PhyCS 2014 - International Conference on Physiological Computing Systems

กระแสความร้อนแรงของ Google Glass และ Smart Watch ที่กำลังเกิดขึ้นในโลกของคอนซูเมอร์อิเล็กทรอนิกส์ นับเป็นตัวจุดพลุ ที่จะทำให้ตลาดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้ (Wearable Electronics) เติบโตในอนาคตอีกไม่นานจากนี้ครับ เมื่อรวมกับแนวโน้มของประชากรสูงวัยที่มากขึ้นเรื่อยๆ ทำให้อุปกรณ์สำหรับช่วยเหลือในการดูแลสุขภาพด้วยตัวเอง (Pervasive Healthcare) น่าจะได้รับความนิยมมากขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้ ซึ่งทำให้นักเทคโนโลยีหลายๆ กลุ่มในโลก เร่งมือในการพัฒนาเทคโนโลยีที่เรียกว่า Physiological Computing Systems หรือ ระบบตรวจวัดทางสรีรวิทยา ซึ่งเป็นเทคโนโลยีในการเฝ้าดู และตรวจวัด พารามิเตอร์ทางสุขภาพของมนุษย์ ซึ่งในที่นี้ก็มักจะต้องเป็นอุปกรณ์ที่สวมใส่ได้ เพื่อที่จะสามารถเก็บข้อมูลความเป็นไปของร่างกายผู้สวมใส่ได้ตลอดเวลา 

การประชุมประจำปีที่มีชื่อว่า International Conference on Physiological Computing Systems จึงเกิดขึ้นเพื่อเป็นเวทีแลกเปลี่ยน เรียนรู้ระหว่างวิศวกร นักคอมพิวเตอร์ศาสตร์ แพทย์ และ บุคลากรทางสาธารณสุข ที่มีความสนใจในการพัฒนาระบบตรวจวัดทางสรีรวิทยา โดยการประชุม PhyCS 2014 นี้จะจัดขึ้นที่กรุงลิสบอน ประเทศโปรตุเกส ระหว่างวันที่ 7-9 มกราคม 2557 โดยมีกำหนดส่งผลงานบทความฉบับเต็มในวันที่ 15 กันยายน 2556 

หัวข้อที่เป็นที่สนใจของการประชุมก็ได้แก่

AREA 1: DEVICES 
Biomedical Devices for Computer Interaction
Haptic Devices
Brain-Computer Interfaces
Health Monitoring Devices
Physiology-driven Robotics
Wearable Sensors and Systems
Cybernetics and User Interface Technologies

AREA 2: METHODOLOGIES AND METHODS 
Biosignal Acquisition, Analysis and Processing
Pattern Recognition
Neural Networks
Processing of Multimodal Input
Observation, Modeling and Prediction of User Behavior
Computer Graphics and Visualization of Physiological Data
Video and Image Analysis for Physiological Computing
Motion and Tracking

AREA 3: HUMAN FACTORS 
User Experience
Usability
Adaptive Interfaces
Human Factors in Physiological Computing
Learning and Adaptive Control of Action Patterns
Speech and Voice Data Processing

AREA 4: APPLICATIONS 
Physiology-driven Computer Interaction
Biofeedback Technologies
Affective Computing
Pervasive Technologies
Augmentative Communication
Assistive Technologies
Interactive Physiological Systems
Physiological Computing in Mobile Devices

Body Electronics - อิเล็กทรอนิกส์บนผิวกายมนุษย์ (ตอนที่ 6)

(Picture from http://engtechmag.wordpress.com/2011/08/24/electronic-skin-to-monitor-heart-rate-an-annotated-graphic/)

นับตั้งแต่มีการค้นพบอิเล็กตรอนในปี ค.ศ. 1897 โดย เจ เจ ทอมป์สัน  มนุษย์เราก็แสวงหาวิธีการนำเอาอิเล็กตรอนมาใช้ประโยชน์ ซึ่งการใช้ประโยชน์อยู่ใน 2 รูปแบบใหญ่ๆ คือ ไฟฟ้า และ อิเล็กทรอนิกส์ เราใช้ไฟฟ้าในแง่ของพลังงานไฟฟ้า ที่หล่อเลี้ยงสังคมเมืองในเกือบทุกๆ อย่าง ออฟฟิศ บ้าน ห้างสรรพสินค้า ไฟส่องถนน แม้แต่รถยนต์ในอนาคตก็จะใช้พลังงานไฟฟ้าแทนที่น้ำมัน ส่วนในเรื่องของอิเล็กทรอนิกส์นั้น เป็นเรื่องของความสะดวกสบายเหนือขึ้นมาอีก อิเล็กทรอนิกส์ใช้อิเล็กตรอนทำงานในการประมวลผลเชิงตรรกะ และมันเป็นพื้นฐานของอุปกรณ์อำนวยความสะดวกเกือบทุกอย่าง ไม่ว่าจะเป็น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ โทรทัศน์ เครื่องซักผ้า ตู้เย็น พัดลม เรียกว่าเรากำลังอาศัยอยู่ในยุคของปัญญาที่มีพื้นฐานบนการทำงานของอิเล็กตรอน  

อิเล็กทรอนิกส์ในยุคปัจจุบันนั้น ทำงานโดยอาศัยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้วัสดุประเภทที่เรียกว่าวัสดุอนินทรีย์ เช่น ซิลิกอน ทองแดง อลูมิเนียม เป็นต้น  แต่ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ได้เกิดแนวคิดของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้วัสดุอินทรีย์ เช่น พอลิเมอร์นำไฟฟ้า ท่อนาโนคาร์บอน กราฟีน เป็นต้น ซึ่งอิเล็กทรอนิกส์แบบหลังนี้ มักจะเรียกกันว่า อิเล็กทรอนิกส์แบบอ่อน (Soft Electronics) เพราะอิเล็กทรอนิกส์แบบนี้ สามารถที่จะทำวงจรให้มีความยืดหยุ่น (Flexible Electronics) ซึ่งต่างจากอิเล็กทรอนิกส์แบบเก่า ที่มักจะอยู่บนแผ่นวงจรที่แข็งและแตกหักได้ อิเล็กทรอนิกส์แบบอ่อนนี้ยังมีข้อดีที่สามารถผลิตด้วยกรรมวิธีใหม่ๆ เช่น สามารถพิมพ์ลายวงจรด้วยเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ต (Printable Electronics) หรือกระบวนการพิมพ์อื่นๆ แบบเดียวกับที่ใช้ผลิตหนังสือ และ นิตยสาร ซึ่งทำให้อิเล็กทรอนิกส์แบบนี้เป็นทางเลือกใหม่ สำหรับงานประยุกต์ใหม่ๆ ในอนาคต

อิเล็กทรอนิกส์แบบอ่อนนี้เอง ที่กำลังกลายมาเป็นกระแสใหม่ที่กำลังร้อนแรงในวงการอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งก่อให้เกิดการต่อยอดไปสู่อิเล็กทรอนิกส์แบบใหม่อื่นๆ อีกมากมาย เช่น อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้ (Wearable Electronics) อิเล็กทรอนิกส์บนผิวหนัง (Epidermal Electronics) อิเล็กทรอนิกส์แบบฝังในร่างกาย (Implantable Electronics)  ซึ่งจะเห็นได้ว่าอิเล็กทรอนิกส์ทั้ง 3 แบบนี้ ได้เขยิบเข้ามาใกล้ชิดกับร่างกายมนุษย์มากขึ้นตามลำดับ กล่าวคือ Wearable Electronics นั้น เข้ามาแนบใกล้ร่างกายแบบไปไหนมาไหนด้วยกัน แต่ก็ยังอยู่นอกร่างกาย ส่วน Epidermal Electronics นั้น เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่แนบไปกับผิวหนังของเราเลย เรียกว่าใกล้กว่า Wearable Electronics เข้ามาอีก ส่วน Implantable Electronics นั้นเข้าไปอยู่ในร่างกายของคนเรากันเลยครับ ซึ่งเราจะเห็นได้ว่า แนวโน้มของมนุษย์เราจะค่อยๆ หลอมรวมกับจักรกลมากขึ้นไปเรื่อยๆ ยิ่งพวกเราพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีมากขึ้นเท่าไหร่ เราจะยิ่งรู้สึกว่าที่พระเจ้าให้มานั้นมันไม่เพียงพอแล้ว ต้องใส่นู่นใส่นี่เพิ่มเข้าไป อย่างที่ผมมักจะพูดประจำว่าเรื่องของ Man-Machine Integration หรือการบูรณาการระหว่างมนุษย์กับจักรกลมันเป็นแนวโน้มของศตวรรษที่ 21 ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เราจะเริ่มเห็นมนุษย์กึ่งจักรกล (Bionics) หรือจักรกลกึ่งมนุษย์ (Biomimics) มากขึ้นเรื่อยๆ ครับ

ครั้งหน้าผมจะมาพูดถึง Epidermal Electronics หรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์บนผิวหนังนะครับ

Body Electronics - อิเล็กทรอนิกส์บนผิวกายมนุษย์ (ตอนที่ 5)

วิวัฒนาการของเครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์ และเครื่องใช้ไฟฟ้าตลอดระยะเวลา 10 กว่าปีที่ผ่านมานี้ได้ก้าวหน้าไปมาก ตอนผมเข้าเรียนมหาวิทยาลัย เครื่องคอมพิวเตอร์ที่จุฬาฯ มีขนาดใหญ่กว่าห้องนั่งเล่นที่บ้านอีกครับ พอผมขึ้นปี 2 เครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ (Desktop Computer) ก็ออกมา ราคาประมาณ 200,000 บาท พอผมจบปริญญาเอก มาใช้คอมพิวเตอร์แบบ Laptop เครื่องแรกในชีวิตราคาเป็นแสน แล้วเครื่องคอมพิวเตอร์ก็วิวัฒนาการมาเป็น notebook มาเป็น netbook มาเป็น Tablet เมื่อก่อนนี้ การจะได้เป็นเจ้าของคอมพิวเตอร์สักเครื่องเป็นเรื่องใหญ่มาก แต่ปัจจุบันในบ้านผมเอง มีเครื่องคอมพิวเตอร์ชนิดต่างๆ มากกว่า 10 เครื่อง ไม่นับสมาร์ทโฟน ซึ่งหากจะถือว่าเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์แบบหนึ่งก็ย่อมได้

