Мичио Каку - Будущее человечества. Колонизация Марса, путешествия к звездам и обретение бессмертия

Однако даже этого довольно продвинутого уровня искусственного интеллекта может оказаться недостаточно, если мы хотим, чтобы роботы самостоятельно собирали целые города. Главный вызов робототехники — создание машин, способных осознать и воспроизвести себя.

Впервые я узнал о самовоспроизведении еще ребенком. В книге по биологии, которую я прочел, объяснялось, что число вирусов увеличивается потому, что они заставляют наши клетки воспроизводить собственные копии, тогда как бактерии размножаются путем деления. Если нет сдерживающих факторов, число бактерий в колонии за несколько месяцев или лет может достигнуть поистине поразительных величин, а размер колонии — сравняться с размером Земли.

Поначалу возможность неконтролируемого самовоспроизведения представлялась мне абсурдной, но постепенно стала обретать смысл. Вирус, в конце концов, это не что иное, как большая молекула, способная воспроизводить себя. Толика этих молекул, оказавшаяся у вас в носу, может за неделю обеспечить вам простуду. Одна-единственная молекула может быстро умножиться до триллионов собственных копий — и этого будет достаточно, чтобы вы начали чихать. Мало того, каждый из нас начинает жизнь как единственная оплодотворенная яйцеклетка, слишком маленькая, чтобы быть видимой невооруженным глазом. Но всего за девять коротких месяцев эта крохотная клетка становится человеческим существом. Так что даже человеческая жизнь критически зависит от экспоненциального роста числа клеток.

Вот вам сила самовоспроизведения, которое является основой самой жизни. А секрет самовоспроизведения заключается в молекуле ДНК. Две способности отделяют эту чудесную молекулу от всех прочих: во-первых, она может содержать огромное количество информации, во-вторых, воспроизводить себя. Возможно, и машины также смогут имитировать эти ее черты.

На самом деле идея о самокопирующихся машинах так же стара, как концепция эволюции. Вскоре после того, как Дарвин опубликовал свой революционный научный труд «О происхождении видов», Сэмюэл Батлер написал статью под заголовком «Дарвин среди машин», в которой рассуждал о том, что когда-нибудь машины тоже научатся воспроизводить себя и начнут эволюционировать в согласии с теорией Дарвина.

Джон фон Нейман, положивший начало нескольким новым отраслям математики, включая теорию игр, еще в 1940–1950-е гг. пытался применить математический подход к самокопирующимся машинам. Начал он с вопроса: «Что представляет собой самая маленькая самокопирующаяся машина?» — и разделил задачу на несколько последовательных шагов. К примеру, первым шагом может быть задача собрать большую коробку строительных кирпичиков (представьте себе кучу деталей Lego различных стандартных типов и размеров). Затем вам потребовалось бы создать некий аппарат-сборщик, способный взять два кирпичика и правильно соединить их. Потом вы должны написать программу, которая будет сообщать сборщику, какие детали нужно соединять и в каком порядке. Этот последний шаг станет решающим. Всякий, кому приходилось хоть раз играть с кубиками или другими строительными деталями, знает, что из очень небольшого набора деталей можно построить хитроумную и тщательно проработанную структуру при условии, что детали будут правильно соединяться между собой. Фон Нейман хотел определить минимальное число операций, которые должен провести сборщик, чтобы изготовить собственную копию.

Со временем фон Нейман отказался от реализации этого проекта. В нем все зависело от целого набора произвольных предположений, включая точное число и форму кирпичиков, которые нужно было использовать для копирования, и потому с трудом поддавалось математическому анализу.

Следующий толчок в создании самовоспроизводящихся роботов произошел в 1980 г., когда НАСА возглавило исследование под названием «Продвинутая автоматика для космических задач» (Advanced Automation for Space Missions). В отчете об исследовании говорилось, что для строительства лунных поселений потребуются по крайней мере три типа самовоспроизводящихся роботов. Роботы-шахтеры должны будут собирать сырье, роботы-строители — плавить и очищать его и собирать готовые детали, роботы-ремонтники — ремонтировать и обслуживать себя и своих коллег без вмешательства человека. В отчете говорилось также о том, как, в принципе, роботы могут действовать автономно. Подобно разумным тележкам, оборудованным захватами либо бульдозерным отвалом, такие роботы могли бы двигаться по рельсам, перевозя сырье и перерабатывая его желаемым способом.

У этого исследования, благодаря удачно выбранному моменту, было одно существенное преимущество. Оно проводилось вскоре после того, как астронавты привезли на Землю сотни килограммов лунного грунта и мы узнали, что по содержанию металлов, кремния и кислорода он почти идентичен земному грунту. Значительная часть лунной поверхности покрыта реголитом, который представляет собой сочетание лунной основной породы, древних лавовых потоков и обломков, возникших в результате метеоритных ударов. Получив эту информацию, в НАСА смогли перейти к более конкретным и реалистичным планам строительства на Луне заводов, которые могут производить самокопирующихся роботов из лунных материалов. В отчете подробно рассматривалась возможность добычи, а затем плавки реголита для извлечения из него пригодных к использованию металлов.

После этого исследования прогресс в области самовоспроизводящихся машин застопорился на несколько десятилетий, поскольку энтузиазм разработчиков заметно угас. Но теперь, когда возобновился интерес к возвращению на Луну и полету на Красную планету, идея пересматривается заново. К примеру, к марсианскому поселению ее можно было бы применить приблизительно так. Для начала нам необходимо провести топографическую и геологическую разведку пустыни и подготовить проект завода. Затем нужно просверлить в скальном основании и грунте отверстия и взорвать в каждом из них специальный заряд. Бульдозеры и экскаваторы соберут обломки и мусор, чтобы обеспечить ровную площадку для постройки. Камни измельчат, превратив их в щебенку, и загрузят в плавильную микроволновую печь. Печь расплавит грунт и даст возможность выделить и извлечь из него жидкие металлы. Металлы после разделения очистят и отольют в слитки, а затем переработают в проволоку, кабели, балки и другие необходимые изделия. Таким образом можно будет построить на Марсе завод по производству роботов. Первые созданные на нем роботы смогут взять на себя управление заводом и продолжат выпуск новых роботов.