Как создают самых реалистичных роботов?

По материалам The Verge

Уилл Джексон, генеральный директор робототехнической компании Engineered Arts, не знает, что хуже: гневные письма, в которых его обвиняют в создании машин, которые однажды свергнут человечество, или вопросы, а можно ли заняться сексом с роботом.

«Все хотят увидеть робота-гуманоида, — говорит Джексон. — Люди любят представлять всяческие вещи, которые произойдут в будущем. Частично наша деятельность и заключается в исполнении этого желания» (при этом он старается подчеркнуть, что речь тут не о секс-андроидах).

Видео, демонстрирующее самое последнее творение Engineered Arts, серокожего робота по имени Ameca, завирусилось в декабре прошлого года. Клипы демонстрируют андроида с обнаженным металлическим торсом и устрашающе реалистичным выражением лица, который взаимодействует с исследователями. В одном видео Ameca хмурится, когда сотрудник за кадром пытается коснуться ее носа, а потом плавно останавливает руку человека под шум электродвигателей. Это сверхъестественный момент, который вызывает тревогу у зрителя: робот хочет установить границу между собой и нами — желание, которое, по иронии судьбы, очень человеческое по природе.

«Я немного испугался, когда он поднес руку к его руке. Думал, что он просто ее сломает». Или: «Я знаю, что это страшно, но мне это нравится, и я хочу большего». Именно такие эмоции — любопытство, страх, волнение — являются товарной маркой Engineered Arts. Компания зарабатывает деньги, продавая своих роботов для развлечения и обучения. Они используются учеными для исследований, маркетинговыми группами для рекламных акций, работают в музеях, аэропортах и ​​торговых центрах, приветствуя посетителей. «Везде, где есть большая толпа людей, с которыми можно взаимодействовать», — поясняет Джексон.

Машины могут работать автоматически, реагируя на прохожих по заданной схеме. Или ими можно управлять удаленно, когда невидимые «кукловоды» отвечают на вопросы из толпы, как в этом видео, снятом на выставке CES. Однако в ближайшем будущем Engineered Arts хочет оснастить своих роботов более совершенным программным обеспечением для чат-ботов, которое позволит им отвечать на запросы без какого-либо вмешательства со стороны человека.

Однако эти роботы — не только развлечение, одновременно они и предвестники будущего. По мере совершенствования технологий и увеличения реалистичности андроидов вопрос о том, как мы относимся к таким машинам, будет становиться все более актуальным. Неужели секс и война — единственные два варианта применения, которые мы можем себе представить?

Engineered Arts умеет играть на извечной потребности людей наделять душой неживые вещи. Джексон говорит: «Удивительно, как просто заставить машину выглядеть разумной». Например, в начале существования компании они придумали полезный трюк с распознаванием речи. Вместо того, чтобы программировать чат-бота на анализ того, что говорят люди, инженеры компании написали программу, которая повторяла последнее, что робот слышал, и меняла местами слова «ты» и «я». Как объясняет Джексон, вы говорите роботу: «Я люблю тебя», а он отвечает: «Ты любишь меня». И вы думаете: «Боже мой, он меня понимает», но нет, тут всего лишь поменяли местами два слова.

Штаб-квартира компании находится в Фалмуте в Великобритании. Скромное место для такого средоточия научной фантастики: рыбацкий городок с населением чуть более 20 000 человек на юго-западе страны, в графстве Корнуолл. Это регион с ярко выраженным чувством местной идентичности, жители которого гордятся тем, что имеют больше общего с соседями кельтского происхождения в Ирландии и Франции, чем с остальной частью Англии. Сам Джексон — местный житель, родился и вырос в Фалмуте и говорит, что не мог представить себе, что поселится где-то еще.

В штаб-квартире, в большом промышленном здании на окраине города, царит тихая атмосфера ремесленной мастерской. Вот программисты за столами с несколькими мониторами, рядом с которыми стоят кружки, восхваляющие радости альпинизма. Вот костюмеры с их бесконечными рядами вешалок и париков. А вот производство — самая большая зона, населенная огромными станками, с шумом разрезающими алюминиевые блоки.

Тем не менее, объединяет пространства единый мотив — это части тела. Куда бы вы ни пошли, повсюду на столах и полках разбросаны механические конечности, силиконовые лица и головы, оторванные от тел. Исследуя это место, вы чувствуете себя за кулисами «Мира Дикого Запада»: жутко видеть человеческую сущность, разделенную на составные части, но вскоре вы привыкаете к этому зрелищу. И вот вы уже хватаете механические руки и трогаете резиновые лица с невинным любопытством ребенка.

