SXSW 16: Hoe we zonder blue pill ongemerkt de Matrix inrollen

Drukke dag gehad? Kinderen op bed? Tijd om te ontspannen. Dus je plugt je ‘Matrix’ jack in, sluit je ogen en ligt op het strand in Ibiza. Je voelt het zand tussen je tenen, de zon op je huid. Je hoort de zee, proeft je cocktail en ziet de zon schitteren in de zee. Al je zintuigen zijn geprikkeld. Science-fiction? Of misschien ooit realiteit? 

Als fysicus ben ik nogal rationeel. Maar na SXSW 2016 ga ik toch een lans breken dat bovenstaand scenario op z’n minst in theorie mogelijk is. En praktisch gezien misschien nog wel in deze eeuw. Dat zou betekenen dat dit voor mijn kinderen nog best wel eens werkelijkheid kan worden. Hoe? Dat illustreer ik aan de hand van twee interessante SXSW talks.

Hack yourself

Om te beginnen bij George Hotz. Hij is de eerste hacker die destijds de iPhone en Playstation 3 wist te hacken. Elon Musk vroeg hem afgelopen zomer om de AutoPilot feature van de Tesla te ontwikkelen. Hij kon er miljoenen mee verdienen. Hotz bedankte echter beleefd en besloot het zelf te doen. Hij kocht een Honda, sloopte deze open, sloot draadjes aan, pakte een dikke computer en monteerde off-the-shelf camera’s en andere sensoren. Vervolgens ontwikkelde hij met behulp van open source ‘Machine Learning’ software in een paar maanden een 99% zelfrijdende auto (‘niveau 3’). In een garage. In zijn eentje. Met een budget van minder dan $50k, waarvan er $30k naar de auto ging.

Wat hem betreft is een auto niets anders dan een systeem. Je hebt input in de vorm van miljoenen camera pixels en output in de vorm van twee getallen: je gaspedaal en de positie van het stuurwiel. Alles daartussen is één functie. Die functie heeft hij niet geprogrammeerd, dat zou praktisch onmogelijk zijn. Er zijn ontelbare keuzemogelijkheden en wij weten zelf vaak niet eens waarom we rijden zoals we rijden. Laat staan dat we dat in regeltjes voor computers kunnen vatten. Dus heeft hij gekozen om een ‘Machine Learning’ algoritme te gebruiken. Dit algoritme heeft 10 uur lang meegekeken hoe Hotz zelf reed. En toen kon Hotz op de snelweg het stuur uit handen geven: de computer bestuurde de auto, veilig en comfortabel. Een mooi voorbeeld van de kracht van machine learning.

Brein-computer-interface

Dat wat Hotz met zijn auto doet probeert Justin Sanchez van DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency van de US Army) met de mens. Binnen hun werk aan de directe neurale interface toont hij hoe een vrouw ondanks haar dwarslaesie zelf, met haar eigen hersenen, een robotarm bestuurt. En bovendien letterlijk kan voelen welke vinger aangeraakt wordt.

DARPA doet dit door het implanteren van een 4mm plaatje in de hersenen. Het plaatje beschikt over een set pinnetjes die letterlijk direct met de zenuwen en de synapsen praten. Het is een zogenaamde brein-computer-interface. Nu nog op ‘9k6 snelheid’, maar over twintig jaar ongetwijfeld in gigabit. De meeste componenten van zo’n breinplug zijn inmiddels relatief gezien een commodity. Zowel in hardware als software.

De ‘hacker mentaliteit’ van beiden is onverslaanbaar. Ze combineren diep filosofisch, mathematisch, ICT, biologisch en mechanica inzicht met een schroevendraaier en een soldeerbout. Door de veelheid, kwaliteit en lage kosten van commodity hardware te combineren met gratis open source software, wordt enorme technologische vooruitgang geboekt. Ontwikkelingen die letterlijk in garages in elkaar worden geknutseld.

De uitvindingen van Hotz en DARPA steunen op drie grote tech ontwikkelingen:

1. Virtual Reality 

De Oculus Rift, Samsung Gear VR; op SXSW struikel je letterlijk over de VR brillen. De fabrikanten zijn met elkaar verwikkeld in een race om de virtuele wereld in de bril letterlijk niet meer van echt te kunnen onderscheiden. Dat je het idee hebt je eigen kinderen in de ogen te kijken. De render-engines komen er, vraag dat maar aan KODAK. Dat dacht ook dat digitale fotografie nooit levensecht kon worden. Inmiddels weten ze beter.

2. Artificial Intelligence/Machine Learning

Dit gaat niet over een groots, meeslepend en evil AI wat de mensheid zal wegvagen. Dit gaat over slimme algoritmes die in een beperkt aantal uren ‘leren’ hoe autorijden werkt. Gewoon door een mens te observeren. De AI die de in- en output signalen van de zenuwbaan observeert en leert hoe het mechanische en cognitieve deel van de mens en het brein werkt.

3. Internet of Things/the sensornet/Data

De tuimelende prijzen van hardware, sensoren, dataopslag, en de capaciteit van (open source) systemen om onvoorstelbare hoeveelheden data te verwerken geeft de ‘Machine Learning’ algoritmes exponentieel groeiende trainingssets. Voor iedereen beschikbaar. En daarbij geldt: hoe meer ze trainen, des te sneller ontwikkelen ze zichzelf, des te sneller kunnen ze weer trainen, etc.

Dit zijn drie ingrediënten voor een perfecte storm.

Je kunt naar de mens kijken als een systeem. We beschikken over een aantal inputs vanuit de zintuigen, bewerking vanuit de hersenen, en de outputs als spraak en beweging. En dit systeem is te hacken. Stel dat het DARPA uiteindelijk lukt om alle inputs vanuit de zenuwen om te leiden en alle outputs af te vangen. Wat betekent dat? Dat de VR beelden van je Playstation direct je hersenen in komen, in plaats van via een (nu nog) lompe bril.

Met de huidige brillen gaat het beeld van een digitale omgeving (bijv. de Playstation) naar zicht (bijv. de Oculus Rift) naar elektriciteit (de signalen in je hersenen). Het is een beetje alsof je je iPhone via de koptelefoon-plug op je autoradio aansluit: het klinkt net niet lekker. Met een toekomstige Oculus Rift is de VR wereld misschien bijna niet meer van de echte wereld te onderscheiden. Met een DARPA plug is het echt ‘echt’. Maar wat is dan nog ‘echt’. Dat is een vraagstuk voor filosofen.

Wat hierboven geldt voor beeld, geldt straks ook voor synthetisch geluid, geur, smaak, tast. Op al deze vlakken zijn tientallen hackers bezig: full-body suits, scent-experiences, 3D-sound voor bij je VR-bril, de lijst lijkt eindeloos.

Als alle zintuigen gehackt kunnen worden, als we beeld, geluid, tast, smaak geur weten te ‘renderen’, dan kunnen we op een lange vlucht terug van SXSW even je hersenen afkoppelen van je lichaam en inpluggen op Ibiza. Even ‘in the Matrix’ stappen. Dat klinkt beter dan opgevouwen naar een klein schermpje in een stoel kijken. Enig nadeel zou zijn dat dit stukje niet getypt zou zijn.