Об ИИ без мифов. Путеводитель по истории Искусственного Интеллекта - Леонид Черняк
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.
Термин телеприсутствие как название для своей мечты предложил Марвин Минский в 1980 году, вложив в него явный привкус любимой им фантастической литературы, воплотить эту мечту удалось в 1992 году в проекте Virtual Fixtures (Виртуальный каркас), разработанном в лаборатории ВВС США по проекту Virtual Fixtures (виртуальные приспособления). В то время еще не было нынешних технологий виртуальной и дополненной реальности, поэтому пришлось использовать некоторые искусственные приемы, но общие принципы, выработанные тогда, сохранились, в том числе внешний стереоскопический дисплей и экзоскелет, повторяющий движения человека и оказывающий сопротивление при движениях, обеспечивающий обратную связь. Проектом Fixtures руководил Луис Розенберг (Louis Rosenberg, 1969), защитивший диссертацию в Стэнфорде, создатель нескольких небольших, но чрезвычайно активных компаний и к тому же автор произведений в популярном в США литературном жанре графического романа. До массового практического внедрения телеприсутствия еще далеко, сейчас так обычно называют стационарные или мобильные устройства, поддерживающие телеконференции, своего рода автоматизированные телевизионные операторы.
Главным стимулом к созданию современных телероботов стала необходимость выполнения действий подконтрольно человеку там, где он не может находиться. Первый из известных случаев использования телеробота связан с подъемом водородной бомбы, затонувшей в Средиземном море близ испанского города Паломарес. В 1966 году при заправке в воздухе потерпел крушение стратегический бомбардировщика В-52, все четыре находившиеся на борту бомбы приземлились на парашютах, но одна из них упала в воду и затонула на глубине около 600 метров. Под давлением негативного общественного резонанса на этот инцидент во всем мире и опасаясь действий потенциального противника, США приложили колоссальные усилия для поиска бомбы, собрав флотилию из нескольких десятков кораблей. Использовались самые передовые научные методы и технологии, в том числе теория байесовского поиска. С тех пор она является широко используемым приложением байесовской статистики для поиска потерянных объектов, например, затонувших кораблей. Теория байесовского поиска включена в состав программного обеспечения для планирования спасательных операций CASP (Computer Assisted Search Program), используемого Службой береговой охраны США, ВВС США и Гражданским аэронавигационным патрулем США.
Для эвакуации бомбы был использован подводный спасательный транспортер CURV–I (Cable-controlled Undersea Recovery Vehicle), созданный в начале 60-х для подъема затонувших торпед, ему удалось захватить бомбу, после чего был поднят вместе с ней на поверхность, находку немедленно представили журналистам. Так впервые фотографии термоядерного оружия попали в прессу.
Одно из самых многочисленных семейств телероботов образуют космические зонды. Приоритет в этой области принадлежит СССР, начало положила автоматическая станция для изучения Луны «Луна-9» (1966). В 1971 году на Луну был доставлен «Луноход-1», способный к передвижению по поверхности Луны. «Луноход-1» мог управляться как дистанционно, так и служить самоходным роботом. Предполагалось запустить серию таких машин: «Луноход-0» должен был стать первым еще в 1969 году, но помешал неудачный старт ракеты-носителя. Вторым попавшим на Луну стал «Луноход-2» (1973), а запуск «Лунохода-3», намеченный на 1977 год, не состоялся.
«Луноход» мог двигаться с двумя различными скоростями в двух режимах: в ручном и в автоматическом по программе. Управление осуществлялось группой операторов из Центра управления, находившегося в Крыму. Дистанционное управление осуществлялось с использованием ЭВМ «Минск-22», не предназначенной для работы в реальном времени, имевшей память на магнитных сердечниках 64 Кбайт и внешнюю память на магнитной ленте. Можно представить сложность управления, если запаздывание радиосигнала составляет около 2 секунд, а передача одного кадра длилась порядка 10 секунд.
Потребности космической программы привели к созданию ленинградского Центрального НИИ робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК), под руководством Евгения Ивановича Юревича, он автор термина «робототехника». «Мой грех, – говорит он, – я его придумал. В мире используется более короткий термин роботика, но мне было нужно стандарт выпустить, я предложил слово по аналогии с радиотехника, теплотехника». В ЦНИИ РТК было создано семейство дистанционно управляемых роботов-разведчиков (колесные РР-1, РР-2, РР-3 и гусеничные – РР-Г1, РР-Г2), снабженные подвижными телевизионными камерами, гамма-локаторами и дозиметрической аппаратурой. Роботы