Некоторые считают это одной из опасностей создания реалистичных роботов. Когда вы привыкнете относиться к человекоподобным машинам как к машинам, вы постепенно поймете, что и к людям относитесь так же. Это похоже на проблему родителей маленьких детей в общении с голосовым ассистентом. Должны ли они быть вежливы с помощником потому, что он, в свою очередь, побуждает детей быть вежливыми с людьми? Или это неправильный подход к программному обеспечению, написанному и контролируемому огромной транснациональной корпорацией?

Вот стол, заставленный механическими приспособлениями, проходящими стресс-тесты. Поршни прибиты к деревянной доске, а на подставке крошечные шкивы поднимают и опускают чашку, полную винтов. «Мы тестируем эти приводы для изготовления пальцев, — говорит Джексон. — Все дело в долговечности: сколько раз вы можете запустить этот цикл». Цель — миллион циклов, хотя двигатели, найденные на китайском оптовом сайте, пока прошли всего несколько сотен тысяч циклов. Скорее всего, они были предназначены для открывания и закрывания дисководов компакт-дисков, но если они окажутся надежными, у них появится новое применение — для сжимания и разжимания искусственных рук.

Engineered Arts не создает своих роботов полностью с нуля, но участие компании в создании каждой части их конструкции — от литья лиц до программирования мозгов роботов — делает ее продукцию практически уникальной на рынке. По словам Джексона, вероятно, только команда Disney Imagineering, которая занимается созданием аниматроники для тематических парков, объединяет столько разрозненных знаний под одной крышей. И Disney не продает то, что производит.

С момента своего основания в 2005 году компания Engineered Arts создала полдюжины моделей роботов или около того. Но последняя модель, Ameca, несомненно, является самой сложной. Вот Джексон загружает операционную систему робота на ноутбуке, и машина оживает. Она морщится, поднимает брови, гримасничает и моргает. Это похоже на наблюдение за выражением лица новорожденного ребенка. Есть ощущение, что аппаратная часть еще не полностью подключена к программному обеспечению.

Именно в создании этих выражений лица и заключаются амбиции Engineered Arts. «Человеческое лицо — это средство связи с огромной пропускной способностью, — говорит Джексон. — У вас есть физический интерфейс, который люди узнают». Как вид мы запрограммированы распознавать лица, но Ameca настолько реалистична, что практически не требуется усилий, чтобы представить человеческий интеллект там, где его нет. Engineered Arts использует всевозможные методы, чтобы усилить впечатление разумности. Джексон особенно гордится ключицей, которая может двигаться вперед и назад, а также наклоняться и вращаться. Все эти способы помогают передавать тонкие эмоции, такие как ожидание и опасение. Микрофоны в ушах робота позволяют ему триангулировать звук и реагировать на окружающий шум, а камеры в его глазных яблоках запускают простую программу машинного зрения для отслеживания рук и лиц. В результате, если вы войдете в поле зрения Ameca или заговорите с ней, она отреагирует как человек. Она поворачивается, чтобы посмотреть на вас, и, естественно, вы cмотрите в ответ. Этакое начало отношений.

Вот почему компания создает именно андроидов. Как говорит Джексон, это потому, что мы естественным образом реагируем на них. Такой «форм-фактор» просто бессмысленен для любой другой задачи. Единственная веская причина для создания гуманоида, по словам Джексона, это общение и дружба с людьми. Роботы должны создаваться для максимально эффективного выполнения определенных задач, поэтому «лучший робот-посудомойщик — это квадратная коробка, а не гуманоид, который бродит по вашему дому и грохочет тарелками».

Воспроизведение эффективности и ловкости человеческого тела связано с большим количеством инженерных проблем. Электродвигатели гораздо более громоздкие и энергоемкие, чем органические мышцы, а цифровые системы управления до сих пор неспособны подражать нашей подвижности, ловкости и скорости восприятия. В области робототехники это известно как парадокс Моравека: гораздо проще создать ИИ, способный победить гроссмейстера, чем робота с физическими способностями маленького ребенка.

Несмотря на это, достижения в некоторых областях искусственного интеллекта, таких как машинное зрение и понимание речи, возродили древние амбиции по созданию идеального робота-человека. А вот к планам Илона Маска создать рабочего-андроида для своих заводов Джексон относится с недоверием. «Когда [Маск] прыгнул в последний вагон со своим Tesla Bot, мы просто катались от смеха», — говорит он. Он предполагает, что Маск обязательно что-нибудь придумает («у него есть бюджет, и он может найти таланты»). Но ему не удастся создать машину, которая сможет заменить людей — то есть не удастся то, что Маск пообещал с абсолютной уверенностью.

