ОбзорыРепортажИнтервьюТест-драйвДегустацияExpert talkО проекте
RSS Mail
Хреновина.net, 13 апреля 2014 года2 комментария

Черепахи Уолтера

Machina Speculatrix Уильяма Грея УолтераВ 2009 году мы рассказывали вам о роботе-крысе Psikharpax, который должен имитировать поведение живого существа: искать пищу, реагировать на опасность, обучаться. Так вот, оказывается, что подобные роботы существовали уже в 1948 году. Их создал английский нейрофизиолог американского происхождения Уильям Грей Уолтер. Он знаменит и иными достижениями – один из основателей электроэнцефалографии, открыл дельта-ритмы электроэнцефалограммы при опухолях мозга, альфа-ритмы и тета-ритмы, сопровождающие эмоциональные реакции, и прочая, и прочая. И он же создал простейшие робо-устройства, имитирующие поведение живого существа: трёхколёсные тележки с электродвигателем, оборудованные датчиками и умеющие отыскивать источник питания. Сам изобретатель называл их Machina Speculatrix, но в историю они вошли как черепашки Уолтера.

Первую из «черепашек» Уолтера звали Elmer – «электромеханический робот». У неё было три колеса, два электромотора, питаемых от аккумуляторов (один позволял ехать вперёд или назад, второй поворачивать), и два «чувствительных элемента»: фотоэлемент и механический контакт, который замыкался, когда Elmer натыкался на препятствие. Управление поведением черепашки осуществлялось при помощи электронной схемы с обратной связью, построенной всего на двух искусственных нейронах.

Поведение Элмера базировалось на трёх состояниях: поиск света («голод»), поворот к свету, избегание слишком яркого света и препятствий («боль»). Такое простейшее устройство заставляло робота совершать действия, которые могли бы, иди речь о животном, проинтерпретированы как наличие зачатков самосознания: «черепашка» аккуратно обходила препятствия, искала источники света, избегая слишком ярких, по мере того, как заряд аккумулятора иссякал, её интерес к источникам света рос, она уже меньше «боялась» яркого света, ехала к нему, но если яркость источника вблизи оказывалась чрезмерной, «пугалась», отъезжая или отворачивая.

Самой интересной была киберчерепаха по имени Кора (Cora – Conditional Reflex Automat – автомат условного рефлекса). У неё, помимо «зрения», были также слух (датчик звука) и память (конденсатор, способный в течение некоторого времени сохранять накопленный электрический заряд; все роботы Уолтера вообще были исключительно аналоговыми). Когда Кора двигалась по комнате, Уолтер подавал ей звуковой сигнал (свистел в блокфлейту), если на пути должно было оказаться препятствие. В результате Кора научилась, реагируя на свист, отворачивать от предполагаемого препятствия (даже если его, на самом деле, не было).

Невероятно удивительно, конечно, что черепашки Уолтера демонстрировали столь сложное поведение при столь простой конструкции. А с позиции дня сегодняшнего удивляет также и то, что происходило это в конце 1940-х. Как-то не вяжется в сознании та эпоха с роботами. А вот поди ж ты.

  • Елена

    Есть книга Жана Пьера Пети «О чем размышляют роботы». Она вышла на русском языке в 1987. Написана (точнее нарисована) в жанре комиксов. Там как раз рассказывается про изобретение и совершенствование робота-черепахи. Причем доступным языком рассказаны основы робототехники.

  • Ppp

    У меня такая книжка была