(Начало в №19)

Роботы - это продукт соревнования человеческого мастерства с земной природой. А в ближайшем будущем... и новый вид разумных существ

Начинать нужно с того, чтобы, как минимум, заставить робота понимать человеческую речь так, как ее понимаем мы, и заставить общаться на равных. Возможно ли это?

Был такой весьма разносторонний ученый Жан Батист Жозеф Фурье, который, помимо своих основополагающих для современной науки математических открытий, занимался различными интересными вещами и, например, при Наполеоне был губернатором Нижнего Египта.

Именно тогда Фурье поставил перед собой задачу расшифровать древнеегипетские иероглифы, что ему не удалось. Ученый даже отметил бесперспективность данного направления, заявив, что лингвистика не подвластна математическому анализу. Как показало время, он оказался не прав, поскольку его же ученик опроверг сказанное, выпустив грамматику древнеегипетского языка. То есть, на язык математики и других точных наук можно перевести очень многое из "человеческого".

Практические опыты

Перед тем как перейти на конкретные описания существующих моделей, позволим себе покопаться немного внутри происходящего, проведем демонстрационные опыты. И даже их описание может натолкнуть вас на определенные полезные мысли. Приступим...

Мозг робота - компьютер, от этого и будем отталкиваться. В принципе, проведенные мною опыты может проделать и развить дальше любой студент технического вуза, склонный к программированию. За основу исследования возьмем утверждение, что для того, чтобы компьютер понимал человеческую речь, необходимо преобразовать ее до уровня понятных (!) машине основ. Что же компьютер может, говоря грубо, "осязать", воспринимать как нечто вещественное? Очевидно, что информацию, поток поступающих данных. Подключили видеокамеру, он может сказать: "Я вижу", микрофон - "Я слышу".

Для опыта использовались бинарные (двуцветные) изображения, на которых располагались простейшие буквы А, Б, В, Г, Д, Е, О и т.п. Изначально ваш покорный слуга хотел использовать видеокамеру и карточки с буквами, чтобы компьютер смог их угадывать, но все же полученные изображения с видеокамеры потом все равно преобразуются в некий графический файл в бинарном представлении, после чего анализируются. То есть, я упростил все до использования бинарных файлов изначально и видеокамеру не использовал.

В итоге мною самостоятельно была написана программа-алгоритм, с помощью которой в бинарном изображении можно было угадать некую букву. Сделать это оказалось не так и сложно, хотя сам алгоритм описать все-таки стоит. Для каждой из букв была составлена определенная математическая модель, которая хранила в себе информацию об их структуре, могла ее масштабировать, менять угол наклона, пропорции и т.п. В результате, чем лучшим было соответствие модели и представленной на картинке буквы (там считаются проценты по пяти критериям соответствия), тем большая вероятность того, что это и есть та или иная буква.

Дальше пошли опыты с образным мышлением. Я сделал бинарные картинки с различными фигурами и т.п. и заставил компьютер анализировать, делать так, чтобы он выдавал фразы типа: "Эта фигура похожа на букву А". Так, например, программа прокомментировала изображения треугольника и елки.

То есть, как вы понимаете, опыт на самом деле очень простой, например, на его практическую реализацию у меня ушло чуть меньше трех дней и неделю "продумки" до этого. Но суть сводится к тому, что образное мышление компьютерному мозгу подвластно. Причем в данном случае ваш покорный слуга начал с букв, хотя лучше было бы, конечно, использовать в качестве базиса обычные геометрические фигуры.

Теперь вспомним о том, что же подразумевает само слово "анализ". В переводе с древнегреческого, а на самом деле хоть латинские/греческие термины и считаются современными научными, в древности они обозначали очень простые и очевидные вещи, analysis - это разложение или расчленение. Другими словами, любой сложный объект можно разложить на ряд простых, то есть провести его анализ.

