Техника - молодёжи 1996-02, страница 30

РОБОТЫ

КИ БЕРМ ЛАДЕН ЦЬI БУДУТ ЧУВСТВОВАТЬ УСТАЛОСТЬ...

НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ РОБОТОВ НЕ ЗА ГОРАМИ

В романе Артура Кларка «Одиссея 2001 года» контроль над летящим к Юпитеру кораблем «Discovery» захватил искусственный интеллект по имени HAL, активированный 12 января 1992 года. Но когда поток реального времени докатился наконец до знаменательной даты, ■ кого HALonoflo6Horo создания так и не обнару жилось... И тогда Родни Брукс решил сотво рить его собственноручно — правда, не наделяя космический корабль душой человека, а вложив человеческий разум в механическое тело робота! В результате на свет явился COG (см."ТМ", № 4 и 5 за 1995 г.).

Впечатляющая коллекция компьютерных чипов, сервомоторчиков, металлических деталей, проводов, видеокамер (и прочая, и прочая) вмонтирована в раму из анодированного алюминия, водруженную на стальной пьедестал; все это надежно привинчено к полу Лаборатории искусственного интеллекта Массачу-сетского технологического института, которой как раз и заведует Родни Брукс. Пока что COG весьма отдаленно напоминает андроида, имея всего лишь голову на плечах да верхнюю часть торса — и однако ни одно создание рук человеческих не было еще столь близко к гумано-идным роботам научно-фантастических романов... Но от HAL сей предвестник долгожданной эры свободного общения обычного человека с обычной машиной отличен принципиально — хотя бы потому, что обладает материальным телом.

Будучи запертым в коробке рукотворным мозгом, HAL в чистом виде представляет концепцию искусственного интеллекта (AI), обозначаемую аббревиатурой GOFAI (Good Old-Fashioned Artificial Intelligence — «старый добрый искусственный интеллект»), а типичными примерами ее воплощения служат компьютерные системы, играющие в шахматы по принципу перебора и оценки абсолютно всех возможных последствий каждого хода игры. Среди таких систем есть даже признанный гроссмейстер по имени Deep Thought! Но можно ли с помощью этого традиционного подхода создать машину, которая думает и действует так, что ее нельзя отличить от человека?

Как известно, английский математик Алан Тьюринг — один из пионеров AI, еще в 1950-м предложивший знаменитый тест на разумность*, был убежденным противником GOFAI, утверждая, что лучший способ создать искусственного гуманоида — это поместить мозг вместо коробки в снабженное органами чувств тело и дать ему возможность обучаться! «Итак, вдохновившись идеями Тьюринга, не говоря уж о зажигательном сериале «Звездный путь», я твердо решил создать искусственного человека», — то ли в шутку, то ли всерьез замечает духовный отец проекта COG, чьи последователи не без причин называют его возмутителем спокойствия от робототехники.

РАЗУМНЫЕ ЖУКИ

Вряд ли кто-нибудь ожидал, что талантливый исследователь, потрясший ученый мир оригинальными роботами, имитирующими юрких насекомых, вдруг резко сменит курс и обратится к проблеме андроидов... И все же тут прослеживается определенная закономерность: и насекомые Брукса, и его COG построены на отрицании принципа GOFAI, согласно которому мобильный робот обязан иметь в памяти исчерпывающее описание (карту) мира,

с которым ему приходится вать. В лабораторных условиях это, может быть, и прекрасно, резонно рассудил ученый,— но что будет с такой машиной в реальном мире, с его необозримыми просторами и непредвиденными препятствиями?

Родни Брукс отыскал нестандартное решение проблемы, запрограммировав своих микророботов на так называемое параллельное поведение, для которого не требуется никаких руководящих карт — вполне достаточно наличия простых рутинных алгоритмов движений ног вверх-вниз, вправо-влево и т.п. Вся прелесть в том, что подобные программы поведения могут работать одновременно — в параллель, причем установленные на ногах робота сенсоры предупреждают о препятствиях и «рефлекторно» запускают соответствующие случаю алгоритмы. И когда студенты выпускного курса учинили в Лаборатории искусственного интеллекта полный разгром, обратив ее в полигон с препятствиями, где суетливо носились роботы различных систем, всех соперников уверенно обошли насекомые, выбирающие тип параллелльного поведения в соответствии с собственными сенсорными дан-

«COG воплощает тот же принцип, согласно которому сложность реального мира пребывает извне, а не внутри искусственного создания», — комментирует Брукс. Концепция, основанная на утверждении, что самый изощренный разум может быть построен на базе всего лишь простейших — пусть и весьма многочисленных — сенсорных взаимодействий (слуховых, визуальных и прочих), доселе остается спорной — и потому неудержимо влечет к себе массачусетского экспериментатора!

ДИТЯ В ПРОЦЕССЕ ПОЗНАНИЯ

Насекомоподобные роботы носят свой мини-процессор с собой, но огромный мозг COG'a, сконструированный из чипов Motorola 68332

' Суть теста Тьюринга

!к-эксперт, об-

;я определить, кт

(каждый из них равноценен процессору Macintosh), располагается в отдельной комнате по соседству. Робот может задействовать одновременно до 256 чипов, но часть из них Брукс планирует заменить цифровыми процессорами для решения специальных задач. Хотя структура искусственного мозга отлична от человеческой, он также способен одновременно управлять множеством различных функций; программное обеспечение написано на LISP — традиционном языке AI.

Несмотря на внушительную компьютерную мощь COG'a, исполнение заветной мечты команды Брукса — довести его до уровня развития 2-летнего ребенка — станет грандиознейшим успехом мировой робототехники. Пока что их детище, подобно любому младенцу, использует свой мозг для усвоения искусства видеть окружающий мир. Каждый «глаз» робота представлен парой телекамер — широкоугольной и узконаправленной, которые имитируют соответственно периферическое и прямое зрение: уловив движение посредством одной из широкоуголок, COG фокусирует на движущемся предмете обе узконаправленные камеры. «Он должен научиться соотносить то, что показывают телекамеры, с движениями собственной головы, чтобы отличать реальные изменения в окружающем мире от обусловленных сменой угла зрения», — объясняет один из членов команды, студент-выпускник Мэтт Вильямсон.

Когда искусственный младенец овладеет зрением, Брукс снабдит его органами слуха — парой микрофонов, подсоединенных к обрабатывающим акустические сигналы процессорам: «Прежде всего мы введем программу, обеспечивающую координацию между его ушами и глазами, так что COG станет поворачивать голову на звук. Он сможет также выделять из поступающего акустического шума отдельные звуки». Учиться общению со своими создателями робот будет тем же способом,

что и человеческий детеныш, то есть по схеме «действие — реакция родителей». Кстати, еще на стадии предпрограммирования в его мозг заложили ориентировочный рефлекс, побуждающий самостоятельно изучать окружающий мир, плюс стремление привлекать и удерживать внимание людей.

А КАК НАСЧЕТ КОНЕЧНОСТЕЙ?

Визуально изучая окружение, COG наклоняет корпус вперед и в стороны, крутит головой, совсем как человек, и даже пожимает плечами; однако руки и ноги у него отсутствуют, не говоря уж о тактильно-чувствительной коже.

ТЕХНИКА-М UJJ ЕЖИ 2' 9 6