Окинем прощальным взглядом

Мы собираемся заглянуть на верхние полки, туда, где стоят пока еще только модели и макеты автоматов ближайшего будущего. Сейчас они проходят нормальный путь своего развития, который нам уже хорошо знаком. Сначала выдвигается задача передать автомату еще одну или несколько функций, которые казались «чисто человеческими», затем появляются идеи решения поставленной задачи; приемлемость этих идей проверяется на первых моделях и макетах, развивается теория новых автоматов. Их не встретишь на заводах и фабриках. Они еще кажутся не очень нужными, и не очень ясно, кому, когда и в каком количестве они могут понадобиться; кругом много скептиков, и пока еще активно действует схема «заколдованного треугольника». Но задача ясна; и если идея ее решения работоспособна, она пробьет себе дорогу: появится новый автомат.

Но прежде чем заглянуть на верхние полки, окинем прощальным взглядом те, которые мы уже успели осмотреть.

На одних располагаются автоматы, работающие по разомкнутой схеме. Их взаимодействие с внешним миром всегда носит односторонний характер и осуществляется только исполнительными механизмами. Чтобы выполнять свои функции, они не нуждаются ни в какой дополнительной информации, кроме той, что была заложена человеком в процессе их проектирования и наладки.

На других находятся автоматы с обратной связью. Они обладают более сложной организацией, поскольку в процессе действия должны собирать дополнительную информацию, без которой они неработоспособны. Сложность — всегда недостаток, но здесь он компенсируется тем, что, используя собранную информацию, автомат приобретает новые важные свойства.

Однако эти свойства никак не влияют на то обстоятельство, что автоматам, работающим по замкнутой схеме, так же как разомкнутым автоматам, программа действия должна быть задана во всех подробностях. Различие только в том, что разомкнутый автомат действует совершенно жестко, только в соответствии с программой. А замкнутый автомат выполняет ту же программу более гибко, с учетом воздействия ряда внешних факторов, могущих повлиять на его работу.

На следующих полках располагаются автоматы с цифровым управлением. Программы их действия уже не надо задавать до мельчайших подробностей. Автомат с цифровым управлением всегда так или иначе связан с вычислительной машиной. Машина по опорным точкам и по другим заданным ей признакам, характеризующим траектории и скорости исполнительных механизмов, сама рассчитает подробную программу работы автомата.

Возможность обойтись без физического моделирования программы и быстродействие вычислительных машин придали автоматам с цифровым управлением чрезвычайную гибкость и универсальность. Мы постарались продемонстрировать эти их свойства на примере станков с цифровым управлением. Приведем еще один пример.

Не нужно особой фантазии, чтобы представить себе вместо механизмов станка механизмы искусственной руки-манипулятора, которая вместо режущего инструмента снабжена искусственной кистью-схватом. Не будем приспосабливать ее для игры на пианино или для ремонта часов. Поручим ей более простую, но тяжелую работу. Например, подачу и установку на станок тяжелых заготовок и снятие обработанных изделий со станка, передачу изделий со станка на станок, работу на складах, где материалы и готовые изделия надо перекладывать с транспортеров и тележек на полки, с полок на транспортеры и тележки. Для выполнения подобных работ манипулятору совсем не нужны те 27 степеней свободы, которыми обладает рука человека.

Соединив манипулятор с быстродействующей вычислительной машиной, получим автомат, которому можно поручать самую разнообразную несложную работу. Остается добавить, что такие «роботы» уже существуют. В качестве примера можно указать на американский манипулятор «Номан», оснащенный системой программного управления.

Однако независимо от назначения, названия и внешнего вида этих автоматов они обладают тем общим свойством, что вся программа движений должна быть им задана так же, как она задается станку с цифровым управлением, если не в мельчайших подробностях, то по меньшей мере шаг за шагом.

Поручите такому автомату собирать изделие из нескольких деталей. В соответствии с программой он будет брать из магазинов детали и точно их устанавливать одну за другой. Но представьте себе, что в одном из магазинов деталей не осталось. Если эта возможность не будет предусмотрена программой, то автомат «придет в смятенье» и «по глупости» может натворить такое, что его конструктору еще долго после этого придется краснеть за свое создание.

