Цивілізація

З роботом серед тварин

Риби-кіборги у ставках, роботизовані комахи-запилювачі або роботизовані співочі птахи - усі такі машини вже створюються. Сьогодні вони все ще є чимось на кшталт роботизованого зоопарку або ж шафи з цікавинками, що слугує потребам вивчення переміщення організмів чи їхньої поведінки, але в недалекому майбутньому - це буде реальність нашого довкілля. Як відреагують на комах-кіборгів їхні хижаки - птахи та комахоїдні ссавці? І взагалі, який вплив на тваринний світ матимуть роботи, які їх вдають?

Коли мова заходить про «роботів навколо нас», ми відстаємо приблизно на чверть століття. У цьому переконані шанувальники «Космічної одіссеї 2001 року» Стенлі Кубрика. Можливо, навіть на понад пів століття, якщо ви дивилися в дитинстві мультфільм «Джетсони». Звісно, уже є й «розумні будинки», встановлення яких у себе більшою чи меншою мірою залежить від розміру гаманця. Уже є й робот, здатний приготувати каву на кожній автозаправці. Є також роботи, що виконують операції в медицині, і, звісно, численні чат-боти для спілкування з клієнтами на більшому чи меншому рівні правдоподібності. Але ми уявляли собі все це дещо інакше, чи не так?

Заплющмо на мить очі й погляньмо на навколишній світ, де вже є не тільки роботи-зварювальники, кухонні комбайни, роботи-сапери та, звичайно ж, андроїди на виставках людиноподібних роботів, а й існують роботи-риби в ставках, роботи-комахи-запилювачі або ж роботи-співочі птахи. Хочу зазначити, що сумну казку про нещасну долю справжніх птахів у конкуренції зі штучними механізмами написав ще великий казкар Ганс Крістіан Андерсен за часів панування ще не роботів, а механізмів, що рухаються за допомогою пружини, повернутої ключем. Це свідчить про те, чим може керуватися наша уява. Додайте до цих істот дощових черв'яків і сколопендр – змеханізованих і не обов'язково іграшкових.

Це потрібно уявити для того, щоб не дивуватися, коли це станеться, тому що таких роботів уже створюють. На цю мить вони є дослідницькими моделями, які покликані сформулювати наукові теорії про рух організмів чи їхню стадну поведінку. Сьогодні вони все ще є своєрідним роботизованим зоопарком чи б пак кабінетом цікавинок, куди ми ходимо, аби помилуватися чудесами цього світу. Проте вже за мить вони можуть стати реальністю нашого соціального та природного середовища.

Звісно, ми вже намагаємося якось звикнути до їхньої присутності. Проводяться навіть серйозні дослідження, пов'язані з темами з майбутнього, тобто встановлюється, яке відношення до роботів мають діти. У результаті виходить, що андроїда не можна штовхати ногою чи навіть підвищувати на нього голос (бо, принаймні за словами кількарічних дітей, він має почуття), а робота-пилососа, який миє підлогу, іноді можна штовхнути ногою, особливо, якщо це його не зламає. Зрештою, навряд, чи побутовий прилад буде відчувати біль... Це трохи схоже на те, якби ми запитували малюків про їхнє ставлення до тварин, чи не так? Щось на кшталт питання про те, що можна зробити собаці чи коту, чи хом'яку, чи рибці, чи осі, чи мусі, не кажучи вже про дощового черв'яка. Ставлення дітей до роботів, схожих на собак чи котів, на жаль, поки що не вивчалося, але все ще попереду.

Роботи-багатоніжки рятують життя

Роботизований дощовий черв'як – це нова ідея про те, як створити машину, здатну протиснутися крізь щілини. Іноді це необхідно тоді, коли, наприклад, за кимось, на кого впала стіна, або якщо хтось опиняється в пастці, будучи відрізаним від виходу. Робот має вигляд не особливо привабливий, але завдяки досить хорошій мімікрії руху живих кільчастих черв'яків він робить те, що йому потрібно, і з часом буде робити більше. Досі не вивчено, як інші дощові черв'яки відреагують на нього, але в цілому, яке нам діло до благополуччя такої істоти, яка є позбавленою зору та мозку? Хоча завдяки централізації нервової системи в головному відділі ця істота є першою з ряду багатьох, кого можна дресирувати. Не виключено, що вони будуть ставитися до робота як до будь-якого іншої польової перешкоди. Діти полюбляють спостерігати за рухом червів, підкладаючи їм палички. Спочатку дощовий черв'як нерухомий, потім він починає рухатися в зміненому напрямку або ж, можливо, визнавши, що це якась нешкідлива для нього перепона, повзе прямо на нього.
ROBOT, KTÓRY IMITUJE RUCHY GĄSIENICY
У цьому випадку конструкторів причарував спосіб пересування істоти, яка завдяки своїм м'язам і внутрішній гідравліці змогла пересуватися або ж повзати там, де людина не змогла б цього зробити. Інша група інженерів і фахівців з математичних моделей також повідомила в останні місяці, що в них є роботизована комаха. Така багатоніжка, еквівалент якої в природі сьогодні є досить маленьким членистоногим (але з палеонтології нам відомі екземпляри довжиною в кілька метрів), не зважає на жодні перешкоди на місцевості. Її спосіб пересування означає, що немає такого пагорба чи долини, де б він не спіткнувся, немає такої нерівної поверхні, на якій би він міг би перекинутися. Його рух, на відміну від нашого, не знає тиранії інерції, тому якщо він перестане рухати кінцівками, то не впаде на ніс. Конструктори цього робота-багатоніжки працюють над цілою теорією, як краще оптимізовувати такий рух, і, крім науки, вони створили компанію, яка на основі їхнього прототипу розробить робота-прополювача бур'янів. Як противник гербіцидів і власник саду, я за, хоча один лише вигляд такого робота на моєму городі, напевно, налякав би сусідів. Знову ж таки, невідомо, чи впізнають у ньому конкурента або колегу інші комахи, і чи не стане він мимоволі ще й опудалом. Можливо, це варто перевірити, адже деякі членистоногі мають міцну нервову систему й аналог мозку.