แนวโน้มสำคัญอันหนึ่งของอิเล็กทรอนิกส์ก็คือ มันพยายามจะติดตามเราไปทุกที่ เครื่องคอมพิวเตอร์ Desktop มันตามเราไปไหนมาไหนไม่ได้ ก็เลยต้องมีเครื่อง Laptop ซึ่งในภายหลัง มันก็มารู้ตัวว่ามันใหญ่เกินไปที่จะตามเราไปไหนมาไหนได้สะดวก มันจึงต้องออกลูกมาเป็นเครื่อง notebook ซึ่งตามเราไปไหนสะดวกขึ้นหน่อย โดยมันก็พัฒนามาเป็นเวอร์ชันที่เบามากขึ้นไปอีกในชื่อว่า netbook แต่ในภายหลัง มันก็เพิ่งรู้ตัวว่ามันยังมีขนาดใหญ่เกินไปที่จะติดตามเราไปนั่งชิล ๆ ตามร้านกาแฟ บรรยากาศดีๆ มันก็เลยถูกแทนที่ด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์แบบ Tablet

แต่อีกไม่นานหรอกครับ หลังจากเด็ก ป.1 ได้มีโอกาสใช้ Table กันหมดแล้ว พวกเราจะเริ่มรู้สึกว่า Tablet ก็ยังเป็นอะไรที่เทอะทะ พกไปพกมาไม่สะดวก ดังนั้นก้าวต่อไปของคอมพิวเตอร์จะเข้าสู่ยุคคอมพิวเตอร์ที่สวมใส่ได้ (Wearable Computer) ซึ่งจะทำให้เรามีพลังในการประมวลผลแบบเคลื่อนที่ ที่คล่องตัวและสะดวกสบายขึ้นไปอีก สิ่งที่เราสวมใส่ในอนาคตไม่ว่าจะเป็นแว่นตา รองเท้า เสื้อผ้า จะมีคอมพิวเตอร์ฝังตัวอยู่

ท่านผู้อ่านอาจจะเคยได้ยินเรื่องที่กูเกิ้ลกำลังจะทำแว่นตาที่มีจอแสดงผลอยู่บนแว่น ซึ่งเมื่อเราสวมใส่แว่นตานี้แล้ว จะทำให้เสมือนเรามีจอคอมพิวเตอร์อยู่ตรงหน้า โครงการนี้มีชื่อว่า Google Glass ซึ่งได้ยินมาว่ากูเกิ้ลจะปล่อยแว่นตาแสดงผลนี้ออกมาให้นักพัฒนา App ได้เล่นกันประมาณต้นปี แล้วหลังจากนั้นก็จะปล่อยออกมาให้ผู้บริโภคทั่วไปได้ซื้อมาใช้ ด้วยสนนราคาประมาณพอๆ กับสมาร์ทโฟนหล่ะครับ เจ้า Google Glass นี้จะทำให้เรามีคอมพิวเตอร์พกพาอยู่ที่แว่นของเราเลย เบื้องต้นที่ผมทราบคือ เราจะควบคุมการทำงานของแว่นตาซึ่งรันอยู่บนระบบปฏิบัติการ android ผ่านทางเสียง และสมาร์ทโฟน แต่ผมเชื่อว่า ในอนาคตเราสามารถควบคุมแว่นตาโดยการใช้ท่าทางของดวงตา (Eye Gesture) เช่น การกรอกลูกตาไปมา การหยีตา หลี่ตา ทำตาซึ้ง ทำตาดุ กระพริบตา โดยแว่นจะต้องจดจำท่าทางเหล่านั้น แล้วแปลความหมายเป็นคำสั่ง เช่น สั่งให้ถ่ายวีดิโอ สั่งให้เปิด App สั่งให้ค้นหาข้อมูลต่างๆ เป็นต้น

และเมื่อใดก็ตาม ที่เรารู้สึกว่าการสวมใส่คอมพิวเตอร์นั้นยังไม่สะดวกพอ ยุคต่อไปเราก็คงจะต้องการให้คอมพิวเตอร์เข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของร่างกายเรา เพื่อที่เราจะได้ไปไหนมาไหนกับมันได้ตลอดเวลา ไม่เว้นแม้เวลาอาบน้ำ .....


** โครงการ Wearable Intelligence มหาวิทยาลัยมหิดล ได้รับการสนับสนุนจาก ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่ง ชาติ **

Bionic Insect - แมลงชีวกล (ตอนที่ 11)

วันนี้ขอกลับมาเขียนบทความเกี่ยวกับแมลงสักหน่อยนะครับ เนื่องจากช่วงนี้ที่ห้องแล็ปมีการทำการทดลองเกี่ยวกับแมลงพอดี ช่วงนี้ก็เลยกลับมาอินเรื่องนี้สักนิดนึง

ในระยะหลังๆ นี้แมลงเป็นที่สนใจในทางวิศวกรรมศาสตร์มากครับ หน่วยงานให้ทุนวิจัยด้านกลาโหมของสหรัฐอเมริกาที่รู้จักกันในชื่อว่า DARPA ได้อัดฉีดเม็ดเงินจำนวนมากเพื่อพัฒนาเทคโนโลยี ในการบังคับให้เจ้าแมลงมาทำงานเป็นทหารให้กองทัพสหรัฐฯ ในบทความก่อนหน้านี้ ผมได้ทยอยนำรายละเอียดเกี่ยวกับงานวิจัยของมหาวิทยาลัยหลายๆ แห่งที่ได้รับทุน มาเล่าสู่กันฟังไปพอสมควรแล้ว วันนี้ขอมาเล่าเกี่ยวกับประโยชน์ในการศึกษาวิธีการบินของแมลงกันหน่อยนะครับ เพราะความรู้ที่ได้จากการศึกษาว่าแมลงทำการบินอย่างไรนี้ จะมีประโยชน์มากมาย ทั้งในเรื่องของการสร้างหุ่นยนต์บินได้ หรือ อากาศยานอื่นๆ รวมไปถึง แม้แต่รถยนต์อัจฉริยะที่ขับเคลื่อนได้เอง เป็นต้น
เมื่อต้นเดือนที่ผ่านมา มีรายงานวิจัยในวารสาร Proceeding of the National Academy of Science (Andrew K. Dickerson, Peter G. Shankles, Nihar M. Madhavan, and David L. Hu, Mosquitoes survive raindrop collisions by virtue of their low mass, Proceeding of the National Academy of Science, doi:10.1073/pnas.1205446109) ซึ่งได้ไขข้อข้องใจที่มีมานานแล้ว เกี่ยวกับคำถามที่ว่า ทำไมยุงและแมลงบางชนิดสามารถบินลุยฝนได้โดยไม่เป็นอะไร ตัวผมเองก็เคยเอาน้ำจากฝักบัวสาดไปที่ยุง และที่น่าแปลกใจคือ หลายต่อหลายครั้ง ที่เจ้ายุงสามารถบินออกมาโดยไม่เป็นอะไรเลย อะไรทำให้มันคงกระพันชาตรี ทั้งๆ ที่น้ำฝนที่ตกลงมามีขนาดของมวลหนักกว่ามันถึง 50 เท่า และมีความเร็วกว่า 30 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ถ้าจะเปรียบเทียบให้เห็นภาพ ก็จะเหมือนการที่คนเราเดินฝ่ารถปิกอัพขนาด 3 ตันที่ตกลงมาจากท้องฟ้า นั่นเลยครับ

นักวิทยาศาสตร์พบว่า การที่ยุงมีน้ำหนักเบาแต่กลับมีกระดองที่แข็งแรง (exoskeleton หรือเปลือกที่ห่อหุ้มร่างกายของแมลง) จะทำให้มันสามารถทนทานต่อเม็ดฝนได้ เมื่อฝนตกลงมาใส่ตัวมัน มันจะผ่อนตัวลงไปกับเม็ดฝน ทำให้พลังงานจลน์ของเม็ดฝนไม่ได้ถ่ายทอดไปสู่ตัวมัน จึงไม่เกิดการกระแทกที่ทำให้บาดเจ็บ จากนั้นในช่วงเวลาที่มันกำลังร่วงลงมากับเม็ดฝน มันจะค่อยๆ ผลักตัวเองบินออกมาจากเม็ดฝนให้ได้ อันตรายอย่างเดียวของมันก็คือ หากมันบินต่ำเกินไปแล้วถูกเม็ดฝน มันอาจจะบินออกมาไม่ทันหากเม็ดฝนพามันตกกระทบพื้น จากความรู้ที่ได้นี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถที่จะนำไปออกแบบอากาศยานขนาดจิ๋ว หรือ MAV ได้ (Micro-aerial Vehicle) ซึ่งปัจจุบัน หัวข้อวิจัยนี้กำลังเป็นที่นิยมกันทั่วโลก

นอกจากนั้นยังมีนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเดร็กเซล (Drexel University) ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (Natinal Science Foundation หรือ NSF)ได้ศึกษาหลักอากาศพลศาสตร์ (aerodynamics) หรือการไหลของอากาศผ่านปีกของแมลงเต่าทอง เพื่อทำให้แมลงสามารถยกตัวขึ้นได้ ซึ่งความรู้ที่ได้นี้จะช่วยในการสร้างอากาศยานในอนาคตที่สามารถลอยขึ้นและลงจอดได้แบบแมลง

แมลงเป็นสัตว์ที่มีวิวัฒนาการการบินที่น่าทึ่ง ครั้งหน้าที่คุณเห็นมันบินผ่านมา อย่าลืมลองสังเกตมันด้วยนะครับ แล้วคุณอาจจะค้นพบบางสิ่งที่คุณไม่เคยรู้มาก่อนเกี่ยวกับมันก็ได้ .....