Автоматы с цифровым управлением, как и обычные автоматы, могут работать по разомкнутой или замкнутой схемам. И информационные процессы протекают у них одинаково. При работе по разомкнутой схеме поток информации течет в одном направлении — из узла управления к исполнительным механизмам. Тогда они «слепы и глухи» по отношению к воздействиям со стороны внешнего мира. Будучи «очувствленными» посредством специальных датчиков, они приобретают все свойства систем с обратной связью и, главное, способность учитывать в процессе работы воздействия внешней среды.

Затем мы мельком заглянули на следующую полку, где отведено место автоматам, способным самообучаться или самонастраиваться.

Вспомните, читатель, мифический соляной автомат, о котором шла речь в главе «Автомат автомату рознь». Можно ли заставить его работать самым производительным образом? Можно!

Для этого нужно, чтобы эта система управления обладала свойством самонастраиваться. Раз за разом меняя по определенной программе температуру и время сушки соли, время помола и толщину ее слоя, такая система будет запоминать, как эти изменения влияют на производительность автомата, на качество помола и сушки. Накапливая опыт работы, автомат постепенно научится поддерживать оптимальный режим, изменяя его необходимым образом при возможных изменениях свойств материала, поступающего на вход автомата.

И нет ничего «таинственно чудесного» в том, что автомат приобрел такие удивительные свойства. Ведь он теперь оснащен специальными датчиками, которые непрерывно собирают информацию о том, какова влажность соли, поступающей в сушку, какова тонкость помола и производительность. Он оснащен специальными устройствами, которые запоминают и обрабатывают эту информацию и которые необходимым образом меняют настройку автомата.

Структура и конструкция системы еще более усложнились. Но зато каждое из этих устройств несет свой вклад, обогащая возможности автомата, сообщая ему все новые свойства, позволяющие осуществлять все более сложные функции.

Практически важных задач, которые решаются применением самонастраивающихся и самообучающихся систем, множество, и эта полка нашей этажерки быстро пополняется.

Но она еще не из самых верхних!

По способности быстро и надежно выполнять функции управления автоматические системы уже давно обогнали человека. И конечно, самый опытный машинист, даже с несколькими помощниками, не смог бы заставить работать соляной автомат так качественно и производительно, как это может сделать автоматическая самонастраивающая система управления. Будучи «очувствлена», оснащена цепями обратной связи, вычислительными устройствами, она оставляет далеко позади себя человека, который по сравнению с ней медлителен и тугодумен.

Но так дело обстоит только до тех пор, пока все изменения, происходящие во внешнем мире, с которым взаимодействует автомат, предусмотрены в заданной ему программе. В противном случае автомат «теряется» и начинает делать глупости. Автомату мало задать программу, ему еще надо создать условия для работы, полностью укладывающиеся в рамки программы. Иначе перед ним возникнут непреодолимые трудности.

А люди и даже животные действуют по-другому. Используя в процессе выполнения различных движений те же классические механизмы с обратной связью, они вместе с тем владеют еще и другими более сложными и совершенными механизмами переработки информации. Это придает им способность запоминать различные жизненные ситуации, сравнивать их между собой, принимать решения. Другими словами, они обладают способностями, дающими возможность успешно обходить трудности, с которыми встречаются, решая вставшую перед ними задачу.

Голодное животное будет самыми различными способами и приемами преодолевать препятствия, отделяющие его от пищи. Чувство голода выдвигает только цель поиска, а программу поиска животное вырабатывает не тогда, когда формируется цель, а непосредственно в процессе самого поиска.

Маленькому ребенку можно поручить собрать в коробку кубики, разбросанные по полу. Может быть, он выполнит это задание не самым экономным образом, совершая много лишних движений, двигаясь не по самой короткой траектории сбора кубиков. Но ребенку достаточно указать только цель, а программу действия он вырабатывает сам в процессе достижения этой цели.

