Робототехніка та кібернетика від Стародавньої Греції до Європи XVIII ст.
Це може здатися фантастикою, але людиноподібні роботи і штучний інтелект — вигадка не XXI століття і навіть не XX. Вони існували в давньогрецьких міфах і єврейських легендах. Їх творили геніальні інженери, математики і… не менш геніальні шахраї. Ласкаво просимо в Музей історії роботів, де можна зіграти в шахи з механічним турком, переглянути моторошну сцену з участю тигра і британського солдата і вирішити пару-трійку більш нагальних навігаційних або математичних задач.
Предки робота Софії: автоматоны в храмах і качки
Якщо уважно вчитатися у світову міфологію, ви легко виявите, що роботи — справжні зірки легенд і легко уживаються з богами. Кадм розкидав драконьи зуби і виростив натовп солдатів. Пігмаліон зліпив собі ідеальну жінку Галатею і оживив її. Гомер в «Іліаді» згадує Гефеста, який відкував двадцять триніжків, які самі прислуговували гостям, катаючи на золотих колесах. А в «Одіссеї» золота і срібна безсмертні псини (роботи все того ж Гефеста) охороняють палац царя Алкіноя. Кам’яних бовванів створював Дедал, механічні жінки «працювали» на маяку острова Фарос (це, здається, було насправді).
Скандинави змусили свого робота — глиняного Меккуркальви — битися з богом грому Тором. Єврейська легенда згадує кабалістичного глиняного людини — Голема. І царя Соломона, якому прислуговували механічні орел, бик і лев.
Проте всі ці чутки виникли не на порожньому місці. Роботи дійсно існують сотні, а то й тисячі років. Ім’я їм — автоматоны, що в перекладі з грецького означає «діючий з власної волі». Якщо просто, лялька-автомат, яка імітує людину або тварину, як форму, так і дії. Давньогрецькі автоматоны, до речі, називалися, як і зараз, андроїдами. А їх творці — тавматургами.
Головним замовником «чудес» були, як годиться, релігійні структури. Справжніх чудес не вистачало, зате жваві речі і легенди про них розліталися, як каміння з-під возів. Єгиптяни ставили в таких храмах. У потрібний момент очі спалахували вогнем, руки починали рухатися з волі Осіріса і жерців, що ховалися під статуєю. Інші ляльки вміли розмовляти і вертіти головами. Треті, за словами Геродота, «охороняли храми від грабіжників». Очевидно, тонкою грою на невігластві середнього єгипетського розбійника.
Куди більш практичним було винахід Філона Візантійського. У третьому столітті цей геніальний механік нарешті придумав коктейльний автоматон — його «наймичка» наповнила чашу вином і змішувала його з водою, подаючи рідини з контейнерів, захованих у власних «нутрощах».
Потім Європа в основному створювала імперії і воювала, так що винаходами зайнялися араби. Вони придумали автоматоны, які рухав вітер, будували дерева із золота і срібла і садили туди зграї механічних птахів. У дев’ятому столітті на Близькому Сході винайшли робота, який грає на флейті. А в одинадцятому там вже записували інструкції по збірці тридцяти одного автоматона.
В Європу, за легендою, автоматоны повернулися в 13 столітті. Чернець-домініканець з Кельна Альберт Великий зібрав із заліза служницю, яка ходила, рухала руками і розмовляла. До того часу богам разонравітся роботи, тому Фома Аквінський розбив диявольське творіння молотом.
Паралельно, однак, пиккардийский архітектор Віллар де Оннекур пише архітектурний трактат, де розписує роботів, схожих на тварин, і ангела, який постійно повертається обличчям до сонця.
За свідченнями очевидців, аристократи вже зацікавилися новою модою і у Франції стали з’являтися розважальні сади, де жили механічні мавпи, птахи і працювали фонтани.
Достеменно невідомо, скільки трупів знадобилося розсікти для цього, але свого андроїда — самохідні лицарські обладунки — сконструював і Леонардо да Вінчі.
