Анализ состояния и динамики мирового рынка нейротехнологий
Российской венчурной компанией подготовлен доклад, представляющий собой краткий обзор возникающей в перспективе отрасли коммуникаций, основанной на использовании биоданных и нейроданных человека. Процесс ее появления окажет влияние на множество смежных рынков, от медицины и развлечений до образования и науки, создаст собственный глобальный рынок и полностью изменит как суть, так и форму человеческих коммуникаций и взаимодействий.
Данный анализ является первым в своем роде в качестве системного исследования индустрии нейрокоммуникаций. При этом документ не уникален в качестве обзора рынка нейротехнологий и носимых устройств биометрии. В основе данной работы лежат два года аналитических исследований, обсуждений с ведущими экспертами и разработчиками в области нейротехнологий, человеко-компьютерных интерфейсов, архитектуры интернета, системной инженерии, коллективной деятельности и прочих областей знания, значимых для нейрокоммуникаций. Документ возник не только как результат аналитической работы, но и является продуктом форсайт-работы.
Авторы предлагают анализ наблюдаемых трендов в предметной сфере и, продолжая их в будущее, приходят к определенной картине развития отрасли нейрокоммуникаций. Под трендом авторы понимают объективную тенденцию изменений в предметной сфере, которая признается как таковая экспертным сообществом. Используя процедуру генерации трендов Rapid Foresight, авторы фиксируют консолидированное мнение экспертного сообщества. Основным источником трендов выступают экспертные сессии Российской группы нейронета. Инструментом верификации – отраслевые аналитические документы и форсайты, являющиеся продуктом работы других групп. Авторы видят свою задачу в том, чтобы предложить достаточно полное представление о движении технологий, практик коллективной деятельности и запросов пользователей, которые совместно создают базу для возникновения новой отрасли. Эксперты предлагают видение, которое послужит держателям ресурсов, руководителям и бизнесу ориентиром для принятия решений. Это могут быть, к примеру, решения в части запуска новых проектов, введения новых стандартов и подходов в образовании, финансирования исследований или открытия новых ниш в сфере развлечений.
Предмет работы — использование нейротехнологий в коммуникациях и новые проекты в этой области в России и в мире. Коммуникации сегодня обеспечивают связность мира, позволяя ему развиваться. Эта связность неуклонно растет, она продолжит расти дальше, в нее вовлекаются все новые субъекты, генерируются новые типы данных. Растет при этом вовлеченность человека в аппаратно-опосредованные коммуникации. Предельное состояние коммуникационной среды, в котором человек вовлечен в коммуникацию “с головой” и “с телом” — авторы называют “нейронетом”.
Главным драйвером развития электронных нейроинтерфейсных технологий выступает спрос со стороны игровых, военных и медицинских приложений. Параллельно мы входим в эпоху, где решение задач, связанных со считыванием и стимуляцией активности больших групп нейронов, становится технически возможным. Последнее уже приводит к смещению фокуса исследований с отдельных клеток на их сети, с биохимического регулирования на электрическое.
Потенциальный рынок, охватывающий нейротехнологии и нейрокоммуникации, представляется стремительно растущим на горизонте ближайших 5, 10, 15 лет. Наблюдаемые тренды однозначно указывают на формирование в ближайшем будущем индустрии нейрокоммуникации, которая окажет решающее влияние на характер производственных процессов, виды совместной деятельности и образ жизни людей в целом. В этой связи авторы рассматривают, как может быть организована будущая индустрия нейро-коммуникационных технологий, какие секторы нового рынка будут наиболее перспективными, и какие типы новых бизнес-проектов могут оказаться наиболее востребованными.