Задачу собрать кубики в коробку можно поручить автомату. Если точно указать число и расположение кубиков, а также положение коробки, то манипулятор с цифровым управлением с этой задачей может справиться быстрее и лучше, чем ребенок. Спаренной с ним быстродействующей вычислительной машине можно поручить рассчитать наивыгоднейшую траекторию сбора кубиков и заодно исследовать все возможные варианты сбора при условии, что в коробку можно класть одновременно только по одному, по два, по три или по любому другому числу кубиков. Но вот если коробки или кубиков не окажется на месте, автомат этим обстоятельством будет крайне «озадачен». Вернее, даже не будет озадачен; тупо выполняя программу, он соберет все кубики, нагромоздив их в кучу там, где должна была быть коробка, либо соберет в коробку не все кубики.

Можно ли научить автомат справляться с подобными трудностями? Можно ли научить его действовать «животноподобным», а может быть, даже «человекоподобным» образом? Можно ли добиться того, чтобы он работал в соответствии с поставленной перед ним целью, пользуясь для ее достижения более общими указаниями, а не скрупулезно в мельчайших подробностях заданной программой?

Вот теперь самая пора заглянуть на верхние полки.

Как «настоящее» животное

В 1929 году на радиовыставке в Париже демонстрировалась забавная игрушка под названием «электрическая собака»[2]Описание этой игрушки наряду с описаниями многих других автоматических игрушек, устройств, машин и систем имеется, например, в книге: О. Дрожжин , Разумные машины. Детгиз, 1935. Изданная тридцать лет назад, она дает наглядное представление о том, что считалось тогда «чудесами техники».
. Она была сделана из фанеры, покрыта фетром и, подобно живой, имела два глаза — два фотоэлемента, разделенных носом — непрозрачной перегородкой.

Когда ее освещали, она начинала двигаться на свет и лаять. Если лампочку отводили в сторону, не переставая все время освещать собаку, последняя поворачивалась и продолжала лаять, двигаясь к источнику света.

Устройство собаки теперь кажется чрезвычайно простым. Каждый глаз-фотоэлемент был включен в цепь реле, управляющего пуском электродвигателя, который вращал пару — левую или правую — колесиков в ногах собаки. При освещении правого глаза включался двигатель левых колес, и наоборот, при освещении левого глаза начинали вращаться правые колеса. Аккумуляторы, питающие двигатели и механизмы передачи вращения колесам, спрятаны в туловище игрушки.

Электрическая собака имела большой успех на выставке. Вокруг нее собирались толпы посетителей. Движения собачки-робота и ее особенный лай вызывали смех зрителей.

Вспомните, читатель, часы, которые швейцарский механик Дро двести лет назад поднес Фердинанду VI Испанскому. Среди фигурок, украшавших часы, была собака, охранявшая корзину с фруктами. Если кто-нибудь брал один из плодов, она начинала лаять и лаяла до тех пор, пока взятое яблоко не было положено на место. Электрическая собака, построенная тридцать пять лет назад, представляет собой усовершенствованный и обогащенный возможностями потомок собаки Дро.

Если бы Дро обладал современными знаниями в области автоматики и физиологии, он имел бы все основания утверждать, что один из первых использовал в автомате обратную связь и построил, может быть, первую модель, обладающую не только внешним сходством с животным, но и воспроизводящую один из элементов его поведения: построенная им собака имела обратную связь с внешней средой и лаем «реагировала» на воздействие внешней среды.

Дро даже и не подозревал, что на его творчество можно взглянуть с такой точки зрения. Но это, конечно, не означает, что он не имел на этот счет своей собственной точки зрения, весьма прогрессивной для своего времени.

Ведь не зря один из его знаменитых андроидов — «писец» — писал: «Je ne pense pas, ne serais je done pas?» — «Я не мыслю — следовательно, меня нет?», как бы вступая в спор с французским математиком, физиком, физиологом и философом XVII века Рене Декартом, которому принадлежат известные слова: «Cogito, ergo sum» — «Я мыслю — следовательно, существую».

