101109676

SPIS TREŚCI

PRZEDMOWA

9

PODZIĘKOWANIA

11

1. Roboty już tu są

13

O czym myślimy, myśląc o robotach?

13

Dlaczego roboty powinny nas obchodzić?

14

Dlaczego roboty nas fascynują, a niekiedy wprawiają nas w popłoch?

16

Ile robotów istnieje?

19

2. Podstawy

21

Czym dokładnie jest robot?

21

Jakie rodzaje robotów istnieją?

22

Czy wszystkie roboty zachowują się tak samo?

26

Jak działają roboty?

29

Czy różne sensory mogą zmienić możliwości robota?

33

W jaki sposób poruszają się roboty posiadające nogi?

35

Czy istnieje jedno najlepsze podejście do projektowania robotów?

37

Czy roboty wirtualne się wliczają?

39

Co potrafią roboty?

40

Czego roboty nie potrafią?

43

3. Odrobina historii

47

Kiedy powstały pierwsze prawdziwe roboty?

53

Kiedy po raz pierwszy pojawiły się naprawdę autonomiczne roboty?

59

Co potrafiły żółwie Greya Waltera?

64

Jak działały żółwie?

65

5

Spis treści

Czym jest cybernetyka?

69

Kiedy roboty przemysłowe pojawiły się w fabrykach?

71

Kiedy rozpoczęły się prace nad inteligentnymi robotami autonomicznymi?

72

Jak dobrze spisywały się te roboty?

74

Co stało się dalej?

75

4. Wewnątrz maszyny

81

Jak działają samochody bez kierowcy?

84

Kiedy zaczęły się prace nad samochodami bez kierowcy?

85

Jak działają sztuczne sieci neuronowe wykorzystywane w samochodach i robotach?

87

Jaka była struktura sieci neuronowej ALVINN-a?

91

Skąd pojazd autonomiczny „wie”, gdzie się znajduje?

92

Z jakich czujników korzystają współczesne pojazdy autonomiczne?

95

Jakie są najważniejsze sposoby podejścia do kwestii rozpowszechnienia w pełni autonomicznych pojazdów?

98

Czy kopiowanie biologii to dobry pomysł?

101

Jak niezawodne są współczesne roboty?

104

Jak to naprawdę jest z ich inteligencją?

107

5. Robotyczne imaginarium: roboty w kulturze popularnej

111

Kiedy maszyny przypominające roboty po raz pierwszy pojawiły się w literaturze?

111

A co z wytworem bioinżynierii – organicznymi robotami?

114

Na ile wiarygodne są fikcyjne sposoby przedstawienia robotów w kulturze głównego nurtu?

119

Czy wyimaginowane roboty mogą nam pomóc w przewidzeniu potencjalnych skutków, jakie niesie ze sobą technika?

123

6. Inteligencja, superinteligencja i cyborgi

129

Wiele mówi się o osobliwości w odniesieniu do robotyki, ale czym ona jest?

129

Czy osobliwość jest blisko?

131

Czy powinniśmy się martwić?

132

6

132

A co z cyborgami? Czy będziemy w stanie ulepszyć się za pomocą technik robotycznych?

136

Czy powinniśmy obawiać się robotycznych ulepszeń cyborgicznych?

139

7. Roboty w pracy

141

Jakie prace są obecnie wykonywane przez roboty?

141

Kiedy w pełni autonomiczne pojazdy staną się powszechne?

145

A co z robotami w ochronie zdrowia i opiece społecznej?

151

Jak roboty są wykorzystywane w edukacji?

152

W jaki sposób z robotów korzysta wojsko?

153

Czy w sztuce jest miejsce dla robotów?

154

Jak roboty są wykorzystywane w naukach teoretycznych?

158

Czy roboty przejmą nasze miejsca pracy?

160

Czy powinniśmy pozwolić robotom na odebranie nam pracy?

164

Czy roboty gruntownie zmienią sposób, w jaki żyjemy?

166

8. Etyka robotów

167

Czym jest etyka robotów?

167

Dlaczego etyka robotów jest ważna?

168

Czy roboty powinny ponosić społeczną i moralną odpowiedzialność?

169

Czy robotycy powinni być społecznie i moralnie odpowiedzialni?

174

A co z przypadkami, w których etyczne roboty są używane w nieetyczny sposób?

178

Kto powinien zostać pociągnięty do odpowiedzialności, jeśli coś pójdzie źle?

