Читать книгу "Homo Roboticus? Люди и машины в поисках взаимопонимания - Джон Маркофф"

Хотя в начале 1990-х гг. робототехники стали делать значительные успехи в создании полезных роботов, этому предшествовали десятилетия разочарований. Техническая неготовность к решению проблемы АЭС «Три-Майл-Айленд» сначала бросила тень на робототехническую индустрию. В 1980 г. в июньском номере журнала Omni Марвин Мински опубликовал пространный манифест с призывом к развитию технологий телеприсутствия – роботов, снабженных видеокамерами, дисплеями, микрофонами и громкоговорителями, которые позволяют оператору дистанционно «присутствовать» где угодно. Мински указывал на недостатки мира робототехники:

На Три-Майл-Айленд реально необходимо телеприсутствие. Я потрясен неспособностью атомной промышленности справляться с неожиданным. Мы воочию наблюдаем несообразную негибкость современной технологии при действиях в аварийной ситуации и проведении ремонтных работ на этом реакторе. Технический персонал по-прежнему не может провести тщательный осмотр поврежденного реактора из-за угрозы получить годовую допустимую дозу облучения всего за несколько минут. Стоимость ремонта и энергетические потери оцениваются в $1 млрд; телеприсутствие могло бы сократить эти затраты до нескольких миллионов долларов.

Серьезная проблема сегодня заключается в том, что АЭС не приспособлены для телеприсутствия. Почему? Технология все еще слишком примитивна. Кроме того, при проектировании АЭС не предусматривается даже возможность установки средств телеприсутствия, когда они появятся. Замкнутый круг!{178}

Отсутствие беспроводной связи было главным препятствием для создания роботов с дистанционным управлением в то время. Но Мински также обращал внимание на то, что сообщество робототехников мало интересует воспроизведение умения человека брать предметы, манипулировать ими и маневрировать. Он низко оценивал состояние имевшихся в распоряжении операторов атомной станции автоматизированных манипуляторов, говоря, что они «немногим лучше, чем плоскогубцы» и им далеко до рук человека. «Если бы люди имели чуть больше технической смелости и попытались приблизить эти руки к человеческим, взяв за образец строение ладони и пальцев, мы могли бы сделать АЭС, заводы и другие опасные предприятия намного более безопасными»{179}.

Конечно, критиковать легко, но, когда статью перепечатали в 2010 г. (три десятилетия спустя) в IEEE Spectrum, оказалось, что отрасль добилась на удивление малых успехов. Таких манипуляторов, к созданию которых призывал Мински, по-прежнему не существовало. В 2013 г. Мински сетовал, что даже в 2011 г., когда расплавился реактор АЭС «Фукусима», не было робота, который помог бы в чрезвычайной ситуации. Ясно просматривалось также его негативное отношение к тому, что научное сообщество по большей части придерживается подхода Рода Брукса, который предполагает получение сложных форм поведения путем соединения простых компонентов.

Одним из тех, кто соглашался с Мински, был Гилл Пратт, сменивший Марка Райберта на месте директора Лаборатории шагающих роботов в Массачусетском технологическом институте. Пратт, позднее работавший преподавателем и деканом в Колледже Олина в Нидеме, штат Массачусетс, пришел в DARPA в начале 2010 г. как руководитель двух масштабных программ. Одна из них, Autonomous Robotic Manipulation (ARM), предусматривала создание рук для роботов, об отсутствии которых сожалел Мински. Она ставила задачу создать руку, подобную человеческой, для выполнения множества функций: захватывание предметов, работа с созданными для людей инструментами, использование фонаря. Другой задачей ARM было соединение человеческого мозга с роботизированными конечностями, которые дадут получившим увечья солдатам и инвалидам новую степень свободы. Параллельный ARM проект, названный Synapse, фокусировался на разработке биотехнологических компьютеров, способных лучше преобразовывать машинное восприятие в действия.