Bionic Insect - แมลงชีวกล (ตอนที่ 10)

ผมเขียนบทความเรื่องแมลงชีวกล ตอนแรก ในเดือนเมษายน ค.ศ. 2009 และผมก็ทยอยเล่าเกี่ยวกับเรื่องนี้มาเรื่อยๆ จากที่ได้ติดตามดูความคืบหน้ามาเป็นระยะเวลา 3 ปีนั้น ได้มีความก้าวหน้าในเรื่องนี้เพิ่มขึ้นเป็นอย่างมากครับ หลายมหาวิทยาลัยสามารถที่จะควบคุมการบินของแมลง โดยการฝังวงจรอิเล็กทรอนิกส์เข้าไปในสมองแมลงแล้ว รวมทั้งยังมีความก้าวหน้าในด้านต่างๆ ซึ่งผมจะนำมาเล่าเพิ่มเติมให้ฟังในวันนี้

โครงการวิจัยแมลงชีวกลนี้ เกิดจากแนวคิดของ DARPA (หน่วยงานให้ทุนวิจัยของเพนทากอน) ที่ต้องการจะนำแมลงมาใช้เป็นอุปกรณ์เพื่อการทหาร โดยการฝังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เข้าไปที่ตัวแมลง แล้วทำให้แมลงทำงานแบบที่สั่งได้ เป็นชีวิตกึ่งจักรกล DARPA ต้องการเอาแมลงชีวกลนี้ไปใช้เพื่อ

(1) การลาดตระเวณในเมือง เพื่อสืบราชการลับและเก็บข้อมูล โดยแมลงอาจติดตั้งกล้องขนาดจิ๋ว ไมโครโฟน แล้วส่งเข้าไปหาข่าว บันทึกภาพและการสนทนาของเป้าหมาย และเก็บข้อมูลสภาพแวดล้อมโดยสามารถเล็ดลอดเข้าไปในเคหสถานของเป้าหมายได้ง่าย

(2) แทรกซึมเข้าไปในฐานที่ตั้งของข้าศึก โดยหน่วยรบพิเศษสามารถปล่อยฝูงแมลงชีวกลนี้เข้าไปในฐานที่มั่นของข้าศึก เพื่อสืบทราบตำแหน่งยุทโธปกรณ์หลัก การวางกำลังของข้าศึก และเก็บข้อมูลอื่นๆ

(3) ตามหาเป้าหมายที่ต้องการ เช่น การหาตำแหน่งที่แน่นอนของพลซุ่มยิงฝ่ายศัตรู หาตำแหน่งของหัวหน้าผู้ก่อการร้าย หรือ เก็บภาพจุดที่จะเข้าจู่โจม โดยเฉพาะสงครามในสภาพที่เป็นเมือง

(4) ใช้บรรทุกสัมภาระซึ่งอาจเป็นอุปกรณ์ หรือ สารเคมี หรือ สารชีวภาพ เพื่อภารกิจบางอย่าง

(5) ใช้ไปเก็บตัวอย่างในพื้นที่เสี่ยง เช่น ตัวอย่างดิน ตัวอย่างน้ำ

โดยงานวิจัยด้านแมลงชีวกลนี้ เท่าที่ผู้อ่านได้สำรวจเปเปอร์ต่างๆ พบว่าไม่มีประเทศไหนในโลก นอกจากสหรัฐอเมริกาที่ทำวิจัยในเรื่องนี้ ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าเสียดาย เพราะอันที่จริง ความก้าวหน้าในการวิจัยเรื่องนี้ ไม่เพียงแต่จะทำให้ได้เทคโนโลยีแมลงกึ่งจักรกลแล้ว องค์ความรู้ที่ได้จากการศึกษาแมลงยังสามารถต่อยอดไปยังศาสตร์อื่นๆ ได้อีกหลายๆ ด้าน ไม่ว่าจะเป็นอากาศยาน หุ่นยนต์ศาสตร์ ประสาทวิทยา หรือแม้กระทั่งการรักษาโรคสมอง หลายคนคิดว่าแมลงเป็นสัตว์ที่กระจอก ดูง่ายไม่ซับซ้อน และคงคิดว่าถ้าเรารู้จักแมลงดีแล้ว คงจะต่อยอดสูงขึ้นไปเพื่อทำอะไรกับสัตว์ใหญ่ๆ แต่แท้จริงแล้ว แมลงมีความซับซ้อนไม่แพ้สัตว์ใหญ่เลย แถมแมลงหลายชนิดยังมีพฤติกรรมแบบฝูงที่ซับซ้อน และฉลาดอีกต่างหากด้วย

ความที่แมลงเป็นสัตว์เล็ก ทำให้การจะนำอุปกรณ์จิ๋วไปติดไว้กับแมลง ก็จะมีปัญหาเรื่องพลังงานที่จะใช้สำหรับอุปกรณ์นั้น เราต้องการเทคโนโลยีแบตเตอรีขนาดจิ๋ว ที่มีความจุสูงแต่น้ำหนักเบา นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเคส เวสเทอร์น รีเสริฟ (Case Western Reserve University) ได้ศึกษาวิธีการนำพลังงานในตัวแมลงมาใช้ เพราะเมื่อแมลงกินอาหารเข้าไป มันก็จะย่อยให้ได้น้ำตาล ซึ่งเป็นสารให้พลังงานในการดำรงชีพของมัน ดังนั้นการนำเอาสารพลังงานของมันมาใช้จึงนับเป็นแนวคิดที่ฉลาดมากๆ ครับ จากผลงานวิจัยที่เปิดเผยในวารสาร Journal of the American Chemical Society (รายละเอียดเต็มเพื่อการอ้างอิงคือ Michelle Rasmussen, Roy E. Ritzmann, Irene Lee, Alan J. Pollack and Daniel Scherson, "An Implantable Biofuel Cell for a Live Insect", Journal of the American Chemical Society 2012, 134(3), pp 1458-1460) นักวิจัยได้ทำการสอดขั้วไฟฟ้าเข้าไปตัวของแมลงสาบ ซึ่งสามารถวัดกระแสไฟฟ้าที่ไหลออกมาได้ประมาณ 60 ไมโครแอมป์ต่อตารางเซ็นติเมตร โดยมีความต่างศักย์ 0.2 โวลต์ กระแสปริมาณนี้ถึงแม้จะไม่มาก แต่ก็เพียงพอสำหรับการป้อนให้แก่อุปกรณ์ขนาดจิ๋ว ซึ่งอาจพัฒนาขึ้นได้ในอนาคต โดยอาจจะประจุกระแสไฟฟ้าดังกล่าวเข้าเก็บไว้ในแบตเตอรีขนาดจิ๋วตลอดเวลา แล้วค่อยนำออกมาใช้ในเวลาที่ต้องการ ซึ่งการเสียบขั้วไฟฟ้าเพื่อไปดักจับอิเล็กตรอนจากตัวของแมลงสาบเพื่อนำออกมาใช้นี้ แมลงสาบก็ไม่ได้เจ็บและรำคาญแต่อย่างใดครับ เพราะระบบไหลเวียนเลือดของมันนั้น ไม่เหมือนกับมนุษย์เรา มันไม่ได้เป็นเส้นเลือดแบบของเรา แต่เป็นช่องเปิดที่มีของเหลวไหลผ่านได้ง่าย

เล่าต่อในตอนหน้านะครับ ....

Augmented Human 2011

บ่อยครั้งเวลาผมได้ยินใครๆ พูดถึงคนพิการ ผมก็อดที่จะคิดไม่ได้ว่า โลกเรานี้หนอ ทำไมจึงแบ่งมนุษย์ออกเป็น 2 จำพวก คือ คนปกติ กับ คนพิการ โดยกลุ่มคนประเภทหลังนี้มีสมรรถภาพทางร่างกาย (และในบางครั้ง ก็หมายรวมสมรรถภาพทางใจ หรือทางความคิดด้วย) ด้อยกว่าคนทั่วไป เอ้า .. คราวนี้ ถ้าเราลองมาคิดเล่นๆ ดูนะครับว่า สมมติว่าในอนาคต เรามีเทคโนโลยีที่จะทำให้มนุษย์ธรรมดา มีสมรรถภาพทางร่างกาย (หรืออาจจะทางใจด้วย) สูงขึ้นเกินกว่ามนุษย์สามัญได้ และเทคโนโลยีเหล่านี้ก็เข้าถึงได้เฉพาะคนบางกลุ่มเท่านั้น ... ทีนี้ต่อไป เราจะไม่แบ่งมนุษย์ออกเป็น 3 กลุ่ม คือ ผู้พิการ คนธรรมดา และคนเหนือธรรมดา กันหรอกหรือ ?

ที่สำคัญ เหตุการณ์ที่ผมยกขึ้นมาเล่นๆนี้ มันมีโอกาสเกิดขึ้นจริงๆ เสียด้วย เพราะในช่วงไม่กี่ปีมานี้ หัวข้อวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีเพื่อเพิ่มสมรรถภาพของมนุษย์ กำลังเป็นที่สนใจกันอย่างมาก มีการประชุมทางวิชาการที่เกี่ยวข้องมากมายเกิดขึ้นทั่วโลกครับ และการประชุมที่ผมจะนำมาแนะนำกันในวันนี้ ถือว่าเป็นการประชุมระดับครีมของคนที่ทำวิจัยทางด้านนี้เลยครับ

การประชุมที่มีชื่อว่า Augmented Human 2011 นี้จะจัดขึ้นที่กรุงโตเกียว ระหว่างวันที่ 12-14 มีนาคม 2554 สถานที่ที่ใช้จัดประชุมนี้มีความน่าสนใจมากครับ เพราะอยู่ในย่านที่มีชื่อว่า โอไดบะ (Odaiba) ซึ่งเป็นเกาะที่มนุษย์สร้างขึ้น ย่านนี้มีสิ่งน่าสนใจมากมายเลยครับ ทั้งแหล่งช้อปปิ้ง แหล่งบันเทิงเริงใจ พิพิธภัณฑ์ และหอประชุมที่ใหญ่โตโอฬารมาก ที่สำคัญมันเป็น 1 ใน 2 ย่านของกรุงโตเกียวที่ติดกับทะเลครับ จึงได้บรรยากาศของเกาะฮ่องกงและสิงคโปร์แถมมาอีกด้วย

กำหนดส่งผลงาน (เปเปอร์เต็ม) คือวันที่ 23 ธันวาคม 2553 ครับ หัวข้อที่เป็นที่สนใจของการประชุมนี้ ได้แก่

- Augmented and Mixed Reality
- Internet of Things
- Augmented Sport
- Sensors and Hardware
- Wearable Computing
- Augmented Health
- Augmented Well-being
- Smart Artifacts & Smart Textiles
- Augmented Tourism and Games
- Ubiquitous Computing
- Bionics and Biomechanics
- Training/Rehabilitation Technology,
- Exoskeletons
- Brain Computer Interface
- Augmented Context-Awareness
- Augmented Fashion
- Safety, Ethics and Legal Aspects
- Security and Privacy Aspects

น่าสนใจกันขนาดนี้ ทั้งสถานที่จัดประชุม และหัวข้อที่เสนอในการประชุม งานนี้คงต้องไปให้ได้ครับ ...