Комахи належать до того ж типу істот, зменшення чисельності яких, не кажучи вже про безпосереднє знищення, ми спостерігаємо вже близько чверті століття. Зникнення комах-запилювачів є проблемою саме для нашого людського світу (адже ніхто не плаче за блохами, комарами та тарганами). На жаль, усі кампанії на кшталт «урятуй бджолу» не тільки не змінюють поганої ситуації, але й погіршують її. Адже ми забуваємо, що медоносна бджола – це аж ніяк не єдиний запилювач на нашій планеті, і що вона є сильним і добре організованим конкурентом інших. Не дивно, що вже два роки тому на сторінках The Wall Street Journal, журналу, який читають інвестори, можна було прочитати: «Досягнення в галузі штучного інтелекту допомагають деяким стартапам розробити інший спосіб запилення рослин, який зможе підвищити врожайність більше, ніж за умови використання комах або робітників (із пензликами)».

   Підписуйтесь на наш фейсбук   
  Інший спосіб – це просто роботи-запилювачі. Вони повинні бути дуже маленькими та легко «заправлятися» якоюсь енергією. Що ж, сонячна батарея трохи важкувата, але це, здається, поки найдоступніше рішення на цей момент. Залишається з'ясувати, як поява таких пристроїв вплине на стан комах, яких ще трохи залишилося в природі та які запилюють рослини, допоки обприскування квітучих полів і садів та кліматичні зміни остаточно їх не вб'є. Також буде цікаво подивитися, як на комах-шкідників відреагують їхні хижаки – комахоїдні птахи та ссавці. Як швидко вони зрозуміють, за чим точно не варто літати чи бігати?

Біля коропа-кіборга інші риби набиралися сил

Щодо вод, то навколо них також не бракує ідей щодо запрудження їх плавучими роботами. Часто у вигляді восьминогів або кальмарів (ми дивилися «Матрицю», і це залишилося з нами), із потенціалом очищення водойм від пластику, наприклад. Деякі з них, що зараз перебувають на стадії планування й експерименту, мають на меті вивчати взаємодію в косяках риб. Така робо-риба з камерою, своєрідний дрон-спостерігач із середини косяка, є цікавою ідеєю, яку варто використати. Нещодавно китайські інженери та біхевіористи з Пекінського університету та Китайського сільськогосподарського університету провели дослідження про взаємодію роботизованої риби з живою рибою, перебіг якого був опублікований у журналі «Bioinspiration & Biomimetics». Ідея полягає в тому, щоб убити двох зайців одним пострілом: оптимізувати рибоподібних роботів (як вони повинні рухатися, який вигляд мати, як пахнути, звучати, щоб їх сприймали в природі) та дізнатися про поведінку справжніх риб (територіальну, пов'язану з пошуком і набуттям партнера для розмноження тощо).
Багатоніжка – як жива, так і робот – має кілька ніг. У результаті, якщо одна нога хитається, багатоніжка все одно продовжує рухатися. Фото Georgia Tech

Коли машина приймає рішення за людину…

Дехто завдяки електроніці втрачає роботу, але інші від цього виграють.

побачити більше
Виявилося, що короп коі (велика й барвиста прісноводна риба зі Східної Азії) слідував за роботом, який ретельно повторював його зовнішній вигляд, форму тіла та рухи. Живі риби були набагато менш активними по відношенню одна до одної, коли вони були наодинці, і набиралися енергії лише тоді, коли до такої пари приєднувалася одна риба-робот. Почнімо уявляти наші фермерські ставки, де з'являться такі роботи, адже це з часом станеться. Потрібно лише більше працювати над технологією безшумного й безвібраційного руху цих машин, адже біологічні риби сприймають завдяки своєму чуттю, розташованому в так званій бічній лінії, усі вібрації. Вібрації, отримані вченими сьогодні, усе ще неприродно великі й розфокусовані в русі плавників і, перш за все, у вібраціях всього тіла роботизованої риби.

