Восстание машин отменяется! Мифы о роботизации - Дэвид Минделл

Довод о том, что задержка сигнала мешает удаленному присутствию, – это шаг вперед по сравнению со старым мнением, что удаленное присутствие не есть присутствие настоящее. Но этот довод таит в себе новое ложное заключение: якобы присутствие не является настоящим при наличии задержек сигнала. Спросите-ка пилотов «Предейтора», как они ухитряются ощущать себя на месте действия в условиях, когда задержки почти в десять раз больше, чем «когнитивный горизонт» Лестера и Торнсона. Весь собранный Биллом Клэнси при изучении команд управления марсианскими роверами материал, все его богатые эмпирические и систематизированные данные противоречат этому. Что такого в этих задержках, что они разрушают чувство присутствия? Почему мы не можем ощущать себя присутствующими в месте исследования, если данные, которыми мы оперируем, устарели на несколько минут или даже часов?

Если предмет нашего изучения не изменялся в течение миллионов лет, что нам стоит подождать лишние 20 минут? Лестер и Торнсон согласны с тем, что присутствие человека может быть смещено в пространстве, но почему-то отвергают идею, что оно же может быть сдвинуто во времени.

Я не хочу здесь приводить доводы за и против пилотируемых полетов в космос, обоснованием которых всегда были и до сих пор остаются в основном необходимость демонстрации технических достижений, вопросы национального престижа и побед в международном состязании, а не какие-то преимущества, которые они дают в выполнении механических или исследовательских задач. Но полеты в космос сами по себе являются выдающимся примером выполнения различных задач сложными системами из людей и роботов, связанных в пространстве и времени. На низкой околоземной орбите, где задержки сигнала относительно малы, телеуправляемые системы достигают многого, когда ими управляют напрямую. В условиях Луны, где задержки сигнала чуть продолжительнее, удаленное управление имеет большие возможности, еще не изученные и не освоенные NASA. Марс требует иного подхода, поскольку задержки сигнала на пути к нему значительно больше и, значит, нужно распределять во времени присутствие и действия операторов как через методику организации работы, так и при помощи технологий, обеспечивающих автономность аппаратов, и через изобретение новых способов деятельности. Ничто из перечисленного не мешает человеку ощущать себя присутствующим на Марсе, и, мало того, в этом случае мы достигаем возможности коллективного присутствия, что является новым способом вести научные исследования, а также осваивать наш мир и Солнечную систему.

В космосе огромные расстояния вынуждают нас распределять наше восприятие во времени, позволяя нам наблюдать за освоением Солнечной системы посредством автономных аппаратов. То, как мы встраиваем модели нашего мира в автономные устройства здесь, на Земле, является темой следующей главы.

Глава 6

Автономность – утопия. Но что дальше?

АБИ, уникальный подводный робот-исследователь, погиб в возрасте 16 лет.

АБИ (автономный бентонический исследователь) оказался пока единственным роботом, удостоившимся некролога в The New York Times. Этот аппарат размером с небольшой автомобиль был создан для исследования самых глубоких областей в Мировом океане (слово «бентонический» означает зону вблизи морского дна).

Его потеряли вблизи побережья Чили, по всей видимости, из-за имплозии герметичных отсеков под огромным давлением больших глубин. В момент аварии АБИ совершал свое 222-е погружение с того момента, как его впервые использовали для нанесения на карту деталей морского дна в 1996 году, и, по сути, уже был наполовину выведен из эксплуатации, поскольку ему на замену был построен другой аппарат под названием «Сентри». Хотя потеря АБИ стала ударом для его создателей, в тот момент контролировавших работу аппарата с расположенного рядом океанографического судна, его гибель лишь акцентировала внимание на принесенной им пользе и, кроме того, при этом не пострадал ни один человек.

Меня приняли в команду, работавшую над проектом АБИ, в 1989 году в институте Вудс-Хоул. Первоначальной задачей аппарата было опуститься на морское дно вблизи группы гидротермальных источников, прикрепиться там к некоему якорному приспособлению и перейти в режим «спячки». План был таков, что время от времени АБИ «просыпался» бы – возможно, раз в месяц на сутки или раз в год на месяц – и осуществлял бы тщательный анализ области гидротермального источника с выполнением измерений, фотосъемки и документальной фиксации роста и распада необычных геологических образований и экосистем. После того как я помог спроектировать ранний вариант компьютерного обеспечения АБИ, я переключился на другие вопросы, в то время как основоположники проекта Дана Йоргер, Барри Уолден и Эл Брэдли продолжали заниматься аппаратом на каждом из этапов его долгого становления.

