БудущееНаглядная эволюция: Как роботы обгоняют человека в развитии
Противостояние мира животного и механического
Текст
Артём Лучко
Последние несколько лет мы всё чаще видим в СМИ прогнозы относительно технологической сингулярности, подкрепленные утверждениями видных ученых. Их гипотезы сводятся к тому, что в самом ближайшем будущем нас ждет качественный скачок в развитии цивилизации и начало новой «постчеловеческой» эры. Обернется для нас это чем-то зловещим или, наоборот, откроет путь к новым благам, — пока непонятно. Мы же, в свою очередь, решили проследить за долгим путём того, как примитивные механизмы эволюционировали в человекоподобных роботов, и сравнили его этапы с главными вехами истории развития простейших организмов в человека, породившего культуру и цивилизацию.
Сравнительная эволюция:
Противостояние мира животного
и механического
Нажмите на иконку, чтобы перейти к интересующему разделу
Первые двигающиеся существа
Первые движущиеся конечности
Умение играть на флейте
Умение писать
Ткацкие навыки
Мастерство игры в шахматы
Законодательство
Психотерапия
Первая кисть руки
органы чувств и способность ориентироваться
способность
к самообучению
первый сустав
Первые гладиаторы
Сапёры
Мастерство играть на органе по нотам
Умение ходить по лестнице
Игра в футбол
Первые химические войска
речевые функции
Первые двигающиеся существа
350 г. до н. э.
Блестящий греческий математик Архит Тарентский первым «упорядочил механику, приложив к ней математические основы, и первый свёл движение механизмов к геометрическому чертежу». Итогом его работы стал деревянный голубь, считающийся одним из первых самодвижущихся механизмов. По утверждению Аулуса Геллиуса, голубь Архитаса подвешивался на нитях с противовесами, которые обеспечивали ему равновесие, а двигался голубь за счёт «истечения воздуха, каким-то непостижимым образом заключенного в нём». То есть, скорее всего, птица кружилась вокруг центра подвешивания под действием реактивной силы, однако, как именно действовало устройство, неизвестно.
→ на иллюстрации голубь Архитаса
585 млн лет до н. э.
Первые ископаемые остатки животных относятся к концу докембрия (около 610 миллионов лет назад) и известны как эдиакарская или вендская фауна. Их, однако, сложно соотнести с более поздними ископаемыми, и они могут быть предками современных ветвей животных, независимыми группами или неживотными вовсе.
Примитивные морские слизняки билатерии, являющиеся прямыми предками всех животных, в том числе и человека, жили 542 млн лет назад.
Способность двигаться являлась огромным эволюционным шагом: мобильность означает, что животное могло передвигаться в поисках пищи, а также прятаться от врагов и строить убежища.
Первые движущиеся конечности
1495—1531 гг. н. э.
Леонардо Да Винчи примерно в 1495 году разработал «робота»-рыцаря, который мог садиться, вращать руками, двигать головой, открывать и закрывать челюсти. Эскизы механизма, по сути одного из первых роботов, учитывали, что он держал в руках орудие. Работой рук должно было управлять механическое программируемое устройство в груди. Ноги должны были управляться с помощью рукоятки, приводящей в движение трос, связанный с ногами.
В 1531 году через 36 лет после создания рисунков Леонардо идея его механизма была использована в качестве основы для самодвижущегося механического льва, заказанного четой Медичи. Микеланджело Буонаротти в буклете, изданном во Флоренции в 1600 году, упоминает этот автомат — механического льва, который прошел несколько шагов. К сожалению, робот-лев до наших дней не сохранился.
208 млн лет до н. э.
→ Первые млекопитающие
появились в Лавразии
Первые млекопитающие, которые стали прародителями львов, приматов (в том числе и высших), появились на нашей планете около 208 млн лет назад. Древний и таинственный отряд млекопитающих, по словам ученых, походил на современных белок или крыс. Весили они от 40 до 300 граммов. Животные уже обладали целым рядом характерных для млекопитающих признаков. Кроме того, китайским ученым удалось узнать, что эти зверьки питались преимущественно насекомыми, орехами и фруктами. Первые млекопитающие появились в Лавразии, из которой впоследствии возникли современные Евразия и Северная Америка.
