Роботизированная история с древних времён до наших дней

История роботов начинается задолго до XX века. Две сотни лет назад появились автоматоны, способные писать тексты, рисовать и пускать стрелы, а в начале нашей эры встречаются упоминания о различных механизмах, которых можно было бы назвать роботами. Они изображали людей и животных, выполняли различные действия – например, наливали вино или заходили в комнату короля.

В этой статье поговорим об истории человекоподобных роботов и о том, к чему она нас привела. При этом специально не затрагиваем такие темы, как специализированные роботы для спасения людей в чрезвычайных ситуациях, автомобили с автопилотом, роботов-собак и летательные аппараты.

Появятся ли антропоморфные машины на наших кухнях в ближайшее время?

Автоматоны: первые роботы

Название «автоматон» происходит от греческого слова, означающего «самодвижущийся». Это куклы, которые благодаря механическому приводу способны выполнять различные действия: двигать руками и ногами, поворачивать голову, открывать и закрывать веки, стрелять из лука и даже… выводить пером текст на бумаге.

Причем в последнем случае автоматоны могли быть даже программируемыми – то есть в механизме можно было изменить символы.

Различные механизмы, функционал которых можно было бы отнести к сегодняшним роботам, встречаются ещё до нашей эры. Одно из первых упоминаний робота, похожего на человека, относится к III веку до н.э.: инженер, механик и математик Филон Византийский (280 – 220 до н.э.) создал статую-служанку: механизм позволял ей наливать в чашу вино и разбавлять его водой.

Известным изобретателем механизмов был Леонардо да Винчи (1452 – 1519 гг.). В числе его изобретений – механический рыцарь. Механизм внутри рыцарской брони позволял системе имитировать различные движения – автоматон мог присесть, встать, двигать руками, шеей. Доподлинно неизвестно, был ли этот механизм реализован на самом деле, но его смогли реконструировать наши современники по чертежам да Винчи.

Интересный факт: разработчик роботов Марк Росхейм вдохновлялся изобретением Леонардо и другими автоматонами, когда работал в том числе на НАСА, об этом он рассказывал в интервью. Кроме того, он написал книгу «Потерянные роботы Леонардо».

Автоматон, выполненный в виде фигуры монаха, способного креститься, поднимать руку с распятием в ней, шевелить губами, изображая молитву. был сделан примерно в 1560 году. Стоит обратить внимание на внимание к деталям – даже ноги монаха видны из-под его рясы.

В Японии в 16 веке начали появляться автоматоны в виде слуг, подающих чашу с чаем, или воинов, стреляющих из лука. Эти куклы назывались Каракури-нингё, их использовали в театре, для игр дома, для религиозных праздников.

Интересно, что похожие на них роботы-официанты продавались спустя сотни лет – в 1970-1980-х годах, и недавно снова получили распространение – роботов российского производства используют на различных выставках и конференциях.  

В России в числе наиболее известных автоматонов – часы с павлином в Эрмитаже, купленные Екатериной II. Иван Кулибин собирал их после того, как в процессе перевозки они были повреждены.

Созданные в XVIII-XIX веках куклы могли играть на музыкальных инструментах, рисовать картины и старательно выводить пером текст, который можно было изменить, на бумаге. На производство подобного автоматона сегодня уходит год.

Такие механизмы их современникам могли казаться фантастикой. Но люди всегда были доверчивы, поэтому подвергались обману со стороны изобретателей-аферистов. «Шахматный турок» будто обладал искусственным интеллектом, благодаря которому он обыгрывал соперников, включая Наполеона. На самом же деле внутри такой машины находился человек… Например, сильнейший шахматист XIX века Иоганн Альгайер.

Напоминает разразившийся в 2019 году скандал, когда оказалось, что около 40% ИИ-стартапов обманывают инвесторов – задачи, которые должен был выполнять ИИ, делают за него люди.

Роботы в фантастике XX века

Слово «робот» на момент создания вышеупомянутых механизмов не использовалось. Впервые оно появилось в произведении Карла Чапека. В 1920 году Чапек написал пьесу «R.U.R. — Россумские Универсальные Роботы». Он рассказал в ней о фабрике по производству искусственных людей из плоти и крови, которые в итоге получили своё название от чешского слова, обозначающего каторгу или тяжёлую работу – «robota». Его искусственные люди могли мыслить, а в центре истории – такой вариант развития событий, как уничтожение роботами всего человечества. Пьеса была несколько раз экранизирована и по сути дала дорогу множеству фантазий людей на тему роботов.