Когда на Парижской выставке демонстрировалась «электрическая собака», идея обратной связи еще не была сформулирована. Игрушка служила исключительно для демонстрации явления фотоэлектрического эффекта и не связывалась с серьезными попытками моделировать хотя бы самые простые особенности поведения живого организма.

Прошло еще двадцать лет, и вот в 1950 году английский физиолог Грей Уолтер демонстрирует электромеханических «животных» — черепах. По сравнению с одним из своих ближайших предков — «электрической собакой» — черепахи Уолтера прошли значительно больший путь «эволюционного развития». Помимо фотоэлемента, они были оснащены механическим контактом в форме переднего буфера, включающим задний ход при наезде на препятствия. Таким образом, кроме «зрения», они обладали еще и «осязанием». Благодаря оригинальной логической схеме и конструкции тележки, оснащенной двумя электродвигателями — ходовым и рулевым, игрушка была способна воспроизводить ряд движений, как бы моделирующих поведение животного. В отличие от «электрической собаки» она не только двигалась к «пище» — свету, но могла, двигаясь по сложной траектории, «искать» пищу, объезжать препятствия, на которые натыкалась.

Черепахи Уолтера вызвали подражание; семья электрических «животных» стала быстро плодиться. Их свойства и поведение варьировались, они оснащались устройствами выработки условных рефлексов. В течение нескольких лет «животных» строили ученые, потом студенты, потом школьники. В большинстве случаев авторы игрушек стремились уже не столько к внешнему сходству и не к тому, чтобы продемонстрировать возможность современных средств автоматики. Главная цель состояла в том, чтобы наиболее удачным образом промоделировать простейшие схемы поведения животного.

Подробные описания подобных «кибернетических» игрушек имеются практически во всех научно-популярных книжках по кибернетике и научно-популярных журналах. Поэтому вряд ли имеет смысл здесь повторять их. В последние годы увлечение этими игрушками стало проходить. Однако, несмотря на то, что непосредственного приложения в автоматостроении они не получили, нельзя считать, что время и труды, потраченные на их проектирование и постройку, затрачены впустую. Эти механические модели поведения живых «автоматов» были, наверное, необходимым этапом на пути создания автоматов будущего, и им вполне можно отвести местечко на верхней полке.

В подтверждение сказанному в 1962 году появилось сообщение, что в США построен макет манипулятора, непосредственно управляемого вычислительной машиной, обладающего свойством целесообразного «поведения» при взаимодействии с внешним миром. Поскольку этот макет является, очевидно, первым техническим устройством подобного типа, имеет смысл о нем рассказать настолько подробно, насколько это возможно, используя опубликованные материалы.

Идея построить такой манипулятор была высказана в конце 1958 года двумя американскими математиками и инженерами Клодом Шенноном, в частности немало времени занимавшимся «поведением» механических животных, и Марком Минским, специалистом в области так называемой интеллектроники — одной из молоденьких родственниц кибернетики.

В 1960 году молодой швейцарец Генрих Эрнст, аспирант Массачусетского технологического института, взялся за реализацию этой идеи под руководством ее авторов. В конце 1961 года макет был построен и прошел первые испытания.

Еще одна рука

Этот манипулятор представляет собой механическую руку, обладающую семью степенями свободы: двумя поступательными движениями в направлениях, показанных прямыми стрелками, тремя вращательными движениями — в соответствии с дуговыми стрелками. Непосредственно сам схват, состоящий из двух «пальцев», может выполнять еще два движения: 1) открытие — закрытие и 2) поворот относительно оси, сочленяющей его с вертикальной трубой.

Схват «очувствлен» и обладает «зрением» и «осязанием». В передней части каждого из пальцев расположено по «глазу» — фотодиоду, реагирующему на тени, отбрасываемые зачерненными объектами. Верхняя, нижняя и наружная грани каждого из пальцев оснащены контактными датчиками, работающими в двоичном коде: включен — выключен. Эти датчики сигнализируют о том, что рука наткнулась на объект нерабочими участками. Аналогичный датчик установлен в нижней части схвата; он включается, когда рука касается стола или пола.

