Роботы до компьютеров: Elektro, Sparko и тележка да Винчи

В 1939 году на Всемирной выставке в Нью-Йорке Westinghouse показала двухметрового металлического человека по имени Elektro. Он ходил, считал на пальцах, надувал воздушные шарики и — к восторгу публики — курил сигареты. Внутри не было ни одного транзистора: только 48 телефонных реле, соленоиды и фотоэлементы в «глазах», различавшие красный и зелёный цвет.

Распознавание голоса Elektro строилось не на анализе слов, а на ритмическом паттерне команды. Оператор произносил фразу с заданным слоговым рисунком — например, «3 слога — 1 слог — 2 слога» — через телефонную трубку, подключённую к роботу. Релейная схема фиксировала ритм и запускала соответствующую программу действий. Одновременно оператор вручную переключал режимы, выбирая нужный сценарий: закурить, поприветствовать зал или рассказать о себе. Это была не автономия в современном смысле, но вполне рабочая система ввода команд в эпоху, когда цифровых вычислений не существовало.

Популярность Elektro была огромной: он гастролировал по ярмаркам и снялся в нескольких малобюджетных фильмах — для съёмок его покрыли серебристой краской, которая повредила корпус. С началом Второй мировой войны про робота забыли, он осел в подвале одного из инженеров Westinghouse. Сегодня Elektro хранится в Мэнсфилде, штат Огайо, хотя большая часть оригинальной начинки утрачена. Один из техников, обслуживавших робота, бросил курить, увидев количество копоти, оседавшей внутри после каждого выступления.

Рядом с Elektro нередко выступал Sparko — робопёс в форме скотч-терьера, созданный инженером Westinghouse Джозефом Бернеттом. Его поведение определял свет: фотоэлементы в глазах активировали реле, заставляя вилять хвостом, поворачивать голову или подавать лапу. В одной из трёх модификаций Sparko оснастили микрофоном: громкий голос увеличивал ток в цепи и замыкал нужное реле. В паре с Elektro пёс умел «считать» — лаял столько раз, сколько хозяин-андроид ему приказывал. Sparko погиб нелепо: выйдя из дома на свет фар проезжавшего автомобиля, он встал посреди дороги в ожидании команды и был сбит. Ни один из прототипов не сохранился. Десятилетия спустя японская Sony создаст AIBO — и исследователи назовут Sparko одним из его концептуальных предшественников.

Ещё раньше, в XV веке, Леонардо да Винчи спроектировал самодвижущуюся тележку на двух пружинах — кинетическом аккумуляторе, запасавшем энергию для хода. Ключевой элемент конструкции — программируемый поворотный механизм задних колёс с дифференциальной передачей. Это решение человечество «переизобретёт» лишь через 400 лет, когда по дорогам пойдут первые автомобили с двигателями внутреннего сгорания. Сам да Винчи рабочий прототип не собрал, однако современные реконструкции подтвердили: тележка способна проехать около 40 метров со скоростью до 5 км/ч по заранее заданному маршруту. Чертёж хранится в музее Галилео во Флоренции.

Четвёртый герой подборки — «Каллиграф», созданный швейцарским часовщиком Пьером-Жаком Дро в XVIII веке. Под бархатным камзолом фигурки мальчика скрыт механизм из 6 000 деталей, управляющий движением руки в трёх измерениях: траектория карандаша, сила нажима и микродвижения корпуса, делающие поведение неотличимым от человеческого. Программа записана на профилированных кулачках и колёсах — они задают, когда поднять карандаш, куда повернуть и как изменить направление линии. Первая фраза, которую написал автоматон: «Pierre-Jacques Droz est mon inventeur». «Каллиграф» функционирует по сей день и периодически демонстрируется публике.

Все четыре устройства объединяет одна логика: механический алгоритм, заданный заранее и воспроизводящий поведение живого существа без какого-либо понимания происходящего. Именно эта идея — закодировать действие в физическую структуру — станет концептуальной основой для программирования, а затем и для машинного обучения. Разница лишь в носителе: кулачок, реле, транзистор, нейронная сеть.