Родившийся на 30 лет позже Чапека писатель-фантаст Айзек Азимов написал около 500 произведений в разных жанрах, и много раз он обращался к теме роботов и искусственного интеллекта.

Всем известны сформулированные им три закона робототехники. Даже те, кто не особенно любит читать научную-фантастику, узнали о них – благодаря фильму «Я, робот» 2004 года.

Три закона робототехники:

1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред.
2. Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону.
3. Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому или Второму Законам.

Но насколько применимы они сегодня? Если бы эти три закона соблюдались абсолютно всеми разработчиками роботов, будущее было бы идеальным. Но на самом деле огромное количество разработок ведётся исключительно для военных нужд. Например, знаменитый Atlas от Boston Dynamics и робот-собака от тех же разработчиков создаются по заказу DARPA – агентства Министерства обороны США.

Будут ли соблюдать закон №1 роботы, к корпусу которых прикреплена штурмовая винтовка?

Войны будущего неизбежно станут войнами роботов, где победа будет за технологическим лидером. Когда роботы с искусственным интеллектом станут играть ключевую роль в военных операциях масштаб катастрофы сложно предсказать. Хотя, создатели фильма «Терминатор» уже все показали. Возможно, такая война станет последней в истории человечества, если роботы получат возможность принимать решения о применении силы самостоятельно. Вопрос даже не если, а скорее «когда». И что мы будем делать с этим новым «оружием».

Будут ли законы и правила ведения войны с участием роботов? Кто их сформулирует? Как предотвратить злоупотребление и потенциальные угрозы со стороны злоумышленников, которые могут взломать такую опасную «машину»? Это новый этап в истории кибербезопасности – противостоять терроризму с использованием робототехники.

В советской литературе, кинематографе и мультфильмах также можно встретить различные интересные механизмы. Роботы появляются в таких фильмах, как «Туманность Андромеды», «Приключения Электроника», «Дорога к Звездам» и «Планета бурь».

Последние два фильма снял Павел Клушанцев, которого Джордж Лукас называл крестным отцом «Звездных войн». Художник и специалист по спецэффектам, работавший над фильмами «Побег из Нью-Йорка», «Чужие» и «Терминатор 2: Судный день» консультировался с Клушанцевым на тему комбинированных съемок.

А на этой иллюстрации вы можете увидеть прототип робота-пылесоса под названием  «Кибернетика» из произведения Николая Носова о Незнайке.

«В это время машина подползла к кровати Пестренького, возле которой валялось множество конфетных бумажек. Она проползла прямо по этим бумажкам туда и сюда — и все бумажки исчезли, будто их и не бывало. После этого машина юркнула под кровать. Некоторое время из-под кровати раздавалось ее гудение. Пестренький проснулся от шума, опустил ноги на пол, но, увидев вылезавшую из-под кровати машину, испуганно прыгнул обратно в постель».

Идея о человекоподобных роботах, обладающих сознанием, легла в основу романа Филиппа К. Дика «Мечтают ли андроиды об электроовцах?», опубликованного в 1968 году, а затем и снятого по его мотивам фильма «Бегущий по лезвию» 1982 года. Этот фильм считают родоначальником жанра «Киберпанк» в кинематографе.

Стартовавшая в 1987 году франшиза «Робокоп» также относится к этому жанру и раскрывает ещё одну идею – возможность существования робота с мозгом человека. Она снова поднимается в аниме «Призрак в доспехах» 1995-го года.

Роботы в реальной жизни

В 1940-е годы нейрофизиолог Грэй Уолтер разработал робота-черепаху. Трёхколёсный робот был способен объезжать препятствия. Робот искал свет – отсутствие света он  «видел» благодаря датчику. Яркого света робот избегал: то есть отворачивал в сторону, если подъезжал слишком близко к источнику. При столкновении с препятствием «черепаха» останавливалась и объезжала его. Когда у робота заканчивался заряд аккумулятора, он ехал заряжаться.

Кажется, достаточно просто добавить в этот корпус пылесос, чтобы получился отличный помощник для дома. Как раз такой, что описывался в Незнайке. В принципе, в конце 1960-х уже появился вот такой робот-газонокосильщик, способный постричь 7000 квадратных футов газона.

Следующий важный этап в создании робототехники – робот Shakey. Над его созданием В 1960-1070-е годы трудились учёные в Стэнфорде. Этот робот был не только «напичкан» различными датчиками и механизмами, но уже почти умел «рассуждать». Команды, которые давал человек, робот был способен делить на составляющие части, а затем планомерно, по шагам исполнять их. За планирование отвечал автоматический планировщик STRIPS – Stanford Research Institute Problem Solver.