Умение
играть
на флейте
1738 год
Французский механик и изобретатель Жак де Вокансон в 1727 году открыл собственную мастерскую в Лионе и начал конструировать различные механические игрушки, в том числе человекоподобные. Самая известная из них — флейтист — фигура в рост человека, внутри которой была установлена система из пружин и мехов, проводивших воздух в различные части механизма так, что губы автомата и его пальцы совершали правильные движения по флейте. В 1738 году Вокансон показывал эту фигуру в Париже и объяснил её механизм в брошюре «Le mécanisme du fluteur automate».
35 тыс. лет до н. э.
Древний человек начал извлекать звуки из бамбука, камышовых тростинок, рогов или полых костей животного, в которых он специально для этого начал проделывать отверстия. На территории современных Венгрии и Молдавии находят дудочки и пищалки, которые относятся к эпохе верхнего палеолита. А самым древним инструментом считается флейта, найденная на юго-западе Германии. Точнее, это остатки от инструмента, напоминающего флейту, сделанного из кости лебедя; возраст инструмента более 35 тысяч лет. В наскальной живописи также можно встретить изображения первых духовых инструментов.
Умение
писать
1774 год
Швейцарский часовщик Пьер Жак Дро, помимо карманных и настольных часов, также занимался созданием знаменитых автоматонов, а высшей степени его мастерство достигло с изготовлением трёх кукол-автоматонов: Писаря, Рисовальщика и Музыкантши. Их презентация состоялась в Ла Шо-де-Фоне в 1774 году, а в 1775-м они были продемонстрированы в Париже Людовику XVI и Марии-Антуанетте. Самая сложная из кукол — каллиграф, состоящий из 6 000 деталей. Он мог писать текст из 40 букв. Текст закодирован на колесе, и буквы выбираются последовательно друг за другом. Мальчик использует гусиное перо, которое он периодически макает в чернильницу, при этом встряхивает перо, чтобы предотвратить кляксы. Глаза автоматона двигаются вслед за текстом, и голова поворачивается к чернильнице, когда он макает в неё перо.
↑ Самая сложная из кукол — каллиграф
9000 год до н. э.
Самые ранние из обнаруженных пиктограмм относятся к культуре Передней Азии (регион Сирии — Палестины) и датируются 9000—7000 гг. до н. э. К 3100 году до н. э. в северо-западном Индостане на основе идеографической раннехараппской письменности возникает древнейший известный алфавит — консонантно-силлабическая «письменность долины Инда». К 2750 году до нашей эры в Шумере появляется первая настоящая письменность в виде клинописи.
Ткацкие
навыки
1808 год
Французский изобретатель Жозеф-Мари Жаккар в 1808 году завершил работу над своим самодействующим ткацким станком с хитроумным механизмом. Изобретение Жаккара заключалось в возможности быстрого изменения режима работы ткацкого станка при переходе от одного узора к другому. Для этого Жаккар стал использовать специальные картонные карты с пробитыми в нужных местах отверстиями — перфокарты, которые образовывали нечто вроде ленты. Так Жаккар изобрёл способ, позволявший программировать работу механического устройства, что стало ключевым открытием, которое надолго определило дальнейшее развитие техники, в том числе компьютеров и роботов.
6500 год до н. э.
Сложно судить о времени зарождения ткачества, так как его материальные следы — детали ткацких устройств и сами ткани — крайне непрочны и недолговечны. Самым старым из найденных образцов ткани является кусок льняного полотна, обнаруженный в 1961 году при раскопках древнего поселения у турецкого поселка Чатал Хюиюк и изготовленный около 6500 лет до н. э. Разумеется, первые ткани были очень просты по структуре и вырабатывались вручную полотняным переплетением.