180

Czy kwestie etyczne dotyczące robotów są różne od tych, które pojawiały się w wypadku wcześniejszych technologii?

182

9. Różne wersje przyszłości robotów

185

Jak możemy korzystać z robotów w dalekiej przyszłości, powiedzmy za 500 albo 600 lat?

190

PRZYPISY

197

SKOROWIDZ

215

7

Spis treści

Czy powstanie superinteligentych robotów jest nieuniknione?

1. Roboty już tu są

Dlaczego roboty powinny nas obchodzić?

W niektórych gałęziach przemysłu roboty są wykorzystywane od ponad półwiecza, dlaczegóż więc miałyby zacząć nas nagle obchodzić? Dwudziestowieczne roboty przemysłowe – te, które można znaleźć przy taśmach produkcyjnych samochodów – działały w głównej mierze z dala od wścibskich oczu i choć wyrafinowane, były też zasadniczo nieinteligentne, dlatego nigdy nie wywołały większych debat. Od przełomu tysiącleci coraz wyraźniej daje się jednak zauważyć nowy typ robotów. Roboty okazujące przebłyski inteligencji bliskiej istotom żywym zaczęły pojawiać się w naszych domach (odkurzacze automatyczne) i na naszych ulicach (samochody bez kierowcy). Trwają też prace nad robotami służącymi do wszelkich innych zastosowań – niekiedy korzystnych, a niekiedy martwiących. To właśnie te mobilne, inteligentne roboty – będące u progu ich integracji z naszym codziennym życiem – wywołują obecnie ogromne zainteresowanie. Co już potrafią i do czego mogłyby stać się zdolne w przyszłości? Czy zmuszą nas do zmiany sposobów myślenia o technice i jej zastosowaniach? Czy zmienią w zasadniczy sposób to, jak żyjemy i jak wygląda nasza praca?

Spróbuję odpowiedzieć w tej książce na te i wiele innych pytań, ale w pierwszej kolejności chciałbym zaznaczyć, że nie chodzi o to, czy roboty nadejdą, ani o to, kiedy to się stanie. Roboty już tu są.

Nie są jeszcze tak całkiem wszechobecne czy szczególnie inteligentne ani nie stanowią szczególnego zagrożenia. Jednak tak jak wcześniej komputery, Internet czy podłączone do sieci urządzenia mobilne techniki robotyczne – bazujące rzecz jasna na wymienionych technikach – wydają się rozwijać z takim impetem, że ich rozprzestrzenienie się jest nieuchronne. Na całym świecie rządowe i korporacyjne środki na badania i rozwój szerokim strumieniem płyną w kierunku sztucznej inteligencji i robotyki. To dlatego ważne jest, by w jakimś stopniu rozumieć, jak wygląda aktualny stan wiedzy dotyczącej tych maszyn, i myśleć o tym, w jaki sposób powinny być

14

tonomiczne urządzenia dzielące z nami nasze domowe i zawodowe życie mogą mieć potencjalnie znacznie większy wpływ na świat niż techniki będące ich poprzedniczkami. W przyszłości mogłyby być postrzegane jako największe osiągnięcie dwudziestopierwszowiecznych nauk stosowanych i stosowanej inżynierii lub jako narzędzia społecznej nierówności i ekonomicznego ucisku. Opracowywanie coraz lepszej techniki robotycznej może być nieuchronne, ale sposób, w jaki tej techniki używamy, już taki nie jest.