А ось деякі екземпляри живі досі. Такі, як чернець, якого інженер Хуанело Турриано побудував для Карла П’ятого. Він зберігається в Смітсонівському інституті і досі вміє хреститися, піднімати розп’яття, рухати губами і кататися по підлозі на коліщатках.
Досить відомі автомати, названі на честь свого творця, французького винахідника Жака де Вокансона, який був Илоном Маском 18 століття. Спочатку побудував флейтиста, який вміє грати дванадцять композицій, по суті, один з перших програвачів з вбудованим диском. Потім доповнив власний механічний оркестр музикантом з тамбурином. А трохи пізніше видав шедевр: з чотирьохсот деталей зібрав качку, яка махала крилами, їла, «переварювала зерно» та гадила. Вокансон хотів засунути всередину птиці резервуар з кислотою, щоб їжа дійсно перетравлювалася. На жаль, до цього не дійшло.
Трохи пізніше до людей дійшло, що можна створювати масштабні картини. Так з’явилися різні складні годинник начебто Празьких курантів. І механічний театр Хелльбруна, що приводиться в дію водою. За задумом автора, архієпископа Якоба фон Дитриштейна, це був ідеальний місто: бондарі закривають бочки, на вулицях забувають биків, будується будинок, а аристократія спостерігає за подіями з висоти проживання і положення.
Звичайно, на відміну від гиноида (саме так називається робот, що імітує жінку, в протилежність андроїду, що імітує чоловіка) Софії, ці роботи нікуди особливо не їздили. Коштували вони дорого, тому ховалися в палацах і веселили публіку лише на вечірках у багатіїв. Але функцію виконували приблизно ту ж: показували прогресивність поглядів будь-якого, хто до них наближався. У Марії-Антуанетти і зовсім була власна копія — вона рухала головою, дихала і грала на цимбалах.
Але справжніми перлинами були творіння швейцарського годинникаря П’єра Жаке Дро — «Каліграф», «Художник» і «Музыкантка». Перший — по суті, робопринтер — був зібраний з 6000 тисяч деталей. Весь механізм в корпусі. Хлопчик виводить пером букву, другою рукою спонукає аркуш паперу, струшує перо, вмочує в чорнильницю. І — о диво! — його можна навіть трохи програмувати: змінювати текст — до 40 символів — завдяки заміні символів, які копіює виконавчий механізм. «Художник» простіше, 2000 елементів. Зате вміє малювати картинки начебто Туту — улюбленої собаки Людовика XVI. І 2500-елементна дівчина, яка пальцями грала на цьому (!) клавесині п’ять мелодій, написаних сином винахідника Анрі-Луї Жака Дро. Головне, втім, інше: створення швейцарського майстра були справді живими: вони дихали, стежили поглядом за тим, замислювалися над рухами, совалися на стільці.
Не обійшлося і без легкого шахрайства. При дворі ерцгерцогині Марії-Терезії був радник Вольфганг фон Кемпелен, який спочатку чесно відпрацьовував свій хліб механіка, модернізуючи соляні шахти, проектуючи водопроводи і реконструюючи зміцнення. Потім створив машину, що відтворює голос трирічної дитини. Але найзнаменитішим автоматоном Кемпелена став «турок». Комод, на ньому шахівниця, за дошкою — механічна фігура. Про цього робота розбилося багато вчених лобів стику 18-19 століть, тепер ми точно знаємо: насправді і Фрідріха Другого, і Наполеона в шахи обіграв не робот, а майстерний гравець-людина, який ховався в ящику.
Протокомпьютеры: абак, астролябія і арифмометр
Як предком Софії були ярмаркові роботи, так предком Google з чистою совістю можна вважати арифмометр.
Тут варто розібратися з визначеннями. Штучний інтелект зараз прийнято пов’язувати з машинним навчанням, проте спочатку це машина, здатна підмінити деякі розумові функції людини. Рахунки теж рахуються. І звичайно ж, астролябії, прообраз сучасних GPS-навігаторів.