Мастерство
игры
в шахматы
1967 год
Ричард Гринблатт из Массачусетского технологического университета в 1967 году написал программу MacHack для компьютера PDP-6, способную играть в шахматы. Эта программа стала ответом на статью академика Герберта Дрейфуса, которая критиковала возможность создания искусственного интеллекта и предполагала, что компьютер никогда не сможет обыграть в шахматы человека. Когда программа была закончена, Дрейфус был приглашен сыграть с ней в шахматы лично. По ходу матча академик всё время вёл, однако к самому концу игры он потерпел поражение. MacHack в итоге стала основой многих будущих шахматных программ, кульминацией развития которых стала Big Blue, матч с которой проиграл Гари Каспаров.
V—VI вв.
Сама игра шахматы насчитывает около 1 500 лет. Изобретённые в Индии в V—VI веке шахматы распространились практически по всему миру. По мнению историков, шахматы родственны другой индийской игре — чатуранга. В VI веке чатуранга была заимствована арабами, и те преобразовали её в более-менее знакомый нам вид шахмат.
Законода–
тельство
1942 год
В 1942 году выходит в свет рассказ Айзека Азимова «Хоровод», в котором впервые были сформулированы обязательные правила поведения для роботов.
Законы гласят:
«Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред».
«Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону».
«Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому и Второму Законам».
2100—2050 гг. до н. э.
Самым старым сводом законов за всю историю человечества считается кодекс Ур-Намму, созданный в период 2100—2050 гг. до н. э. Первоначально законы были выбиты на каменной стеле, подобно той, на которой тремя столетиями позже были начертаны законы Хаммурапи. Но до нашего времени дошли лишь плохо сохранившиеся глиняные таблички, изготовленные несколько веков спустя, на которых ученым с трудом удалось расшифровать только 32 закона. Первые три значат примерно следующее.
«Если человек совершит убийство, то этот человек должен быть убит».
«Если человек совершит кражу, он будет убит».
«Если человек совершит похищение, он должен быть заключен в тюрьму и заплатить 15 шекелей серебром».
Психотерапия
1966 год
В 1966 году Джозеф Вейценбаум пишет программу ELIZA, которая пародирует диалог с психотерапевтом, реализуя технику активного слушания. Программа по большей части просто перефразировала высказывания пользователя, например: «У меня болит голова» — «Почему вы говорите, что у вас болит голова?». А в предложении «Мой отец меня ненавидит» Элиза реагировала на ключевое слово «отец»: «Кто ещё из семьи вас ненавидит?».
1872 год
Впервые термин «психотерапия» введён в конце XIX века английским врачом Дэниэлом Хаком Тьюком в опубликованной им в 1872 году книге «Иллюстрация влияния разума на тело». Этим словом называлось терапевтическое действие, которое дух пациента мог иметь в отношении тела пациента благодаря влиянию врача.
Речевые функции
1968 год
Первые компьютерные системы, синтезирующие человеческую речь, были созданы в конце 1950-х годов. Первая система, преобразующая текст в речь, была завершена в 1968 году физиком Джоном Ларри Келли — младшим и его коллегой Луи Герстменом. В качестве основы системы был использован компьютер IBM 704.
15—17 тысяч лет назад
Речевой анализатор сформировался в мозгу приматов задолго до появления человека, видимо; у общих предков человека и шимпанзе. Лингвисты считают, что существующие сегодня языковые макросемьи возникли 15—17 тысяч лет назад. Многие ученые придерживаются теории моногенеза и говорят, что все языки произошли от одного прамирового языка.
Первая кисть руки
1969 год
Виктор Шейнман в Стэнфордской лаборатории искусственного интеллекта (SAIL) создает манипулятор, получивший имя Стэнфордская рука. Кинематическая конфигурация этого манипулятора становится стандартом, известным как Стандартная рука.
7—5 млн лет назад
Главное отличие человеческой кисти от лап животных — большой палец, который оказался противопоставленным кисти, получив в результате этого большую свободу движения. До этого произошла более ранняя мутация в комплексе генов Нох, которая к трем пальцам динозавров добавила еще два пальца у млекопитающих (безымянный и мизинец).