«Если вы хотите понять, почему планы Маска обречены на провал, — говорит Джексон, — просто посмотрите на Boston Dynamics». Это компания, которая десятилетиями занимается разработкой роботов, но ее самый продвинутый андроид, Atlas, по-прежнему служит для презентаций и исследований. На данный момент людям намного лучше удается быть людьми. «Они самовосстанавливаются, они самовоспроизводятся, и им хватает пачки кукурузных хлопьев», — говорит Джексон, намекая на то, что желание Маска создать идеального работника, возможно, больше говорит о его хорошо задокументированных проблемах с человеческим трудом, чем о его понимании возможностей робототехники.

Однако Маску удается будоражить воображение людей — так же, как Engineered Arts. Это одна из причин того, почему, когда в прошлом году он представил танцующего мужчину в костюме из спандекса вместо робота Tesla Bot, так много поклонников были готовы его оправдать: людям хочется верить в роботов.

В Engineered Arts неприязненно относятся к подобного рода «хитростям». В отличие от одного из конкурентов, Hanson Robotics, производителя робота Sophia, компания не делает вид, что ее машины обладают сознанием. Когда София появляется в ночных ток-шоу и заявляет, что она друг человечества или хочет ребенка, эксперты приходят в ярость. «Это же чушь собачья», — сказала несколько лет назад исследователь этики ИИ Джоанна Брайсон, когда Софию сделали «гражданкой» Саудовской Аравии в качестве пиар-хода. Однако в интервью сотрудники Engineered Arts подчеркивают реальность этих машин: это продвинутая аниматроника, а не эскизы для будущего восстания машин.

Можно возразить, что компания по-прежнему вносит свой вклад в эти заблуждения, делясь роликами с Ameca без погружения в контекст. На это Джексон отвечает, что некоторые люди всегда намеренно станут неправильно понимать то, что они видят. «Если актер играет злодея в фильме, люди шипят на него, когда видят на улице, — говорит он. — Это неспособность отличить фантазию от реальности».

Вряд ли после наблюдений за Ameca может пострадать способность отличать фантазию от реальности. Но, безусловно, возможны моменты, когда иллюзия становится полной и убедительной. Часто это всего лишь один жест — взмах руки или прищур глаза — но на секунду вы можете поверить, что этот набор моторов и цепей, стоящий перед вами, представляет собой нечто большее, чем сумма его частей.

Вспоминая историю машин, можно провести неожиданную параллель с Ameca. Это робот-святой. Существует множество примеров таких религиозных «автоматов», начиная с эпохи Позднего Средневековья, в том числе скульптуры Христа и Девы Марии в натуральную величину, которые были оснащены шарнирными конечностями и приводились в движение как марионетки или благодаря часовому механизму. Эти артефакты часто использовались в религиозных церемониях, привлекая публику своими сверхъестественными проявлениями, и хотя может показаться странным думать о роботах как о чудотворцах, безусловно, сверхчеловеческое им не чуждо: они не умирают и не могут стареть. И в нынешнюю эпоху, которой свойственны ажиотаж и даже некий мистицизм, связанные с возможностями машинного обучения, когда технари создают религии, посвященные богам искусственного интеллекта, а исследователи размышляют в твиттере о том, обладают ли нейронные сети сознанием, потребность наделить технологию духовностью сильнее, чем когда-либо.

В этом аспекте роботы Engineered Arts — это не только устройства для развлечения, но и осязаемый способ взаимодействия с мощной новой силой, появившейся в мире — способ, с помощью которого люди смогут справиться с беспокойством о будущем и технологиях в нем. Джексон говорит, что после того, как люди справляются с первым удивлением, увидев такого робота, как Ameca, их следующей реакцией становится критика. «Когда люди видят наших роботов, [они] замечают все, что не так. “О, это моргание было не таким”, — говорят они. Или: “Настоящий человек никогда бы так не поступил”, — объясняет он. – Они отличают себя от машины. Думаю, это обнадеживает: “Мне не о чем беспокоиться, эта машина не так хороша, как я”».

«Следующий шаг для Ameca — версия, которая может ходить», — говорит Джексон и показывает прототип пары металлических ног, сгибающих и разгибающих колени. Он делится тем, что его работа в конечном итоге напоминает ему о великолепии природы. Чем больше он пытается воссоздать человеческое тело, тем сильнее его чувство «трепета и удивления» — и осознание того, как далеко должна зайти человеческая изобретательность, чтобы конкурировать с природой. «Вы смотрите на биологические системы, затем пытаетесь подражать им, но в конечном итоге думаете: “Как, черт возьми, это вообще возможно?”»