За почти 60 лет, прошедшие с того дня, когда Алан Тьюринг предложил свой тест для определения совершенного искусственного интеллекта, роботы так и не научились притворяться людьми. Зато они вполне готовы вводить в заблуждение братьев наших меньших, обучаясь говорить с ними на одном языке.
Роботы-омары, роботы-лососи, роботы-ящерицы... Вторжение машин в животный мир стало теперь вполне обычным делом. Биологи оценили уникальную возможность отправить электронно-механического лазутчика в самую гущу исследуемой жизни. В отличие от человека, засланный робот не напугает животных, но будет подсматривать, подслушивать и пытаться вступать в контакт с мнимыми собратьями.
Танцы бронзовой пчелы
Одним из пионеров использования электромеханических устройств для наблюдения за живой природой считается датчанин Аксель Микельсен, профессор Университета Южной Дании в Оденсе. В начале 90-х годов прошлого века он сконструировал роботизированную пчелу, которую «внедрили» в обычный улей.
Электронно-механические красотки
Гейл Патричелли, американский специалист в области исследования поведения птиц, получила известность благодаря использованию роботов в полевых исследованиях. Слева показано устройство робота, изображающего самку птицы шалашника. Робот может совершать четыре типа движений. Он приводится в действие серво-моторами и управляется электроникой. Робот Fembot, замаскированный под самку полынного тетерева, катается по рельсовому пути невдалеке от токующих самцов. В робота встроены видеокамера и 24 микрофона. Во время токования расположения самки добиваются множество самцов. Но как «дама» дает понять своему избраннику, что он ей по душе? Расшифровать сигналы, которые посылают друг другу в этот момент птицы, помогают эксперименты с участием робота fembot.
Целью эксперимента было изучение явления, смысл которого люди пытались разгадать еще в античные времена. Речь идет о так называемых танцах пчел. Известно, что, когда пчела-фуражир возвращается в улей после поисков пыльцы или нектара, она начинает совершать круговые или восьмерочные движения, вовлекая в этот «танец» других особей. Еще в 1940-х годах профессор Мюнхенского университета Карл фон Фриш установил, что движения пчелы — это своеобразный инструктаж для сородичей. Танцующая пчела показывает им, в каком направлении и на какое расстояние надо лететь, чтобы найти нектар и пыльцу. Сборщики нектара при этом еще угощают других пчел принесенным нектаром, чтобы те, вероятно, оценили важность и полезность находки. Однако фон Фриш полагал, что именно движения в ходе «танца» содержат в себе всю полноту информации о местонахождении нектара.
Примерно два десятилетия спустя вгляды немецкого профессора были подвергнуты ревизии со стороны американских исследователей Эдриана Веннера и Харальда Эша. По их мнению, в ходе «танца» пчела не только движется по определенной траектории, но и издает с помощью крыльев низкочастотные звуки, причем именно звуки играют основную роль в коммуникации. Впоследствии Веннер передумал и, оставив в стороне гипотезу о звуковом общении, предположил, что в танцах пчел отдельную роль в передаче информации выполняют запахи.
Соперники?
Устроить встречи животного с похожим на него роботом теперь может каждый.
Какими они их видят? Роботизированными игрушками, изображающими собак, динозавров и прочую живность, сегодня трудно кого-нибудь удивить. Но вот удивляются ли или испытывают какие-то другие чувства домашние животные, которые вдруг встречают у себя в доме пластмассового пришельца? Признают ли его за существо подобное себе? Видят ли в нем соперника?
Несколько лет назад в одном из венгерских университетов был поставлен эксперимент с участием собак (в основном в опытах участвовали 4-5 месячных щенки и несколько взрослых особей). В присутствии хозяина в течении минуты собака находилась в закрытом манеже с одним из четырех объектов. Это были: радиоуправляемая игрушечная машинка, робот AIBO (он изображает собаку, но, так сказать, не слишком реалистично), тот же AIBO, местами покрытый шерстью, которая пахла настоящим щенком, и, наконец, двухмесячный щенок. Данные экспериментов показали, что хотя собаки очевидно понимают разницу между живым и неживым, AIBO с шерстью вызвал у них куда более оживленную реакцию, чем игрушечный автомобиль. В обычной ситуации собаки не демонстрировали никакой враждебности к псу-роботу, однако когда по команде с пульта AIBO сымитировал попытку отнять у собаки мясо, он подвергся нешуточной атаке и испытал на себе крепость собачьих зубов.
Взаимодействие домашних питомцев и роботизированных игрушек уже стало предметом исследований и бурных обсуждений. Ведутся разговоры о том, что игрушки, становящиеся все более реалистичными, могут однажды вызвать у кошек и собак эффект «долины зловещего». Существование эффекта «долины зловещего» (Uncanny valley) предположил японский ученый Масахиро Мори. Суть его заключается в том, что человекообразный робот вызывает у нас позитивные эмоции лишь до тех пор, пока он не слишком на нас похож. При достижении большей реалистичности (при вхождении в «долину») андроид станет вызывать у нас отторжение, напоминая «живого мертвеца».
Так что же в итоге? Хватает ли фуражиру для информационного сообщения только движений или он сообщает дополнительные сведения с помощью звуков? А может быть, не звуков, а запахов? Вот чтобы разрешить этот спор, Аксель Микельсен и решил построить роботизированную имитацию танцующей пчелы. По правде говоря, то, что вышло у датчанина, было мало похоже на насекомое. Тельце «пчелы» представляло собой небольшой бронзовый цилиндр, торцам которого придана полусферическая форма. Передняя часть цилиндра была покрыта пчелиным воском, чтобы незнакомый запах не отпугивал пчел. На верхней части тельца Микельсен закрепил «крыло», которое оказалось не чем иным, как лезвием от безопасной бритвы — не современной кассетной, а почти вышедшей из употребления станочной.
Но это еще не все. Над искусственной пчелой возвышалась целая конструкция, включавшая в себя штангу, связанную с электромотором, электромагнитный привод «крыла», заставлявший колебаться лезвие с разной частотой, и тонкую трубку, по которой подавался сахарный сироп с цветочным ароматом для угощения пчел. Все движения пчелы-робота управлялись компьютером.
Исследования с имитацией роботом пчелиных танцев на практике подтвердили предположения о том, что, во-первых, пчелы могут слышать звуки (правда, только низкочастотные, ниже 500 Гц), пользуясь для этого находящимся в усиках так называемым органом Джонстона, а во-вторых, информация в пчелином танце передается совокупностью движения и звука. По отдельности ни звук, ни движение не работают.