Ще у 2019 році журнал «Biological Cybernetics» опублікував статтю, у якій підсумував, які технології були найбільш актуальні в ту епоху (до пандемії та чату GPT був цілковито інший світ!) з точки зору роботизованої фауни у тваринному світі. Звичайно, ці три роки, які пройшли з того часу в розвитку штучного інтелекту, – це ціла епоха, проте треба визнати, що все ж можна приєднатися до думки авторів – Донато Романо, Елізи Донаті, Джованні Бенеллі та Чезаре Стефаніні з інститутів біоробототехніки та нейроінформатики Італії та Швейцарії – про те, що «живі організми перевершують найсучасніших роботів, оскільки вони розвинули багато можливостей, які перевершують наші найдосконаліші технології». Три з половиною мільярди років еволюції не можна обдурити, а робототехніку, навіть якщо рахувати не від п'єси «R.U.R.» Карела Чапека 1921 року, де вперше з'являється слово «робот», а від празької легенди про Голема XVI століття – це якихось жалюгідних пів тисячоліття.

У статті також багато місця присвячено біогібридним організмам, які дозволяють зрозуміти, як працює біологічний апарат (наприклад, м'язи чи нерви), узаємодіючи з інтегрованими технологіями. Дійсно, подібні лабораторні роботизовані щурі сьогодні використовуються все більш масово. Йдеться не лише про те, щоб обмежитися експериментами на тваринах як на живих істотах. Ідеться про майбутнє тієї сучасності, у яку ми вже увійшли. Зокрема майбутнє науки, суспільних відносин, відносин із навколишнім середовищем нашого життя. Існування тварин-кіборгів, так званих біогібридних організмів, сьогодні все частіше стає лабораторним фактом.

З іншого боку, роботи, призначені для взаємодії зі спільнотами тварин, як в лабораторії, так і в навколишньому середовищі, уже готуються до запуску. «Тільки за допомогою штучних агентів можна пролити світло на соціальну поведінку, яка характеризує змішані популяції тварин і роботів. Роботи також можуть бути використані для маніпулювання групами живих організмів, щоб зрозуміти самоорганізацію та еволюцію поведінки й комунікації в їхній співпраці», – підсумовує вищезгаданий огляд біокібернетичних досліджень за 2019 рік.

Ми нічого не дізнаємося, поки не проведемо експерименту. Ми вже починаємо мати на чому його проводити. Готуймося не лише до людських, а й до тваринних змішаних спільнот (стад), себто до динамічних систем, у яких штучні агенти перестають бути просто манекенами, які викликають певні реакції у тварин. Справді, усе це має мало спільного з дерев'яною плавучою качкою, яка повинна підставляти своїх побратимів під постріли мисливців. У змішаних спільнотах роботи можуть викликати поведінкові реакції, адаптуючи поведінку до поведінки інших тварин. І вони можуть, завдяки штучному інтелекту, вивчати цю нову поведінку й нові реакції на стимули від своїх природних.... І тут я ледь не написала «тварин-побратимів».

Чи означає це, що в осяжному майбутньому не тільки собаки, що живуть із людьми, а й вовки матимуть іграшки типу робота-собаки, які сьогодні доступні в базовій версії всього за 400 фунтів стерлінгів? Вовки, звісно ж, матимуть їх для того, аби бути під пильним наглядом науковців. Наворочена версія такого робота-собаки для людей коштує в 70 разів дорожче, але хто ж може заборонити заможній людині купити її, тим більше, що такої самої ціни сягають і живі породисті собаки з гарним родоводом. Бажаючих купити їх не бракує – індустрія, заснована на розробці та виробництві чотирилапих роботів, готових до одомашнення, тепер стрімко розвивається.

– Маґдалена Кавалєц-Сеґонд

 TVP ТИЖНЕВИК.  Редактори та автори

– Переклад Оксана Усатенко

Джерела:
https://techxplore.com/news/2023-05-interactions-fish-fish-like-robots.html
https://link.springer.com/article/10.1007/s00422-018-0787-5
https://www.researchgate.net/publication/334062542_Constructing_Living_Buildings_A_Review_of_Relevant_Technologies_for_a_Novel_Application_of_Biohybrid_Robotics
https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.aau7897
https://www.wsj.com/articles/buzz-off-bees-pollination-robots-are-here-11625673660
побачити більше
Цивілізація випуск 22.12.2023 – 29.12.2023
До Сибіру та України
Запоріжжя. У бункері солдат попросив у священика вервечку і навчив його, як молитися.
Цивілізація випуск 15.12.2023 – 22.12.2023
Шейхи клімату. Активісти в ролі маріонеток
Можуть покричати, за що будуть винагороджені оплесками
Цивілізація випуск 15.12.2023 – 22.12.2023
Літак розлетівся на чотири мільйони шматків
Американці вже 35 років розслідують теракт над Локербі.
Цивілізація випуск 15.12.2023 – 22.12.2023
Німецький експеримент: педофіл – найкращий друг дитини
За «опіку» над хлопчиками педофіли отримували фінансування від влади Берліна.
Цивілізація випуск 8.12.2023 – 15.12.2023
Чемпіонський ген
Дитина – це не верховий кінь.