Об ИИ без мифов. Путеводитель по истории Искусственного Интеллекта - Черняк Леонид
Одно из самых многочисленных семейств телероботов образуют космические зонды. Приоритет в этой области принадлежит СССР, начало положила автоматическая станция для изучения Луны «Луна-9» (1966). В 1971 году на Луну был доставлен «Луноход-1», способный к передвижению по поверхности Луны. «Луноход-1» мог управляться как дистанционно, так и служить самоходным роботом. Предполагалось запустить серию таких машин: «Луноход-0» должен был стать первым еще в 1969 году, но помешал неудачный старт ракеты-носителя. Вторым попавшим на Луну стал «Луноход-2» (1973), а запуск «Лунохода-3», намеченный на 1977 год, не состоялся.
«Луноход» мог двигаться с двумя различными скоростями в двух режимах: в ручном и в автоматическом по программе. Управление осуществлялось группой операторов из Центра управления, находившегося в Крыму. Дистанционное управление осуществлялось с использованием ЭВМ «Минск-22», не предназначенной для работы в реальном времени, имевшей память на магнитных сердечниках 64 Кбайт и внешнюю память на магнитной ленте. Можно представить сложность управления, если запаздывание радиосигнала составляет около 2 секунд, а передача одного кадра длилась порядка 10 секунд.
Потребности космической программы привели к созданию ленинградского Центрального НИИ робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК), под руководством Евгения Ивановича Юревича, он автор термина «робототехника». «Мой грех, – говорит он, – я его придумал. В мире используется более короткий термин роботика, но мне было нужно стандарт выпустить, я предложил слово по аналогии с радиотехника, теплотехника». В ЦНИИ РТК было создано семейство дистанционно управляемых роботов-разведчиков (колесные РР-1, РР-2, РР-3 и гусеничные – РР-Г1, РР-Г2), снабженные подвижными телевизионными камерами, гамма-локаторами и дозиметрической аппаратурой. Роботы успешно трудились на ликвидации последтсвий катастрофы на ЧАЭС в условиях самых интенсивных ионизирующих излучений с мощностью до 20000 рентген в час, где не выдерживали другие роботы, как закупленные за рубежом, так и отечественные. На станцию также было поставлено несколько тяжелых роботов типа РП,ТР-А1 (с автономным питанием и радиоуправлением) и ТР. Модульный принцип их построения позволил в течение 2 месяцев разработать, изготовить и поставить на ЧАЭС более 15 различных машин, собранных из ранее отработанных унифицированных модулей.
Самые известные сегодня телероботы – это летающие дроны, слово drone переводится как трутень. Многочисленные попытки создать автономные и телеуправляемые боевые и разведывательные летательные аппараты начались еще во время Второй мировой войны и продолжились в последующие десятилетия, это были секретные и полусекретные разработки. Как название для летающего телеробота слово «дрон» впервые встречается в 1946 году, в журнале Popular Science: «Эти радиоуправляемые летательные аппараты имеют большой потенциал для гражданского и военного применения. Когда-нибудь корабль-матка поведет за собой боевые самолеты через континенты. Вооруженный атомными бомбами флот, состоящий из дронов, управляемых из матки, сможет нанести точные удары по выбранным целям». Военные разработки продолжались на протяжении последующих пятидесяти лет, по ту и по другую сторону железного занавеса было создано немалое количество конструкций, но без особого успеха, они в большей степени представляют интерес для истории авиации, чем для AI. Радикальные перемены начались, когда идеей создания боевых дронов озаботились израильские военные.
Необходимость в создании израильских беспилотных летательных аппаратов БПЛА (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) была вызвана поставкой советских радиолокационных станций в Египет и, как следствие, увеличением потерь израильской авиации. За неимением необходимых собственных аппаратов была закуплена партия американских беспилотных самолетов-мишеней Chukar, их оборудовали фотокамерами, превратили в разведчиков и переименовали в Telem. Под этим именем они успешно применялись в Войне Судного дня для поиска расположения батарей ЗРК Египта и Сирии. После окончания войны, БПЛА были модернизированы – фотокамеры были заменены на видеокамеры. Telem отлично зарекомендовали себя во время Войны Судного дня в 1973 году, хотя большая часть из них была уничтожена.