На внутренней грани и переднем торце каждого пальца расположено по восемь датчиков, работающих уже не в двоичном коде, а генерирующих сигнал, величина которого пропорциональна силе нажатия на этот датчик.

Шесть датчиков собирают информацию о том, какие участки пальцев участвуют в схватке и с какой силой пальцы хватают объект. Два датчика, расположенные по бокам «глаза», регистрируют силу сопротивления объекта и получают косвенную информацию о том, что этот объект собой представляет.

И наконец, еще семь датчиков, для каждой из семи степеней свободы, обеспечивают обратную связь, сигнализируя о том, как механизмы отрабатывают программы действия.

Вся информация, собираемая рукой в процессе ее действия, передается в вычислительную машину. Там она обрабатывается и используется в процессе выработки программы, необходимой для выполнения поставленной задачи, например… собрать рассыпанные по полу кубики и сложить их в коробку. Эта программа поступает в исполнительные двигатели и механизмы, осуществляющие движения во всех подвижных сочленениях. Рука движется, собирает информацию, и… весь круговорот начинается сначала.

Электронно-механическое «существо» обладает подобием скелета и подобием мышц, подобием рецепторов и подобием мозга! Чем не зародыш Ирапожиса? Но к действию он еще не готов.

Поручая ребенку собрать кубики в коробку, вы должны быть уверены, что он вас правильно поймет. Он должен знать, что такое кубик и что такое коробка. Другими словами, ребенок может выполнить задание при условии, что его внутренний мир приведен в соответствие с окружающей средой и отражает ее настолько правильно, насколько это необходимо, чтобы правильно с ней взаимодействовать.

Автомату мало иметь «псевдоживотную» структуру. Его тоже нужно оснастить «внутренним миром», правильно отражающим среду, в которой он действует. Только сопоставляя свои «внутренние представления» с информацией, собираемой его «органами чувств», он может моделировать разумное поведение.

Сбор кубиков был первым заданием руке Эрнста и пока единственным, описанным в опубликованных материалах. Вот примерная последовательность операций, связанных с выполнением этого задания и сформулированных в программе, введенной в вычислительную машину, управляющую рукой:

1. Рука начинает поисковое движение с целью найти коробку. Коробка выше и больше кубиков, и, очевидно, это обстоятельство было отражено во «внутреннем мире» автомата и помогало ему искать коробку, отличая ее от кубиков.

2. Найдя коробку, автомат определяет ее размеры, абсолютное положение, положение по отношению к схвату, запоминает эту информацию, которая понадобится при складывании кубиков в коробку.

3. Затем рука отправляется на поиск кубиков. Наткнувшись на кубик, она определяет его положение и размеры для того, чтобы правильно ориентировать схват относительно кубика.

4. Рука схватывает кубик и несет его к месту расположения коробки; она движется до тех пор, пока не наткнется на коробку.

5. Определяется правильное расположение кубика относительно коробки, после чего кубик опускается в коробку.

6. Рука отправляется туда, где она нашла предыдущий кубик, и откуда отправляется на поиск следующего кубика.

В процессе поиска кубиков рука периодически совершает контрольные движения, чтобы убедиться, что поиск ведется достаточно низко над столом. Если она в процессе поиска ударяется о стол, то поиск прекращается, и рука выбирает правильное положение по вертикали.

В этой программе не нашли отражения многие «недоразумения», которые могут возникнуть в процессе действия руки. Так, в частности, в процессе сбора кубиков она может неудачно зацепить кубик, столкнуть коробку кубиком, вторично натолкнуться на коробку и прочее. Тогда в работу руки должен вмешаться оператор и «перевести руку на ручное управление».

Мы описали только внешние признаки «поведения» этого автомата, нашедшие отражение в программе. Но, конечно, сама программа содержит гораздо больше подробностей. Так, в частности, в ней расписан порядок поиска; указано, что в процессе сбора кубиков следует двигаться определенным образом; указано, что делать, когда замыкается тот или иной контакт; как в том или другом случае поворачивать схват. Другими словами, в программе сбора кубиков все «поведение» руки и ее необходимые реакции при взаимодействии с внешним миром записаны не так, как записаны пункты 1, 2, 3… и т. д., а гораздо подробнее и, конечно, как обычно, числами, только числами — языком, понятным управляющей цифровой машине.