- Отрасль находится у самого старта развития, технологии созрели для первых продуктов, научные исследования вокруг данной сферы интенсифицируются и имеют ясный план работ на десятилетие вперед
- При этом индустрия пока не названа и работы совершаются в смежных сферах, системный эффект конвергенции не очевиден и пространство новой индустрии пока еще является «голубым океаном» — пространством с низкой конкуренцией, в котором можно разместить стратегическую ставку как государства, так и бизнеса
- Потенциал глобального рынка оценивается в триллионы долларов, охватывает все человечество и опирается на «вечные» потребности
- Это высокотехнологичная, интеллектуальная индустрия, где Россия имеет кадровый и технический задел для включения в качестве игрока прямо сейчас
- Задача исследования: обрисовать в сжатом виде черты будущего, связанного с новыми способами коммуникации, технологиями цифровой реальности и нейроинтерфейсами.
- Данная работа основана на серии работ «российской групы нейронета» и результатах нескольких проведенных ей форсайт-сессий, проходивших проходил с начала 2013 года по настоящее время. Результаты работы группы доступны на сайте www.globalneuroweb.org.
Анализируя состояние научных исследований в РФ и за рубежом, авторы приходят к выводу, что в настоящих условиях Российские разработчики и компании не в состоянии занять лидирующие позиции на существующих рынках, связанных с нейротехнологиями. В этом случае ставка на высокотехнологичное развитие, сделанная государством, может быть реализована на рынках не существующей, но определенно готовой возникнуть индустрии, а именно — нейрокоммуникации (или кратко, нейронета). В этой связи авторами предлагается ряд шагов, которые будут способствовать активному участию России в нарождающейся отрасли с потенциально очень значительным объемом рынка.
Авторы приводят три группы ключевых трендов, понимаемых как объективную тенденцию изменений Hard и Soft технологий в области нейро и био-коммуникаций. Тренды делятся на типы, которые соответствуют различным точкам зрения (point of view):
Тренды технологические, выделяемые с позиций модели реальности, где первична технология коммуникации, передача данных, устройства и протоколы. Взгляд разработчика технических решений. Развертывание данной группы трендов задано логикой развития техники:
- Улучшение технических параметров и одновременное удешевление техники. К ним относятся изменения, связанные с улучшением и ростом технических параметров, вычислительной мощности, увеличение пропускной способности, удешевлением технологий. Происходит удешевление и одновременно рост динамического диапазона АЦП, снижение стоимости блоков передачи данных низкого потребления (bluetooth 4.0), удешевление технологий активных электродов и многое другое. Это служит предпосылкой для выхода на рынок бытовых нейроинтерфейсов, а значит, побуждает разработчиков и предпринимателей увеличить активность в этой сфере.
- Переход от вертикальных сетей к MESH сетям (сетям с произвольной топологией).
- Уменьшение размера датчиков. Это создает драйвер для разработки протоколов, адаптированных к субклеточным процессам. Для устройств определенного типа, в частности, направления Genetic Nano Robotics, которые манипулируют материей на масштабе молекулярных единиц, потребуются соответствующие протоколы коммуникации.
- Появление BigLiveData. Речь идет о сборе и накоплении сверхбольших массивов данных, обрабатываемых в реальном времени. Обработка позволяет совершать в данных поиск различных паттернов, заключающих в себе важные знания о закономерностях процессов, и в конечном счете осмысливать их. Кроме того, распространение BIGDATA систем ведет в перспективе к появлению в будущем единого и распределенного массива всех данных с обновлением в реальном времени.
- Развитие робототехники. А именно: упрощение интерфейсов, снижение стоимости, миниатюризация, повышение когнитивных способностей роботов, наделение роботов сенсорами для удобного взаимодействия с людьми. Это ведет к повышению потребительских качеств робототехнической продукции, что в дальнейшем позволит заменить не только рутинный физический человеческий труд, но и рутинный «умственный” труд.
- Рост мощности процессоров и электроники, которая применяется в устройствах, работающих с телом и мозгом. Речь идет о технике, регистрирующей электрические сигналы в электрических и магнитных стимуляторах-датчиках, аналого-цифровых преобразователях, средствах связи. Как следствие, аппаратура ввода/вывода через электроэнцефалограммы и системы биологической обратной связи теряет в стоимости. Данный тренд сегодня движется вперед, главным образом, через развитие интерфейсов мозг-компьютер. Последнее время эта область переживает подъем, в ней происходят качественное улучшение достигаемых результатов. Кроме того, движение на миниатюризацию и удешевление технологий сопровождается разработками в области нанотехнологий, это придает дополнительный импульс дальнейшему усилению тренда.
