Восстание машин отменяется! Мифы о роботизации - Дэвид Минделл

Два мобильных робота «Спирит» и «Оппортьюнити» были запущены с Земли в 2003 году и достигли точек посадки на противоположных сторонах планеты Марс в 2004 году. Набор камер, научной аппаратуры и инструментов позволял им путешествовать по местности на расстояние до нескольких километров, картографировать ландшафт, а также бурить и анализировать камни и грунт. Общей задачей научных исследований было выяснить, имелась ли на Марсе когда-либо прежде вода. Конечной же их целью являлся поиск признаков внеземной жизни.

И хотя оба ровера были спроектированы из расчета на работу в течение лишь 90 марсианских суток (которые принято называть солами), в действительности они проработали во много раз дольше. «Спирит» застрял в песчаной дюне в 2009 году, и в 2010 году связь с ним была окончательно утрачена. «Оппортьюнити» продолжает работу даже десятилетие спустя планировавшейся даты выхода из строя. По состоянию на 2014 год «Оппортьюнити» преодолел расстояние 40,25 км, и это больше, чем суммарно проехали астронавты на ровере «Аполлон-17» (35,7 км), и больше, чем прошел «Луноход-2» (39 км), – таким образом, установлен рекорд по длине дистанции, пройденной аппаратом на иной планете.

Все эти годы марсианскими роверами управляли из подразделения NASA – Лаборатории реактивного движения (JPL) в городе Пасадена, штат Калифорния. Там, сидя в комнатах без окон, инженеры и ученые отдавали роверам команды, обрабатывали полученные данные и в целом занимались исследованиями Марса (по окончании первых нескольких месяцев «номинальной» программы многие из ученых возвратились в свои научные организации, тем не менее продолжая участвовать в исследованиях планеты через Интернет).

Роверы зависят от снабжения, осуществляемого при помощи солнечных батарей, поэтому основная часть операций должна совершаться в течение марсианского дня, который примерно на 40 минут длиннее, чем день на Земле[20]. Иногда день на Марсе совпадает с дневным временем суток на Земле[21] – и это означает, что участники наземных команд в Пасадене могут работать как все. Но в другое время бывает наоборот, и их рабочие часы смещаются странным образом. Некоторые члены команд завели привычку носить по несколько наручных часов – отдельно для земного времени, отдельно для марсианского. В конечном итоге напряжение, которое испытывали люди, работавшие по необычным графикам, или «синдром межпланетной смены часовых поясов», действительно стал негативно сказываться на темпах научной работы с данными роверов.

Тем не менее в первом десятилетии текущего века появилось небольшое число людей, которые привыкали ехать утром на работу, чтобы приступить к выполнению задач на другой планете, в то время как недалеко от них боевые расчеты «Предейтора» тоже ехали на работу, чтобы вести войну на другом континенте.

Это была необычная работа. Геологи, которые, вполне вероятно, выбрали для себя такую специальность, потому что любили походы на вольном воздухе вдали от городов, оказались запертыми в комнатах с кондиционерами, таращились на экраны мониторов и собирались на рабочие совещания, но в то же время жили в отрыве от своих семей. Их работа требовала от них более тесного взаимодействия, чем традиционная полевая геология, а также координации людей и машин при помощи ограниченных задержками во времени и в пропускной способности линий связи между двумя планетарными средами.

Билл Клэнси – компьютерный ученый и когнитивист, который изучал вопрос использования роботов в изолированных средах в Арктике. Когда он переключил свое внимание на сотрудников JPL, работавших с марсианскими роверами, он заинтересовался опытом удаленного присутствия ученых на далекой планете.

На публике и в прессе, в том числе и в официальных пресс-релизах NASA, роверы MER часто называют «роботами-исследователями». Но, конечно же, они ими не являются. Роботы ничего не исследуют сами, они не имеют своих мнений и не занимаются наукой. Они гораздо больше похожи на подводные дистанционно управляемые аппараты, а не на роботов-исследователей, за исключением того, что присутствуют 20-минутные задержки между отправкой команд и получением ответов от них.