Ребенку очень просто поручить собрать кубики, на которых наклеены изображения цветов или грибочков; он знает, что такое цветок или грибочек. Ребенку можно показать изображения гаек, цифр, космических ракет, обложку книги; он затем легко соберет кубики с такими изображениями. Мозг человека, как губка, «впитывает» картины внешнего мира и обладает поразительной способностью к запоминанию, различению и сопоставлению явлений двух миров: внешнего и внутреннего.

Сбор и складывание кубиков — элементарная операция, посильная ребенку. Автомат Шеннона, Минского и Эрнста овладел одной из бесчисленных разновидностей подобной операции. Это, конечно, пока очень немного, но это больше того, что может сделать сегодня любой автомат, претендующий на моделирование «поведения» живого существа, непосредственно взаимодействующего с внешним физическим миром.

Поэтому рука Эрнста по праву может занять место на верхних полках этажерки автоматов.

Мы уже говорили, что этот автомат умеет видеть и различать только кубики и коробку, разложенные на светлой поверхности. Чтобы облегчить ему эту задачу, они были даже специально окрашены в черный цвет.

А что дальше? Можно ли научить автомат «видеть», а главное, «распознавать» большее число объектов? Можно ли научить его распознавать буквы и цифры? Отличать грузовик от киоска? Кошку от собаки?

Над этим работают. Для этой цели также пытаются приспособить вычислительную машину. Мы теперь можем сравнительно легко представить себе, чем нужно ее оснастить, чтобы она приобрела свойство «видеть» объекты внешнего мира и уметь их «распознавать».

Прежде всего необходимо оснастить ее устройством «зрения», собирающим информацию. Нужно надлежащим образом организовать ее внутренний мир — устройства, обрабатывающие полученную информацию и запоминающие результаты этой обработки, организовать его так, чтобы он правильно отражал ту микроскопическую частицу необъятно богатого внешнего мира, для распознавания которой машина предназначается; наконец, нужно научить ее умению сопоставлять собираемую информацию с информацией, составляющей ее внутренний мир.

Первые такие попытки уже сделаны. Около десяти лет назад американский ученый Франк Розенблат выдвинул идею создания устройства, обладающего свойством обучаться распознавать изображения. Модель этого устройства он назвал персептроном, произведя это название от английского слова «perceive» — воспринимать, осознавать. Его модель обучалась распознавать буквы, помещенные перед ее «глазом», образованным набором из 400 фотоэлементов.

После того как ей по 15–20 раз показали каждую букву и внесли поправки в ее «внутренний мир», образовавшийся в результате показов, она успешно различала в дальнейшем все те буквы, различению которых была обучена.

Сделан шаг, первый шаг к автоматизации еще одной, казавшейся чисто человеческой функции — распознавания образов. Большой ли это шаг и насколько быстро пойдет дело дальше?

На этот вопрос сегодня нельзя найти ответа. И вот почему.

…Вы идете по улице и в густой толпе прохожих встречаете знакомое лицо. Вы точно помните, что этого человека видели и знаете. Правда, вы его встречали всего несколько раз, это было не на улице, а в доме; он был одет по-другому, без головного убора; и все-таки вы его знаете! Знакомое лицо!

Тысячи людей идут вам навстречу. Тысячи лиц, выражения которых непрерывно меняются то в процессе беседы со спутником, то при разглядывании витрин и других прохожих. Они мелькают перед вами, сменяя одно другое.

Не кажется ли чудом, что буквально в мгновение ока вам удается в этих условиях осуществить такой сложный акт распознавания? И какими скудными данными вы для этого располагаете! Ведь идущего навстречу прохожего вы видите только в фас! Вы можете рассмотреть за время, которым располагаете, лишь очень мало подробностей! И, однако, вам их хватает, чтобы, только увидев, через долю секунды широко улыбнуться и, протягивая руки, сказать: «Ба-а! Сколько лет, сколько зим!»

