Дэвид Минделл - Восстание машин отменяется! Мифы о роботизации
Комбинация систем, управляемых людьми и управляемых дистанционно, оказалась не особенно выгодной для группы «Элвин»: после «Титаника» она больше не использовалась.
Баллард и его лаборатория все еще не воплотили в жизнь первоначальный проект телеприсутствия на морском дне «Ясона» и «Арго». В течение следующих нескольких лет полноразмерный аппарат «Ясон» обрел четкие очертания и прошел через серию испытаний на мелководье. «Арго» был переоснащен из салазок для камеры в полномасштабный гараж, способный вместить в себя «Ясон», имевший размеры «фольксвагена». Эта новая версия «Арго» получила название «Хьюго»[5]. У новых аппаратов были волоконно-оптические кабели, адаптированные для телекоммуникационных систем, способные передавать гигабайты информации в секунду на большое расстояние без потери качества.
Это уже были не просто «блуждающие глаза», с которых дистанционно управляемые роботы начинали свое проникновение в глубины океана. Эти аппараты быстро превратились в движущиеся головы с цифровыми сенсорами, которые были способны собрать на морском дне огромное количество данных и передать их на поверхность. Они не были полностью автоматическими, но управлялись не только вручную (никаких тумблеров, как на «Элвине») – скорее, они имели супервизорное управление, которое Дана Йоргер и его команда разработали для «Ясона». Почти все «хитроумности» находились на поверхности – сам «Ясон» представлял собой не более чем платформу, обеспечивающую электроэнергию, телеметрию и мобильность любому количеству прикрепленных к нему камер и сенсоров.
В сентябре 1988 года «Ясон» впервые вышел в море, в канал Худ в системе заливов Пьюджет-Саунд у побережья штата Вашингтон. Аппарат выполнял поисковые работы на мелководье для военно-морских сил. Весной 1989 года состоялся первый глубоководный тест во время археологической экспедиции в Средиземном море (предшествующей более поздней экспедиции NR-1, обнаружившей «Скерки D»).
Ликование по поводу того, как плоды десятилетней работы медленно погружаются на морское дно, длилось недолго. Оказавшись в воде, связка «Хьюго»/«Ясон» отличалась большой массой, но низким весом. После того как судно снималось с якоря и килевало, кабель провисал, затем, на следующем гребне волны, снова туго натягивался. Во время третьего погружения новой системы, гордости Балларда, кабель оторвался от «Хьюго», и все приспособление тихо опустилось на глубину 800 м. Возможно, это стало первым намеком на то, что дистанционно управляемый аппарат необязательно должен быть более безопасен, чем глубоководный аппарат с людьми на борту.
После серии героических экспромтов команде Лаборатории глубоководных погружений удалось достать «Хьюго» и «Ясона» со дна. «Хьюго» окончательно списали, заменив миниатюрными салазками с камерой, которые назвали «Медея» (в честь легендарной жены – убийцы Ясона). Этот аппарат просуществовал до наших дней. «Медея» не выполняла функцию гаража для «Ясона», а действовала как тяжелый груз, чтобы компенсировать вертикальные колебания длинного кабеля, тянущегося на поверхность. «Ясон» был связан с «Медеей» через способный держаться на воде кабель-трос длиной всего 150 м и мог двигаться только в пределах окружности этого радиуса, в результате чего на аппарат не действовали перемещения судна на поверхности моря. «Медея» также была снабжена камерой и навигационной системой, чтобы приглядывать за «Ясоном» во время работы как бы с высоты птичьего полета.
Эти импровизированные изменения системы «Арго»/«Ясон» выявили ее неожиданное отличие от управляемых человеком аппаратов. «Элвин» должен был пройти ряд строгих испытаний, выполняемых ведомствами военно-морских сил, чтобы быть признанным безопасным для сидящих внутри людей. Тесты в рамках испытаний затрагивали всё, начиная с отслеживания всего пути материалов, из которых был изготовлен корпус, вплоть до места их происхождения и заканчивая любыми инженерными изменениями, которые могли быть сделаны во время проводящегося два раза в год технического обслуживания. По сей день не существует никакого программного обеспечения для жизненно важных систем «Элвина». Это старомодный кусок «железа», простой и безопасный. Напротив, дистанционно управляемые аппараты не являлись объектами, требующими обязательной сертификации, поэтому могли быть изменены легко и без особых затрат, прямо в полевых условиях. Более того, поскольку программное обеспечение также не нуждалось в сертификации, его можно было менять даже в ходе операции. За первые несколько лет своего существования «Ясон» прошел через многочисленные изменения «железа» и постоянную переработку программного обеспечения. Когда «Ясон» появился, сбои программ были обычными явлением, и некоторые из них могли бы поставить под угрозу жизни экипажа, если бы он был на борту.
