Virtuelle Realität Definition: eine, mit Hilfe von   Definition: eine, mit Hilfe von Computern geschaffene, künstliche,aber realistisch wirkende Welt, mit der Möglichkeit zur Interaktion Beginn der Virtuellen Realität mit Entwicklung von Computerspielen (Space War)

VR mit Ein- Ausgabegeräten  Heutiger Stand  Hardware, Software und damit auch die Grafik sehr verbessert Visuelle Ausgabegeräte Datenarm Force-Feedback Joystick Andere Force-Feedback unterstützende Geräte 3D Sound

VR mit Ein- Ausgabegeräten Tracking Endoskopie Visuelle Ausgabegeräte ShutterGlasses Head-Mounted-Display (HMD) Cave Datenarm / Datenhandschuh Force- und Touch-Feedback

VR mit Ein- Ausgabegeräten Tracking (Bewegungsverfolgung) Dient zur Positionsbestimmung von Körperteilen Stereoskopie Aus 2 2D-Bildern ein 3D-Bild ‘formen‘

VR mit Ein- Ausgabegeräten ShutterGlasses Monitor sendet abwechselnd ein Bild fürs linke und dann eins fürs rechte Auge, während die Brille immer das nicht angesprochene Auge bedeckt. Erfordert Synchronisation von Monitor und Brille

VR mit Ein- Ausgabegeräten Head-Mounted-Display H-M-D‘s haben vor jedem Auge ein Display, auf welchem sie leicht versetzte Bilder senden Cave Am realistischsten Kombination aus 3-6 Projektionswänden und ShutterGlasses

VR mit Ein- Ausgabegeräten Datenarm Simuliert mit Force-Feedback physikalische Kräfte Force-Feedback wird durch Motoren realisiert Datenhandschuh Simuliert mit Touch-Feedback den Tastsinn der Hand Touch-Feedback wird durch pneumatische Zylinder oder kleine Nadeln realisiert

VR mit Ein- Ausgabegeräten Anwendungen Medizin Militär Unterricht Architektur Simulatoren

VR mit Ein- Ausgabegeräten Kurzweils Vorschlag zum Eintauchen in VR   Visuelles Ausgabegerät haptische Schnittstelle Kabine Rotierende Tretmühle Geruchssinn

VR mit Ein- Ausgabegeräten Und dann... Jeder Körper simulierbar,annehmbar (simulierte) Leute treffen  Möglichkeiten im Web ändern sich Orte, Situationen simulierbar

VR mit Neuroimplantaten Überblick  Es gibt schon heute jede Menge Implantate Versuche mit Neuroimplantaten finden statt  Arbeitsweise von Neuroimplantaten

VR mit Neuroimplantaten Beispiele für den Einsatz von Neuroimplantaten Parkinson, Blindheit Cursorsteuerung durch Neuroimplantat Roboterarmsteuerung durch Neuroimplantat Bisher nur Ausgleich, keine Verbesserungen

VR mit Neuroimplantaten Entwicklung laut Kurzweil   Gleiche Nutzungsmöglichkeiten, wie bei VR Neuroimplantate übertragen simulierte Sinneseindrücke direkt ins Gehirn und raus Direktes einklinken ins Netz Gefühle können hervorgerufen werden

Überblick The Senses Have no Future Die Entwicklung postbiologischen Lebens Die virtuelle Welt Der Körper im Cyberspace

The Senses Have No Future Hans Moravec: Roboterforscher an der Carnegie-Mellon Univ., USA Menschliche Sinne entwickelten sich in Zeiten, als der Mensch noch auf sie angewiesen war In einer „gezähmten“ Welt werden unsere Sinne immer überflüssiger: Man braucht sie praktisch nur noch zum vergnügen: Filme, Musik, Sport, Bungeejumping Unser Alltag reizt unsere Sinne nicht mehr aus

The Senses Have No Future Computergestützte „Sinnesorgane“ werden die natürlichen ersetzen Computer wird direkt ans Gehirn angeschlossen Schnellere Kommunikation wie z.B.: schnelleres Lesen Direkte Kommunikation ohne Umwege über die natürliche Sprache bzw. das Gehör