Клэнси стоит на той точке зрения, что роверы – это механизмы-«посредники» для действий людей, продолжение глаз и рук тех, кто ими управляет с Земли. Они скорее являются программируемыми мобильными лабораториями, чем учеными, заместителями физического присутствия, а не познающего субъекта. Клэнси пишет, как ученые говорили о том, что сами «становились роверами». В тех же самых выражениях, как и пилоты БПЛА «Предейтор», ученые рассказывали, как «проецировали себя в ровер» и обнаруживали, что, например, вертели головами, чтобы увидеть, что у ровера позади, вытягивали шеи, чтобы заглядывать за камни, как будто бы сами находились там, на Марсе. «Это была какая-то странная взаимосвязь человека и машины, – рассказывал один из ученых. – Машины превращались в нас, а мы – в машины». Другой уверял: «Мое тело – это всегда ровер».

Памятуя об этом проецировании, какой же смысл можно придать понятию «робот-исследователь»?

Этот вопрос заставил Клэнси углубиться в миры полевой геологии и удаленного присутствия. Он обнаружил, что в отчетах программы машине зачастую «приписываются инициативы, которые на самом деле являются результатом удаленно выдаваемых команд»: например, «Спирит» выполнил дополнительную съемку правого переднего колеса».

Ведущий исследователь Стивен Сквайерс убедительно и захватывающе пишет о том, что называет «чем-то вроде диковинного сочетания планетарных исследований, робототехники и искусства управления» – а всеми этими вещами он занимался профессионально – «на службе геологии, изучающей иной мир». Когда Сквайерс описывает работу своей команды, он зачастую выражается так, будто бы сами члены команды были на Марсе. Например: «Мы отработали по всей равнине…» или «Мы прибыли в кратер Эндьюранс…», упоминая о «склоне прямо перед нами». Клэнси понял, что так же, как это происходило в пункте управления «Ясоном», у команды MER вырабатывалось яркое ощущение присутствия на изучаемом ландшафте. «Мы все там были, все вместе, посредством робота!»

В среднем расстояние между Марсом и Землей составляет 225,3 млн км, и это означает, что для того, чтобы посланная с Земли команда достигла ровера, преодолевая это расстояние со скоростью света, требуется около 12 минут. Столько же, 12 минут, надо и на то, чтобы результаты выполнения команды, какими бы они ни были, стали известны на Земле (хотя фактическое время задержки сигнала варьирует в пределах от 3 до 22 минут). На практике это приводит к тому, что инженеры из команды управления отправляют набор команд на роверы и изучают их результаты примерно раз в сутки.

Те, кто следит за ходом программы, часто полагают, что такие временные задержки исключают возможность действительно ощутить свое присутствие на Марсе. Но исследования Клэнси доказали обратное: задержки заставляют работать в ежедневном цикле, «который вызывает у своих участников чувство синергетического взаимодействия, как будто они действительно находятся на другой планете». По опыту работы с «Ясоном» ученые научились превращать пункт управления в проводимый в реальном времени на океанском дне научный семинар. В случае с Марсом этот суточный цикл заставлял специалистов глубоко сосредоточиваться на изучении только что полученных данных, и это в самом деле усиливало ощущение присутствия на месте.

«Спирит» и «Оппортьюнити» работают не как автономные существа, а, напротив, как физические заместители ученых, точнее, их тел и органов чувств. С точки зрения восприятия вся работа все равно делается в Пасадене, она лишь смещена в пространстве (на миллионы километров) и во времени (в суточный цикл). Как и операторы БПЛА «Предейтор», которые испытывают ощущение присутствия за счет своего социального окружения, ученые чувствуют, будто работают на Марсе, благодаря своему восприятию; их работа в команде, вся совокупность межпланетных средств и роверы складываются для них в определенный когнитивный процесс. Наземная команда наблюдает объекты окружающего мира, изучает данные и снимки, принимает решения, отправляет инструкции роверам, анализирует результаты их выполнения, и, по словам Клэнси, это «ежесуточный цикл телеуправления, оценки и программирования». То, что этот цикл занимает целые сутки, а не миллисекунды, за которые геолог ударяет молотком по камню в земной пустыне, по большому счету не важно.

А теперь вспомним часто повторяемую жалобу Сквайерса о том, что работа с роверами продвигается медленно: «Потребовалось четыре года, чтобы выполнить недельный объем полевой съемки! Все продвигалось просто мучительно медленно». Его возмущение трудно понять. Если исходить из этих слов, то людей на Марс следовало бы послать ради скорости их работы – конечно, мало кто считает это уважительной причиной. За сотни миллиардов долларов можно послать на Марс людей, чтобы они пробыли там несколько месяцев, тогда как роверы уже более десяти лет позволяют нам работать на Марсе – за цену, сопоставимую со стоимостью одного запуска шаттла.