Это же относится и к описанному выше опыту. Заставив компьютер определять простые геометрические фигуры на уровне сопоставления с имеющимися математическими образами, можно переходить по нарастающей и на более сложные объекты. Причем и проводить их комплексное образное сравнение с тем, что имеется (заложено) в базе.

На основе подобных решений можно сделать "очеловечивание" искусственного разума, объяснить ему на простом уровне суть множества понятий и слов, обозначений предметов. А данный пример просто продемонстрировал вам, как это можно сделать на старте (один из вариантов).

О новом подвиде :)

Роботехнологии даже сейчас являются уже более совершенными, по сравнению с человеческими, если говорить об их точности и спектре работы. И речь даже не о том, что в одном из интервью Владимир Крамник признался, что может стать последним чемпионом-человеком, выигравшим в шахматы у компьютера. Мы сфокусируем свое внимание на более тривиальных вещах...

Например, обладая системой стереовидения, человек может только приблизительно указать расстояние до того или иного объекта. Роботам стереовидение не так уж и нужно, если они оснащены лазерными или ультразвуковыми сканерами. Это же касается и восприятия звуковых волн, определения их источников.

Человеку присуща избирательность объектов, например, его внимание в любой момент времени акцентируется на чем-то одном. В психоакустике, так же, как, собственно, и в кино, вы можете всегда услышать о таком определении, как "главный персонаж". Все остальные объекты являются как бы маскирующимися. Это свойство выбрано из природы нашего восприятия окружающего.

Роботам сие не присуще, они могут следить одновременно за несколькими объектами, хотя приоритет можно им определить заранее. То есть, различий предостаточно. Помимо этого, стоит отметить и тот существенный момент, что очень многое из техники имеет в качестве прототипов другие биологические формы, не имеющие ничего близкого с человеком. Как самый яркий пример - авиация, большая часть алгоритмической базы в которой взята из подводного мира. Для освоения планет разрабатываются робо-пауки и так далее.

То есть, конечно, банальная фраза, что техника может принимать абсолютно любые формы, но ведь так оно и есть, и совсем не обязательно делать из них гуманоидов, андроидов и т.п.

Техно-... versus био-...

Если, опять же, возвращаться к дословному переводу с древнегреческого, но на этот раз слов "техно-" и "био-", то мы противопоставляем человеческое мастерство (techne) жизни (bios), сформированной в рамках природы. И это противостояние родилось не сейчас, а гораздо раньше, наверное, с появления человека разумного.

Многих, конечно, интересует история, близкая именно к идее роботов. На самом деле, анализируя результаты множества исследований, можно утверждать, что она стартовала в I веке н.э. с изобретений такого ученого-практика, как Герон Александрийский.

Конечно, до этого было множество мифов о механических людях, например, "медном человеке" Талосе, но Герон Александрийский являлся первым, кто сделал реальные и работающие механизмы, оставил после себя множество схем-чертежей, по которым и сейчас можно собрать реально действующие модели. Этим, он, кстати, отличается от Леонардо да Винчи, по чертежам которого собирается и функционирует, мягко скажем, далеко не все. Хотя, в общем, мы говорим о двух гениях. Герон Александрийский выполнял заказы для весьма денежных клиентов в то время, а именно: военных, религиозных учреждений, заведений шоу-бизнеса (ими, как известно, тогда были театры). На данный момент вы и сейчас можете наблюдать изобретения Герона, опуская монету или жетон в какой-нибудь автомат (это он изобрел для продажи святой воды в храмах), входя в автоматически раздвигаемые двери (тоже для храмов), глядя, как в боевиках стреляют из автоматов (автоматически перезаряжаемый арбалет), увидев автоматически выезжающие декорации в театре.

Мало того, Герон изобрел прототип паровой турбины, правда, о ней вспомнили практически через 15 веков.

А использовал ученый для всего очень простые и очевидные вещи: силу тяжести, энергию пара, давление жидкости. То есть, электричество ему было не нужно.