Тренды социотехнические, выделяемые с позиций модели реальности, где первична социальная организация, субъектные карты, ресурсы и коллективная деятельность. Взгляд организатора кооперации.
- Ключевой тренд — переход от вертикальных организационных структур к горизонтальным, происходящий через этап появления матричных структур. Горизонтальные структуры отличаются особенностью — они самоорганизуются и обладают произвольной топологией. На смену длительно существующим иерархическим организационным формам постепенно приходят временные, мерцающие, стихийно организующиеся, горизонтальные и сетевые. Поначалу это проявляется как кооперация в малых проектах, проектных группах и флеш-коллективах. Однако тренд затронул уже и крупные образования. Это, к примеру, игровые сообщества в многопользовательских онлайн играх. В них эффективно объединяются тысячи пользователей вокруг кратковременных задач и даже более длительных проектов. В области ИКТ тренд проявляет себя через переход от сетей с топологией “звезда” к mesh-топологиям. Сегодняшние устройства можно объединять в сети любой конфигурации в любой момент. В производстве эта тенденция проявляет себя через Fab lab и DIY. В области искусства: через массовое творчество. Массовые открытые онлайн курсы (MOOC) также есть проявление тренда, на этот раз в сфере образования.
- Персонализация описаний человеческого поведения. Обнаруживается стремление к персонализации товаров и услуг, индивидуализации образования, игр и сообщений. Нейро-маркетинг и нейроэкономика становятся обыденной составляющей исследований рынка. Организационные структуры, куда включен и где развивается уникальный специалист, теперь адаптируются к сотруднику; аналогично адаптируются и интерфейсы программного обеспечения.
- Создание продуктивных измененных состояний сознания. В области кооперации и организационной он проявляется как управление коллективными состояниями групп и коллективов. В докладе Disruptive technologies: Advances that will transform life, business, and the global economy, 2013, The McKinsey Global Institute прогнозируется построение групп и моделирование групповых взаимодействий на основе обработки данных сенсорных сетей, записей поведения человека носимыми устройствами. Сегодня техники достижения продуктивных неординарных состояний применяются уже не только в таких коллективных форматах, как групповая психотерапия, но и в более “практичных” типа Rapid Foresight, Open Space, World Cafe. Запрос на уникальность умений и навыков растет в связи с тем, что часть рутинных функции все больше передаются от человека к техносреде. Поиску уникальности способствуют измененные состояния сознания (ИСС), соответственно, растет спрос на обучение таким состояниям. Применительно к нейронету, умение достигать ИСС станет необходимым инструментом доступа в нейроколлективы (достижение нужного состояния «прозрачности» обеспечит возможность взаимодействовать с другими субъектами в Нейронете). Авторы полагают, что к массовому распространению тренажеров состояний приведет принятие устройств биомониторинга и БОС в широких слоях населения, что уже проявляется через использование трекеров здоровья. В ближайшие 5-10 лет внедрение практики ИСС произойдет, по меньшей мере, в сфере профессионального и управленческого образования. Возможности БОС позволят глубоко погружать человека в виртуальные миры, симулируя не только зрительные и звуковые, но и тактильные переживания, точно настроенные под пользователя. Появление первых подобных продуктов – «сенсориумов» — мы можем ожидать уже к концу 2010-х гг.
- Отслеживание данных, возникающих на интернет-платформах. Увеличивается запрос на новые способы работы с массивами данных, генерируемых в соцсетях (напр. Facebook) либо в специально организованных пространствах (краудсорс-платформы и пр.). В них участвуют от десятков тысяч до сотен миллионов пользователей. Возникает интерес и методы отследить демографические и другие характеристики людей и обнаружить паттерны, связав анкетные данные с поведением в сети.
