Загадка падающей кошки и фундаментальная физика

Если Элмера или Элси поместить между двумя равноудаленными источниками света, то проблема решится почти тривиально, потому что светочувствительный датчик вращается в каком-то определенном направлении. Так что робот двинется к тому источнику света, который увидит первым. Это, по Уолтеру, есть механическая демонстрация того, как живые существа могли бы преодолеть парадокс: хотя источники света равноудалены в пространстве, во времени они разнесены, то есть наблюдаются в разные моменты времени. Проблема буриданова осла или, в более общем случае, проблема «застревания» роботов между множественными равножелаемыми целями может быть разрешена таким образом.

Черепахи Уолтера, которых он в шутку классифицировал как вид Machina speculatrix, были далеко не идеальны. Они достигали своих успехов в основном потому, что действовали в очень простой обстановке^{8}. Но это были первые роботы, созданные с опорой на биологические объекты, и они показали, как союз робототехники и биологии может привести к созданию удивительно сложных машин.

Слияние биологии и техники не ограничивалось роботами. В конце 1950-х гг. исследователи начали изучать биологические системы, стараясь при этом обращать внимание на возможности применить уроки эволюции при создании новых устройств и продуктов. Для стратегии, предполагавшей черпать вдохновение из природы, был предложен термин биомиметика; в 1960 г. Джек Стил из ВВС США пустил в обращение другой, более знакомый нам термин для это идеи — бионика. Один из первых продуктов, созданных на основе этой стратегии, — так называемая липучка, застежка Velcro, которую разработал в 1941 г. Жорж де Местраль, после того как нашел семена с крючочками в шерсти своей собаки, гулявшей на природе. Среди других примеров биомиметических продуктов можно назвать сухую клейкую ленту, созданную под влиянием лапок геккона, способных легко прилипать к стенам, и противоотражающие поверхности для стекла, на создание которых ученых вдохновили глаза и крылышки насекомых. Было даже высказано предположение, что имитация кошачьих когтей могла бы помочь в создании более качественных и более универсальных автомобильных покрышек^{9}. И как мы уже отмечали, умывальные привычки кошек уже вдохновляют ученых на создание новых технологий.

Некоторое время робототехника была сосредоточена исключительно на конкретных практических приложениях. Одной из значимых вех в процессе привлечения робототехники к практическому использованию стало создание первого промышленного робота под названием Unimate. Unimate (сокращенное от «универсальный автомат») стал первым роботизированным манипулятором с цифровым программным управлением. Он был построен с двумя основными целями. Первая цель — конструирование машины, которая могла бы выполнять рискованные задачи на заводах, где рабочие подвергаются действию токсичных субстанций и опасной техники. Создатель Unimate Жорж Деволь увидел возможность сделать рабочее место безопаснее, передав выполнение самых рискованных задач роботам^{10}. Второй целью было снижение вредных отходов, производимых устаревшими машинами. Если сделать роботизированный манипулятор программируемым, то его действия можно будет менять при изменении технологий, при необходимости. Для производства и продажи своих машин Деволь вместе с деловым партнером Джозефом Энгельбергером основал в 1962 г. компанию Unimation.

Unimate идеально приспособлен для выполнения тех работ, для которых создан, но это стационарный робот с фиксированной программой движения. Чтобы сделать роботов еще более универсальными, требовалось стабильное движение, и эта потребность в 1980-е и 1990-е гг. подстегнула активные разработки в сфере биоробототехники. Большинство первых исследователей в области автономных роботов конструировали управляющий центр — «мозг» и «нервную систему» робота — как блок, отдельный от самой машины. Так, к примеру, было у «Данте II»; его реакции на окружающую обстановку контролировались станцией, установленной на краю кратера и соединенной с машиной шлейфом. Однако роботам, способным правильно вести себя в кризисных обстоятельствах, необходимо иметь мозг при себе, чтобы их рефлекторные действия стали тесно связаны с их сенсорными и моторными операциями^{11}. Короче говоря, роботов будущего необходимо строить гораздо более похожими на живых существ.