ยุคแห่ง Supersoldier มาถึงแล้ว (ตอนที่ 4)

ภายหลังจากสมเด็จพระนารายณ์ทรงทำการรัฐประหาร ยึดอำนาจการปกครองแผ่นดินจากพระเจ้าอา และปราบดาภิเษกขึ้นเป็นพระมหากษัตริย์แล้ว ได้ทรงเกรงว่า การบริหารราชการแผ่นดินในกรุงศรีอยุธยา อาจไม่ปลอดภัยนัก เพราะยังมีเหล่าอำมาตย์ขุนนางที่ยังมีใจจงรักภักดีกับราชนิกูลอื่น อาจคิดคดเป็นกบฎชิงราชบัลลังค์จากพระองค์ได้ จึงทรงโปรดให้มีการสร้างราชธานีแห่งที่สองขึ้นที่ลพบุรี และทรงใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ที่นั่น ตลอดรัชสมัยของพระองค์ได้ทรงวางใจในการใช้ทหารรับจ้างชาวต่างชาติ ให้เป็นทหารราชองครักษ์ ดูแลรักษาพระองค์และพระราชวัง ด้วยทหารรับจ้างเหล่านั้นมีการจัดกำลังรบ ที่เข้มแข็งและมีระเบียบวินัยสูง อีกทั้งยังมีการฝึกฝนและเชี่ยวชาญในการสู้รบด้วยปืนไฟ ทำให้เป็นที่เกรงขาม แม้ทหารรักษาพระองค์ชาวต่างชาติเหล่านี้ จะมีกำลังเพียง 500 คนเท่านั้น แต่ supersoldier เหล่านี้เอง ที่ได้ช่วยรักษาราชบัลลังค์ของพระองค์ให้ยาวนานได้ถึง 32 ปี มากที่สุดของพระมหากษัตริย์ไทยในราชอาณาจักรอยุธยาตอนปลาย

เมื่อวันจันทร์ที่ผ่านมา บริษัทยักษ์ใหญ่ทางด้านอาวุธที่มีชื่อว่า Raytheon ได้เปิดตัวชุดกระดองสวมใส่ (Exoskeleton) ที่มีชื่อว่า XOS 2 หลังจากที่เคยเปิดตัวเวอร์ชันแรกไปเมื่อปี 2008 ซึ่งนำมาสู่การสร้างภาพยนตร์เรื่อง Iron Man ชุดกระดองสำหรับทหาร XOS 2 นี้ได้รับการปรับปรุงจากเวอร์ชันแรกค่อนข้างมาก มันกินพลังงานแค่ครึ่งเดียวของเวอร์ชันก่อน ชุดกระดองของ Raytheon ใช้แหล่งพลังงานที่แตกต่างจากชุดกระดองของที่อื่น โดยมันมีเครื่องปั่นไฟขนาดเล็กที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายใน แทนที่จะเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมที่มักจะใช้กัน

เจ้าชุดกระดองนี้ จะช่วยให้ทหารสามารถยกของที่มีน้ำหนัก 23 กิโลกรัม ขึ้นมาแบบ ชิว ชิว ด้วยแขนเพียงข้างเดียว ทางกองทัพสหรัฐฯ ได้วางแผนที่จะนำชุดกระดองนี้ไปใช้ในสนามรบในปี ค.ศ. 2015 ให้ได้ ชุดกระดองนี้ จะช่วยทำให้ทหารลาดตระเวณ สามารถแบกน้ำหนักเดินทางด้วยเท้าเปล่าได้ระยะทางไกลๆ รวมทั้ง ทหารราบยังสามารถใช้ปืนกลที่มีอำนาจการยิงรุนแรง ด้วยการใช้ทหารควบคุมเพียงคนเดียวเท่านั้น ด้วยชุดกระดองนี้ จะทำให้หมู่ทหารราบ กลายเป็นหน่วยรบขนาดเล็กที่มีอำนาจทำลายล้างสูง และเป็นที่เกรงขามยิ่ง

ยุคแห่ง Supersoldier มาถึงแล้ว (ตอนที่ 3)

หายหน้าไปจากบล็อกนานเลยครับ ช่วงที่ผ่านมา ผมไปประชุมที่เซี่ยงไฮ้ กลับมาก็ยังวุ่นๆ เพิ่งจะพอมีเวลาว่างมากขึ้นครับ วันนี้ผมขออัพเดตข่าวคราวที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีทางการทหาร ซึ่งจากข่าวคราวที่ผมทยอยนำมาลงในบล็อกนี้ จะเห็นได้ชัดเจนมากครับว่า เพนทากอนกำลังยกเครื่องกองทัพยกใหญ่เลย โดยจะมีการนำเทคโนโลยีสมัยใหม่ เข้ามาทดลองใช้ในกองทัพ นัยว่าจะยกระดับกองกำลังให้มีความทันสมัยจนยากที่กองทัพใดๆ ในโลกจะกล้ามาต่อกร

ล่าสุด กองทัพบกสหรัฐอเมริกาได้นำชุดกระดองสำหรับทหาร (Exoskeleton) มาใช้ทดลองในภาคสนามแล้ว ชุดเพิ่มพลังที่มีชื่อว่า Human Universal Load Carrier หรือ HULC นี้เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบอร์คลีย์ (UC Berkeley) แล้วบริษัทลอคฮีต ไปซื้อลิขสิทธิ์มาพัฒนาต่อ เจ้าชุด HULC นี้ เมื่อทหารสวมใส่เข้าไปเสมือนกับเป็นกางเกงอีกชั้นหนึ่ง มันจะช่วยทำให้ทหารมีแรงรับน้ำหนักได้เพิ่มขึ้นอีก 100 กิโลกรัม โดยชุด HULC นี้จะมีเซ็นเซอร์ที่คอยตรวจวัดความเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ และมันจะช่วยพยุงออกแรงแทนกล้ามเนื้อร่างกายของเรา โดยอาศัยพลังงานจากแบตเตอรี เพื่อไปควบคุมให้ระบบไฮดรอลิกของขากลทำงาน และรับน้ำหนักแทนร่างกายมนุษย์ ทางกองทัพสหรัฐฯ ได้ว่าจ้างบริษัทลอคฮีตให้ทำการศึกษาการใช้งานระบบ HULC ในภาคสนามอย่างละเอียด ด้วยงบประมาณ 1.1 ล้านเหรียญ (หรือ 33 ล้านบาท) ซึ่งจะรวมถึง ความคล่องตัวของทหารในขณะใช้ HULC พลังงานของร่างกายที่สูญเสียไป ระดับการเรียนรู้ในการใช้งานชุดกระดอง และ ปัญหาต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้ในขณะทำการรบ

Bionic Insect - แมลงชีวกล (ตอนที่ 9)

ในภาพยนตร์อะนิเมชันเรื่อง G-Force เราจะได้เห็นแมลงวันตัวหนึ่งที่มีชื่อว่าเจ้าหน้าที่มูช มันเป็นแมลงวันที่ติดตั้งกล้องวีดิโอ และอุปกรณ์สื่อสารไร้สาย เจ้าหน้าที่มูชทำหน้าที่ตรวจการณ์หน้า เพื่อช่วยเหลือเจ้าหน้าที่อื่นๆ ที่เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ให้สามารถเห็นภาพมุมสูง และภาพในระยะไกลได้ ถึงแม้เจ้าหน้าที่มูชจะไม่มีบทพูดในภาพยนตร์เรื่องนี้เลย แต่บทบาทของเจ้าหน้าที่มูชก็ทำให้ผมประทับใจเกือบจะที่สุดแล้ว ในจำนวนเหล่าสัตว์ทั้งหลายที่เป็นเจ้าหน้าที่สืบราชการลับ

ก่อนหน้านี้ ผมได้เล่าให้ฟังถึงโครงการ Hi-MEMS ซึ่ง DARPA เป็นสปอนเซอร์ สนับสนุนทุนวิจัย โดยมีเป้าหมายที่จะพัฒนาแมลงกึ่งหุ่นยนต์ที่สามารถบินเข้าไปในพื้นที่เป้าหมาย เพื่อปฏิบัติภารกิจ ตามความต้องการของกำลังรบ มหาวิทยาลัยหลายแห่งได้รับงบก้อนดังกล่าว และกำลังขยันขันแข็งเพื่อพัฒนาแมลงชีวกล เพื่อให้ทำงานได้ตามความต้องการของกองทัพ จริงๆ แล้วก่อนหน้าที่ DARPA จะมาสนใจศาสตร์ทางด้านแมลงกึ่งจักรกลอย่างเป็นเรื่องเป็นราวนั้น มีนักวิจัยกลุ่มหนึ่งที่มหาวิทยาลัยคอร์เนล ได้ทำการศึกษาวิจัยแมลงชีวกลอย่างเงียบๆ มาพักหนึ่งแล้ว ภายใต้แนวคิดหลักทางด้านวิศวกรรมที่เลียนแบบธรรมชาติในนามของ Laboratory for Intelligent Machine Systems หรือ LIMS พวกเขาจึงเป็นพวกที่ทำจริง และรู้จริงเกี่ยวกับเรื่องแมลงกึ่งจักรกลเหล่านี้

ทิม ไรส์แมน (Tim Reissman) นักศึกษาระดับปริญญาเอกแห่ง LIMS กล่าวว่า "แมลงทหารเหรอครับ ผมว่าตอนนี้มันยังตัวใหญ่เกินไปครับ คงต้องรอให้เราสามารถเล่นกับแมลงตัวที่เล็กลงกว่านี้ แล้วก็มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ติดบนตัวมันที่เล็กกว่านี้" ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความก้าวหน้าของศาสตร์ทางด้านนี้ แม้จะเจ๋งในระดับหนึ่งแล้วก็ตาม แต่ก็ยังห่างไกลจากเป้าหมายที่กองทัพต้องการ ลองคิดเล่นๆ สิครับว่า ถ้ามีเจ้าแมลงขนาดสักฝ่ามือนึง บินผ่านเข้ามาในบ้านคุณ บนหลังของมันแบกน้ำหนักกล้องวีดิโอ เซ็นเซอร์ต่างๆ อุปกรณ์ส่งวิทยุ และแบตเตอรี มันพยายามจะมาสปายว่าคุณทำอะไรอยู่ คุณก็คงไม่เซ่อพอที่จะปล่อยให้มันหลุดรอดออกไปทางประตูแน่ๆ

และที่คอร์เนลนี่เอง ศาสตราจารย์ Ephrahim Garcia หัวหน้าห้องปฏิบัติการ LIMS ดังกล่าว ได้เน้นการศึกษาวิจัยเพื่อแก้ปัญหาในเรื่องพลังงานของแมลงชีวกล ด้วยการพยายามนำเอาพลังงานจากการเคลื่อนที่ของแมลง มาใช้ป้อนวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ที่ติดอยู่บนแมลง คณะวิจัยได้พัฒนาอุปกรณ์ที่ทำมาจากวัสดุ piezoelectric material ที่เปลี่ยนพลังงานกลให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ โดยเมื่อปีกแมลงมีการเคลื่อนที่ ก็จะทำให้เกิดการสั่นของวัสดุชนิดนี้ ไปผลิตกระแสไฟฟ้า ศาสตราจารย์ Garcia หวังว่า เขาจะสามารถสร้างแมลงชีวกล ที่ติดอุปกรณ์ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นกล้อง GPS เซ็นเซอร์ต่างๆ โดยที่ไม่ต้องมีแบตเตอรีบนตัวแมลงเลย ...