Каков механизм распознавания? Когда речь идет о том, чтобы отличить букву «а» от буквы «б» или найти нечто общее в буквах «а», написанных разными людьми, тогда еще удается найти важные, в частности, геометрические признаки, свойственные этому и только этому образу. А в более сложных случаях, о которых шла речь выше, как обстоит дело?

Ребенок, еще не научившись ходить, уже узнает знакомые лица и безошибочно реагирует на их появление. Как он научается решать задачу неизмеримо более сложную, чем задача отличить грузовик от киоска, кошку от собаки?

Он научается распознавать образы и, в частности, цифры задолго до того, как начинает понимать, как с ними надо оперировать.

У автоматов дело обстоит прямо противоположным образом. Они уже превосходно умеют оперировать любыми числами, но пока еще не умеют различать и «понимать» цифры в их обычном написании.

Опять все то же противоречие между «технологическим процессом» понимания у человека и технологическим процессом «понимания» у автомата.

Учитывая сложность проблемы, следует признать, что персептрон — гигантский шаг вперед, хотя этот автомат невозможно пока обучить распознавать не только текст, но хотя бы отдельные слоги. Но работа продолжается. Причем далеко не всегда надо, чтобы автомат различал и понимал такую сложную вещь, как текст. Очень важно было бы иметь автомат, умеющий различать, например, геометрические образы, пятна и объекты различной конфигурации.

Автоматическая рука, оснащенная таким персептроном, могла бы по заданию собирать кубики, отличая их от цилиндрических или плоских объектов, отличая одни изделия от других.

Но пока на полках местá, которые могли бы занять такие автоматы, пустуют.

Если вокруг неудобный мир

Представьте себе, что по полу детской комнаты движутся несколько механических собак и черепах из породы тех, что «породили» Уолтер и его последователи. Движутся они сравнительно медленно, и ребенку, без всякого сомнения, можно поручить собрать одну за другой, например, только черепах и сложить в коробку. Приглядевшись, он быстро поймет законы движения «животных» и без особой спешки выполнит задание. После некоторой тренировки он даже может догадаться облегчить свою задачу: например, будет не гоняться за ними, а выбирать подходящие места, чтобы встретить их на пути.

И еще одна картинка из жизни. На площадке детского садика гуляет старшая группа. Слово «гуляет» не очень правильно отражает то, что происходит в действительности. Два-три десятка шести-семилетних сорванцов мечутся по площадке во всех направлениях друг за другом и навстречу, убегая, догоняя, обгоняя, мгновенно останавливаясь и снова кидаясь бежать. Иногда происходят столкновения, раздается рев, но игра, как правило, заканчивается благополучно.

Ребенок, собирающий кубики, взаимодействует с неподвижным, статическим внешним миром. С неподвижным внешним миром взаимодействует рука Эрнста. Все изменения, которые происходят в этом мире, являются результатом ее и только ее деятельности; изменяется число кубиков на полу, изменяется содержание коробки. Прекращается ее деятельность — прекращаются изменения внешнего мира.

Ребенок, собирающий механических черепах, взаимодействует уже с подвижным, динамическим миром. Действует этот мир сравнительно просто, и если возможная скорость передвижения ребенка соизмерима со скоростью механических животных, то результат их взаимодействия всегда можно предсказать: черепахи будут в коробке. Теперь изменения во внешнем мире происходят в значительной мере не только в результате действия ребенка, и все же ребенок легко осваивает «поведение» этого мира.

В более сложную ситуацию ребенок попадает на детской площадке. Здесь свойства окружающего его внешнего мира понять и оценить несоизмеримо труднее. Тактике ребенка противостоит тактика внешнего мира, на состояние которого ему очень трудно влиять. Он вынужден быстро ориентироваться, лавировать, мгновенно принимать решения и менять их. Каким-то образом он научается действовать в таком «неудобном» мире.