Miasta takie jak San Francisco odgrywają już rolę kopalnianego kanarka, jeśli chodzi o naukę życia wśród robotów i tworzenie uwzględniającego je prawa. Pod koniec 2017 roku Towarzystwo na rzecz Zapobiegania Okrucieństwu wobec Zwierząt w San Francisco (ang. San Francisco Society for the Prevention of Cruelty to Animals, w skrócie SFSPCA) wpłynęło na pojawienie się fali nagłówków po tym, jak zaatakowany został robot bezpieczeństwa wykorzystywany przez nie do patrolowania jego kampusu i okolicznych publicznych ścieżek1. SFSPCA umieściło robota, by zniechęcić bezdomnych mieszkających w pobliskich obozowiskach namiotowych, wśród których znajdowały się osoby podejrzewane o antyspołeczne zachowania. Robot był wyposażony w wielorakie sensory, w tym kamery wideo oraz systemy rozpoznawania twarzy. Pod wieloma względami była to mobilna jednostka służąca do inwigilacji. Ważący 180 kilogramów robot nie tylko irytował osoby bezdomne, które czuły się monitorowane i rejestrowane, ale też – o ironio! – zdenerwował kobietę wyprowadzającą swojego psa, ponieważ maszyna drażniła jej zwierzę, które dostrzegało w nim zagrożenie. W ciągu kilku dni od momentu, kiedy zaczął toczyć się po publicznych ścieżkach w ramach swoich patroli, urządzono na niego zasadzkę. Zarzucono na niego płachtę, przewrócono go, a jego sensory wysmarowano sosem barbecue. Takie roboty wystarczająco dobrze radziły sobie w zamkniętych, prywatnych przestrzeniach jak centra handlowe, kasyna czy parkingi. Ten i podobne incydenty sprawiły, że władze miejskie w USA i w innych krajach zaczęły pospiesznie opracowywać sposoby na uregulowanie wykorzystania robotów na terenach publicznych.

15

Dlaczego roboty powinny nas obchodzić?

używane i uregulowane dziś i w przyszłości. Mobilne, fizyczne i au-

2. Podstawy

środowisko, z powrotem do sensorów (pętla postrzeganie–działanie). Przypomina nam to o tym, że zawsze istnieje sprzężenie zwrotne między postrzeganiem a działaniem: często są one ze sobą ściśle związane. Gdy działanie powoduje ruch w świecie lub prowadzi w nim do jakiejś zmiany, odczyty sensorów z dużą dozą prawdopodobieństwa również się zmienią. Postrzeganie umożliwia działanie, a działanie organizuje dalsze postrzeganie. W naturze drapieżnik dostrzega ofiarę, porusza głową, by ją namierzyć, a następnie podbiega, by przyjrzeć się jej bliżej – postrzeganie i działanie są ze sobą nierozerwalnie związane.

Otoczenie Robot

AKTUATORY

(ELEMENTY WYKONAWCZE)

SENSORY

STEROWANIE

Rysunek 2.2. Pętla postrzeganie–działanie

Przechodząc do konkretów, przyjrzyjmy się bardzo prostemu przykładowi. Rozważmy prostego robota kołowego przedstawionego na rysunku 2.3. Ma on napęd na przednie koła i swobodne koło z tyłu dla zachowania stabilności. Przednie koła mogą być niezależnie napędzane przez silniki, z różnymi prędkościami, do tyłu i do przodu. Różne kombinacje prędkości tych dwóch kół umożliwiają robotowi poruszanie się w różnych kierunkach. Może on poruszać się po linii prostej (do przodu lub do tyłu), skręcać w lewo lub w prawo (ostro lub łagodnie), a także kręcić się w miejscu18.

Jak można zauważyć na rysunku 2.3, robot ma pewną liczbę krótkiego zasięgu czujników zbliżeniowych na podczerwień (ang. infrared, w skrócie IR). Są one równomiernie rozmieszczone wokół dolnej krawędzi korpusu. Mogą one wykryć, czy w pobliżu znajduje

30

tem czujnika nadajnik emituje wiązkę podczerwieni, która odbija się z powrotem od pobliskich powierzchni i trafia do części odbiorczej sensora. Wysoki odczyt czujnika znaczy, że w pobliżu, na jego linii „wzroku”, coś się znajduje. Podczerwień to jedynie promieniowanie elektromagnetyczne o określonej częstotliwości, stosowane zwykle w telewizyjnych pilotach zdalnego sterowania.

Jednostka Swobodne kontrolna koło Czujniki ultradźwiękowe

Koła Silniczek Przepływ informacji

Czujniki na podczerwień

Rysunek 2.3. Prosty robot kołowy. Na pierwszym planie: zewnętrzny widok prezentujący czujniki. Powiększony, umożliwiający zajrzenie do wnętrza widok w schematyczny sposób pokazuje, jak działają wewnętrzne elementy Źródło: Lewis Husbands.