วันนี้ผมมานอนที่ไร่องุ่นครับ ข้างนอกมืดมากๆ มีเพียงจุดที่ผมนั่งทำงานและพักหลับนอนอยู่นี้ ที่มีแสงไฟ เหล่าแมลงพากันบินมาชุมนุมตรงที่เรานั่งอยู่ ทำให้ผมอดคิดไม่ได้ว่า เรื่องแมลงหลงไฟ ก็อาจเป็นอีกปัญหาหนึ่งที่เราต้องแก้ เพื่อให้มันอยากปฏิบัติภารกิจมากกว่าบินตามไฟ ...

Body Electronics - อิเล็กทรอนิกส์บนผิวกายมนุษย์ (ตอนที่ 4)

เรากำลังอาศัยอยู่ในยุคแห่งการรวมเข้าเป็นหนึ่งระหว่างมนุษย์ กับ จักรกล (Man-Machine Integration) เป็นยุคที่จิตใจ กับ วัสดุ จะเข้ามาบรรจบกัน (Mind-Materials Convergence) อย่างที่ผมเรียนท่านผู้อ่านเสมอๆ ล่ะครับ กระบวนทัศน์ใหม่นี้ ต้องการการเปิดกว้างทางความคิดให้มากขึ้น ต้องการคนที่ทำงานข้ามศาสตร์ ข้ามสาขามากขึ้น เมื่อศาสตร์หลากสาขามาบรรจบ ความคิดจะบรรเจิด และจะบังเกิดความก้าวหน้าที่คาดไม่ถึงครับ ....

เมื่อประมาณปลายปี 2008 มีการตีพิมพ์ผลงานวิจัยหนึ่ง โดยนักวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยบริติช โคลัมเบีย (University of British Columbia) ที่เปิดแนวคิดเกี่ยวกับการนำเอาน้ำตาลกลูโคสที่อยู่ในกระแสเลือดของมนุษย์ มาใช้เป็นพลังงานป้อนให้แก่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ที่ฝังอยู่ภายในหรือบนผิวกายมนุษย์ (รายละเอียดเต็มเพื่อการอ้างอิงคือ C.-P.-B. Siu, Mu Chiao, "A Microfabricated PDMS Microbial Fuel Cell", Journal of Microelectromechanical Systems 17 (2008) pp. 1329-1341.) งานวิจัยนี้ ฉายภาพให้เห็นอนาคตของการนำเอาพลังงานจากร่างกายของเราเอง มาหล่อเลี้ยงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งเข้าไปในร่างกายของเรา แทนที่จะใช้แบตเตอรีกระดุม เหมือนที่ทำกันอยู่ในปัจจุบัน ก่อนหน้านี้ ผมเคยเขียนเรื่องของหุ่นยนต์ที่รับประทานอาหารอินทรีย์ แบบเดียวกับสิ่งมีชีวิตทั่วไป ท่านผู้อ่านจะเห็นได้ว่า แนวโน้มของเทคโนโลยีในอนาคตกำลังเดินไปทางนี้ อีกหน่อย เราจะต้องทานข้าวร่วมกับจักรกลแล้วครับ ....

ผลงานวิจัยที่เสนอนั้น เป็นการนำเอาเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพ (Microbial Fuel Cell) ซึ่งบรรจุยีสต์ชนิดเดียวกับที่ใช้หมักเบียร์หรือเบเกอรี ซึ่งมีชื่อว่า Saccharomyces cerevisiae โดยเจ้ายีสต์ตัวนี้จะย่อยน้ำตาลกลูโคสในเลือดของเรา โดยจะได้อิเล็กตรอนออกมา นักวิจัยได้ใช้สารเคมีชนิดหนึ่งซึ่งสามารถผ่านเข้าไปในเซลล์ของยีสต์ แล้วไปขโมยเอาอิเล็กตรอนที่ผลิตได้ออกมาใช้งาน โดยมันจะเคลื่อนเข้าหาขั้วลบเพื่อไปปล่อยอิเล็กตรอน ในขณะที่ไฮโดรเจนไอออน จากเซลล์ของยีสต์จะเคลื่อนเข้าหาขั้วบวก ก่อให้เกิดกระแสไหลไปเลี้ยงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้

อนาคตเราคงจะได้เห็นว่า คนอ้วนจะกลายเป็นคนได้เปรียบ เพราะเขาหรือเธอสามารถใช้โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊ค หรือ กล้องถ่ายรูป ได้นานๆ ด้วยการอาศัยพลังงานจากพุงและต้นขา ....

ยุคแห่ง Supersoldier มาถึงแล้ว (ตอนที่ 2)

".... ฉันเองต้องถูกญาติเธอกีดกัน เพราะตัวฉันมันพิการอย่างนี้ ....

ไปรบกลับมาแขนขาไม่ดี .... เพราะเป็นหน้าที่ชาติชายอย่างฉัน .... "

เพลงลูกทุ่งหวานปนเศร้าที่ชื่อว่า "ทหารพิการขาดรัก" นี้ เป็นเพลงที่ทหารผ่านศึก จากสนามรบมักชอบฟัง เป็นเพลงที่บรรยายถึงความขมขื่นจากความพิการ ที่ต้องไปรบเพื่อชาติ แต่กลับได้รับการรังเกียจเป็นสิ่งตอบแทน ....

ในภาวะสงคราม ทหารผ่านศึกที่ได้รับบาดเจ็บหนักกลับมา กลายเป็นภาระหนักของรัฐบาลและผู้อยู่เบื้องหลังที่ต้องดูแล ด้วยเหตุนี้ DARPA หน่วยงานให้ทุนวิจัยทางด้านกลาโหม จึงสนับสนุนงานวิจัยเพื่อฟื้นฟูทหารหาญเหล่านั้น ซึ่งปัจจุบันได้มีความสำเร็จระดับหนึ่งกับต้นแบบแขนหรือขากล ที่ทหารผ่านศึกพิการ สามารถใช้มันเพื่อดูแลตัวเองได้ โดยแขนกลเหล่านั้น จะเชื่อมเข้ากับร่างกายเดิมของมนุษย์ โดยมีกลไกการนำส่งสัญญาณประสาทไปที่แขนและมือกล ให้ทำงานตามที่สมองสั่ง อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้แขนกลและมือกลเหล่านั้น ก็ยังขาดความรู้สึกของการเป็นแขนหรือมือจริงๆ เนื่องจากมันยังขาดสัมผัสที่ได้รับจากอวัยวะกลเหล่านั้น

DARPA จึงฝันจะสร้างแขนกลฉลาด ที่สามารถทำงานได้เหมือนแขนจริงๆ แขนกลนี้จะมีคอมพิวเตอร์เล็กๆ อยู่บนแขนกล ซึ่งจะเป็นมันสมองคอยสั่งให้มันทำงาน DARPA จะให้ทุนแก่คณะวิจัยที่สามารถทำให้แขนกลนี้สามารถที่จะสัมผัสความรู้สึกของผ้าได้ แขนกลสามารถที่จะรื้อสิ่งของต่างๆ ออกโดยทำงานประสานกัน ในกรณีที่แขนอีกข้างเป็นของจริง ก็ต้องประสานงานกันได้

เมื่อแขนกลของ DARPA เวอร์ชั่นใหม่เสร็จ มันจะทำให้ ทหารพิการไม่ขาดรัก อีกต่อไป เพราะเมื่อทหารได้รับบาดเจ็บจากการรบ ก็สามารถเปลี่ยนใช้แขนกล แล้วกลับไปรบใหม่ได้อีก .....

Avatar - กายอวตาร (ตอนที่ 3)

การปลูกถ่ายอวัยวะ กำลังจะเป็นเทรนด์ใหม่ ที่จะช่วยยืดอายุขัยของมนุษย์ให้ยืนนานขึ้น เมื่อส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายเสื่อมสลายไปตามกาลเวลา ก็จัดการเปลี่ยนมันเสียด้วยของใหม่ แค่นั้นยังไม่พอ เราเริ่มค้นหาที่จะปิดสวิตช์ยีนที่ทำให้คนเราแก่ ด้วยหวังว่า ร่างกายของเราจะได้ไม่ต้องไปรับรู้นาฬิกาชีวะ ที่คอยบอกเราว่าเราเริ่มแก่หรือยัง

สมมติว่าเรามีเทคโนโลยีที่จะสร้างร่างกายของเราขึ้นมาใหม่ทั้งหมด รวมทั้งสมอง เราจะสามารถถ่ายโอนความระลึกรู้ และความรู้สึกนึกคิดของเราจากร่างเก่า เพื่อเข้าไปอยู่ในร่างใหม่ได้หรือไม่ ? เรื่องนี้เป็นเรื่องที่คิดแล้วก็ปวดหัวครับ สมมติว่าเราสามารถ copy สมองของเราทั้งหมด ไปสร้างสมองอันใหม่ที่เหมือนกับของเราเปี๊ยบเลย รวมทั้งร่างกายใหม่ด้วย เป็นคนเดียวกับเราเหมือนกันเดี๊ย เพียงแต่อวัยวะยังฟิตปั๋ง ใหม่ๆ ซิงๆ ยังไม่ใช้งานมากเหมือนของเรา ถามว่า คนๆ นั้น ยังเป็นตัวเราอยู่ไหม หรือเป็นคนใหม่ที่มีความรู้สึกนึกคิดคล้ายๆ กับเรา เท่านั้นเอง เพราะได้ copy สมองไปจากเรา เอายังงี้คิดง่ายๆ หากเราคิดว่าร่างกายใหม่ที่มีสมองของเรานั้น เป็นอวตารของเรา เราจะกล้าปิดสวิตช์ตัวเรา (ทำให้ร่างเก่าตาย) เพื่อเข้าไปอยู่ในร่างใหม่หรือไม่ ?

สำหรับนักวิทยาศาสตร์แล้ว เรื่องแบบนี้เป็นเรื่องที่ปวดหัวมาก เพราะตำราวิทยาศาสตร์ของตะวันตกไม่มีคำว่า "จิต" ซึ่งอาจจะเป็นซอฟต์แวร์ที่วิ่งอยู่บนสมองของเรา ซึ่งทุกวันนี้ วิทยาศาสตร์ก็ยังไม่สามารถหาวิธีศึกษามันได้ นักวิทยาศาสตร์จึงจำใจต้องผูกโยงอาการทางนามธรรมหลายอย่าง เช่น เรื่องของสติสัมปชัญญะ ความจำ ภาวะความสุข-เศร้า ว่าเป็นเรื่องของฮาร์ดแวร์ ซึ่งก็คือเซลล์สมองและกิจกรรมของมัน หลายๆ ครั้ง ภาวะของสติ ก็ยากที่จะอธิบายด้วยหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งขณะนี้มีเพียงวิธี Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) เท่านั้น ที่เชื่อมโยงภาวะนามธรรมเหล่านั้นได้

วันหลังมาคุยเรื่องนี้ต่อนะครับ .....