- Развитие культуры кооперации. Речь идет о новых теориях кооперации, теориях сообществ практики, принципов коллаборации, игропрактики и геймификации. Они нужны, в первую очередь, для выполнения нетривиальных задач, таких как сборка сложных инженерных решений, через взаимодействие по сети. Примеры, пока еще простые, сегодняшнего дня: краудсорсинг и краудфандинг, вики-форматы. Еще один пример того же тренда — перенос некоторых ресурсозатратных задач в сеть, превращение их в форму игры для удаленных пользователей (игра в свертывание третичной структуры белков Foldit).
- Игровые симуляторы для реальной работы в корпорациях. Все чаще крупные организации прибегают к переформатированию изначально неигровых ситуаций в некое подобие игровых практик. Процесс уже затрагивает инновации, обучение, маркетинг, эффективность персонала, социальные проекты и определяется как «геймификация». Идет и встречный процесс: виртуальное пространство массовых многопользовательских онлайн-игр (Second Life, WoW, Eve Online), то есть традиционно игровые среды, включает в себя все больше элементов «реального» мира и «реальной» экономикии. Там уже присутствуют образовательные и управленческие практики и элементы финансового рынка. Зачем это делается? Исследования показывают, что качества, присущие игроку онлайн-игры, могут оказаться полезными в реальном мире, в частности, традиционных корпоративных практиках. Имеются в виду навыки участия в решении масштабных задач с большим числом участников, совместная работа над проблемой, установление социальных связей, усиленная само-мотивация. Чтобы повысить мотивацию людей к решению реальных задач корпорации, некоторые эксперты предлагают видоизменить корпоративный мир, приблизив его к игровому.
- Отдельно стоит упомянуть тренд применительно к науке. Форсайт образования 2030 предлагает форму научной кооперации в виде бирж знаний. Проекты и исследования будут выполняться командами специалистов, организующихся с помощью онлайн-бирж; такие же биржи будут созданы для научного оборудования и материалов, научных гипотез и идей, а также других ресурсов, обеспечивающих научную деятельность. Видимо, возрастет роль бирж интеллектуальной собственности — в связи с пересмотром привычных методов закрепления и продажи прав, которые все сложнее адаптировать к меняющимся условиям цифрового мира. Сегодня протоколы коллективной деятельности набирают популярность в разных странах, включая РФ. Ими пользуются, главным образом, некоммерческие организации, академическое сообщество, профессиональные ассоциации. Одна из главных задач — создать у коллектива единое видение как в отношении внутренних структур, так и в отношении внешнего окружения. Форсайты, Open Space, World Cafe и другие форматы взаимодействия (например, вики) служат этой задаче. Очень важным является персональная трансформация участника, «размораживание» способности действовать. Продолжительность взаимодействия сокращается, интенсивность увеличивается. Часто происходит трансформация системы представлений и ресурсов индивида или группы.
Тренды пользовательские выделяемые с позиций модели реальности, где первична модель рынка, спроса и предложения, интересы стейкхолдеров, потребности потребителей. Взгляд игрока на рынке.
- Постепенное размытие границ между физической и цифровой реальностью, иначе говоря – гибридизация сред. Например, уже внедряемые на рынок продукты с дополненной реаль- ностью (очки Google Glass) работают на этот тренд. Изменения проявляются и в качественных устройствах виртуальной реальности, которые становятся доступны (шлем OculusRift). Различные технологии телеприсутствия, развитие возможностей действия на расстоянии, устройства “приближения удаленных объектов” также являются частью той же тенденции к размыванию границы сред. Например, очки google glass могут повысить эффективность при чтении лекций и коллективных дискуссиях.
- Умная среда. В скором будущем, согласно докладу Disruptive technologies: Advances that will transform life, business, and the global economy, 2013, The McKinsey Global Institute, нас ждет появление интернета вещей. В ближайшее десятилетие объекты, используемые цивилизацией (буквально все — от мостов до одежды), будут оснащены встроенными вычислительными чипами, обладающими сенсорами и актуаторами для взаимодействия с окружающей средой. Эти устройства будут анализировать данные, извлекаемые из окружающей среды и обмениваться данными с прочими устройствами. Они будут связываться через интернет, образуя сенсорную сеть. Произойдет своего рода сращивание реального и виртуального миров. Как следствие, понадобятся мощные инструменты по обработке огромных объемов сенсорной информации, поступающей в реальном времени.
