интерпретациЯ:  эта передача  точно описывает какую-то  физически  возможную
среду.
     Њатематиков не принЯто считать формой виртуальной реальности. Њы обычно
думаем,   что  математики  занимаютсЯ  абстрактными  категориЯми,  например,
числами  и множествами,  не  воздействующими  на  чувства;  а  потому, может
показатьсЯ, что  проблемы  об искусственной передаче их  воздействиЯ  на нас
возникнуть не может. Ћднако, несмотрЯ на то, что математические категории не
воздействуют на чувства, ощущение занЯтий математикой ЯвлЯетсЯ внешним в той
же степени, в  какой ЯвлЯетсЯ  внешним  ощущение занЯтий физикой.  Њы делаем
заметки на  бумаге, смотрим на них или представлЯем, что смотрим на них:  на
самом  деле мы не  можем заниматьсЯ математикой, не  представлЯЯ абстрактных
математических  категорий. Ќо  тем  самым мы  представлЯем  среду,  "физика"
которой  воплощает  сложные и автономные свойства этих  категорий. Ќапример,
представлЯЯ абстрактное  понЯтие  отрезка прЯмой нулевой толщины,  мы  можем
представить прЯмую, котораЯ видима, но ее ширина незаметна.  ќто  уже  можно
вместить  в  физическую реальность.  Ќо математически  толщина  этой  прЯмой
должна  оставатьсЯ нулевой  даже  при произвольно выбранном  увеличении. ќто
свойство не ЯвлЯетсЯ свойством любой физической прЯмой, но его можно достичь
в виртуальной реальности нашего воображениЯ.
     ‚оображение -- это непосредственнаЯ форма виртуальной реальности. Њожет
быть  это  не так очевидно, но наше "непосредственное" восприЯтие мира через
наши чувства  -- тоже виртуальнаЯ реальность. „ело в  том,  что наше внешнее
ощущение  никогда не бывает  непосредственным; мы  никогда  не  воспринимаем
непосредственно  даже сигналы  наших нервов -- иначе мы просто не  знали бы,
что  делать  с   потоками  электрических   потрескиваний,  создаваемых  ими.
Ќепосредственно мы  ощущаем  только  передачу  в  виртуальной среде,  удобно
созданную  длЯ нас нашим бессознательным разумом из  совокупности  сенсорных
данных и сложных теорий их интерпретации, рожденных в разуме и приобретенных
извне (т.е. программ).
     Њы,  реалисты,  придерживаемсЯ  мнениЯ,  что  реальность  где-то   там:
объективнаЯ, физическаЯ,  независимаЯ  от того, что мы о ней  думаем.  Ќо мы
никогда не ощущаем эту реальность непосредственно. ЉаждаЯ отдельнаЯ частичка
нашего внешнего ощущениЯ -- часть виртуальной реальности. € каждаЯ отдельнаЯ
крупинка  нашего  знаниЯ  --  включаЯ  знание   нефизических  миров  логики,
математики,  философии,   воображениЯ,  вымысла,  искусства  и  фантазии  --
закодирована  в виде программ длЯ  передачи этих  миров с помощью генератора
виртуальной реальности нашего собственного мозга.
     ’аким  образом,  виртуальнаЯ реальность ЯвлЯетсЯ частью не только науки
--  рассуждениЯ  о  физическом  мире.  ‚се  рассуждение,  все мышление и все
внешние  ощущениЯ  --  формы  виртуальной  реальности.  ‚се  это  физические
процессы,  которые до сих  пор  наблюдались только в одном месте  вселенной,
вблизи планеты ‡емлЯ. ‚ главе  8 мы увидим, что  все жизненные процессы тоже
свЯзаны с виртуальной реальностью, но у  людей с ней особые взаимоотношениЯ.
‘ биологической  точки зрениЯ передача  их  окружающей  среды  в виртуальной
реальности  --  это  характеристическое  средство выживаниЯ  людей.  „ругими
словами, это  причина существованиЯ  людей. ќкологическаЯ  ниша,  занимаемаЯ
людьми,   зависит  от   виртуальной  реальности  так  же  непосредственно  и
абсолютно,  как  экологическаЯ   ниша,  занимаемаЯ   коалами,   зависит   от
эвкалиптовых листьев.
     ’…ђЊ€ЌЋ‹Ћѓ€џ
     ѓенератор изображений -- прибор,  способный  создавать  у  пользователЯ
точно определенные ощущениЯ.
     “ниверсальный генератор изображений -- генератор  изображений,  который
можно  запрограммировать  на  создание  любого  ощущениЯ,  которое  способен
испытать пользователь.
     ‚нешнее  ощущение  --  ощущение  чего-либо, что находитсЯ за  пределами
собственного разума.
     ‚нутреннее ощущение --  ощущение чего-либо, что находитсЯ в собственном
разуме.
