Фантастика, що стала реальністю: історія розвитку роботів від Стародавньої Греції до середини XX століття

Роботи століттями захоплюють людський розум, починаючи від давніх оповідань про кам’яних големів і закінчуючи сучасною науковою фантастикою. Хоча термін «робот» вперше був застосований Карлом Чапеком тільки в 1921 році, людство намагалося створювати автономні машини ще з 4 століття до нашої ери.

Античні роботи: голуб Архіта і Клепсидра Ктесибия

Коріння робототехніки беруть свій початок ще в Стародавній Греції. Аристотель був одним із перших мислителів, який задумався про автоматизації механізмів і про те, як ці прилади вплинуть на суспільство в цілому. Приблизно в 400 р. до н. е. грецький математик, механік і філософ Архіт Тарентським створив перший в історії паровий апарат.

Голуб Архіта. | Фото: Велика Епоха.
Його дерев’яна конструкція була заснована на анатомії голуба і мала встановлений повітронепроникний, що генерує пар. Тиск пари в кінцевому підсумку перевищувало опір конструкції, з-за чого птах-робот могла літати на невеликі відстані.

В 250 році до н. е. механік Ктесібій створив Клепсидру — водяний годинник, робота яких була заснована на складних автоматизованих процесах. Пізніше римські винахідники оновили базову конструкцію годин, додавши неї такі елементи, як дзвіночки, гонги та рухомі фігурки.

Клепсидра Ктесибия. | Фото: Бібліотека навчальної та наукової літератури.
Але не тільки стародавні греки і римляни експериментували з робототехнікою. Є розповіді про автоматизованих пристроях із стародавнього Китаю. Наприклад, в уривку з «Лі Цзи», Конфуція, що датується III століттям до н. е. описується співаючий і танцюючий робот, який виступав для короля Му Чжоу. Згідно з текстом, робот був побудований винахідником по імені Йен Ши з дерева і шкіри.

XII — XV століття: людиноподібні машини і лицар Леонардо да Вінчі

Одним з найвідоміших винахідників того часу можна назвати турка Ісмаїла аль-Джазарі. Йому приписують створення сегментних механізмів і називають батьком робототехніки. Його автоматизовані механізми приводилися в рух водою. Так, турецький механік винайшов автоматизовані двері і навіть людиноподібну служницю, яка могла наливати напої.

Винаходи Ісмаїла аль-Джазарі. | Фото: Хроніка.інфо.
Вплив Аль-Джазарі особливо помітно в більш пізніх роботах Леонардо да Вінчі. У 1495 році відомий італійський художник та інженер розробив автономного лицаря, який з допомогою набору шестерень міг рухати руками і щелепами, і навіть сидіти.

Лицар да Вінчі. | Фото: Вікіпедія.
Робот-гуманоїд був багато в чому заснований на власному дослідженні анатомії да Вінчі і використовувався, мабуть, в якості розваги на званих вечерях.

XVI — XVIII століття: літаючі роботи і музичні автомати

Створення роботів для розваги стало популярним ремеслом в період з 16 по 18 століття. Хоча ці пристрої і створювалися для розваги, багато з тих, які застосовувалися в них технологій стали основою для більш складних роботів надалі. До однієї з таких розробок можна віднести залізного орла, побудованого німецьким математиком Йоганом Мюллером.

Про орлі Мюллера відомо небагато, крім того, що він був зроблений з дерева і заліза в 1530-х роках. У 1708 році Джон Уілкінс написав звіт про орлі-роботі, стверджуючи, що він полетів для привітання прусського імператора. Математику також приписують створення роботизованою мухи, яка теж могла літати.

«The Flute Player». | Фото: Wikimedia Commons.
Іншою ключовою постаттю в історії робототехніки того часу був Жак де Вокансон, який у 1737 році створив пристрій під назвою «The Flute Player». Це був гуманоїдний музичний автомат, який міг відтворювати до дванадцяти різних пісень на флейті.

Пристрій мав «сильфон», щоб «дихати», рухливий рот і мова, які змінювали потік повітря і грали на інструменті. Однак найвизначнішим досягненням Вокансона стала механізована качка, яка могла поїдати зерна і робити імітацію їх травлення і випорожнення.

XIX століття: шахові машини і ранні експерименти з промовою

19-й століття стало століттям створення перших обчислювальних машин, які в свою чергу дали сильний поштовх розвитку робототехніки. Популярним роботом в той час був апарат, який грає в шахи. За сто з гаком років було створено кілька подібних автоматів. Більшість з них мали людиноподібну форму, що імітує гравця в шахи.

