Ученые задаются вопросом о готовности современных суперкомпьютеров создать виртуальную реальность на подобии той, что представили братья Вачевски в своем нашумевшем фильме "Матрица". Майкл Макгьюиган из Брукхэвенской национальной лаборатории уверяет, что до момента создания искусственных миров, способных на равных поспорить с реальностью, осталось несколько лет.

В 1950 году, Алан Тьюринг, стоявший у истоков современной компьютерной науки, предложил элементарный тест для искусственного интеллекта, который заключался в том, чтобы во время разговора двух собеседников, один из которых - машина, третий человек попытался точно определить кто из них кто.

Вариантом этого теста Тьюринга является графический тест Тьюринга, который отличается тем, что человек, наблюдая и взаимодействуя с искусственно-созданным миром должен быть не в состоянии наверняка отличить его от реальности. "Под взаимодействием подразумевается возможность контролировать объект, например вращать его, при этом он должен прорисовываться в режиме реального времени", - поясняет Макгьюиган.

Несмотря на то, что существующие компьютеры могут создавать искусственные сцены с достаточно детализированными текстурами, способными обмануть человеческий глаз, на прорисовку таких сцен уходит не один час. Возможность прохождения графического теста Тьюринга заключена в совмещении фотореализма изображения, с программным обеспечением, способным прорисовывать изображение в реальном времени - со скоростью 30 кадров в секунду.

Как сообщает New Scientist, чтобы определить насколько близка современная компьютерная техника к созданию виртуальной реальности, Макгьуиган решил воспользоваться самым мощным суперкомпьютером в мире - Blue Gene/L, расположенном в Брукхэвенской лаборатории в Нью-Йорке. Суперкомпьютер состоит из 18 стоек в каждой из которых находится 2 тыс. стандартных процессора для ПК, при этом он работают в режиме параллельных вычислений, что и дает Blue Gene его огромную производительность в 103 терафлопс, или 103 трлн. операций с плавающей точкой в секунду. Для сравнения, обычный калькулятор выполняет 10 операций с плавающей точкой в секунду.

Конкретно, исследователь изучал способность суперкомпьютера отображать игру света на объекте, что является важным компонентом любого виртуального мира, претендующего на достоверное отображение реальности.

Полученные результаты показали, что обычная программа прослеживающая прохождение лучей на Blue Gene работает в 822 раза быстрее чем, на стандартном компьютере, даже несмотря на то, что программа не оптимизирована для работы с параллельными процессорами. Такая скорость позволяет на приемлемом уровне отображать естественное освещение в реальном времени.

"Хорошая новость заключается в том, что человеческий глаз воспринимает прорисовку этих лучей, как естественную, - говорит Макгьюиган. - Я использовал программу, которую было относительно просто портировать для работы с таким большим количеством процессоров. Другие программы могут работать значительно быстрее и еще более реалистично". И все таки, даже Blue Gene со всей его скоростью и реалистичностью не в состоянии достаточно быстро прорисовать изображения в высоком разрешении, чтобы пройти графический тест Тьюринга.

Однако, исследователь уверен в том, что суперкомпьютеры, способные пройти тест, появятся в течение ближайших лет. По его предположением прохождение теста станет возможным, когда производительность компьютеров достигнет отметки один петафлопс, или одна тысяча терафлопсов.

Другие исследователи считают, что прохождение графического теста Тьюринга потребует много большего, нежели просто фото-реалистичная графика, двигающаяся в реальном времени. Реальность гораздо сложнее, говорит Пол Ричмонд и университета Шеффилда, Великобритания. По его словам, искусственный объект может выглядеть как настоящий, но если он не будет двигаться в реалистичной манере, то с настоящим его не спутать. "Главной проблемой является создание реалистичной имиттации, которая включает в себя реалистичную имитацию поведения", - говорит он.

Марк Грандланд из Кэмбриджского университета отмечает, что графический тест Тьюринга не уточняет что должна передавать сцена виртуального мира. "Если бы подразумевалось, что для прохождения теста нужно отобразить отображающую рассеянный свет сферу на отражающей рассеянный свет поверхности, то тест был бы уже давно пройден, - говорит он. - Но Тьюринг не мог представить, что его идеи так быстро станут реальностью".

Макгьюиган согласен с тем, что реалистичная анимация сама по себе представляет проблему. "Моделирование чего-либо постоянно изменяющегося представляется довольно сложным процессом, - подтверждает исследователь. - Вы должны убедить зрителя в том, что прыгнувшее в виртуальном мире нечто обладает весом". Тем не менее он с оптимизмом смотрит на будущее программ по работе с анимацией. По его мнению создание виртуальной реальности подразумевает работу с движением и освещением. Со вторым моментом уже разобрались - дело за движением.