ยุคแห่ง Supersoldier มาถึงแล้ว

สวัสดีครับ หายไปหลายวันเลยครับ ผมไปประชุมที่อุบลราชธานี 4 วันครับ ถึงแม้จะต่ออินเตอร์เน็ตได้ แต่ไม่ได้เป็นอินเตอร์เน็ตความเร็วสูง ก็เลยไม่ค่อยอยากเล่นเท่าไหร่ วันนี้ผมมาพักที่สุรสัมนาคาร ในมหาวิทยาลัยสุรนารี อินเตอร์เน็ตค่อนข้างเร็ว เหมือนที่กรุงเทพฯ ก็เลยอัพบล็อกหน่อยครับ พอดีมีเรื่องน่าสนใจมารายงานครับ

ก่อนหน้านี้ ผมเคยรายงานเรื่องของ Bionics ซึ่งเป็นแนวคิดในการสร้างอวัยวะกล เพื่อเสริมสมรรถนะและขีดความสามารถทางร่างกาย ของผู้บกพร่องทางกายภาพให้สามารถดำรงชีวิตเช่นคนปรกติ หรือส่งเสริมให้ผู้มีกายภาพปกติมีความสามารถเหนือมนุษย์ทั่วไป เทคโนโลยีหนึ่งที่สามารถทำเช่นนั้นได้ก็คือ Exoskeleton หรือโครงกระดูกนอกร่างกาย ที่เมื่อเราสวมใส่เข้าไปแล้ว จะสามารถยกของหนักๆ เดิน หรือ วิ่งแบกน้ำหนักของเหล่านั้นไปไกลๆ โดยไม่เหน็ดเหนื่อย เมื่อเราสวมใส่ Exoskeleton เข้าไป มันจะพยายาม sync (synchronize) กับร่างกายของเรา เช่น หากเราก้าวขาจะเดิน มันก็จะช่วยเราออกตัวก้าวไปเอง เมื่อเราจะหยุด มันก็จะหยุดด้วย ถ้าสวมที่แขน เวลาเราออกแรงยกของ มันจะช่วยออกแรงพยุงให้ ทำให้น้ำหนักที่เรารู้สึกยกจะเบากว่าน้ำหนักจริง เช่น หากเรายกของที่หนัก 100 กิโลกรัม ก็จะเหมือนยกของที่หนักสัก 20 กิโล เป็นต้น

ล่าสุดบริษัทล็อคฮีด (Lockheed) ซึ่งรู้จักกันดีในฐานะบริษัทอาวุธที่ใหญ่มากของสหรัฐอเมริกา ได้ผลิตเจ้า Exoskeleton ที่ใช้ชื่อทางการค้าว่า Human Universal Load Carrier หรือ HULC ออกมาขายให้กองทัพแล้วครับ ทั้งนี้บริษัทล็อคฮีดได้ซื้อสิทธิ์ในเทคโนโลยีตัวนี้มาจาก มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบอร์คลีย์ (UC Berkeley) แล้วนำมาพัฒนาต่อเพื่อขายในเชิงพาณิชย์ เจ้าหุ่น HULC นี้อาศัยพลังงานจากเซลล์เชื้อเพลิง ทหารสามารถใช้มันเดินทั้งวันได้ 3 วันติดต่อกัน จึงจะเติมพลังงานหนึ่งครั้ง ซึ่งก็คือเมธานอล

ชุด HULC นี้จะทำให้ทหารสหรัฐฯ กลายเป็นยอดทหารขึ้นมาทันที เพราะมันจะทำให้ทหารที่สวมใส่ชุดนี้ สามารถแบกรับน้ำหนักสัมภาระได้มากถึง 100 กิโลกรัม นักวิเคราะห์มองว่าการมีชุดนี้อย่างน้อย 1 ชุดในหน่วยทหารราบขนาดเล็ก จะช่วยเพิ่มสมรรถนะในการรบของหน่วยได้อย่างมาก เราอาจจะติดปืนกลหนักซึ่งปกติจะต้องอาศัยทหาร 2 คนช่วยกันขนย้าย ได้บนลำตัว หรือบนไหล่ของทหารผู้นั้นโดยตรง โดยปืนกลนี้จะสามารถหันไปตามการหันตัวของทหาร และสามารถยิงด้วยรีโมทคอนโทรล ลองนึกถึงหุ่นยนต์คนเหล็ก Terminator สิครับว่า มันจะน่ากลัวขนาดไหน

Bionic Insect - แมลงชีวกล (ตอนที่ 8)

เมื่อสัก 2-3 เดือนก่อน ผมได้อ่านเจอบทความเกี่ยวกับความวิตกกังวลในภาวะโลกร้อน ซึ่งทำให้ผึ้งหลายชนิดอาจจะสูญพันธุ์ ส่งผลให้การเกษตรในอนาคตจะเสียหายเป็นอย่างมาก เนื่องจากพืชพันธุ์หลายชนิด อาศัยผึ้งช่วยในการผสมเกสร ซึ่งในช่วงนั้น มีบทความหรือข่าวเกี่ยวกับเรื่องนี้บ่อยมาก ทั้งในเน็ต หรือในนิตยสารที่ผมรับประจำอย่าง Newsweek และ Time ก็พูดถึงเรื่องนี้ ซึ่งผมก็อ่านผ่านๆ ตา ไม่ได้ให้ความสนใจเท่าใดนัก

จริงๆ แล้ว เรื่องของความเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ของสัตว์หลายชนิดเมื่อโลกร้อนขึ้น นั้นเป็นเรื่องที่พูดกันมานานแล้ว แต่สำหรับผม เชื่อว่า การเกิด แก่ เจ็บ ตาย เป็นเรื่องปกติ ไม่แปลกอะไรที่สัตว์ที่แข่งขันไม่ได้จะสูญพันธุ์ไปในที่สุด แม้แต่มนุษย์อย่างพวกเราเอง วันหนึ่งก็ต้องมีสัตว์อื่นขึ้นมาแทนที่ ดังนั้น การอนุรักษ์หรือพยายามรักษาไม่ให้สัตว์ชนิดไหนสูญพันธุ์ สำหรับผมแล้วเป็นเรื่องที่ไม่ค่อยมีเหตุผลนัก ออกจะใช้อารมณ์เสียด้วยซ้ำ แต่สำหรับผึ้งแล้ว การสูญพันธุ์ของมันจะมีผลต่อมนุษย์ค่อนข้างมาก จนเราอาจต้องให้ความสนใจกับเรื่องนี้

นักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาแนวทางในการแก้ปัญหาเรื่องนี้ครับ ผึ้งอาจจะสูญพันธุ์ การอนุรักษ์อาจไม่ได้ผล ดังนั้นเราจึงต้องอาศัยเทคโนโลยีเข้าช่วย เทคโนโลยีหนึ่งที่คิดว่าเป็นไปได้คือการพัฒนาหุ่นยนต์ผึ้งออกมา หรือทำผึ้งชีวกล ที่ทำงานเหมือนผึ้งจริงๆ

ทีมวิจัยของศาสตราจารย์ โรเบิร์ต วู้ด (Robert Wood) แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (Harvard University) กำลังพัฒนาฝูงหุ่นยนต์ผึ้งที่มีชื่อเรียกว่า Robobee โดยอาศัยความร่วมมือระหว่างภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า ภาควิชาชีววิทยา และ ภาควิชาวัสดุศาสตร์ รวมไปถึงภาควิชาคอมพิวเตอร์ ด้วยความสำคัญของแนวคิดนี้ ทางมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ของสหรัฐอเมริกาได้สนับสนุนทุนวิจัยที่มีมูลค่าถึง 10 ล้านเหรียญสหรัฐ หรือ 35 ล้านบาท เป้าหมายก็คือ จะต้องสร้างฝูงหุ่นยนต์ผึ้งที่สามารถทำงานทดแทนผึ้งให้ได้ภายใน 5 ปี โดยเจ้าหุ่นยนต์ผึ้งนี้จะทำงานประสานกันเป็นฝูง โดยเกษตรกรจะวางรังของมันเอาไว้ในเรือกสวนไร่นา มันมีเซ็นเซอร์ที่จะตรวจหาดอกไม้ และมีกล้องขนาดเล็กเพื่อทำแผนที่ของไร่สวน จากนั้นมันจะถ่ายทอดแผนที่ให้แก่ หุ่นยนต์ผึ้งตัวที่ใหญ่กว่า มีแบตเตอรีใหญ่กว่า เพื่อบินออกไปทำการผสมเกสร

วันหลังผมจะมาคุยเรื่องนี้ต่ออีกนะครับ ....

Body Electronics - อิเล็กทรอนิกส์บนผิวกายมนุษย์ (ตอนที่ 3)

จุดเปลี่ยนสำคัญของอารยธรรมมนุษย์ จากศตวรรษที่ 19 มาสู่ศตวรรษที่ 20 ก็คือการค้นพบอิเล็กตรอน ซึ่งนำมาสู่การพัฒนาวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ จนทำให้เกิดการปฏิวัติสารสนเทศครั้งใหญ่ ทำให้เรามีเวิลด์ไวด์เว็บ มีเฟซบุ๊ค มีทวิตเตอร์ใช้ในวันนี้ แต่สิ่งนี้ยังไม่ยิ่งใหญ่เท่าสิ่งที่จะเกิดขึ้นในอนาคต ที่จะเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญจากศตวรรษที่ 20 ไปสู่ศตวรรษที่ 21 นั่นก็คือ การที่อิเล็๋กทรอนิกส์กับระบบของสิ่งมีชีวิตจะหลอมรวมเข้าเป็นหนึ่งเดียวครับ ซึ่งผมจะทยอยนำเรื่องราวเหล่านี้มาเล่าให้ฟังไปเรื่อยๆ ครับ วันนี้ผมขอนำเรื่องของแนวคิดในการหลอมรวมระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ เข้ากับร่างกายของมนุษย์ นั่นคือการทำให้ร่างกายของเรามีระบบโทรศัพท์ในตัวเรา