The Senses Have No Future Computer werden schon bald so schnell sein wie das Gehirn, denn: Heutige „Computeraugen“ sind ungefähr auf dem Stand eines Auges einer Biene oder kleiner Fische Die Evolution benötigte dafür 700 Mio. Jahre, aber die technische Entwicklung des Computerauges nur ca. 70 Jahre In wenigen Jahrzehnten kann man das menschliche Auge nachbilden

Die Entwicklung postbiologischen Lebens Entwicklung moderner Roboter die uns immer mehr Arbeit abnehmen Entwicklung kann man in 4 Generationen eingrenzen: 2000-2010 Rechenkapazität 1000 MIPS (Reptil) Eigenschaften: Wahrnehmung, Manipulation und Mobilität für alle Zwecke 2010-2020 Rechenkapazität 30.000 MIPS (Säugetier) Eigenschaft: Konditioniertes Lernen 2020-2030 Rechenkapazität 1.000.000 MIPS (Primat) Eigenschaft: Weltmodellierung 2030-2040 Rechenkapazität 30.000.000 MIPS (Mensch) Eigenschaft: Denken

Probleme Menschen geht mehr und mehr die Arbeit aus: Frage nach der Gesellschaftsform Gleichberechtigung zwischen Mensch und Maschine? Wird der Mensch versklavt oder hat er die intelligenten Roboter noch unter Kontrolle

Die Virtuelle Welt

Die virtuelle Welt Heutige VR-Systeme noch sehr primitiv Man sieht zwar die „Virtuelle Welt“, dies aber nur in schlechter Qualität und sehr langsam

Zukunft im Cyberspace In Zukunft werden die Sensoren direkt ans Gehirn angeschlossen und erlauben so viel realisterische Darstellungen Keine Umwege über Bilder  effizienter und schneller Alle Sinne können angesprochen werden

Der Körper im Cyberspace Menschen brauchen die Wahrnehmung eines Körpers Versuche haben gezeigt: Nachdem ein Mensch zwölf Stunden in einem Tank zur Sinnesdeprivation verbracht hat beginnt er zu halluzinieren Um gesund zu bleiben, muss ein transplantierter Geist ein konsistentes sensorisches Bild erhalten, das von einem Körper oder einer Simulation stammt

Der Körper im Cyberspace Hans Moravec: „Ein transplatierter menschlicher Geist wird oft ohne einen Körper existieren, aber kaum jemals ohne die Illusion, einen zu besitzen“

Telepräsenz und Virtuelle Realität Der „verdrahtete Mensch“ liegt in einem Kokon und hat Kontakt zur Außenwelt durch die Verbindung mit Menschenähnlichen Robotern, durch die er die Realität erfährt Man denkt man befindet sich in dem Roboter und an dem Ort an dem sich dieser befindet Verzahnung von virtueller Welt und realer Welt: „Links“ aus der virtuellen in die reale Welt

Gehirn in einem Tank Immer mehr Organe werden nach und nach durch Technik ersetzt Schließlich könnten wir unser Gehirn in einem Tank am Leben halten Ein Computer simuliert beliebige Körper und Realitäten

Gehirn im Computer Ein Gehirn in einem Tank ist immer noch von Außen beeinflussbar und das Gehirn selbst ist nicht für einen so langen Zeitraum konzipiert Wenn die Möglichkeiten da sind wird auch das Gehirn ersetzt durch einen Computer Es stellt sich wieder die Frage ob wir dann immer noch Mensch sind!

Entwicklung des menschlichen Lebens im Cyberspace Hans Maravec: „Die Wirklichkeit ist ein Konstrukt des Bewußtseins“ Wie werden die virtuelle Welt für real halten:

Leben im Cyberspace Unsere Realität hängt nur noch davon ab, für welche wir uns entscheiden. Durch unsere Entscheidung finden wir unseren Weg durch die Unmenge an möglichen Welten, gehen wir an gleichermaßen wirklichen Welten mit gleich wirklichen Visionen unserer selbst und anderer vorbei und entscheiden uns für die Welt, in der wir leben müssen.