Способность ориентиро–ваться
1970 год
В Стэнфордском институте под руководством математика Дж. Маккарти была разработана тележка, снабженная независимым электроприводом на каждое колесо. Система имела четыре канала для сбора информации об окружающей среде, которых было достаточно для её автономного передвижения. «Органы осязания» были представлены гибкими проволоками («кошачьими усами»), при соприкосновении с которыми срабатывали тормоза и тележка меняла направление движения, чтобы объехать препятствие. Устройство также имело дальномер, определяющий расстояние до препятствия или стен, а также камеру, служившую машине «глазами». Ориентация системы в пространстве обеспечивалась специальной навигационной системой, отсчитывающей пройденный путь. Тележка приводилась в действие оператором, печатающим указания в специальном коде на телетайпе.
В 1979 году Ханс Моравек перестраивает Стэнфордскую тележку, оснащая ее более мощной системой технического зрения, и предпринимает ряд экспериментов по трехмерному картографированию окружающей среды.
540 млн лет назад
У высших организмов информацию воспринимают и передают специализированные органы чувств, приспособленные к восприятию сигналов определённой природы. Эти специализированные рецепторы разделяют на рецепторы ближнего действия (осязание и вкус) и рецепторы дальнего действия (зрение, слух, обоняние). Органы, с помощью которых животные (как и человек) воспринимают и анализируют раздражения, например, сложно устроенные глаза, находят у останков животных начала кембрийского периода (примерно 540 млн лет назад).
Сустав и «сгибающая мышца»
1981 год
В 1981 году Такео Канади строит манипулятор с непосредственным приводом — первый манипулятор, имеющий двигатели, установленные в его сочленениях. Это изменение делает механизм быстрее и точнее, чем у всех предыдущих манипуляторов.
400 млн лет назад
Первые компоненты мышц возникли ещё до того, как у животных появилась первая ткань. Сократительные элементы начали возникать одновременно с многоклеточностью, и впоследствии разные группы организмов по-разному решали проблему создания полноценной мышечной клетки.
Первые гладиаторы
1992 год
Дизайнер Марк Торп, работавший на Lucas Toys (отдел Lucasfilm), в 1992 году задумал организовать соревнование боевых роботов, после неудачной попытки создать радиоуправляемый пылесос. Через пару лет он запустил телешоу «Битвы Роботов» и провел первые соревнования в Fort Mason Center в Сан-Франциско.
II век до н. э.
Первые древнеримские гладиаторы являлись участниками погребального обряда, заимствованного у этрусков. Потенциальные жертвы человеческих жертвоприношений — не только рабы, но и свободные — должны были с мечами в руках сражаться около могилы; погибал слабый, а сильный оставался в живых, вызывая восторг присутствующих. В 106 году до н. э. гладиаторские игры вводятся в число публичных зрелищ.
Сапёры
1979 год
В 1979 году в техническом университете имени Н. Э. Баумана, по заказу КГБ был сделан аппарат для обезвреживания взрывоопасных предметов — сверхлёгкий мобильный робот МРК-01.
XVIII—XIX вв.
Появление термина «сапёр» относится к XVII веку, когда так называли военнослужащих, совершавших подкопы под крепостные сооружения противника. В XVIII — XIX веках круг задач сапёров постепенно расширялся, помимо прочего, в него вошли обезвреживание мин и снарядов.
Мастерство играть
на органе
по нотам
1984 год
В 1984 году в университете Васеда в Токио завершается создание Wabot-2. Токийский робот читает ноты с помощью системы технического зрения и играет прочитанную мелодию на органе десятью пальцами.
296—228 гг. н. э.
История органа насчитывает несколько тысяч лет. Его родоначальником считается древняя вавилонская волынка. А первый настоящий орган (правда, водяной) изобрёл грек Ктесибий, живший в Александрии Египетской в 296—228 гг. до н. э. Органы больших размеров появились в IV веке, а уже более или менее усовершенствованные — в VII и VIII веках.