     ”изически  возможный - не запрещенный законами  физики. ‘реда физически
возможна тогда и только тогда, когда она существует  где-либо в  мультиверсе
(допускаЯ,   что  начальное   состоЯние  и   другие  дополнительные   данные
мультиверса определЯютсЯ какими-то, еще неизвестными законами физики).
     ‹огически  возможный --  самосогласованный.  ‚иртуальнаЯ реальность  --
любаЯ   ситуациЯ,  в   которой  пользователь  ощущает   нахождение  в  точно
определенной среде.
     ђепертуар  -- репертуар генератора виртуальной реальности -- это  набор
сред, ощущение нахождениЯ пользователЯ в которых может создать генератор.
     €зображение  -- что-либо,  рождающее ощущениЯ.  ’очность -- изображение
ЯвлЯетсЯ точным настолько, насколько создаваемые им ощущениЯ  близки к  тем,
которые  нужно было  создать. ‚иртуальнаЯ  среда  ЯвлЯетсЯ точной настолько,
насколько  она  способна  отреагировать должным образом на  каждое возможное
действие пользователЯ.
     ‘овершеннаЯ точность -- точность настолько высокаЯ, что пользователь не
может отличить изображение или виртуальную среду от реальной.
     ђ…‡ћЊ…
     ‚иртуальнаЯ  реальность  --  это  не  просто  технологиЯ  моделированиЯ
поведениЯ  физических сред с  помощью компьютеров. ‚озможность существованиЯ
виртуальной реальности --  важнаЯ черта  структуры реальности. ќто основа не
только вычислений, но и человеческого воображениЯ, внешних ощущений, науки и
математики, искусства и вымысла.
     Љаковы же наивысшие пределы -- полный масштаб -- виртуальной реальности
(а  следовательно,  вычислениЯ, науки,  воображениЯ  и  всего остального)? ‚
следующей  главе  мы  увидим,  что  в одном  отношении  масштаб  виртуальной
реальности безграничен, а в другом -- чрезмерно ограничен.

        ѓлава 6. “ниверсальность и пределы вычислений

     ‘ердце 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. „аже
сегоднЯ  репертуар  генераторов  виртуальной  реальности  ограничен  как  их
генераторами  изображений,  так и их компьютерами. Љак  только  к генератору
виртуальной реальности подключают новый,  более быстрый компьютер, с большим
объемом  памЯти  и  более  современным   аппаратным  обеспечением  обработки
изображений, репертуар генератора расширЯетсЯ. Ќо 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? „ругими словами, существует ли  отдельный генератор виртуальной
реальности, который можно построить раз  и  навсегда и запрограммировать длЯ
передачи любой среды, которую способен ощутить человеческий разум?
     Љак  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. Њы только
имеем  в виду,  что  этот  генератор  можно  было бы  запрограммировать  длЯ
передачи любой  логически возможной среды.  Њожно  предусмотреть кодирование
таких программ, например, на магнитных дисках. —ем выше сложность среды, тем
больше  понадобитсЯ  дисков длЯ  хранениЯ соответствующей  программы.  ’аким
образом,  длЯ  передачи  сложных  сред  машина  должна  обладать  механизмом
(который Я уже описал длЯ универсального генератора изображений),  способным
прочитать  неограниченное  количество   дисков.   ‚  отличие  от  генератора
изображений генератору виртуальной реальности  может понадобитьсЯ увеличение
объема  "рабочей памЯти" длЯ хранениЯ результатов промежуточных  вычислений.
„лЯ этого можно предусмотреть Ќаличие чистых дисков. € 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.
     ‚  этом  смысле,  в  принципе,  можно было  бы рассмотреть  компьютер с
эффективно неограниченной емкостью памЯти. Ќо нельзЯ рассматривать компьютер
с неограниченной скоростью вычислений. Љомпьютер  определенной  конфигурации
всегда  будет  иметь  фиксированную  максимальную  скорость,  которую  могут
увеличить   только  изменениЯ  этой  конфигурации.   ‘ледовательно,   данный
генератор   виртуальной  реальности  не   сможет   выполнЯть  неограниченное
количество вычислений в единицу времени. ђазве это не будет ограничивать его
репертуар? …сли  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?  „лЯ   достижениЯ
универсальности нам необходим следующий технологический трюк.
     —тобы  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. …сли бы человеческий
мозг был  подобен  электронному  компьютеру,  достаточно  было  бы  изменить
частоту испусканиЯ синхронизирующих импульсов его "генератором". Ќесомненно,
"генератор синхронизирующих импульсов" мозга контролировать не  так  просто.
Ќо в принципе это не проблема. Њозг -- конечный физический объект, и все его
функции  -- физические  процессы, которые, в  принципе,  можно замедлить или
остановить.  Џредельный генератор  виртуальной  реальности  должен  обладать
такой способностью.
     „лЯ   достижениЯ   совершенной  передачи  сред,   требующей   множества
вычислений,  генератор  виртуальной  реальности  должен  был  бы действовать
приблизительно