Überlebt der Mensch im Cyberspace? Der „Mensch“ ist zu langsam um sich im Cyberspace gegen intelligente Maschinen bzw. Programme durchzusetzen Er braucht die Simulation einer Welt in Form von Sinneswahrnehmungen, die KI hingegen nicht Folge: Der Mensch findet sich nicht mehr im Cyberspace zurecht, spielt also nur noch eine untergeordenete Rolle – wird verdrängt Nach Moravec

Why the Future doesn‘t need us. Bill Joy (Mitbegründer von SUN Microsystems) Kurzweil übersieht die Gefahren der Zukunft Wenn die Computer intelligenter sind als wir, warum sollten sie sich von uns befehligen lassen? Nach den Regeln der Evolution würden uns die Maschinen verdrängen

Why the Future doesn‘t need us Geschichte hat gezeigt, das der Mensch die neuen Technologien missbrauchen: Atombomben Biologische und chemische Waffen „Nanowaffen“ bzw. Computerviren werden noch verheerendere Wirkungen haben

Nanotechnologie Überblick Konstruktion auf molekularem Niveau 1nm=1/1000.000.000m Anfang der Nanotechnologie

Nanotechnologie Was heute schon gemacht wird Grundlagenforschung Teilbereiche Ultradünne Schichten Laterale Nanostrukturen Ultrapräzise Bearbeitung von Oberflächen Vermessung und Analyse von Nanostrukturen Nanomaterialien und molekulare Architekturen

Nanotechnologie Ultradünne Schichten Vergleichsweise gut entwickelt Aufbau und Verbindung von u.S. Anw.: Minderung von Benetzbarkeit und Schmutzhaftung Laterale Nanostrukturen Veränderung der Oberfläche im nm-Bereich Anw.: Rastersondentechnik

Nanotechnologie Ultrapräzise bearbeitete Oberflächen Bearbeitungsformen, mit denen Oberflächen mit makroskopischen Abmessungen extrem präzise in Form und Glattheit hergestellt werden können Anw.: Herstellung optischer Oberflächen Vermessung und Analyse von Nanostrukturen Analyse der elementaren Oberflächenprozesse auf atomarem Niveau Anw.: Kampf gegen Rost

Nanotechnologie Nanomaterialien und molekulare Architekturen Z.Zt. Grundlegendes Verständnis der Struktur und Wirkung von aus atomaren und molekularen aufgebauten Materialien Später: Herstellung einer breiten Palette von Ausgangsmaterialien Anw.: Durch gezieltes Einstellen der Feinstruktur eines Werkstoffs, leichteres und tragfähigeres Material herstellen

Nanotechnologie Warum Nanotechnologie interessant für den Körperbau ist Möglichkeiten von Gentechnologie beschränkt Bessere Organe und Systeme herstellbar   Leben auf der Erde zeigt, dass machbar

Nanotechnologie Nanobots Im Nanometerbereich gebaute, selbstreplizierende Maschinen Möglichkeiten von Nanobots Gefahren der Nanobots

Nanotechnologie Virtuelle Realität in der realen Welt Nanobot-Schwärme Beispiel Foglets-Nebel

Nanotechnologie Anwendungen von Nanotechnologie aus der Sicht Kurzweil‘s Utility Fog Nanokörper Biotechnologische Schnittstellen

Biotechnologische Schnittstellen Neuralimplantate Intelligente Protesen Wer kann sich das leisten?

Neuralimplantate Funktionsweise einer Nervenzelle

Synapsen Funktionsprinzip von Synapsen

Neuralimplantate Durch Nanotechnologische Nervenbahnen können Nervenleitungen beschleunigt werden Es können beschädigte Nervenbahnen überbrückt werden z.B. bei Querschnittsgelähmten Interface Mensch - Maschine möglich (und Maschine - Mensch natürlich auch)

Sinne und Neuralimplantate Nanotechimplantat am Beispiel des „Sehstäbchens“

Nanokörper und Nanolebewesen PRO CONTRA

Pro Nanoleben Möglichkeit von Leben auf andere Basis als DNS gilt als sicher. Nanotubes höheres Energieniveau führt zu leistungsfähigeren Organismen

Contra Nanoleben Fließgleichgewicht Komplexitätsproblem Immunsystem

Utility Fog PRO CONTRA

Pro Utility Fog Konzept ist erprobt mit großen Bausteinen Roboter in Zellgröße können relativ komplex sein Wahrnehmungsfähigkeit des Menschen ist Beschränkt

Contra Utility Fog Komplexitätsproblem Stoffe haben Eigenschaften, die sich von Teilen ableiten die wesentlich kleiner als Zellen sind