Приводится такой пример: команда «столкнуть блок с платформы». Shakey ищет платформу с блоком; находит пандус, чтобы попасть на неё; заезжает на пандус; сталкивает блок.

Shakey разработали на стыке робототехники, компьютерного зрения и обработки естественного языка.

Что можно сделать, обладая технологиями и компонентами для создания робота, способного передвигаться и что-то нести?

Конечно… слугу, который будет подносить напитки! Такого, как Drink Caddy 1, Drink Caddy 2 или Omnibot 2000.

И закономерное продолжение – «сказочные» пылесосы. Вам один из них по дому помогает?

Тем временем, преподаватель Калужского техникума железнодорожного транспорта Борис Гришин представил своего робота Арсик. АРС расшифровывается как Автоматический радиоэлектронный секретарь. Этого робота Гришин делал для своей мамы, которой было сложно отвечать на телефонные звонки или в нужное время вызвать скорую помощь.

В робота были встроены два магнитофона – с помощью одного он разговаривал, а с помощью другого – записывал сообщения на автоответчик.  

Робот АРС мог:

• передвигаться по квартире,
• отвечать на звонки, пока хозяин не дома, и записывать сообщения на магнитную пленку,
• разбудить хозяина в определённое время, включив радио,
• встретить гостей, предложить напитки,
• включать и выключать свет,
• поддерживать температуру в квартире благодаря подключенным к радиаторам контролерам.

В 2000-е годы появились роботы, которые даже сейчас выглядят весьма продвинуто. Например, первый робот из линейки Asimo от японской корпорации Honda. Название расшифровывается как Advanced Step in Innovative MObility. И не случайно оно созвучно с фамилией Айзека Азимова.

Первый робот высотой в 130 сантиметров и напоминающий космонавта в скафандре показал способность ходить со скоростью до 7 км/ч и двигать руками. Роботов научили ходить по лестнице, распознавать людей по табличкам на груди. Но сам проект существовал с 1986 года, то есть компания довольно долго работала над первым прототипом. Позже были представлены другие роботы в линейке – они могли, например, наливать напитки.

Коммерческой продукцией Asimo так и не стал, и в 2018 году Honda заявила о завершении разработки роботов Asimo. В том заявлении Honda отметила, что сконцентрируется в том числе на создании роботов-сиделок.

Прямоходящие роботы выглядят эффектно, но точно ли роботу нужны ноги? Если предстоит перемещаться по ровной поверхности, например, в бизнес-центре, и иногда заглядывать в лифт, и если с порогами проблем нет – достаточно использовать некую колёсную базу. И тут мы плавно переходим к другой категории роботов: промо-роботам.

Среди самых известных – представленный в 2014 году робот Pepper. Его создала французская компания Aldebaran Robotics совместно с SoftBank. Датчики и нейросеть помогают Pepper определять эмоции людей. Он может подбодрить человека, найти повод спеть песню или рассказать стихотворение. И… шутить.

Именно поэтому один из экземпляров проработал в магазине Margiotta Food & Wine в Эдинбурге всего неделю, и затем был уволен. Его наняли, чтобы он помогал клиентам находить продукты. Однако, на вопрос «Где найти молоко?» милый Pepper отправлял покупателя искать в холодильнике, но не уточнял, где этот холодильник стоит. А на вопрос, связанный с поиском мяса, робот начал шутить: «Как называется, когда одна корова шпионит за другой коровой?» Если вам интересно, то ответ: «A steak out». Другой проблемой стало плохое распознавание звука в магазине из-за шума.

Конкретно с этой работой Pepper не справился, но, тем не менее, его много использовали на других должностях. В качестве официантов, например.

Промо-роботы обычно не выполняют какие-то сложные задачи. Вместо этого они общаются с людьми, помогают что-то найти, рассказывают о мероприятии или товарах. Поэтому для них важна стоимость. В 2021 году появилась новость о том, что производство роботов Pepper полностью остановлено. Это оказалось слухами – его просто «заморозили» из-за снижения продаж. Японская SoftBank потеряла 119 млн долларов за три года до того момента. Pepper стоил 14 тысяч долларов, что слишком дорого для задач; те же голосовые ассистенты от Google и Apple способны выполнять те же функции за гораздо меньшие деньги. В компании заявили, что будут ждать повышения спроса для возобновления производства.

