Человек – это одна из важнейших функций машины. Без его участия машина не способна на многие вещи. Но постепенно дело идет к тому, чтобы подыскать ему замену ради более эффективного решения некоторых машинных задач. Для управления машинами лучше всего подходят роботы – пособники людей в рутинных трудовых операциях. Роботы позволяют обеспечить полную автоматизацию, особенно в таких видах деятельности, которые являются опасными или требуют точности и высокой степени повторяемости операций. В целях обеспечения бесперебойной работы машинной индустрии требуется целая армия роботов, производство которых необходимо наладить серийно.
В нашей стране успехи робототехники проявляются особо заметным образом. Создание роботов имеет приоритетное значение для научно-технического прогресса и внедрения в жизнь передовых технологий. Ставка «на технологию» – на создание и внедрение роботизированных технологических комплексов – явно оправдана как с позиций сегодняшнего дня, так и более отдаленной перспективы. Успехи робототехники обещают, что в скором времени робот заменит человека во многих сферах деятельности. Роботы наилучшим образом приспособлены к техногенным модернизациям жизненной среды и выполняют виды работ, для которых у человека не достает надлежащих умений.
Совершенствование технологии диктует потребность в их модификации, постепенном добавлении им новых функций, а в перспективе – способностей к обучению. В определенном смысле они представляют новый виток эволюции, подготовленный всей предшествующей историей научно-технического прогресса. Идея о том, что этот эволюционный вид пришел на смену человеку, уже не принадлежит исключительно к области научной фантастики. Бытует распространенное мнение, что роботы окружают нас в повседневной жизни, и их порой бывает сложно отличить от обычных людей.
По наблюдениям наших современников, в технократическом обществе возник и развился особый человеческий психотип, который называют биороботом или психологическим автоматом. Биороботы имитируют поведение человеческих существ, их можно видеть зафиксированными в стандартных положениях или действующими по стереотипным циклическим схемам. О том, кто такие эти биороботы, мы поговорим в настоящей главе. Мы рассмотрим существующие модели поведения биороботов, вопросы их обучения и адаптации. Возможно, при этом нам придется поступиться некоторыми нравственными убеждениями, но важно помнить о том, что тенденции технического прогресса могут и впредь требовать от нас изменений наших приоритетов.
Начнем по порядку. Слово «робот» произошло от понятия «работа», так как первоначально оно использовалось для обозначения механизма, предназначенного для выполнения специальных операций. Первые роботы, известные как промышленные, действовали по жесткой, не меняющейся в процессе работы программе, и были предназначены для автоматизации несложных операций при неизменном состоянии окружающей среды. Даже малейшее изменение окружающей обстановки, малейший сбой в технологическом процессе, могли привести к нарушению действий таких роботов. Их поведение было полностью детерминированным, и они оказались бессмысленны там, где требовалась самостоятельная инициатива. Поэтому человеку необходимо было сделать роботов инициативными или, говоря языком теории адаптивного управления, – адаптивными.
Сами понятия адаптации и обучения изначально всегда связывались с поведением либо отдельных живых организмов, либо коллективов их. Сейчас уже стало обычным использовать эти понятия применительно к автоматическим системам, способным выполнять свои функции в условиях начальной неопределенности. Это не означает, конечно, что следует всегда отождествлять адаптацию и обучение в живых организмах с адаптацией и обучением в автоматических системах. Но, по-видимому, как замечает в своей работе «Адаптация и обучение в автоматических системах» Я. Цыпкин, «теория адаптации в автоматических системах в ряде случаев может оказаться полезной для объяснения удивительного поведения живых организмов».
Итак, в чем же заключается сущность адаптации? Когда робот попадает в изменяющуюся среду, он первоначально находится в состоянии неопределенности, поскольку не обладает достаточной априорной информацией о ней. В процессе адаптации происходит последовательное накопление текущей информации с целью устранения неопределенности, а за этим следует достижение определенного, обычно оптимального состояния. Для работы в изменяющейся среде робот должен постоянно получать о ней информацию и самостоятельно выбирать способ действия, необходимый для достижения цели. Таким образом, совершается выбор наиболее оптимального по целесообразности поведения.