15 มีนาคม 2554

Connectome - คอนเน็คโทม (ตอนที่ 1)



ในช่วงที่ผมเริ่มทำวิจัยทางด้านนาโนเทคโนโลยีเมื่อประมาณปี ค.ศ. 1995 หรือประมาณ 15 ปีที่แล้ว เป็นช่วงแรกๆ ที่ในประเทศสหรัฐอเมริกาเพิ่งจะเริ่มมีคนพูดถึงคำว่า นาโนเทคโนโลยี กันมากขึ้นเรื่อยๆ แต่คนไทยเองนั้นก็ยังไม่รู้จักคำว่านาโนเทคโนโลยีกันเท่าไหร่นัก ผมเคยพูดๆไว้กับเพื่อนๆว่า คอยดูนะต่อไปไม่เกิน 10 ปี ศาสตร์ทางด้านนี้จะบูมและจะมีการทำวิจัยกันทั่วโลก ถ้าอยากได้ทุนวิจัยก็รีบๆ มาทำความรู้จักศาสตร์ด้านนี้ไว้นะ ต่อจากนั้น ในที่สุดประเทศไทยก็ก่อตั้งศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติในปี ค.ศ. 2003 มีการให้ทุนวิจัยทางด้านนี้มากมาย นักวิจัยชาวไทยก็แห่มาทำวิจัยทางด้านนี้กันขนานใหญ่ เพราะมีเงินทุนวิจัยหลั่งไหลเข้ามามากมาย

ในช่วงนั้น ... ผมเริ่มมองหาศาสตร์ใหม่ๆ เพื่อหนีออกไป ช่วงนั้น เพื่อนฝูงถามผมว่าหลังยุคนาโนจะมีอะไรมาอีก ... ผมบอกกับเพื่อนๆ ว่า ยังมีเรื่องสำคัญเรื่องหนึ่ง ที่เป็นความลับมานานแสนนาน ยังมีคนทำทางด้านนี้น้อย แต่เป็นศาสตร์เปลี่ยนโลกเลยแหล่ะ นั่นคือเรื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับจิตใจ (Mind Sciences) ซึ่งปัจจุบันเราทำได้แค่เพียงการปะติดปะต่อความรู้ที่เป็นชิ้นเล็กๆ เข้าด้วยกันเท่านั้น แต่ความรู้ที่เพิ่มขึ้นเพียงนิดหน่อยในศาสตร์ทางด้านนี้ อาจมีประโยชน์มหาศาลในการพัฒนาเทคโนโลยีเลยทีเดียว ไม่เหมือนงานทางด้านนาโนเทคโนโลยี ที่การตีพิมพ์ผลงานวิชาการ 1 เรื่อง แทบจะไม่มีผลต่อการเพิ่มพูนประโยชน์อะไรนัก ... แต่การไขปัญหา 1 เรื่องที่เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์จิตใจ 1 เรื่อง จะมีผลกระทบตามมาอีกมากมายเลย

วิทยาศาสตร์ปัจจุบัน นับตั้งแต่ยุคของนิวตันเมื่อเกือบ 400 กว่าปีที่แล้ว แยกจิตใจออกจากวัตถุ (Mind vs Matter) ตลอดระยะเวลา 400 ปีนี้ พวกเราพัฒนาความรู้และศาสตร์ต่างๆ ตลอดจนเทคโนโลยีมากมาย บนพื้นฐานของแนวคิดนี้ เราแยกซอฟต์แวร์ กับ ฮาร์ดแวร์ ออกจากกัน แต่ในช่วง 20 ปีหลังมานี้ เราถึงเริ่มประจักษ์แจ้งว่า ปรากฎการณ์หลายอย่างที่เกี่ยวกับจิตใจ มันมีความเชื่อมโยงกับร่างกายที่เราอาศัยอยู่ (Mind-Body Interactions) โดยความรู้แบบแยกส่วนที่เรามีอยู่เดิมมันให้คำตอบดีๆ แก่เราไม่ได้

