Леонид Черняк – Об ИИ без мифов. Путеводитель по истории Искусственного Интеллекта (страница 32)

Для своего времени Shakey невероятно совершенен, он был снабжен телевизионной камерой и «кошачьими усами» в качестве датчика для обнаружения объектов, находился на связи по радиоканалу со своим внешним мозгом – поначалу это был компьютер SDS-940 с памятью 64 Kбайт, а потом более мощный PDP-10 увеличенной до 192 Kбайт памятью. По размеру памяти можно понять насколько он был умственно ограничен. Вычислительная часть программного обеспечения писалась на FORTRAN, а сам Shakey «понимал» команды на языке Lisp, предложенном Джоном Маккарти в 1958 году. Наработки, сделанные в процессе создания Shakey, сослужили свою службу при создании роботов Centibots, использованных позже в экспериментах, связанных с исследованиями роевого интеллекта, о чем ниже.

Но главным достижением создателей Shakey оказался не сам робот, а сопутствовавшие исследования, по их результатам было получено более 2000 патентов и опубликовано свыше 5000 статей. После первой неудачной попытки научить робота сборке телевизора создание интеллектуального робота перестало рассматриваться как самоцель, фокус сместился на создание роботов-помощников. Не случайно на торжественной церемонии в связи с помещением Shakey в Компьютерный музей в Маунт-Вью Нильс Нильсон, один из его создателей и соавтор известной книги по AI сказал: «Нынешние роботы гораздо совершеннее, у них мощные системы управления, но они по-прежнему не понимают того, что делают», чем опроверг утверждение из Wikipedia. Вслед за Shakey появилось огромное количество различных устройств, претендующих на признание их роботами, но ни одно из них не обладает признаками собственного сознания и целеполагания».

Альтернатиную массачусетскую школу робототехники называют поведенческой (Behavior-based robotics, BBR), она ставит целью создание хотя и простых, но обладающих способностью к адаптации в окружающей среде и к выполнению относительно несложных повторяющихся действий роботов. Действия систем, построенных на принципе BBR, ближе к рефлекторному поведению животных, особенно насекомых, – они делают попытку, чаще всего обнаруживают ошибку, вносят коррекцию и повторяют в цикле действие с обнаружением ошибки до тех пор, пока не достигнут желаемого результата. По сути оно представляют собой усовершенствованную версию описанного выше Toy Beetle.

Отцом концепции BBR обычно называют австралийца Родни Брукса, проработавшего более 20 лет в MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory с середины 90-х, а на протяжении последних 10 лет он возглавлял это исследовательское учреждение. Свое профессиональное кредо он выразил в статье «Слоны не играют в шахматы» (Elephants Don't Play Chess, 1990), в ней Брукс пишет, что под роботом он понимает машину, способную делать что-то полезное для человека: «Для того, чтобы робот мог делать повседневную работу в общей с человеком среде, его когнитивные способности должны быть основаны на сенсомоторном взаимодействии с этой средой, где критически важной является координация между датчиками и исполнительными органами».

В минимальной форме основную идею BBR, как это ни покажется странным, можно реализовать средствами механики. В XIX веке были созданы игрушки, воспроизводящие ее. А первый электронный BBR-робот в 1949 году создал англо-американский нейрофизиолог и психиатр Грей Уолтер (Grey Walter, 1910–1977). Он назвал его машиной соображающей (machina speculatrix) с двойным собственным именем Elmer Elsie (ELectroMEchanical Robot, Light-Sensitive), которое переводится как электромеханический робот, чувствительный к свету. По внешнему виду и по скорости передвижения робот напоминал черепашку, наделенную способностью к фототропизму, то есть к движению на свет. Добавив к Elmer Elsie несколько логических цепей Уолтер сделал машину обучаемую (machina docilis) CORA, она могла обучаться условным рефлексам по И. П. Павлову. Непосредственными преемниками Elmer Elsie стали роботы BEAM (Biology, Electronics, Aesthetics, Mechanics), использующие простые аналоговые цепи вместо микропроцессоров, что обеспечивает им простоту и надежность при выполнении определенного задания.

Близкие по смыслу исследования проводил Валентино Брайтенберг (Valentino Braitenberg, 1926–2011), итальянский кибернетик, возглавлявший отделение биологической кибернетики в Институте Макса Планка (Тюбенген, Германия). Он автор книги «Тележки: эксперименты в синтетической психологии» (Vehicles: Experiments in Synthetic Psychology). Движение тележки Брайтенберга (Braitenberg vehicle) контролировалось простейшими аналоговыми устройствами, обычно с фотоэлементами, однако при этом возникало впечатление сложного или даже интеллектуального поведения.

