Дэвид Минделл - Восстание машин отменяется! Мифы о роботизации

Во время одного из погружений АБИ в 2009 году отказал основной комплект бортовых навигационных гироскопов. Чтобы не прерывать «вылазку», в ходе которой уже начали поступать ценные данные, инженеры стали передавать аппарату на глубину команды переместиться на несколько метров в том или ином направлении, по сути, «управляя» аппаратом как джойстиком, посредством малоскоростного канала связи (что очень похоже на то, как советские инженеры управляли своими луноходами на поверхности Луны в 1970-х годах). Таким образом, настоящей задачей стало не увеличение автономности системы, а конструирование систем отображения и алгоритмов, которые помогали бы людям оценивать данные аппарата в реальном времени.

Как и в случае связи с объектом, находящимся на Марсе, подводная акустическая связь имеет свои ограничения. Ширина полосы пропускания ничтожна по сравнению с самой простой связью WiFi в кафе, а временна́я задержка на больших расстояниях измеряется секундами, то есть она такая же или больше, как при радиосвязи с объектом на Луне. Кроме того, как бы операторам АБИ или «Сентри» ни хотелось оставаться на связи со своими роботами, для выполнения других задач им порой приходится уводить свое судно на большие расстояния от места погружения. В такие периоды подводный аппарат работает в автономном режиме.

И все равно, даже если подводный робот функционирует без связи с плавучей базой на протяжении всего погружения, он регулярно возвращается на борт. Инженеры привыкли думать, что автономия начинается с момента погружения аппарата. Но если глядеть на вещи шире, то исследовательская система представляет собой совокупность обитаемого аппарата (судна) и автоматического аппарата, который периодически запускается с борта первого в автономные выходы, завершающиеся его возвращением к своим операторам для обмена данными, зарядки энергией и получения новых инструкций. Как и во время поиска обломков самолета Air France, автономность здесь имеет периодический характер, зависящий от местоположения, качества связи и множества других факторов. В промежутках между автономными периодами люди регулярно вмешиваются в работу аппарата. Автономность снова существует лишь в определенном контексте.

Джеймс Кинзи когда-то пришел работать молодым инженером в Лабораторию глубоководных погружений, лелея большие планы в области разработки автономных устройств. Он начал с построения вероятностных моделей распределения гидротермальных источников по океанскому дну и пытался сделать так, чтобы подводные аппараты могли по текущим данным своих датчиков направляться к источникам. Со временем, однако, Кинзи осознал, что «стремление вложить в аппарат такое количество автономности, скорее всего, являлось проблемой с самого начала». В силу самой сути океанографических исследований сложно заранее сформулировать задачи очередного погружения, поскольку условия у цели постоянно меняются. Что бы ни закладывалось в программу аппарата, оно основывается на неких заранее сделанных предположениях об условиях среды и моделях, которые могут перестать совпадать с реальностью в меняющемся контексте. «Возможно, мы сосредоточились не на тех аспектах понятия автономности… Мы хотим, чтобы аппарат сам понимал многое из того, что вокруг него происходит, а эти данные могут быть ему вообще недоступны». Кинзи по-своему выразил то же удивление, которое испытали конструкторы марсианских планетоходов, когда их абстрактные схемы столкнулись с реальностью.

«Одна из проблем работы с устройством, которое способно принимать решения самостоятельно, – рассказывает Кинзи, – это определенная доля непредсказуемости в его действиях. Если даже, допустим, мы следим за ним, то [имеем шанс воскликнуть: ] "Господи, он вдруг свернул на юго-запад! Он сломался или это сработал элемент из дерева принятия решений?"» Работы на больших глубинах в океане стоят дорого, и, хотя людей на борту автономных подводных аппаратов нет, они все равно ценны. «Люди хотят знать, где находится и что делает их оборудование, – замечает Кинзи. – Особенно если заплатили за него кучу денег».

Следует также учесть, что развитие технологий связи не стоит на месте. Например, становится возможной практическая реализация оптической связи. По сути, это комплект светодиодных ламп, которые мигают с высокой частотой, посылая данные сквозь толщу воды; с их помощью можно добиться скорости передачи данных, соответствующих связи WiFi, на коротких дистанциях порядка сотен метров под водой. В рамках этой технологии можно с борта судна опускать под воду в глубину моря оптический модем, который будет там играть роль своеобразного уличного фонаря. При этом автономный подводный аппарат может приблизиться к нему, обменяться данными через световой канал и снова отправиться работать на маршрут. Также человек имеет возможность удаленно управлять с борта судна самим аппаратом, когда он находится в пределах дальности оптической связи от модема, и позволять ему выполнять самостоятельные задачи, когда аппарат удаляется за границу дальности или связь утрачивается. В этом случае автономность становится функцией местоположения и ширины канала связи.

Так или иначе, но границы между пилотируемыми, дистанционно управляемыми и автономными подводными аппаратами начинают размываться. Инженеры сейчас грезят об исследованиях океана при помощи многочисленных аппаратов, работающих согласованно. Внутри некоторых из них могут быть люди, другие окажутся дистанционно управляемыми или автономными, и каждый из этих аппаратов будет способен работать в любом из режимов в нужные моменты времени. Последнее усовершенствование «Элвина» включало установку программного обеспечения, изначально разработанного для автономных устройств. Не исключено, что когда-нибудь он будет работать на связи с судном через оптоволоконную «привязь». А когда-нибудь, может быть, и без экипажа.

Технические сложности заключаются в том, как координировать работу всех этих машин, снабжать людей информацией и гарантировать, что действия роботов будут совпадать с намерениями людей. Какие-то из них будут управляться через высокоскоростные каналы связи наподобие оптоволоконных линий, другие – через каналы с более ограниченной пропускной способностью. Третьи будут то кружить около узла управления, чтобы обменяться с ним данными, то самостоятельно уходить в мрак глубин. Каждый элемент будет работать, как ему предписано, но также и принимать собственные решения в согласии с запрограммированными алгоритмами поведения.

В мире, который формируется на наших глазах, мы можем представлять себе автономность как странной формы трехмерное облако в толще океана, в пределах которого постоянно курсируют различные аппараты. Теперь вообразите, что мы говорим не об аппарате АБИ, а о вашем автомобиле, а трехмерное «облако автономности» располагается в вашем городе. В определенных местах такой автомобиль становится на некоторое время автономным: например, двигаясь по полосе скоростного шоссе или в составе группы автомобилей. В другие моменты, как, например, на большом удалении от вышек сотовой связи или в условиях снегопада, который мешает нормально работать датчикам автоматики, автономные возможности снижаются и водителю приходится больше задач брать на себя. Вы то въезжаете на своей машине в «облако автономности», то выезжаете из него, при этом автономные режимы деликатно включаются или отключаются.