ยิ่งในระยะหลังๆ เราเริ่มพัฒนาหุ่นยนต์ หรือระบบออโตเมชั่นต่างๆ โดยต้องการใส่ปัญญา (Intelligence) เข้าไปในระบบเหล่านั้น เราก็เริ่มตระหนักว่าความเข้าใจในเรื่องความคิด (Thought) จิตใจ (Mind) อารมณ์ (Emotion) ความรู้สึก (Feeling) ความระลึกรู้ (Conciousness) เป็นสิ่งที่ยังรู้น้อยมากๆ เรายังขาดโมเดลที่ใช้อธิบายการทำงานของกระบวนการเหล่านี้ ที่ผ่านมา การพัฒนาหุ่นยนต์ให้มีความรู้สึกแบบเดียวกับมนุษย์ก็จะติดขัดที่ปัญหาของโมเดลที่แหล่ะครับ ทั้งๆ ที่เราสามารถพัฒนาเทคโนโลยีที่ตรวจจับสัมผัส ไม่ว่าจะเป็นผิวหนังประดิษฐ์ (Electronic Skin) จมูกอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Nose) ระบบมองเห็นภาพ (Machine Vision) สำหรับหุ่นยนต์ได้อย่างก้าวหน้าแล้วก็ตาม แต่กระบวนการของการประมวลความรู้สึกภายในนี่สิครับ เรายังมีความรู้ในเชิงวิทยาศาสตร์น้อยมากๆ (ในพุทธศาสนามีการบรรยายเรื่องกระบวนการประมวลผลสัมผัสได้อย่างละเอียดมาก เรียกว่าวงจรปฏิจจสมุปบาท) จนทำให้เรายังไม่สามารถสร้างหุ่นยนต์ที่มีกระบวนการคิด หรือกระบวนการใช้ปัญญาให้เหมือนมนุษย์ได้

นี่แหล่ะครับ คือศาสตร์ที่ผมคิดว่าจะครองศตวรรษที่ 21 ... น่าเสียดายที่ประเทศไทยแทบจะไม่มีนักวิทยาศาสตร์ทางด้านนี้เลย และมีโอกาสที่เราจะตกรถขบวนนี้ เมื่อลองคิดเล่นๆ ว่าในอนาคตอีก 20-30 ปีข้างหน้า สิ่งของที่อยู่รอบๆ ตัวเราจะประกอบด้วยหรือทำงานด้วยสมองประดิษฐ์ (Artificial Brain) ที่ทำงานเหมือนมีจิตใจกันหมด ไม่ว่าจะเป็นรถยนต์ บ้าน ทีวี ตู้เย็น ทางหลวง สะพาน เราจะต้องอาศัยอยู่ในโลกของสภาพล้อมรอบอัจฉริยะ (Ambient Intelligence) แต่ประเทศเรากลับยังไม่ค่อยตระหนักในเรื่องนี้เท่าไรเลยครับ

จริงๆ แล้ววันนี้ ผมยังไม่ได้เข้าเรื่อง Connectome เลยครับ แค่มาเกริ่นๆ คร่าวๆ เท่านั้นว่า ศาสตร์ทางด้าน Connectome นี่แหล่ะครับ ที่จะเป็นประตูเข้าไปสู่ความเข้าใจที่มากขึ้นในเรื่องจิตใจของเรา เป็นครั้งแรกในรอบ 2500 กว่าปีภายหลังจากองค์พระสัมมาสัมพุทธเจ้าได้ค้นพบความรู้ทางด้านนี้ ที่มนุษย์รุ่นหลังจะเริ่มเข้าไปทำความเข้าใจจากอีกมุมมองหนึ่งว่า พระองค์ได้ค้นพบอะไร ....

แล้วมาคุยกันต่อในตอนต่อๆ ไปครับ ....

(ภาพบน - เป็นภาพโมเดลที่อธิบายความเชื่อมโยงของเส้นใยประสาทในสมองมนุษย์)

12 มีนาคม 2554

Intelligent Battlefield - เทคโนโลยีสนามรบอัจฉริยะ (ตอนที่ 8)



ในปี พ.ศ. 2308 กองทัพพม่าภายใต้การนำของเนเมียวสีหบดี ได้ยกทัพมาตั้งในเขตเมืองวิเศษชัยชาญ (จ. อ่างทอง ในปัจจุบัน) เพื่อรวบรวมอาหารและไพร่พลเตรียมเข้าตีกรุงศรีอยุธยา ระหว่างนั้น นายจันหนวดเขี้ยว นายโชติ นายดอก นายทองแก้ว นายทองเหม็น นายทองแสงใหญ่ นายแท่น นายเมือง พันเรือง ขุนสรรค์ และนายอิน ได้เป็นหัวหน้ารวบรวมชาวบ้านในบริเวณใกล้เคียงตั้งค่ายต่อสู้พม่าที่บ้านบางระจัน โดยมีพระอาจารย์ธรรมโชติเป็นผู้ประสิทธิ์ประสาทวิทยาคมบำรุงขวัญเหล่านักรบ ชาวบ้านบางระจันได้ทำทุกวิถีทางในการต่อต้านพม่า จนได้ชัยชนะในการรบถึง 7 ครั้ง แม้ในที่สุดค่ายบางระจันจะถูกตีแตกเพราะมีกำลังรบน้อยกว่าฝ่ายศัตรูมาก แต่การต่อต้านของชาวบางระจัน ก็เป็นส่วนหนึ่งของแรงบันดาลใจในการกู้ชาติของสมเด็จพระเจ้าตากสินมหาราชในเวลาต่อมา