В том же году представители российской компании Promobot заявили, что их робота сбила Tesla Model S. Было ли это реальное ДТП или спланированная акция? Таким вопросом задавались журналисты. Тем не менее, новость разошлась, и повысила узнаваемость компании из Перми. И Пермь стали называть «столицей робототехники». До этого, кстати, Промобот сбегал с испытательного полигона.

Первый прототип Промобота появился в 2014 году, спустя год проданы первые 10 роботов. В 2018 году компания заключила контракт на поставку 2 838 роботов в США.

В 2019 году компания была крупнейшим производителем автономных сервисных роботов в России, Северной и Восточной Европе. А сейчас таких роботов можно найти в торговых центрах. Вокруг них собираются детишки, а папы поднимают малышей, чтобы робот смог их увидеть и поздороваться.  

На примере Промобота и Pepper можно понять, где и как подобные роботы могут применяться:

• Оба робота могут работать в торговых центрах, магазинах и на выставках. Например, Промобот в 2020 году устроился консультантом в Walmart в Чили. А Pepper заменял людей-продавцов в магазине сотовой связи.
• Pepper в Смитсоновском музее американского искусства переводит изображения в музыку для слабовидящих посетителей выставок.
• Российский Промобот обучает норвежских детей математике и программированию.
• В 2022 году Промобот на одном из российских телеканалов вместе с ведущей продал рекордное количество пылесосов. Это не первое появление робота из Перми на телевидении: в 2018 году он предсказывал результаты спортивных матчей на американском телеканале FOX News.

PooНо все ведь ждут настоящих роботов-помощников, которые были в фильме «Я, робот» 2004 года. Такие помощники благодаря наличию рук и ног могут не только перемещаться, но и прыгать, бегать, спасать людей из горящих зданий и вытаскивать из воды тех, кто тонет. Или как в фильме «Терминатор»:

— Ничего себе... Да ты реально настоящий. В смысле... Внутри ты машина, да? А снаружи живой?

— Я кибернетический организм. Живая ткань на металлическом скелете.  

Пару лет назад во Владивостоке Промобот начал разрабатывать искусственную кожу, глаза и волосы для андроидов. Человекоподобных роботов уже можно встретить в российских МФЦ.

Разработка роботов с «человеческим» лицом продолжается по всему миру. По сути, на каждой выставке, конференции, посвящённой робототехники или технологическим достижениям в целом, в любой стране представляют робота-Эйнштейна или других персонажей.

Много интересных экспонатов показали недавно на крупнейшей в мире выставке роботов World Robot Conference 2023, и роботы там не только собирали автомобили и делали массаж.

Последние технологические достижения

Роботу мало иметь лицо – ему нужен корпус, способный это лицо передвигать. И, как мы говорили выше, лучше с руками и ногами, потому что в этом случае он не будет спотыкаться на порожках и на лестнице. Один из самых громких проектов в области роботов, способных бегать и прыгать – американский Atlas от Boston Dynamics. Он двигается лучше, наверное, большинства живых людей, и способен даже на паркур.

Первый прототип представили в 2013 году, а сейчас это, наверное, один из самых совершенных и высокотехнологичных роботов среди ему подобных. К разработке приложило руку DARPA – агентство Министерства обороны США.

GhffЕщё в научно-фантастических романах прошлого века, в фильмах высказывались опасения о том, что человек может потерять контроль над роботами. Такое могло произойти в случае, если роботы начнут сами собирать друг друга, то есть производить себе подобных. в этом случае робот может стать независимым от человека.

И как интересно наблюдать за тем, как сегодня роботы от Tesla собирают друг друга. Казалось бы, мы уже находимся в будущем, которого так ждём и одновременно боимся.

Но мало создать робота, важно запустить его в серийное производство. Даже если для этого нужны другие роботы. В этом году Илона Маска обогнала компания Apptronik: она представила человекоподобного робота Apollo.

Apollo весит 73 килограмма, его рост – 173 см. И он может поднимать груз весом в 25 килограммов. На одном заряде он способен работать четыре часа. Для начала его трудоустроят на склады, но потом расширят список сфер применения этой человекоподобной машины.

Такой бы на даче пригодился – таскать коробки в сарай и обратно.

Ещё один пример – китайский робот Fourier GR-1, способный поднять 50 кг при таком же собственном весе. Настоящий трудяга.