Успешное применение адаптированных для разведывательных целей самолетов-мишеней подтолкнуло Израиль к созданию оригинальных специальных БПЛА, этим занялась государственная корпорация (Israel Aerospace Industries, IAI). Она производит широкий спектр авиационной техники, но в мире более всего известна как один из ведущих в мире разработчиков и производителей БПЛА, некоторые из них не имеют аналогов в мировой практике авиастроения. Ее первые БПЛА Scout и Tadiran Mastiff были разработаны в 1970-х годах, представлены публике на Парижском авиасалоне в 1979 году. Сегодня продукция IAI поставляются в целый ряд стран, в том числе и в Россию.
Настоящим роботом можно назвать такие БПЛА, которые впервые созданы израильтянином Абрахамом Каремом в своем гараже после того, как он переехал в США. Он смог реализовать одно из основных преимуществ дрона – возможность пребывать в полете несколько суток и даже более. В 1994 году созданный им ударный Predator, вошедший в последующем историю в связи с успехами в антитеррористических операциях, совершил свой первый полет. Английский журнал The Economist назвал Карема человеком, изменившим представление об оружии.
Наряду с военными приложениями дронов растут и гражданские. В целом отрасль, связанная с БПЛА, представляет собой наиболее быстроразвивающийся сегмент робототехники, в нем заняты десятки стран, в 2019 году размер бизнеса составил уже 12 млрд долл. при ежегодном росте около 20 %, и судя по всему, в ближайшем будущем будет только еще расти.
Интеллект роя
Еще одним направлением роботостроения стало изучение и моделирование поведенческих особенностей сообществ простых существ, точнее, их удивительную способность к децентрализованному принятию решений. Такие сообщества представляют пример природного синергетического эффекта, когда совокупная способность больше суммы способностей отдельных частей. В данном случае из примитивного поведения единичной особи образуется коллективный интеллект, или интеллект роя (Swarm Intelligence, SI), он обеспечивает принятие таких решений, которые по своей сложности заведомо недоступны одной отдельно взятой особи. Кто не наблюдал за поведением муравьев или необыкновенными пируэтами птичьих или рыбьих стай и не поражался согласованности их действий и не задавался вопросом, чем обеспечена их координация?
Поведение насекомых объясняется эффектом стигмергии, т. е. спонтанного непрямого взаимодействия, термин переводится с греческого как «расставление меток». Оставляя свои метки одни живые существа стимулируют или подавляют действия других членов сообщества, чем обеспечивается самоорганизация. Классическим примером стигмергии, служит обозначение своей территории кошками, собаками и другими зверями. Она же позволяет образовывать сложные внешне разумные сообщества из простых живых существ, причем без какого-либо планирования, контроля, или даже прямой связи между индивидами. Понятие «стигмергия» в приложении к самоорганизации насекомых и птиц было введено в 1959 году французским зоологом Пьером-Полем в процессе исследования «разумного» поведения муравьев, но раскрыть секреты, лежащие в основе согласованного поведения удалось исследователю из Стэнфордского университета Деборе Гордон в начале 90-х годов. Она изучала механизм SI на примере деятельности муравьев-термитов, каждый из которых не обладает каким-либо интеллектом, но их колония в целом действует весьма разумно. Выяснилось, что SI образуется посредством обмена несколькими байтами между членами такого сообщества, их оказывается достаточно для организации целесообразного децентрализованного коллективного поведения. Последовавшие в конце прошлого века исследования показали, что примерно на тех же принципах основано коллективное поведение пчелиных семей, птичьих стай и даже человеческих сообществ.