АБИ так и не выполнил поставленной перед ним задачи. Но он делал другое: картографировал морское дно с беспрецедентной точностью, для чего ему требовалось совершать передвижения вдоль прямых трасс на большие расстояния, собирая огромное количество данных о топографии дна. «Мы никогда не планировали, что АБИ будет ходить по прямой, – вспоминает Йоргер. – Но приходится заниматься тем, чего требует дело». Ученые были готовы жертвовать скудными деньгами своих грантов на то, чтобы заполучить крупномасштабные геологические карты океанского дна, и поэтому команда АБИ научилась выполнять эту задачу.

Этот робот делался с оглядкой на пилотируемый подводный аппарат «Элвин», но не мог служить ему заменой. Барри Уолден, один из троих инженеров – инициаторов проекта АБИ, был начальником группы по эксплуатации «Элвина» в Вудс-Хоуле. Бо́льшая часть погружений АБИ в начальный период его использования совершалась во время экспедиций, где основную роль играл «Элвин», – в ночное время с борта той же плавучей базы, в то время как основной аппарат находился на палубе и заряжал свои батареи. Был даже случай, когда «Элвин» спас АБИ, когда тому не удалось всплыть во время одного из своих первых погружений.

Момент зрелости АБИ наступил в 1999 году во время экспедиции к Восточно-Тихоокеанскому поднятию, расположенному в двух днях пути от острова Пасхи. Йоргер планировал выполнить серию магнитометрических измерений вдоль подводного хребта. Но геолог Билл Райан, который изначально имел подготовку инженера, заставил Йоргера запрограммировать АБИ так, чтобы осуществлять скорее систематическую съемку, а не серию локальных измерений. Аппарат погрузился на глубину 2600 м, проследовал вдоль трассы около 20 м длиной над вулканическим рельефом с резкими перепадами, собрал данные со своего сонара и фотокамер и возвратился на поверхность до рассвета. Йоргер обнаружил, что если работать быстро, то можно успеть выгрузить собранные данные, нарисовать первоначальную рабочую версию карты и распечатать ее как раз к тому моменту, как она потребуется ученым, планирующим с утра погружаться на «Элвине».

Через какое-то время Йоргер собрал данные трасс съемки с восьми отдельных погружений в единую карту, покрывающую область 1 × 4 км в поперечнике. Йоргер вспоминает, как он впервые, испытывая смятение и мандраж, продемонстрировал составленную им карту исландскому геологу Карлу Грёнвольду и спросил его: «Что вы думаете об этом?» Ответом ему было молчание. «Геологи – они такие, – поясняет Йоргер. – Если вы даете им в руки карту и они ничего не говорят минуты две, значит, вам удалось их зацепить». Грёнвольд расшифровал понятные ему знаки, говорившие о связности данных, наличии закономерностей, геологических деталей. Потом посмотрел на Йоргера и заявил: «У меня нет даже карт Исландии такого качества». Так автономное устройство доказало, что может доставлять ценные данные в руки ученым.

Впервые ученые, опускающиеся под воду в «Элвине», получили возможность попасть на изрезанный подводный вулканический ландшафт, располагая настоящей его картой. Оглядываясь назад, кажется нелепым то, что в некоторые геотермальные области до этого «Элвин» погружался сотни раз, но никто не потрудился нанести их детали на карты. Автономный аппарат стал средством к тому, что методы контактной полевой геологии, доступ к которым открыл «Элвин», дополнились методами точного картографирования рельефа глубин.

После своего первоначального успеха АБИ более десятилетия использовался в геологической съемке и картографировании, при этом постоянно улучшались точность его навигационной системы, плотность хранения данных и качество фотосъемки. Его температурные и химические датчики могли даже обнаруживать плюмажи гидротермальных вод, поднимающиеся из донных источников, и к 2004 году Йоргер и его команда разработали методы, которые позволяли на основании этих данных находить новые гидротермальные поля.