Автомат «Турок». | Фото: Світ фантастики.
Як з’ясувалося пізніше, подібні машини насправді були обманом, а в ящику ховався реальний шахіст, який вів гру. Тим не менш, подібні псевдо автоматичні пристрої підштовхнули до створення реальних шахових апаратів на початку XX століття.

Однак, ще одне знамените пристрій XIX століття Euphonia, безумовно, не було обманом. Euphonia — говорить, співає робот, в якому була реалізована рання технологія перетворення тексту в мову. Робот був створений австрійським математиком і винахідником Джозефом Фабером. Машина мала гуманоидное жіноче обличчя, поєднане з клавіатурою, з допомогою якої можна було контролювати рух губ, щелеп і язика.

Euphonia. | Фото: ROBOTS RECICLADOS.
Сільфон і нитка з слонової кістки імітували людський голос, а тональність регулювалася за допомогою спеціального гвинта.

Початок XX століття: Роботи Ерік і Гакутенсоку

Під час Першої світової війни німці застосовували безпілотні мініатюрні танки-бомби, які працювали на радіоуправлінні.

Безпілотні танки Першої світової. | Фото: Die Welt.
1928 рік ознаменувався створенням першого британського робота на ім’я Ерік. Людиноподібний робот був створений інженером Аланом Реффеллом і ветераном війни Вільямом Річардсом. Робот, керований двома людьми, міг рухати головою і руками і розмовляти по радіо в режимі реального часу. Його руху контролювалися серією шестерень, мотузок і шківів.

Робот Ерік. | Фото: IBTimes UK.
В наступному році дебютував перший японський робот — Гакутенсоку. За даними Novate.ru побудований у 1929 році біологом Макото Нисимурой, Гакутенсоку був більше двох метрів у висоту і міг змінювати своє вираження особи допомогою руху шестірень і пружин в його голові.

Гакутенсоку робот. | Фото: Вікіпедія.
Однак найбільшим досягненням Гакутенсоку була здатність писати японські ієрогліфи. На жаль, робот зник під час гастролей у Німеччині.

Середина XX століття: Перші нейронні мережі і машина Тюрінга

Незважаючи на те, що термін «робот» був вперше вжитий в 1920-х роках, лише в 1942 році в короткому оповіданні Айзека Азімова «Runaround» з’явився термін «робототехніка». У цій історії Азімов виклав свої три знаменитих закону робототехніки: роботи не повинні шкодити людям, роботи повинні підкорятися наказам людей і роботи зобов’язані захищати себе від загроз за умови, що вони не порушать ні одного з перших двох законів. Хоча ці закони написані в художній літературі, вони послужили основою для багатьох етичних питань, пов’язаних з автономними роботами та технологіями.

У 1940-х роках з’явилися перші штучні нейронні мережі. В 1943 році Уоррен МакКаллок і Уолтер Піттс створили базову нейронну мережу з використанням електричних ланцюгів для кращого розуміння, як нейрони працюють в мозку. Їх експерименти проклали шлях для перших автономних роботів, які могли відображати складну поведінку, завдяки використанню штучних нейронних мереж.

Робот Елмер. | Фото: LiveJournal.
У 1948 і 1949 роках Вільям Грей Уолтер створив двох таких роботів: Елмера і Елсі на прізвисько «черепахи». Роботи могли реагувати і рухатися на світло і поверталися на подзарядные станції, коли їх батареї розряджалися.

Ще один знаменний момент в історії робототехніки відбувся в 1950 році, коли Алан Тюрінг опублікував результати по випробуванню штучного інтелекту. Тест Тюрінга став еталоном у цій сфері. Саме Тьюринг визначив, якою мірою інтелект машини дорівнює людському інтелекту або відрізняється від нього.

Машина Тюрінга. | Фото: Tgraph.io.
1950-е роки ознаменувалися створенням першого промислового робота — Unimate. Патент на Unimate був поданий Джорджем Деволом в 1954 році і представляв роботизовану руку, здатну транспортувати відлиті деталі на заводі. Ця революційна розробка назавжди змінила майбутню промисловість.

Сподобалася стаття? Прочитайте також про те, як у Південній Кореї побудували 4-метрового бойового робота, який вже вміє ходити.

Источник