Kaczka, która jadła i „wydalała”, oraz mechaniczny pisarz z 6000 części. Szalone początki robotyki
Budzą lekki niepokój, a chwilę później potrafią oczarować — humanoidalne roboty od lat rozpalają wyobraźnię. Dawniej ich twórców brano za czarodziejów i szeptano, że musieli zawrzeć pakt z siłami nie z tego świata. A jednak tłumy i tak cisnęły się, by zobaczyć te „niemożliwe” maszyny na własne oczy. Skąd wzięły się pierwsze roboty i jak naprawdę zaczęła się ich historia?
- Od starożytności do pierwszych automatów
- Automaty, które oszukały XVIII wiek
- Mechaniczne automaty Jaquet-Droza działają dziś
- Złota era automatów i narodziny robotów
- Trzy symbole XX-wiecznej robotyki
Od starożytności do pierwszych automatów
Pierwsze automaty powstawały już w czasach starożytnych. Przykładem jest Heron z Aleksandrii, żyjący w I w. n. e., który konstruował niezwykłe jak na swoje czasy urządzenia: automatyczny teatr, drzwi świątynne otwierające się po rozpaleniu ognia ofiarnego, a nawet dystrybutor wody uruchamiany po wrzuceniu monety. Co więcej, stworzył też rozwiązanie uznawane za pierwowzór maszyny parowej, wyraźnie wyprzedzając swoją epokę. Mechaniczne zabawki oraz figurki wykorzystywane w obrzędach rozwijano równolegle także w krajach arabskich i w Chinach.
W średniowiecznej Europie nacisk przesunął się w stronę mechanizmów zegarowych. Już w XIV wieku zastosowanie wychwytu umożliwiło znacznie dokładniejszą kontrolę pracy automatu, a w następnym stuleciu po raz pierwszy wykorzystano sprężynę napędową. Te przełomowe rozwiązania sprawiły, że można było budować coraz bardziej złożone, zmechanizowane „teatrzyki”, które przyciągały uwagę widzów precyzją ruchu i powtarzalnością działania.
Leonardo da Vinci zaprojektował między innymi mechanicznego lwa, z którego wnętrza wysypywały się lilie na powitanie króla Ludwika XII w Mediolanie. (Keating J., 2018: s. 7) Z kolei jego projekt mechanicznego rycerza — bywa, że uznawany za pierwszego androida — pozostaje zagadką, bo nie wiadomo, czy kiedykolwiek wyszedł poza etap planów. Dopiero kolejne stulecia przyniosły dynamiczny rozwój automatów zdolnych do samodzielnego poruszania się i wykonywania coraz bardziej złożonych sekwencji ruchów.
Automaty, które oszukały XVIII wiek
W XVII wieku wyraźnie zmieniło się myślenie o mechanizmach. Pod wpływem filozofii Kartezjusza i jego kontynuatorów coraz częściej uznawano, że ciało człowieka i zwierząt to w gruncie rzeczy niezwykle skomplikowana „maszyna”. (Wood G., 2002: s. 7)
Jednym z pierwszych twórców urządzeń, które miały potwierdzać tę ideę, był Jacques de Vaucanson. Na co dzień pracował nad ulepszaniem wczesnych maszyn przemysłowych, ale rozgłos zapewniły mu automaty: flecista, a przede wszystkim mechaniczna kaczka (1764). Sztuczny ptak pływał, zanurzał dziób w wodzie, wydawał odgłosy, połykał podawany pokarm i „wydalał” resztki. (Wood G.: 26-27) W praktyce kaczka wyrzucała wcześniej przygotowane kawałki chleba, pomalowane na zielono. Choć robiła wrażenie, wciąż nie mogła równać się z żywym organizmem — a mimo to nie studziło to zapału kolejnych konstruktorów.
W 1770 roku na dworze Marii Teresy węgierski wynalazca Johann Wolfgang von Kempelen po raz pierwszy pokazał światu tzw. Mechanicznego Turka. Automat miał postać człowieka i — jak zapewniano — potrafił samodzielnie rozegrać całkiem dobrą partię szachów. „Turek” objeżdżał europejskie dwory jeszcze na początku XIX wieku, wzbudzając sensację i podsycając plotki. Dopiero w 1827 roku przypadek ujawnił jego sekret: mechanizm okazał się sprytną marionetką, a w skrzyni ukrywał się człowiek sterujący ruchami figury. (Wood G.: s. 75)
Obaj wynalazcy byli bez wątpienia utalentowanymi konstruktorami. Rozumieli jednak, że automatyka to nie tylko inżynieria, lecz także przedstawienie. Nic więc dziwnego, że po latach chwalili ich zawodowi iluzjoniści, doceniając mistrzowskie zacieranie granicy między tym, co prawdziwe, a tym, co wyreżyserowane.
Mechaniczne automaty Jaquet-Droza działają dziś
Jednym z nielicznych konstruktorów, których automaty naprawdę przetrwały próbę czasu, był Pierre Jaquet-Droz. Zbudowane przez niego mechaniczne lalki miały w założeniu promować najważniejszy wyrób firmy – zegarki. Szybko okazało się jednak, że same w sobie są znacznie bardziej niezwykłe. Najbardziej zdumiewa fakt, że dzięki systematycznej konserwacji potrafią działać także dziś.