Также Герона можно по праву считать зачинателем программирования. Например, его декорации могли въезжать на сцену и уезжать оттуда. Это делалось с помощью груза, прикрепленного к намотанной на деревянный вал веревке. Причем намотана она была в разные стороны, для чего был предусмотрен специальный колышек на середине вала. То есть при выезде веревка разматывалась до него, потом кто-то на сцене вынимал колышек, и декорация катилась обратно. Потом Герон создал целый механический театр, основанный практически на том же принципе - использовании силы тяжести (в чаши постепенно насыпалось зерно либо металлические шарики), веревок и т.п. Сам спектакль был посвящен Троянской войне. Все персонажи являлись механическими, а сцен в спектакле было предусмотрено девять, они полностью сменяли друг друга, согласно загруженной хронологии. Мало того, Герон предусмотрел и звуковые спецэффекты. Говоря современным языком, все это можно сравнить с серьезной компьютерной программой.

Были и более простые вещи, например, в периоды между войнами люди обращались в храмы для предсказаний будущего. Герон создал автоматического оракула. Обращаясь к нему с вопросом, человек поворачивал колесо, после чего механическая птица могла залиться трелью (положительный ответ) либо нет. Ответ зависел от жреца, который всем управлял. Хорошо, что Герон не додумался до идеи игровых автоматов, а то Александрия, как минимум, сейчас напоминала бы Лас-Вегас.

Что касается движущихся человекоподобных фигур, в качестве них служили статуи богов в храмах, которые приводились в движение с помощью пара. Это тоже изобретение Герона. Кстати, кто любит смотреть мультфильмы либо наблюдает их вместе с детьми, тот знает такого персонажа, как Механикус в диснеевском сериале про Геракла. Так вот, Механикус, т.е. "механик" - это было прозвище Герона Александрийского.

Вот такая интересная история.

Дальше следует уже переметнуться к более близким временам, появились паровозы, самолеты, самоходные машины, а в середине-конце 18 века люди начали активно увлекаться идеей механических человекоподобных монстров. Это были всевозможные люди-паровозы (SteamMan), которые могли таскать за собой телеги и т.п. Было даже несколько механических солдат, которые якобы принимали участие в реальных сражениях, захватывая артиллерию противников, путешествовали по миру и так далее, о чем пестрели страницы множества газет. Давались фотографии, рисовались комиксы, придумывались истории. Хотя на самом деле все эти "изобретения" были не чем иным, как муляжами-куклами, реального не было ничего. А в реале, другой великий человек Генри Форд создал мощнейшее в мире производство автомобилей, придумал конвейер и так далее. Ну а последующая история нашим читателям более-менее знакома.

На данный момент роботы - это большей частью специализированные механические устройства, управляемые компьютерами и запрограммированные на выполнение определенных операций. В последнее время они начали сильно интересовать военных, мало того, роботы начали действительно вооружаться и представлять реальную угрозу.

В завершение

В общем и целом, как видите, ситуация более чем интересная для аналитики, и человеческое мастерство (техно) с прошлого века стало значительно опережать темпы развития природной эволюции (био). Это приведет к созданию собственных собратьев по разуму. И, кстати, в этом плане кажущиеся наивными законы Айзека Айзимова являются не такими уж и из области романтики. С одной стороны, можно вспомнить высказывания Эйнштейна: "Я не знаю, чем будут сражаться люди в третьей мировой войне, а в четвертой, точно - палками и камнями", а с другой - ныне считающуюся ошибочной биологическую теорию Дж. Брокки (броккизм), который считал, что все виды животных (или растений) на Земле стареют и вымирают как и одна особь. То есть, выполняют свою функцию в рамках эволюции и уходят:). Посему сейчас, закладывая во что-то разум, человек должен продумать варианты дальнейшего мирного сосуществования с тем, что изобретает.

(Продолжение следует)

Кристофер,
christopher@tut.by