Филип Фернбах - Иллюзия знания. Почему мы никогда не думаем в одиночестве

Он стал лидером альтернативного направления в робототехнике, опиравшегося на концепцию воплощенного, материализованного интеллекта и принципы функционирования биологических организмов. Ни одно животное в ходе эволюции не появилось сразу. Новые виды возникали медленно, постепенно накапливая полезные биологические функции, доставшиеся от предшественников. Первый человек тоже появился не сразу и не полностью сформировавшимся. Люди развились из более простых форм жизни, которые не были способны мыслить, но могли плавать, ползать, искать пищу и размножаться. Для выполнения этих функций они обладали прошедшими естественный отбор специализированными системами, которыми и сейчас пользуются рыбы, насекомые и другие живые существа, включая самого человека. При передвижении животные используют нейронные проводящие пути, сформировавшиеся миллионы лет назад у их далеких предшественников, которые сначала научились плавать, потом ползать, а потом и ходить на все более усложнявшихся конечностях. Кроме того, у древних животных были системы восприятия информации, в ходе эволюциипревратившиеся в органы зрения, обоняния и слуха у современных млекопитающих.

Команда Брукса начала создавать робот с простого устройства, способного только передвигаться. Однако передвигалось оно очень хорошо. Разработчики отказались от детального планирования каждого шага: устройство само приспосабливалось к условиям передвижения в реальном времени. Для управления конечностями ему не нужен был всезнающий процессор: каждая конечность имела пружины и амортизаторы, а также собственный источник питания, обеспечивающий автономное принятие разумных локальных решений простых задач. У роботов Брукса каждая конечность сама умела избегать препятствий или преодолевать их, для этого ей не требовался центральный орган управления, указывающий, что ей надо делать. В сложной обстановке, например в лабиринтах, такие роботы самостоятельно ориентироватьсяне способны, но при простых передвижениях они очень надежны. Они не спотыкаются на булыжниках и выбоинах на дороге, без проблем преодолевают песчаные и каменистые участки, относительно легко перемещаются вверх или вниз по склону. Замысел Брукса состоял в том, чтобы использовать такую логику движения в более сложных роботах, подключая ее к выполнению задач более высокого уровня. Новый модуль общается с основными блоками движения, обеспечивая их взаимодействие с узлами, которые, например, реагируют на свет и интерпретируют визуальные сигналы.

Вам, наверное, попадались подобные роботы, например пылесос Roomba компании iRobot. Может быть, такой пылесос даже есть у вас. Этот дискообразный аппарат передвигается по квартире и пылесосит пол, обходя препятствия и держась подальше от лестниц. У Roomba два колеса, работающих независимо друг от друга, и комплект датчиков, информирующих пылесос о препятствиях, с которыми он может столкнуться. Когда Roomba приближается к стене или к другому препятствию, он разворачивается и движется в другое место. У него нет никакого общего плана действий, он просто крутит свои колесики в другую сторону. Его датчики и контроллеры выполняют свою работу, не вникая в то, что и где еще происходит. Каждый его компонент делает нечто простое, но делает это эффективно, и результат весьма впечатляет: пол в комнате оказывается чистым.

Такой способ конструирования роботов с материализованным интеллектом называется предикативной архитектурой; в ней модули более высокого уровня разработаны с таким расчетом, чтобы они могли подключаться к функциям низшего уровня. В рамках этой концепции интеллект понимается как большая иерархия: сложные задачи высокого уровня выполняются путем комбинирования более простых функций, которые, в свою очередь, представляют собой наборы еще более простых операций. При этом для выполнения сложной задачи не требуются исчерпывающие вычисления и планирование, а всего лишь нужно правильно организовать работу иерархии акторов (моделей взаимодействия), которые на самом низком уровне непосредственно реагируют на условия среды. Бруксу не удалось создать робота, способного делать что-нибудь по-настоящему сложное, однако его идеи нашли воплощение в минималистском дизайне современного тренда развития робототехники. У новейших роботов нет огромных наборов сложных встроенных функций, они сконструированы с таким расчетом, чтобы эффективно реагировать на условия, в которых им приходится работать. Поэтому они не нуждаются в том, чтобы подробно просчитывать малейшие движения при планировании дальнейших действий. Окружающая среда сама «выполняет» для них множество расчетов.