Dwa z trzech zachowanych „androidów” to postacie małego rysownika i pisarza (ok. 1760). Jaquet-Droz przedstawił je jako młodych chłopców o pulchnych twarzach przypominających barokowe amorki. Były to konstrukcje skrajnie skomplikowane – rysownik składał się z około 2000 części, a pisarz aż z 6000. Ich precyzyjne gesty zapewniały starannie ukształtowane krzywki. Pisarz ma ponadto działający do dziś „programator”: na specjalnym bębnie można ustawić litery, zlecając automatowi zapisanie dowolnego tekstu. Rysownik z kolei wykonywał tylko cztery zaprogramowane rysunki, ale i to robiło ogromne wrażenie.
Poczucie realizmu konstruktor osiągnął, dodając mechanizmom drobne, „ludzkie” zachowania, t.j. śledzenie wzrokiem pisanego tekstu, maczanie pióra w kałamarzu, ruchy głową, a nawet pracę nóg. Automaty pokazywano m.in. w Hiszpanii, gdzie – jak głosi przekaz – Jaquet-Droza uznano za heretyka. Przez pewien czas miał nawet przebywać w więzieniu inkwizycji. (Wood G., intro. XV)
Złota era automatów i narodziny robotów
Drugą połowę XIX stulecia i początek XX wieku często określa się mianem „złotej ery automatów”. Powstawały konstrukcje, które potrafiły zachwycić, choć twórcy w dużej mierze udoskonalali rozwiązania znane już z wcześniejszych epok.
Wśród XIX-wiecznych projektów wyróżnia się parowy woźnica zbudowany przez zaledwie 22-letniego Zadocka Pratta Dedericka. Była to jedna z pierwszych prób wykorzystania ówczesnej technologii do stworzenia praktycznej maszyny o ludzkich kształtach. Wynalazek nigdy nie trafił do oficjalnego użytku, a do dziś nie ma pewności, na ile cały mechanizm rzeczywiście działał.
Na prawdziwą zmianę trzeba było jednak poczekać do rozwoju elektromechaniki, a później elektroniki. Zamiast skomplikowanych układów zębatek i krzywek, zaprojektowanych do wykonywania jednego, z góry ustalonego ruchu, urządzenia mogły zacząć odbierać sygnały i je przetwarzać.
W 1920 roku Karel Čapek spopularyzował słowo „robot” w sztuce „R.U.R.”. Autor nie skupiał się na technicznych detalach konstrukcji, lecz na roli, jaką miały pełnić takie istoty. Przedstawiał je jako uproszczone humanoidy wytwarzane seryjnie w fabryce, stworzone po to, by zastępować ludzi w pracy fizycznej. Określenie „robot”, podobnie jak wcześniej ukuty termin „android”, szybko przyjęło się jako pojęcie techniczne.
W latach 20. XX wieku zbudowano kilka robotów. Były to dość proste maszyny, przywodzące na myśl Blaszanego Drwala z krainy Oz. Podobnie jak ich wcześniejsi poprzednicy nie okazały się szczególnie użyteczne — częściej pełniły rolę widowiskowej ciekawostki, futurystycznej odmiany mechanicznego pisarza czy słynnej kaczki.
Mimo to postęp technologiczny pozwolił w końcu wyjść poza dawne ograniczenia. Już w 1912 roku hiszpański konstruktor Leonardo Torres Quevedo zbudował prawdziwy automat do gry w szachy. Ten „sztuczny szachista” operował tylko trzema figurami (królem i królową przeciwko królowi sterowanemu przez człowieka), ale potrafił samodzielnie doprowadzić do mata. (Mucci T.)
Trzy symbole XX-wiecznej robotyki
Po II wojnie światowej prace nad „sztucznym człowiekiem” nabrały tempa i rozlały się na wiele kierunków: od rozwijania zalążków inteligencji, przez próby samodzielnej orientacji i planowania ruchu w przestrzeni, aż po wykonywanie coraz dokładniejszych zadań. A jednak nawet dziś połączenie wszystkich tych kompetencji w jednej, człekokształtnej maszynie pozostaje ogromnym wyzwaniem. Za symbole robotyki XX wieku często uznaje się trzy przełomowe konstrukcje:
Shakey – robot, który bardziej przywodził na myśl filmowego Wall-E niż „sztucznego człowieka”. Zbudowany w 1958 roku jeździł na kółkach, „patrzył” na otoczenie dzięki kamerze i wykrywał pobliskie przeszkody za pomocą zamontowanych „czułków”. Łączył się z komputerem drogą radiową i wykonywał polecenia przesyłane zdalnie przez operatora.
Eliza – prababcia wszystkich chatbotów, która już w 1965 roku potrafiła zaskakiwać płynnością rozmowy. Program stworzony przez Josepha Weinzenbauma był na tyle wiarygodny, że współpracownicy przychodzili do Elizy na (nieoficjalne) „sesje terapeutyczne”. (Mucci T.)
Deep Blue – tak nazwano superkomputer zaprojektowany właściwie do jednego celu: gry w szachy. Powstały 80 lat po hiszpańskim „sztucznym szachiście” nie tylko rozgrywał pełne partie, ale też pokonał urzędującego mistrza świata – Garriego Kasparowa (1997). (Mucci T.)
W XXI wieku komputery i proste roboty na stałe weszły do naszych mieszkań. Chatboty bywają rozmówcami, asystentami, a czasem nawet „terapeutami” – i są tacy, którzy dopatrują się w nich niemal boskich możliwości. Mimo to wizja maszyn, które wyglądają i poruszają się jak my, nadal dla wielu pozostaje pomysłem budzącym spore emocje.