- Оестествлением интерфейсов. Тренд проявляется в том, что все более естественными и интуитивными становятся интерфейсы, через которые происходит связь человека с машиной или человека через машину с другим человеком. С одной стороны, различные сканеры положения тела и выражений лица (напр. Kinect, LeapMotion, MYO и др.), или же направления взгляда (напр. Eye Tribe и др.) стали использоваться в игровой отрасли и в корпоративном маркетинге. С другой, получают широкое распространение миниатюрные устройства — трекеры физической активности (напр. Fitbit, Jawbone и др.) и контролеры текущего состояния здоровья (пульс, давление).
Развитие интерфейсов в значительной степени обеспечивается появлением технологий искусственных конечностей, получающих команды от мозга. На данный момент разработки идут очень активно. В скором времени они приведут не только к возможности замены конечностей, но и к появлению средств усиления способностей человека. Физические возможности будут усиливаться экзоскелетами или искусственными органами, например, глазами с ночным видением. Когнитивные — различными видами устройств стимуляции (магнитной, электрической, ультразвуковой). В область этого же тренда попадает активно развивающееся направление по разработке имплантов и чипов, которые способны взять на себя часть функций нервной системы и восстановить двигательные навыки, или слух, или зрение.
Таковы, по мнению авторов, основные типы наметившихся трендов, способствующих развитию области нейрокоммуникаций и, в конечном итоге, возникновению нейронета. Главные выводы, применительно к динамике развития того, что называется «нейронетом», звучат следующим образом:
- Тренды предметной сферы развиваются неравномерно и в один и тот же момент времени разработки по одним из них находятся в стадии исследований, по другим – рыночных продуктов.
- Для каждого этапа горизонта существует несколько приоритетных ставок – точек развития индустрии.
- Индустрия нейронета в целом находится на стадии построения образа будущего и согласования точек зрения ключевых для ее развития игроков.
- Основные технологии и исследования ведутся в смежных индустриях и индустриях предшественниках (IT, биомедицина, когнитивные науки, робототехника).
- Исследования в области собственно нейрокоммуникаций только начинаются, их технологизации можно ждать не ранее чем через 3-5 лет.
- Первые собственные комплексные продукты (социо+ нейро+ИТ) можно ждать в горизонте 5-7 лет.
- Продукты сферы нейрокоммуникации, синтезированные из продуктов смежных сфер, появляются в горизонте 3 лет.
Образ индустрии, называемой «нейронетом», в соответствии с динамикой рассмотренных выше трендов, выглядит следующим образом:
Технически нейронет — это рядоположенный другим связностям интернета технический пакет, обеспечивающий связность человеческих разумов и искусственных агентов при помощи протоколов передачи, обмена и синтеза знаний. Последние могут задаваться субъективным контекстом той или иной деятельности (actionable) или быть вовсе неявными. С технологической точки зрения технический пакет предметной сферы имеет структуру, подобную или частично совпадающую с интернетом и включает устройства ввода и вывода, сети, каналы коммуникации, протоколы передачи данных и т.д. Технический пакет, по сути, является ответом на требования пользователей, предпринимателей и на организационные требования. В некоторой степени он является и продуктом собственной логики развития науки техники. Основные элементы технологического пакета:
- Интерфейсы, обеспечивающие представленность в акте коммуникации полного пакета данных о субъекте и объекте высказывания (действия).
- Интерфейсы, обеспечивающие прием и передачу содержания сообщения, относящегося к деятельности.
- Интерфейсы, обеспечивающие представленность в акте коммуникации полного пакета данных о нечеловеческих субъектах Протоколы сети, обеспечивающие коммуникацию в совместной деятельности, локализованные на необходимом уровне стека протоколов (от физического-транспортного до уровня приложений).