Летним днем 1988 года, спустя два года после исследования «Титаника», я спускался по лестнице старого, крытого зеленым алюминием здания в Вудс-Хоуле с маленькой рисованной вывеской «Лаборатория глубоководных погружений». Я искал работу и пришел сюда, чтобы встретиться со Скипом Маркетом, одним из первых инженеров «Элвина», ставшего основателем лаборатории вместе с Баллардом. Расхаживая по лаборатории, я видел экзотических роботов, оболочки, выдерживающие большое давление, и многие другие вещи, незнакомые для меня. «Эта штука побывала внутри „Титаника“», – сказал Маркет, показывая на «Ясона Джуниора», лежавшего на лабораторном столе открытым с вытащенными наружу электронными потрохами.
Но внутри и вокруг этих роботов были хорошо знакомые мне вещи – электроника, микропроцессоры, руководства по программному обеспечению. В этот момент я попался на крючок – я мог привнести свои умения и страсть в эту необычную, чужую область практической науки. Страстно стремясь путешествовать по всему миру, выполняя инженерные работы, конструируя электронику, которая будет работать в экстремальных условиях, а не сидеть в маленьком кабинете офиса, я стал работать в Лаборатории глубоководных погружений младшим инженером.
После того как основные системы «Ясона» подтвердили свою пригодность, Йоргер обратил все свое внимание на развитие улучшенных технологий супервизорного управления, которые могли помочь дистанционным исследованиям. Он взял на работу меня, инженера-электротехника, чтобы я подключился к разработке электронных и встроенных систем для такой автоматизации. В частности, я должен был работать над двумя проектами: точная навигационная система, использующая ультразвуковые сигналы, для навигации «Ясона» и компьютерная начинка для нового «автономного» аппарата под названием АБИ (хотя по сути дела я работал и над другими системами «Ясона»). В течение нескольких следующих лет мы применяли «Ясона» в самых разных проектах, каждый раз создавая новый код и делая что-то новое с системами управления, а также получая знания о дистанционных исследованиях.
На что это похоже – управлять роботом в глубинах океана? Прежде всего мы должны определиться с термином «робот». Обычно его используют в отношении аппаратов типа «Ясона», но в них нет почти ничего напоминающего автономность. С технической точки зрения на самом деле это нечто вроде tabula rasa. На борту относительно мало вычислительных ресурсов, их хватает только на то, чтобы включать и выключать фары или другие приборы, активировать двигатели и немного заниматься остальным хозяйством. Видеосигналы передаются сразу по волоконно-оптическому кабелю, а все показания приборов просто мультиплексируются с помощью компьютера «Ясона», чтобы отправиться наверх для обработки. Даже когда «Ясон» делал что-то «автоматически» – например, поддерживал постоянную глубину, – цикл обратной связи проходил через компьютер на судне.
Внешне аппарат тоже не выглядел ни элегантным, ни человекоподобным. Верхняя часть «Ясона» представляла собой сплошной блок пенопласта для обеспечения плавучести, а нижняя – неразбериху из кронштейнов, герметичных камер и проводов. Части всего этого были скреплены друг с другом при помощи технологического скотча и хомутов.
Несмотря на величественное человеческое имя, робот едва ли был антропоморфным, но, присмотревшись, можно было различить нечто вроде лица спереди, где были собраны камеры и манипуляторы выполняли свою работу. Самой лучшей аналогией для «Ясона» был телескоп – это нечто, через что вы смотрите. На самом деле, когда аппарат работал хорошо, он становился будто бы невидимым, позволяя людям на поверхности смотреть на дно моря и забывать о посреднике при передаче картинки. В этом и заключается суть ощущения присутствия.
Также «Ясон» втянул надводное судно, свою плавучую базу – один из самых старых в истории человечества движущихся управляемых аппаратов – в более тесное взаимодействие с роботом. Когда погружался «Элвин», на надводном судне могло происходить все, что нужно его команде, оно могло даже сдвинуться с места, чтобы собрать еще какие-либо научные данные. В случае с «Ясоном» судно и робот были всегда связаны кабелем, им приходилось четко координировать свои действия. Мы прокладывали компьютерное соединение между пунктом управления роботом и системой удержания корабля в заданной точке так, чтобы штурман в пункте управления на задней палубе мог контролировать судно. Один удар по клавиатуре компьютера, и судно проходит на несколько метров вперед, или влево, или медленно движется по прямому отрезку пути.