Будущее роботов

Иногда создатели различных устройств и учёные говорят, что им не нужно ничего придумывать. Достаточно почитать научно-фантастические книги или посмотреть фильмы, в которых показывают варианты развития технологий – писатели и сценаристы уже придумали достаточно, чтобы мы могли увидеть будущее через двадцать или даже сто лет.

Ранее в статье мы говорили о фантастике XX века, а теперь предлагаю взглянуть ещё на несколько фильмов, которые поднимают важные вопросы о роботах и искусственном интеллекте.

В числе фильмов, которые раскрывают тему осознанности искусственного интеллекта – «Двухсотлетний человек», основанный на одноименной новелле Айзека Азимова. Робот Эндрю в исполнении Робина Уильямса, созданный как слуга, путешествует, влюбляется, борется за свои права и требует, чтобы его признали человеком.

Как вы можете быть уверены, что ваш сосед из квартиры напротив, с которым вы успеваете перекинуться парой слов или просто поздороваться в лифте, не робот? Именно для вас что определяет человечность? И насколько человек более сознателен, чем тот же ChatGPT в голове у андроида, которому поручили «делать вид, что он человек, ежедневно ходить на работу, заказывать продукты и выбрасывать мусор»?

AffМожет ли робот заменить умершего ребёнка? Стивен Спилберг в 2001 году снял фильм «A.I.», поднимающий тему искусственного интеллекта, запрограммированного на любовь. Главную роль исполнил юный Хэйли Джоэл Осмент – то было по-настоящему звёздное время для актёра, которого мы знаем по фильмам «Шестое чувство», «Заплати другому» и «Форрест Гамп», где он появился в конце в роли сына Форреста.

А вместе с Осментом мы видим другого актёра, который в те годы снимался в ряде фантастических фильмов: Джуда  Лоу. «Экзистенция» и «Гаттака» с ним в главной роли также заслуживают внимания. Первый – фильм о будущем игровой индустрии, а второй – о генетических улучшениях человека.

«Оливье и роботы»Одним из наиболее интересных примеров, показывающих вероятное будущее, можно назвать сериал «Чёрное зеркало». Сценаристы и режиссёры сериала пытаются посмотреть на технологии и даже на социальные тренды с разных сторон, показать зрителю самые разные варианты будущего – иногда страшные, иногда бесчеловечные.

Первая чёрно-белая серия «Чёрного зеркала» называется «Металлист», она вышла в 2017 году. Героиня серии пытается в постапокалиптическом мире убежать от роботов-псов. Создатель этой истории вдохновлялся роботами-псами от Boston Dynamics. Но вот что интересно: не вдохновлялись ли разработчики из Boston Dynamics тем псом, что был описан Рэем Брэдберри в романе «451 градус по Фаренгейту»?

Но для нашей истории интересен другой эпизод. В «Рейчел, Джек и Эшли Два», поднимается вопрос перемещения сознания живого человека в робота-игрушку. Будет ли такой робот обладать сознанием? И чем он на самом деле отличается от человека, что эту «человечность» определяет?

С другой стороны на роботов и людей посмотрели создатели нового российского сериала «Оливье и роботы» в серии «Робот Всеволод». Что, если человек заменит робота, а не наоборот? Всеволод ухаживал за хозяйкой, и его семья получала за это деньги – так как робот «робот» был арендованным. Как оставаться максимально бесчеловечным, сильным, не моргать и не быть замеченным за едой?

Здесь поднимается тема одного из человеческих страхов: отсутствия рабочих мест из-за роботизации. Хотя исследования показывают, что с исчезновением одних рабочих мест появляются другие – и при этом в большем количестве.

Итог

Яндекс.Колонка, робот-пылесос и мойщик окон в квартире. Беспилотное такси в Ясенево, роверы-доставщики в Сколково и беспилотные грузовики на трассе М-11. Роботы-манипуляторы на заводах по всему миру. Роботизированная пожарная техника, а также тяжёлая техника в карьерах и шахтах. Складские роботы, помогающие людям собирать посылки. И это лишь часть роботов, которые нас окружают уже сегодня.

Параллельно с этим развиваются инструменты ИИ, работающие с текстом, видео и графикой. Робот Ameca пишет песни, утверждает, что обладает сознанием, рисует и спорит с человеком о том, что такое искусство…

Уже несложно представить робота-помощника вроде тех, что были в «Я, робот». Подобие показали Илон Маск, фирма Apptronic и китайский производитель Fourier Intelligence. Осталось добавить к ним кожу, и они станут похожи на «Двухсотлетнего человека». Что же нас ждёт на самом деле?

Пишите в комментариях, каким вы видите будущее робототехники!