ในช่วงเวลาระหว่างรบ ชาวบ้านบางระจันได้เปลี่ยนบริเวณค่ายบางระจัน ให้เป็นพื้นที่ผลิตกรรม (Manufacturing) ไม่ว่าจะเป็นการปลูกข้าว เลี้ยงสัตว์ ตีเหล็ก การผลิตยุทโธปกรณ์ต่างๆ ไปจนถึงการหล่อปืนใหญ่ ก็กระทำกันในที่รบทั้งสิ้น ทำให้ชาวบ้านบางระจันสามารถยืนหยัดต่อสู้กับทัพพม่าที่มีกำลังมากกว่าได้ การสร้างผลิตกรรมต่างๆ ในสมรภูมิรบทำให้ชาวบ้านบางระจันสามารถปรับตัวให้เข้ากับสถานการณ์ได้ ว่าตอนนี้ต้องการอะไร เพื่อใช้ทำอะไร ค่ายบางระจันจึงสามารถปรับเปลี่ยนยุทธวิธีได้ตลอดเวลา ตามความจำเป็น ซึ่งมีผลทำให้ได้รับชัยชนะเหนือทัพพม่าถึง 7 ครั้ง

เมื่อประมาณสัปดาห์ที่แล้ว ราชนาวีสหรัฐฯ ได้ประกาศรับข้อเสนอโครงการวิจัยเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการทหาร ซึ่งได้ประกาศหัวข้อที่กองทัพสนใจออกมาจำนวนกว่า 39 หัวข้อ เช่น การพัฒนาเรดาห์ขนาดเล็ก แบตเตอรีแบบฟิล์มบาง ระบบเซ็นเซอร์ใต้น้ำ เทคโนโลยีไมโครกริด (ระบบนำส่งกระแสไฟฟ้าสำหรับสนามรบ) เป็นต้น แต่ที่ผมอยากนำมากล่าวในวันนี้เป็นหัวข้อหนึ่งที่น่าสนใจมากๆ และอาจจะทำให้รูปแบบการรบในอนาคตเปลี่ยนไป หัวข้อนั้นมีชื่อว่า Desktop Manufacturing with Micro-robot Swarm ซึ่งจะเป็นเทคโนโลยีที่ทำให้สนามรบสามารถผลิตสิ่งของเพื่อใช้ในการสู้รบ ในระหว่างการรบได้ ซึ่งเป็นยุทธวิธีที่ชาวบ้านบางระจันเคยใช้ในการยุทธ์อย่างประสบความสำเร็จเมื่อ 200 กว่าปีที่แล้ว

ประกาศเปิดรับข้อเสนอโครงการหัวข้อนี้ มีเนื้อหาว่าต้องการให้คณะวิจัยทำการพัฒนาเทคโนโลยีในการผลิตวัสดุหรืออุปกรณ์ต่างๆ โดยการใช้หุ่นยนต์ขนาดเล็กๆ ที่สามารถทำงานเป็นฝูง เพื่อสังเคราะห์วัสดุ สร้างชิ้นส่วนต่างๆ และประกอบชิ้นส่วนต่างๆ เหล่านั้นขึ้นเป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยหุ่นยนต์เล็กๆ เหล่านั้นแต่ละตัวอาจจะทำงานง่ายๆ ไม่ต้องฉลาดมากนัก แต่สามารถทำงานประสานงานกันเป็นทีมขนาดใหญ่ได้ จนสามารถที่จะทำงานที่ซับซ้อนมากๆ ได้ โดยระบบผลิตนี้ จะมีขนาดไม่ใหญ่โตอะไรนัก สามารถบรรจุระบบทั้งหมดลงบนโต๊ะได้ หรือที่เรารู้จักกันในนามของ Desktop Manufacturing นั่นเองครับ

ตอนนี้หัวข้อ Desktop Manufacturing กำลังเป็นที่สนใจในวงการเทคโนโลยีทั่วโลก และเทคโนโลยีหนึ่งที่จะเข้ามามีบทบาทสำคัญ และถือว่าเป็นเทคโนโลยีก่อกำเนิดของระบบผลิตแบบตั้งโต๊ะนี้ก็คือ Printed Electronics หรือ Printed Manufacturing ซึ่งเป็นเทคโนโลยีในการผลิตสิ่งของด้วยการใช้วิธีการพิมพ์ ซึ่งผมมักจะกล่าวถึงอยู่บ่อยๆ ในบล็อกนี้นั่นเองครับ .....