ในปี ค.ศ. 2002 ได้มีผู้เสนอความคิดเรื่องการฝังโทรศัพท์เข้าไปในร่างกาย โดยการฝังไมโครชิพเข้าไปในฟัน ไมโครชิพนี้จะรับสัญญาณโทรศัพท์เข้ามา แล้วเปลี่ยนเป็นการสั่นซึ่งจะนำส่งไปยังหูของเราโดยตรงผ่านกระดูกกราม ทำให้เราได้ยินเสียงจากข้างในได้โดยตรง โทรศัพท์ฝังในร่างกายนี้ จะทำให้เราสามารถพูดคุยโทรศัพท์ได้โดยไม่ต้องถือเครื่องโทรศัพท์อีกต่อไป อีกทั้งมันยังสามารถติดตามเราไปได้ทุกแห่งหน ในการโทรออก เราอาจเพียงแค่ใช้คำสั่งด้วยเสียง เพื่อบอกชื่อคนที่จะโทร หรือพูดเบอร์โทรออกไป มันก็จะโทรออกให้เรา นอกจากนั้น โทรศัพท์ฝังในตัวมนุษย์อาจจะรับคำสั่งจากภาษากายก็ได้ครับ ในตัวชิพจะมี accelerometer ซึ่งจะวัดการความเร่ง ที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของศรีษะและปากของเรา เราอาจจะเข้ารหัสคำสั่งให้แก่ชิพได้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแนวคิดนี้มีความเป็นไปได้ และคงจะสามารถทำได้ในไม่ช้า

ปัญหาหนึ่งครับ ที่นักวิจัยจะต้องแก้ให้ได้ ก่อนที่ความฝันเรื่องอิเล็กทรอนิกส์บนผิวกายมนุษย์จะเป็นจริงได้ นั่นคือเรื่องของพลังงาน ที่อุปกรณ์จิ๋วพวกนี้จะใช้ ว่าจะเอามาจากไหน ผมจะมาคุยต่อเรื่องนี้วันหลังนะครับ

Avatar - กายอวตาร (ตอนที่ 2)

เมื่อตอนผมเป็นเด็ก คุณแม่ของผมเคยเล่าให้ผมฟังว่า ท่านเคยเห็นผีปอบเข้าสิงร่างของคน เวลามันเข้าไปสิงใคร คนผู้นั้นจะทำอะไรโดยไม่รู้ตัว ท่านเล่าว่าคนที่โดนปอบสิงจะอยากกินของสดๆ ไม่ปรุงสุก และยังพูดหรือทำอะไรอีกหลายอย่าง ที่เหมือนดั่งว่าเขาไม่ใช่ตัวของเขาเองอีกต่อไป เมื่อผีปอบออกไปแล้ว คนๆนั้นจะจำอะไรไม่ได้เลย

ถ้าหากผีปอบที่คุณแม่ของผมท่านเล่าให้ฟังมีจริง สมองของคนที่ถูกสิงก็ต้องถูกยึดครองโดยอะไรสักอย่าง โดยมันอาจจะอัพโหลด (Upload) ตัวของมันเองเข้าไปที่สมองของคนที่ถูกสิง ทำให้มันสามารถควบคุมวงจรสมองของคนๆ นั้นได้ชั่วคราว ???

นักวิทยาศาสตร์มีความเชื่อตามทฤษฎีครับว่า เราสามารถที่จะอัพโหลดข้อมูลต่างๆ ในสมอง ไม่ว่าจะเป็นความจำ ความระลึกรู้ ไปยังคอมพิวเตอร์ หรือแม้กระทั่งสมองประดิษฐ์ที่อาจสร้างขึ้นมาได้ในอนาคต นั่นหมายถึง หากสังขารของเราเริ่มเสื่อมถอย ไม่ว่าจะเป็นอวัยวะสำคัญ เช่น หัวใจ ไต ตับ เป็นต้น รวมไปถึงอวัยวะภายนอกเช่น แขน ขา ซึ่งอาจจะเปลี่ยนถ่ายจากการปลูกสเต็มเซลล์ หรือ ใช้อวัยวะกล (Bionics) ทดแทนอวัยวะจริง ซึ่งในบทความตอนที่แล้ว ผมได้เล่าให้ฟังแล้วว่า คนเรามีแค่ครึ่งตัว ก็ยังสามารถจะมีชีวิตอยู่ได้ ซึ่งที่สุดแล้ว แม้แต่สมองก็เถิด เราก็อาจจะสามารถทดแทนได้ ด้วยการ upload ข้อมูลจากสมองทั้งหมด ไปยังสมองที่สร้างขึ้นมาใหม่

ทีนี้มาถึงคำถามที่สำคัญครับว่า ถ้าหากเราสามารถ upload สมองของเราไปยังสมองใหม่ ซึ่งอาจจะเป็นสมองชีวะ ที่สร้างขึ้นมาด้วยเทคโนโลยีสเต็มเซลล์ หรือเป็นสมองดิจิตอลที่ประดิษฐ์ขึ้นมา โดยข้อมูลต่างๆ ที่มีทั้งหมดเหมือนกันเปี๊ยบกับที่มีในหัวเรา !!! แล้วตกลงว่า สมองใหม่นั้นยังเป็นตัวเราอยู่หรือเปล่า หรือเป็นอีกคนๆ หนึ่งที่มีข้อมูลในสมองเหมือนเรา หากสมองใหม่นั้นเป็นตัวเราแล้ว เราก็สามารถปิด หรือ shut down ร่างกายเดิมของเราได้เลย (ก็คือตายจากร่างเดิม) แล้วไปใช้ชีวิตอยู่กับร่างใหม่ที่เป็น กายอวตารของเรา แต่ถ้าสมองใหม่นั้นเป็นอีกคนหนึ่ง ที่แค่มีข้อมูลเหมือนกับเรา คราวนี้ ผมจินตนาการไม่ออกแล้วครับว่า จะเกิดอะไรขึ้น

วันหลังค่อยคุยเรื่องนี้ต่อครับ .....

Body Electronics - อิเล็กทรอนิกส์บนผิวกายมนุษย์ (ตอนที่ 2)

ยุคแห่งการรวมเข้าเป็นหนึ่งระหว่างมนุษย์-จักรกล (Man-Machine Integration) กำลังจะเกิดขึ้นแล้วครับ เป็นยุคที่จิตใจ กับ วัสดุ จะเข้ามาบรรจบกัน (Mind-Materials Convergence) ดังที่เราจะเห็นจาก งานวิจัยทางด้านวิศวกรรมศาสตร์ ทั่วโลกต่างมุ่งไปในแนวนี้ ไม่ว่าจะเป็นการพัฒนาหุ่นยนต์ที่ใช้หลักชีววิทยา อารมณ์ประดิษฐ์ อวัยวะกลสำหรับมนุษย์และสัตว์ สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ชีวจักรกล และอีกมากมาย เครื่องใช้อิเล็กทรอนิกส์ที่เราถือไปถือมา จะเริ่มเคลื่อนเข้าไปใกล้ชิดกับผิวกายของเรามากขึ้น จนกระทั่งจะเข้าไปฝังตัวในเรือนกายของเรา และอีกต่อไปมันจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของกายเรา ดั่งกายอวตารที่จะทำให้ชราภาพของมนุษย์เป็นเรื่องของอดีต

ทุกๆ ปี จะมีการประชุมของนักวิจัย ที่ทำงานทางด้านเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายบนผิวกายมนุษย์ (Body Area Networks) โดยในปี ค.ศ. 2010 จะมีการจัดประชุมกันที่ เกาะคอร์ฟู ประเทศกรีซ การประชุมที่มีชื่ออย่างเป็นทางการว่า The 5th International Conference on Body Area Networks นี้จะจัดขึ้นระหว่างวันที่ 10-12 กันยายน พ.ศ. 2553 เนื้อหาของการประชุมเกี่ยวข้องกับเรื่องของเทคโนโลยีที่ทำให้อุปกรณ์คุยกันทั้งในร่างกาย บนผิวกาย และระหว่างผิวกายของมนุษย์ ระบบตรวจวัดสถานภาพทางด้านสุขภาพ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานจากร่างกายมนุษย์ เป็นต้น นับว่าเป็นการประชุมที่น่าสนใจมากเลยครับ

นอกจากนี้แล้ว ยังมีอีกการประชุมหนึ่งที่น่าสนใจครับ คือ 2010 International Conference on Body Sensor Networks (BSN 2010) ซึ่งจะจัดที่ Biopolis ประเทศสิงคโปร์ ระหว่างวันที่ 7-9 มิถุนายน 2553 ซึ่งก็น่าสนใจเพราะไม่ไกลจากบ้านเรา เนื้อหาการประชุมที่เขาสนใจก็คือ เรื่องของอิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้ อาภรณ์อัจฉริยะ อุปกรณ์ทางการแพทย์บนผิวกาย ระบบตรวจวัดภายในบ้าน

เท่าที่ผมติดตามสถานภาพทางด้านนี้ในประเทศไทย พบว่ามีความสนใจกันมากขึ้นเรื่อยๆ ครับ แต่ยังไม่ค่อยมีการวิจัยทางด้านนี้มากนัก อาจจะเป็นเพราะว่าเรายังไม่มีการบูรณาการงานวิจัยข้ามสาขากันมาก เหมือนในต่างประเทศ ผมจะมาคุยต่อวันหลังนะครับ ......

กายอวตาร (ตอนที่ 1)

ศาสนาพุทธมีความเชื่อว่า ร่างกายที่มีจิตของเราอาศัยอยู่นี้ เป็นเพียงร่างชั่วคราวที่เรามาจุติอาศัยอยู่ เมื่อพวกเราตายจากโลกนี้ไปแล้วก็จะไปหาร่างใหม่อยู่ อาจจะกลับมาเกิดเป็นมนุษย์อีก หรือไปอยู่ในร่างอื่นๆ (ภพภูมิใหม่) แล้วแต่ภาวะกรรมของพวกเราที่ทำมาในอดีตชาติ และในชาติปัจจุบัน อย่างที่เรามักจะเคยได้ยินคำพูดที่ว่า "แล้วแต่ ...... กรรมลิขิต"

ก่อนหน้านี้ผมเคยพูดเรื่อง อวัยวะชีวกล (Bionics) ซึ่งเป็นการเชื่อมโยงระหว่างร่างกายมนุษย์ กับจักรกล โดยการนำเอาอุปกรณ์กลต่างๆ เข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของร่างกายมนุษย์ เช่น แขนกล หรือ มือกล ที่สามารถควบคุมและใช้งานได้เหมือนอวัยวะจริงๆ แขนกลหรือมือกลเหล่านี้ จะเข้ามาต่อกับร่างกาย เพื่อแทนส่วนที่หายไป มันจะอ่านสัญญาณจากปลายประสาท เพื่อนำมาขับเคลื่อนมอเตอร์ต่างๆ ในแขนกล หรือ มือกล ให้เคลื่อนไหวเพื่อทำงานตามที่สมองสั่งการ

เคยมีคำถามเกิดขึ้นว่า ร่างกายของมนุษย์เรานี้ จะสามารถทดแทนด้วยจักรกลได้มากที่สุดแค่ไหน ใน ปี ค.ศ. 2007 ได้มีการนำเอาขาชีวกล (Bionic Legs) เข้ามาสวมใส่ให้ เป็ง ชูหลิน (Peng Shulin) ผู้ที่รอดชีวิตจากการถูกรถบรรทุกทับร่าง ซึ่งทำให้ตัวของเขาขาดออกเป็น 2 ท่อน เขาสามารถกลับมาเดินได้อีกครั้ง โดยการใช้อวัยวะชีวกล ซึ่งในเวอร์ชั่นแรกๆ อาจจะดูไม่ค่อยสวยเท่าไหร่ แต่ในอนาคต นักวิจัยหวังว่าจะสามารถสร้างท่อนล่างของเขาให้เหมือนกับร่างกายมนุษย์

กรณีของ เป็ง ชูหลิน นั้น เป็นหลักฐานที่แสดงให้เห็นว่า ร่างกายมนุษย์จริงครึ่งตัว กับ จักรกลอีกครึ่งตัว เป็นสิ่งที่เป็นไปได้ แต่นักวิทยาศาสตร์อยากจะเห็นร่างกายทั้งหมดของมนุษย์ถูกแทนที่ด้วยจักรกล เป็นไปได้ไหมที่เราจะเหลือไว้แต่สมองเท่านั้นที่เป็นอวัยวะจริงของเรา แล้วแทนที่ส่วนอื่นๆ ทั้งหมดด้วยอวัยวะชีวกล ???