Рука Эрнста, даже оснащенная персептроном, будет практически беспомощна, если ей поручить собрать механических черепах. Персептрон воспринимает статический мир, и движение черепах его совершенно дезориентирует. Ну и, конечно, вообще не может быть речи, чтобы он с какой-либо надеждой на успех мог принять участие в игре в «салки».

Те из верхних полок этажерки, где должны располагаться автоматы, обладающие свойством «разумно» взаимодействовать с динамическим внешним миром, пока пусты, абсолютно пусты. Там нет еще ни одной модели или макета, не говоря уже о работоспособных автоматах.

И точно так же абсолютно пусты самые верхние полки, где приготовлено место для автоматов, способных «жить» и работать в совсем неудобном мире, обладающем не только динамическими свойствами, но еще и способном ориентироваться, выбирать и менять тактику, мыслить и принимать решения.

Эти полки пока «населены» только некими мифическими автоматами, порожденными воображением фантастов или некомпетентностью некоторых популяризаторов, выдающих воображаемое за существующее, желаемое за действительное.

Поэтому, дорогой читатель, если ты молод и любишь технику, то не расстраивайся оттого, что сейчас якобы в технике уже все сделано. Сделано, конечно, очень много, но еще больше осталось. Дружный мир автоматов остро нуждается в пополнении. На полках нашей этажерки еще много свободного места.

Нуждается в непрерывном пополнении и семья ученых, инженеров, техников, рабочих, мыслью и трудом которых растет мир автоматов.

К оживленному перекрестку на большой скорости движется автомобиль. В кабине спокойно беседуют пассажиры. Водитель следит за сигналами регулировщика или светофора, следит за машинами, движущимися впереди, сзади, слева и справа. Одновременно он участвует в беседе, вступает в спор. Он не только следит, думает, беседует — он действует. Окружающий его внешний мир чрезвычайно сложен, стратегия и тактика этого мира слагаются из стратегий и тактик десятков машин и сотен людей. Он быстро ориентируется в этом мире, принимает решения, безошибочно действует в самых сложных ситуациях.

Можно ли себе представить автомат за рулем автомашины, движущейся по оживленной улице? Не некоего Ирапожиса, который неизвестно как устроен и действует? Вы теперь сами можете решить этот вопрос. Вы приблизительно знаете, как обстоит дело на этажерке автоматов.

Пока нет автомата, могущего сесть за руль автомобиля, обычного автомобиля, который должен двигаться по обычной улице. Мы подчеркиваем — по обычной улице. Не по трубе метрополитена и не в пустынном воздушном океане, а там, где машину окружает неудобный внешний мир.

Но вы теперь знаете, что бессмысленна даже сама задача создания такого автомата. Она ведь сильно смахивает на попытку построить паровоз с «ногами», механического музыканта с руками, похожими на настоящие, на попытку в точности скопировать и воспроизвести с помощью технического устройства технологический процесс, выполняемый живым существом. История техники еще и еще раз убеждает в том, что такие попытки кончаются безуспешно. И этот вывод мало зависит от того, какие из полок на этажерке автоматов еще не заполнены.

Верхние полки будут, обязательно будут пополняться. Можно даже было бы заняться составлением прогнозов по вопросу о том, когда какой автомат будет создан. Это очень интересное занятие, а главное, оно ничем плохим не угрожает, особенно если подготовка прогноза не входит в прямые служебные обязанности его составителя.

Если в ближайшем или более отдаленном будущем предсказания не подтвердятся, то к тому времени все уже забудут о том, кто и при каких обстоятельствах составлял прогноз. Если же кое-что из предсказанного сбудется, то автор прогноза будет иметь все основания говорить окружающим, что он давным-давно знал, когда и что сумеют делать автоматы, и даже писал об этом.

Но оригинальный прогноз сейчас составить не удастся. Ведь все они сходятся в том, что процесс идет вперед, что автоматы становятся все «умнее» и «квалифицированнее», все шире и разнообразнее круг вопросов, к решению которых их привлекают люди.

А расходятся между собой такие прогнозы главным образом в одном вопросе — том самом, вокруг которого разгорелась не очень плодотворная дискуссия, упоминавшаяся в предисловии к этой книге.