Одним из немногих успешных производителей BBR-роботов была и остается компания iRobot, она начала с разного рода роботов-уборщиков, но, получив контракт от DARPA, занялась и роботами военного назначения. Известность получил робот PackBot, использовавшийся при разминировании, после катастрофы на АЭС Фукусима, но недавно этот бизнес был продан специализированной компании.

Телероботы

Телеробототехника (Telerobotics) объединяет разнообразные технологии, требуемые для создания дистанционно управляемых роботов, то есть исполнительных устройств, связанных с оператором по кабелю или по различным беспроводным сетям от Bluetooth и Wi-Fi до Deep Space Network (Сеть дальней космической связи НАСА). Совокупность технологий включает телеуправление (teleoperation), а если работа ведется удаленно, то высококачественные системы видеосвязи и, скорее всего, в будущем телеприсутствие (telepresence), то есть удаленное участие оператора.

Первые системы с элементами телеуправления впервые были внедрены в морских торпедах, которые как вид противокорабельного оружия появились непосредственно после изобретения паровой машины, практически одновременно с первым пароходом Роберта Фултона. В 80-х годах XIX успехи в электротехнике позволили нескольким американским инженерам снабдить их дистанционным управлением по кабелю, чему способствовало изобретение в те же годы и там же в Америке безынерционной катушки для спиннинга. Несмотря на свое видимое несовершенство этот способ передачи управляющего сигнала сохранялся до последнего времени в противотанковых ракетных комплексах (ПТРК).

Увлечение телероботами (telerobot) началось в 1898 году, когда Никола Тесла показал управляемый по радио кораблик, совершавший предписанные ему маневры в бассейне на Мэдисон-сквер-гарден в центре Нью-Йорка. Своим творением Тесла хотел показать возможности управления по радио, но его вечный соперник Томас Эдисон был более практичен, он продемонстрировал торпеду, управляемую с берега по кабелю, она предназначалась для защиты портов, а совместно с компанией US Electrical Supply Company предложил небольшие радиоуправляемые устройства, служащие для подрыва крупных плавающих мин.

Модель Теслы представляла собой полутораметровый кораблик со всем необходимым оборудованием (двигатель, радиоприёмник, связанный с приводами, винт и руль), оператор мог дистанционно изменять направление движения и скорость. По своим возможностям он напоминает современные радиоуправляемые модели, сегодня они никого не удивляют, их можно купить в магазинах игрушек. Пресса упорно связывала изобретение Теслы с новыми типами вооружения, но он никогда не работал на войну, мечтал о создании умных машин, обладающих собственным разумом, он называл это own mind.

Тесла был пацифистом, поэтому дальше модели он не пошел, а слава отца военных телероботов досталась тому, кто превратил радиоуправление в оружие – Арчибальду Лоу (Archibald Low, 1888–1956), английскому инженеру, исследователю и автору более чем 40 книг. Лоу, изобретатель-универсал, до начала Первой мировой войны, когда ему исполнилось 26 лет, успел придумать множество новинок, в том числе новые альтернативные двигатели внутреннего сгорания и газовые турбины и даже автоматизированную машинку для варки яиц, но его самым удивительным изобретением был прообраз телевидения, о нем писали все британские газеты.

На Первой мировой, или Великой войне, как говорят англичане, Лоу служил в Военно-воздушных силах, где занимался разработкой методов дистанционного управления атакующим самолетом, но из соображений скрытности было объявлено, что предметом разработки служит летающая мишень – самолет Ruston Proctor AT. В нем многое было сделано впервые, в том числе запуск с катапульты со сжатым воздухом, установленной на грузовике, и использование гироскопа для стабилизации полета. Этот прибор был изобретен Элмером Сперри (Elmer Sperry 1860–1930), в 1908 году он получил патент на гирокомпас, который мог заменить собой морской магнитный компас, а Лоу пошел дальше, включив его в контур управления летательным аппаратом. Изобретения Лоу опередили свое время, но выполнены на кустарном уровне, поэтому оказались недооцененными английским правительством, немцы понимали их опасность, ими были предприняты две неудачные попытки убийства Лоу. В последующем автопилоты, превращающие самолеты в своего рода роботы, стали непременным атрибутом авиации. В 1947 году на самолете US Air Force C-54 был совершен трансатлантический перелет полностью под управлением автопилота, включая взлёт и посадку. Заметим, что это было задолго до появления термина Artificial Intellect.