Пратт был представителем новой волны, захлестнувшей DARPA вскоре после того, как администрация Обамы назначила Регину Дуган директором агентства вместо Тони Тетера. Тетер разорвал исторически тесные связи DARPA с академическим сообществом и стал работать с закрытыми военными подрядчиками. Дуган и Пратт стремились устранить нанесенный ущерб и быстро восстанавливали отношения с университетскими городками. Исследование Пратта до прихода в DARPA было направлено на создание роботов, способных двигаться за пределами лаборатории. Проблема заключалась в том, как сделать, чтобы роботы могли управлять теми относительно небольшими усилиями, с которыми приходится сталкиваться в реальном мире. Он пришел к выводу, что эту задачу лучше всего решает прокладка из упругого материала между частями робота и зубчатой передачей, приводящей их в движение. Фактически это было копирование биологических сухожилий, расположенных между мышцей и суставом. Упругий материал растягивается, и по степени его растяжения можно определить, какая сила приложена. До этого непосредственная механическая связь между частями рук и ног роботов, обеспечивавшая силу и точность, была слишком негибкой и потенциально опасной для передвижения в непредсказуемом реальном мире, населенном уязвимыми и склонными к агрессивным действиям людьми.

Пратт поначалу не задумывался о сотрудничестве человека и робота. Его интересовало, как пожилые люди обеспечивают свою безопасность при перемещении в мире. Как правило, они пользуются ходунками и инвалидными креслами. При исследовании взаимодействия людей с используемыми ими приспособлениями стало ясно, что защиту при контакте с жесткими препятствиями людям обеспечивает податливость. Будь роботы более податливыми, заключил Пратт, люди могли бы работать рядом с ними, не боясь получить травму.

В лаборатории робототехники Родни Брукса проводилось тестирование одного из первых антропоморфных роботов Cog, созданных в 1990-е гг. Аспирант Мэтт Уильямсон проверял руку робота. В результате ошибки в коде рука периодически шлепала по испытательному стенду. Брукс, оказавшийся в какой-то момент между роботом и стендом, принял шлепок на себя и стал первым человеком, которого ударил робот. К счастью, шлепок был легким, и Брукс остался цел. Исследования Пратта позволили сделать шаг вперед и в сфере биомимикрии, и в сфере сотрудничества робота и человека. Брукс сделал «эластичные приводы» главным средством обеспечения безопасности людей, работающих рядом с роботами.

Когда Пратт пришел в DARPA, он ясно понимал, что, несмотря на десятилетия исследований, большинство роботов все еще остаются в лабораториях не только из соображений безопасности людей, но и из-за неготовности программного обеспечения роботов к функционированию в непредсказуемой окружающей среде. Он работал в DARPA немногим больше года, когда 12 марта 2011 г. на АЭС «Фукусима» обрушилось цунами. Работникам станции какое-то время удавалось держать ситуацию под контролем, но из-за сильной утечки радиации им пришлось покинуть станцию прежде, чем они смогли безопасно остановить реакторы. DARPA в определенной мере участвовало в ликвидации кризиса, поскольку гуманитарная поддержка и помощь при бедствиях входят в компетенцию Пентагона. (После терактов 9/11 агентство предоставляло роботов для поиска выживших во Всемирном торговом центре.) Чиновники DARPA взяли на себя координацию действий и привлекли американские компании, которые помогали устранить последствия аварий на Три-Майл-Айленд и в Чернобыле. Японии предоставили американских роботов – им предстояло проникнуть в помещение и провести ремонт, но к тому времени, когда персонал электростанции освоил управление ими, было слишком поздно, чтобы избежать худшего. Это обескураживало больше всего – Пратт был уверен в том, что быстрое применение роботов наверняка помогло бы и ограничило урон. «Самое большее, что смогли сделать роботы, – это помочь оценить масштабы потерь и измерить уровни радиации. Момент, когда существовала возможность уменьшить масштаб бедствия, был упущен», – писал он{180}.