«Одним з найдавніших пристроїв, які застосовуються не тільки для збереження інформації, але і для автоматизації операцій, що проводяться з нею, є абак, різні різновиди рахункових дощок, які застосовувалися для арифметичних розрахунків», — розповів фахівець з машинного навчання, засновник порталу 22century.ru Сергій Марков, який якраз готує до випуску книгу про історію думаючих роботів, витягами з якої дозволив поділитися з читачами «Сьогодні».
Шумери почали користуватися абаком до 2700-2300 років до н. е .. Це були дошки з колонками, вважали в шестидесятиричной системі.
Подібні пристосування, як вважається, були і в Новому Світлі, задовго до європейців. Непоуальцинцин — «подсчитыватель з допомогою фішок» — наймодніші мезоамериканцы носили як наручний браслет (перші смарт-годинник?). Втім, його може і не було: обчислювач згадується лише в одному джерелі, працях мексиканського інженера Давида Эспарца Ідальго. Трохи краще йдуть справи з юпаной (від кечуа yupau — рахунок). Це така дощечка з лотками, в якій обчислення проводилися за допомогою зерен і камінчиків.
У Китаї вважали за допомогою суаньпань — рахункової дошки. Використовувалися там і класичні рахункові палички. У своїй книзі Сергій Марков цитує трактат «Дао де цзин» (VI ст. до н. е..), в якому, імовірно, Лао-Цзи пише: «Той, хто хороший в рахунку, не використовує рахункових паличок». Подібне абаку пристрій знали і в Індії, в IV ст. н. е. буддійський філософ Васубандху приводить таку метафору: «Це подібно до того, як кулька (кісточка), передвинутый в позицію одиниць, називається одиницею, в позицію сотень — сотнею, в позицію тисяч — тисячею».
Вкрай широко відомий Антикітерський механізм. Його знайшли в останках античного корабля в 1900 році. У 1902-му екс-міністр освіти Греції Спиридон Стаис звернув увагу на фрагмент невідомого механізму з шестернями. Чотири фрагменти, покритих вапняком. Первинний висновок — це якась різновид астролябії.
Астролябія («ловець зірок») — ще один комп’ютер давнину — використовувався для навігації на морі та визначення точок сходження небесних тел. Тарілка на плоскому диску-бубні, на них нанесені знаки зодіаку і незмінні точки небесної сфери. Зверху накладається «павук», кругла решітка з покажчиками положень найяскравіших зірок і рухом Сонця по екліптиці. Все це об’єднує рухома лінійка-алідада. Шкода, грецькі астролябії не збереглися. Все, чим ми володіємо — арабські механізми.
Але Антикітерський механізм виглядав по-іншому. Інші версії початку XX ст. нарекли його одометром (вимірює пройдений шлях), планетарієм або складним навігаційним приладом. Сьогодні остаточної відповіді, чим був цей протокомпьютер, немає. Відомо лише, що він «знає», де знаходяться деякі світила, може прогнозувати затемнення і приваблює містиків і псевдовчених всього світу своєю загадковістю. Втім, справжні фахівці розуміють: він не виник нізвідки і є частиною серйозної наукової традиції. Цицерон згадував планетарії Архімеда та Посідоній. Папп Александрійський говорить про трактаті Архімеда «Про винахід сфер». Герон Олександрійський описує зубчасту передачу і тахометр.
Обчислювальну традицію Європи, затихшую на час Риму і Середньовіччя, відновив у XVII столітті математик Блез Паскаль. У 19 років він почав створювати підсумовуючу машину. Дані вводилися за допомогою поворотів спеціальних коліс. У 1649 році паскаліна отримала королівський привілей: копіювати її заборонялося. До 1652 році було створено близько 50 прототипів і 20 готових калькуляторів.
Нарешті, в 1820 році з’явився перший комерційно успішний обчислювач — арифмометр Шарля де Кольмара. Прямий спадкоємець машини Лейбніца, яка, в свою чергу, була вдосконаленої паскалиной. По суті, один з перших персональних комп’ютерів.
Наука і технології