Организационно нейронет — это практика совместной деятельности и синтеза уникального коллективного понимания, возникающего в ходе совместной деятельности искусственных и естественных субъектов, занятых решением проблем и ведением сверхсложных проектов.
С организационной точки зрения, полностью собранный нейронет, или сборка образа будущего для социотехнических трендов — это глобальная сеть совместного действия, в которой совместная коммуникация и деятельность организованна так, что в каждый момент времени каждое высказывание или действие сопровождается контекстом данных о субъекте и объекте высказывания (действия): субъективных позиции, пакете норм, ценностях. Также, это наличие такой схемы организации совместной деятельности, которая обеспечивает подбор оптимального формата взаимодействия, поддерживает его, размещает все продукты коммуникации в среде, обеспечивает переход между деятельностью и коммуникацией по поводу нее и назад. В этом пространстве коммуникации встречаются разные субъекты: люди, коллективные, искусственные автономные агенты и т.д.
Этот образ того, как должна быть организована нейрокоммуникационная сеть будущего предъявляет требования:
- к организационным инструментам
- к технологиям, которые должны обеспечить этот функционал
- к рыночным стратегиям, которые способны обеспечить появление соответствующих заинтересованных игроков и продуктов
Нейронет с точки зрения предпринимательской позиции — это система, обеспечивающая высоко эффективную совместную деятельность в проектах сверхвысокой сложности. Это система, обеспечивающая создание и умножение капитала, в том числе человеческого и знаниевого для каждого субъекта деятельности через удовлетворение потребностей конечных пользователей, бизнесов и регуляторов в прямых полноценных коммуникациях.
С точки зрения пользователя, образ будущего, стоящий за дальним горизонтом “пользовательских” трендов и , соответственно, полностью собранный нейронет — пространство, полностью удовлетворяющее потребности в целостности, полноценной коммуникации, взаимопонимании и усилении потенциала каждого участника этой деятельности. В деятельном и результативном контакте находятся люди, искусственные субъекты и коллективы. Потребности каждого коммуникатора в открытости / приватности, собственности на продукты своей деятельности, взаимопонимании поверх культурных и языковых барьеров удовлетворены.
С другой стороны, эти требования пользователя означают, что каждый их элемент должен быть обеспечен продуктами, каждый из которых возник из спроса и удовлетворяет его согласно той или иной экономической модели. Это предъявляет требования к системе экономических инструментов, организации их использования, а также технологиям, т.к. каждый такой инструмент содержит технологическую часть.
Ключевые экономические инструменты, наличие которых обеспечивает сборку полноценного нейронета, являются: Система монетизации и квантификации социальной вовлеченности — автоматизированного оценки социального эффекта бренда продукта, команды, техники и т.д., система оценки стоимости индивидуального или коллективного паттерна компетенций и добавленной стоимости для разного типа деятельностей, система репутационных валют, обеспечивающих описанный выше механизм.
Как видно из приведенного анализа, рынок пользовательской нейроэлектроники находится в стадии формирования. Еще несколько лет назад интерфейсы, считывающие активность мозга, не выходили за пределы лабораторий либо существовали в качестве немногих прототипов. Недавно за счет развития технологий цена на такие решения упала, появились пользовательские продукты. Рынок официально открылся: на нем присутствуют два разработчика – Neurosky и Emotiv. На основе их технологий уже существуют игры, гаджеты, предложения в сфере обучения. Нет сомнений, что приход больших игроков, вроде Microsoft, Apple или Google (особенно учитывая Google glass) – вопрос ближайшего времени. Соответственно, рынок должен будет пережить стадию патентных войн, создания и закрепления стандартов, затем появление социальной инфраструктуры. Развиваясь и распространяясь на разные сферы деятельности, он приведет к появлению того, что обозначено как нейронет – тотальной системе коммуникации нового типа.
Источник: http://sibfrontier.ru/article/4028/
Сокращенная версия доклада подготовлена Дадашевой В.А.