Postawmy tego robota w tej samej sytuacji co bardziej złożonego, ośmionożnego robota z wcześniejszego rozdziału – tego, który zachwycił większość dzieci i przestraszył dorosłych – oczekując,

31

Jak działają roboty?

się jakiś przedmiot. Działa to w następujący sposób. Będący elemen-

3. Odrobina historii

Inżynierów Modeli (ang. Society of the Model Engineers), których doroczna wystawa miała zostać otwarta w Londynie przez księcia Yorku. Gdy książę okazał się niedostępny, Richards postanowił zbudować mechanicznego człowieka, by ten otworzył wystawę zamiast niego. Eric miał naturalne rozmiary, był wykonany z błyszczącego aluminium i – jak w owym czasie głosiło wiele komentarzy – wyglądał jak rycerz w lśniącej zbroi. W ramach ukłonu dla dramatu Čapka miał litery RUR widoczne na swojej płycie piersiowej. Reagując na komendy głosowe, Eric potrafił wstawać, siadać, podnosić ręce, kłaniać się i poruszać głową na boki. Jego oczy świeciły na czerwono, a źródło wysokiego napięcia tworzyło groźne, niebieskie iskry pomiędzy jego wyszczerbionymi zębami. Jego stopy (i podudzia) były solidnie przytwierdzone do drewnianego pudła, w którym znajdował się silnik elektryczny. Pozostałe silniki, elektromagnesy, koła transmisyjne i przewody we wnętrzu jego korpusu umożliwiały wywoływanie różnych, z góry zaprogramowanych ruchów i przełączanie się między nimi.

(a)

(b)

Rysunek 3.1. Po lewej: Alan Reffell w trakcie prac nad robotem Erikiem. Za nim W.H. Richards stojący przy biurku. Po prawej: Moto-Man Elektro na wystawie światowej w 1939 roku Źródło: Lewa strona – Edward G. Malindine/Getty Images. Prawa strona – Manuscripts and Archives Division, The New York Public Library.

54

niezdarne41. Znał jednak sztuczkę, która zdecydowanie wprowadzała go w dwudziesty wiek: potrafił mówić do widzów. Poza wygłoszeniem przemówienia na otwarcie wystawy inżynierów modeli odpowiadał na pytania publiczności, a robiąc to, poruszał ramionami i głową. Występował przez cały tydzień trwania wystawy, wstając, kłaniając się i rozmawiając tysiące razy. Wiadomości o tej maszynie szybko się rozchodziły, sprowadzając tłumy pragnące ujrzeć robota na własne oczy. W prasie pojawiły się liczne artykuły o jego wyczynach. Niektóre z nich były przesadne i nieprecyzyjne: twierdzono na przykład, że robot przeszedł przez scenę do pulpitu, by zza niego wygłosić przemówienie. Tak jak wcześniej Vaucanson, Richards z radością prezentował sposób funkcjonowania wielu elementów elektromechanicznych, w ścisłej tajemnicy trzymał jednak to, w jaki sposób Eric mówił. Richards utrzymywał wobec dziennikarzy, że Eric nie potrafił widzieć ani myśleć i dysponował stałym zestawem liczącym 50 czy 60 możliwych odpowiedzi na pytania, w tym „Nie wiem, proszę pana” (lub pani, w zależności od tego, kto zadał pytanie). Fakt, że płeć pytającego mogła zostać poprawnie zidentyfikowana, stanowi jasną wskazówkę co do obecności ukrytego za kulisami wspólnika. Richards twierdził również, że posiada licencję firmy Macroni’s Wireless Telegraph Company (będącej pionierem komunikacji radiowej i działalności nadawczej) i korzysta z „najbardziej zaawansowanych metod sterowania radiowego”. Komendy głosowe mogły automatycznie wyzwalać jakiś rodzaj zdalnego sterowania, choć najprawdopodobniej wszystko było koordynowane z kimś za kulisami. Możliwe, że „ludzki głos” wydobywający się z „krtani” robota był efektem komunikacji radiowej, pozwalając wyposażonemu w mikrofon asystentowi mówić za pośrednictwem Erika. Mógł też po prostu istnieć ukryty kabel łączący wzmocniony mikrofon bezpośrednio z krtanią, która prawdopodobnie była jakiegoś rodzaju głośnikiem. Jest też możliwe, że wszystkie odpowiedzi zostały uprzednio nagrane i były w jakiś sposób odtwarzane przez ukrytego za kulisami asystenta (choć Richards stwierdził, że „mowa [Erika] nie jest wytworem płyty gramofonowej czy filmu dźwiękowego”42).

55

Kiedy powstały pierwsze prawdziwe roboty?

Jak na współczesne standardy, a tak naprawdę również standardy najlepszych osiemnastowiecznych automatów, jego ruchy były dość