Нотной записи в те времена не было, а для фиксирования мелодий в письменном виде музыканты пользовались особыми знаками — невмами. В современном виде нотная запись существует с XVII века.
Умение ходить по лестнице
1996 год
В 1996 году Honda создает прототип гуманоидного робота P-2 (Prototype 2), который может подниматься по лестнице и нести нагрузку. Машина стала результатом десятилетних усилий Honda, начатых с запуска серии E. Спустя 14 лет, в 2000 году, японская корпорация представила робота ASIMO, который получил массу функций, позволяющих лучше общаться с людьми: распознавать движущиеся объекты, жесты, окружение, звуки и даже узнавать лица. После подключения к локальной сети дома АСИМО сможет разговаривать с посетителями через домофон, а потом докладывать хозяину, кто пришёл. После того как хозяин согласится принять гостей, АСИМО сумеет открыть дверь и довести посетителя до нужного места.
10000 лет до н. э.
Первые лестницы появились во времена первых поселений человека. Первобытные люди переняли опыт у животных, поднимаясь в гору по так называемым козьим тропам, напоминающим корявую лестницу.
Игра в футбол
1997 год
В 1997 году в городе Нагоя (Япония) проходит первый футбольный турнир среди роботов RoboCup. В турнире участвуют 40 команд, состоящие из автоматизированных устройств. Человеку в матчах отведена лишь роль судьи. Целью инициаторов запуска RoboCup значилось создание роботов-футболистов, которые сумеют выиграть у людей — победителей Чемпионата мира по футболу 2050 года.
XIX век
Первые большие турниры начали проходить в XIX веке после того, как начали определяться и унифицироваться правила и регламент игры. В 1846 году была предпринята первая серьёзная попытка унифицировать свод правил, в результате возник документ, одобренный большинством школ и клубов. Игры в футбол не ограничивались стенами учебных заведений, а были популярны у гораздо более широких слоёв населения. Спортивные и местные газеты того времени пестрели объявлениями о вызовах на футбольные состязания, причем зачастую игра шла на деньги.
Первые химические войска
2009 год
В 2009 году американская компания Boston Dynamics, известная разработкой робототехники, по заказу DARPA представила первую версию робота PETMAN для военных целей. Андроид был создан для тестирования костюмов химической защиты для солдат. Под «кожей» робота находятся сенсоры, которые обнаруживают утечки вредных веществ. Нынешний, более продвинутый прототип получил название ATLAS. Посмотреть, на что он способен, можно здесь.
1914 год
Первые подразделения химических войск впервые появились во время Первой мировой войны, в ходе которой начали применяться отравляющие вещества и огнемёты. Войска осуществляли газобаллонные атаки, газомётные обстрелы и огнеметания. К концу 1916 года только в составе Русской императорской армии уже было 15 химических подразделений.
Способность
к обучению
2011 год
Специалисты Токийского технологического института создали аппаратно-программный комплекс SOINN, который представляет собой самоорганизующуюся нейронную сеть, подключенную к роботу. Система, как ребенок, учится решать простые задачи, исходя из пережитого опыта. Аппаратно-программный комплекс SOINN был подключен к роботу-манипулятору HIRO. По замыслу экспериментаторов робот учился самостоятельно делать безалкогольный коктейль из разных ингредиентов. Его навыки позволили правильно обходиться с бутылками, стаканами, пищевыми продуктами и отличать одно от другого.
1933 год
Профессия бармена существовала со времен Римской империи. Однако в его обязанности не входило смешивание напитков вплоть до XVIII века, так как меню таверн включало лишь пиво, вино и эль, а не смешанные напитки. Согласно источникам, первые коктейли появились в качестве лекарственного зелья. Первые барменские школы были открыты в 1930-х годах в США с ростом популярности баров.
иллюстрации: Андрей Смирный
Комментарии
Подписаться