Body Electronics - อิเล็กทรอนิกส์บนผิวกายมนุษย์ (ตอนที่ 1)

เมื่อครั้งที่ผมกลับมาจากต่างประเทศ และเข้ารับราชการเป็นอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยมหิดล ผมได้นำร่องใช้โทรศัพท์มือถือเป็นคนแรกของภาควิชา ในสมัยนั้น มักมีการพูดติดตลกว่า ถ้าซื้อโทรศัพท์มือถือก็ให้หามอเตอร์ไซค์เอาไว้คันหนึ่งด้วย เอาไว้ขี่หาคลื่น มือถือสมัยนั้นอันใหญ่มาก ต้องเหน็บไว้ที่เอว เวลาพกไปไหนมาไหนคนก็จะเห็นหมด ผมมักถูกแซวว่า ซื้อโทรศัพท์มือถือมาใช้ ก็ต้องหาคนมาโทรเข้าด้วยสิ ผมเคยเปรยๆ กับเพื่อนๆ ที่ทำงานว่า "คอยดูนะ อีกหน่อยคนจะเลิกใช้โทรศัพท์มีสาย (land line) ทุกคนจะใช้มือถือกันหมด บางคนใช้มากกว่า 1 เครื่องด้วยซ้ำไป"

จริงๆ แล้ว ก่อนหน้านั้น โทรศัพท์มือถือถูกเรียกว่า โทรศัพท์เคลื่อนที่ เพราะมันมีขนาดใหญ่มาก ขนาดเท่ากับกระเป๋า size สัก A4 เลยครับ ซึ่งต้องหิ้วไปไหนมาไหน แต่ต่อมาขนาดมันเริ่มเล็กลงจนมีขนาดที่มือถือได้ ก็เลยเริ่มเรียกมือถือ แต่เมื่อเวลาผ่านไป คนเราก็เริ่มรู้สึกว่ามันเกะกะ ยิ่งเวลาไปเที่ยวแล้วต้องพกอุปกรณ์ไปหลายตัว ทั้งโทรศัพท์มือถือ (2 เครื่อง) กล้องดิจิตอล จีพีเอส กล้องส่องทางไกล มันจะพะรุงพะรังมาก นี่จึงเป็นเหตุผลที่โทรศัพท์มือถือรุ่นใหม่ๆ พยายามที่จะบรรจุฟังก์ชันของกล้องดิจิตอล และ จีพีเอส เข้าไปในตัวเดียวกัน

หลังๆ นี้ ได้มีความพยายามนำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้าไปอยู่ในเสื้อผ้า ที่เรียกว่า Wearable Electronics หรือ อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้ เราจะได้ไม่รู้สึกเป็นภาระที่ต้องหิ้วต้องถือ เพราะใช้วิธีการสวมใส่แทน ศาสตร์ทางด้านนี้บางทีก็เรียกว่า Textile Electronics (สิ่งทออิเล็กทรอนิกส์) บางทีก็เรียก e-Garment (อาภรณ์อิเล็กทรอนิกส์) หรือ e-Fabrics ศาสตร์ทางด้านนี้มีการวิจัยกันมาพอควรแล้วครับ แต่มีศาสตร์อีกด้านหนึ่งที่กำลังพัฒนาครับ คือ Implantable Electronics หรือ อิเล็กทรอนิกส์ที่ฝังบนผิวหนังหรือในร่างกายได้ ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้าไปเป็นส่วนหนึ่งของร่างกายมนุษย์ เช่น โทรศัพท์ฝังในปาก เครื่องช่วยฟังฝังในหู ลิ้นหัวใจอิเล็กทรอนิกส์ จอภาพบนผิวหนัง แบตเตอรีจากเลือดมนุษย์ เป็นต้น ในงานประชุมวิชาการบางแห่งที่ผมเคยไปนั่งฟัง (ในต่างประเทศ) ก็มีคนมาเสนอผลงานการปลูกเซลล์ประสาทลงไปบนพอลิเมอร์นำไฟฟ้า โดยสามารถนำเอาสัญญาณจากเซลล์ประสาทมาใช้ประมวลผล ร่วมกับคอมพิวเตอร์ หรือ เอาสัญญาณจากเซลล์ประสาทมาขับเคลื่อนระบบกลไฟฟ้า (Mechatronics) ในช่วงหลังๆ นี้ผมสังเกตว่าประเทศที่สนใจเรื่องนี้มากเป็นพิเศษคือ สิงคโปร์ มีการประชุมแบบนี้จัดบ่อยๆ ที่สิงคโปร์ แล้วเขาก็ตีพิมพ์ผลงานทางด้านนี้ในวารสารวิชาการค่อนข้างถี่ ผมเดาเอาว่าเขากำลังคิดจะดึง Medical Hub (ศูนย์กลางการแพทย์) ไปจากบ้านเราในไม่ช้านี้ครับ

ผมจะเริ่มนำศาสตร์ทางด้านนี้มาเล่าให้ฟังเป็นตอนๆ นะครับ ......

Wearable Robot - หุ่นยนต์สวมใส่ได้สำหรับผู้สูงวัย

สังคมญี่ปุ่นเป็นสังคมผู้สูงวัย นับวันก็จะมีแต่ผู้สูงวัยเต็มบ้านเต็มเมืองไปหมด จริงๆ แล้วเมืองไทยก็มีมากไม่แพ้กันหรอกครับ จากข้อมูลที่รายงานโดยสำนักงานคณะกรรมการพัฒนาการเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ประมาณว่าในปี ค.ศ. 2007 มีประชากรผู้สูงวัยในประเทศไทย (อายุมากกว่า 60 ปี) อยู่ 7 ล้านคน จากจำนวนประชากรทั้งหมด 65.7 ล้านคน (คิดเป็นร้อยละ 11) และจะเพิ่มจำนวนขึ้นไปเป็น 14.5 ล้านคน จากประชากรทั้งหมด 72 ล้านคน (คิดเป็นร้อยละ 20) ในปี ค.ศ. 2025

เมื่อเป็นอย่างนี้ ประเทศญี่ปุ่นเลยให้ความสนใจในเรื่องของผู้สูงวัยเป็นพิเศษ มีการทำวิจัยเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับช่วยเหลือผู้สูงวัยออกมามากมาย ก่อนหน้านี้ผมก็เคยนำเรื่อง หุ่นยนต์สวมใส่สำหรับชาวนา ที่พัฒนาโดย ศาสตราจารย์ Shigeki Toyama แห่ง Tokyo University of Agriculture and Technology มหาวิทยาลัยแห่งนี้ผมก็เคยไปเยี่ยมชมมาแล้วครับ

ล่าสุดมีข่าวคราวความคืบหน้าในเรื่องชุดหุ่นยนต์สวมใส่ได้ สำหรับผู้สูงวัย โดยบริษัท Cyberdyne ได้ออกมาเปิดเผยว่ากำลังทดลองชุดหุ่นยนต์ HAL (Hybrid Assistive Limb) ในท้องถนนของกรุงโตเกียว เพื่อศึกษาการใช้งานในชีวิตจริงของชุดหุ่นนี้ เพื่อเตรียมสำหรับการทำตลาดในอนาคตอันใกล้ เมื่อผู้สูงวัยสวมใส่ชุด HAL พลังแห่งหนุ่มสาวจะกลับคืนมา มันจะช่วยขยับเขยื้อนเคลื่อนไหวร่างกาย เมื่อใดก็ตามที่เราคิดอยากจะทำ เช่น ลุกจากเก้าอี้ เดิน ปีนป่าย ขึ้นลงบันได ยกของ และอื่นๆอีกมากมาย ชุดนี้สามารถที่จะทำงานได้ 5 ชั่วโมงก่อนที่จะต้องชาร์จแบตเตอรีรอบใหม่

เจ้าชุดหุ่นยนต์ HAL นี้มีเซ็นเซอร์ซึ่งจะวัดสัญญาณคำสั่งให้เคลื่อนไหวกล้ามเนื้อจากสมอง โดยเซ็นเซอร์นี้อยู่บนผิวหนัง เมื่อเราสั่งแขนขาให้ขยับเคลื่อนไหว เซ็นเซอร์จะตรวจจับได้ ซึ่งมันจะออกคำสั่งให้กลไกของชุดนี้เคลื่อนไปในจังหวะเดียวกัน และไปทางเดียวกันกับที่กล้ามเนื้อเคลื่อนไป มันจึงช่วยทุ่นแรงผู้สวมใส่ การยกของหนักจะกลายเป็นเบา เพราะมันช่วยออกแรงให้ไงครับ ชุด HAL มีอยู่ 3 ขนาดให้เลือกครับ คือ Small, Medium และ Large ซึ่งมีน้ำหนักของชุดประมาณ 23 กิโลกรัม บริษัท Cyberdyne ให้ผู้สูงวัยเช่าใช้ชุด HAL ได้ในราคาเดือนละ 150,000 เยน (หรือประมาณเดือนละ 40,000 บาท) สำหรับชุด HAL ขาเดียว และเดือนละ 220,000 บาท สำหรับชุดที่มี 2 ขา

ประเทศไทยน่าจะมีการทำวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อผู้สูงวัยบ้างนะครับ อย่างน้อยคนทำเองก็จะได้ใช้เองด้วยหลังเกษียณอายุ .......