В Национальном научном музее Японии появился новый экспонат — андроид по имени Alter. Он очень напоминает геминоиды великого гуру робототехники, профессора Хироши Ишигуро, однако в технологическом плане является куда более сложной машиной. Дело в том, что андроид работает на базе нейронной сети, которая позволяет ему двигаться самостоятельно. Для движения рук и головы используются 42 пневматических привода, управление которых возложено на центральный генератор упорядоченной активности.

В основе этой модели андроида лежит цифровой блок, имитирующий работу нейронов, а также набор сенсоров и датчиков, собирающих информацию о дистанции до объектов, окружающей температуре и влажности. Благодаря этому робот может самостоятельно двигать руками и головой. Конечно же, движения робота далеки от плавности человеческих движений, однако столь необычный набор технологий, интегрированных в эту машину, по какой-то причине заставляют окружающих воспринимать ее как нечто, что действительно является живым.

Данный проект является попыткой выстроить связь между программированием движений роботов и возможностью их самостоятельных движений. Тем не менее нынешний уровень нейронных сетей делают движения робота слишком резкими и, как говорят исследователи, «хаотичными». Оно на самом деле и неудивительно, ведь движения рук и головой Alter производит по собственному желанию системы.

Нейронной сети, отвечающей за движения, приходится обрабатывать одновременно множество параметров и уже на этой основе самостоятельно выбирать среди двух режимов движений: более продолжительные и плавные или хаотичные, о которых мы говорили выше. Решение о выборе в большей степени опирается на информацию, получаемую с сенсоров. Они просчитывают, что происходит вокруг робота, и передают сигналы в цифровой нейронный блок. По сути все эти сенсоры ведут себя как роботизированная версия кожи. Они копируют работу наших чувств, хотя, конечно же, на гораздо, гораздо более примитивном уровне. Например, если сенсоры определяют наличие большого скопления людей рядом с роботом, то реакцией робота на окружение будут движения торса.

Андроид Alter может «петь». Правда такое пение разве что в кошмарах может присниться. Представьте себе этакое металлическое пение сирен (не систем безопасности, а мифических существ), которое сопровождается движениями сразу всех двигающихся частей машины.

Сам принцип работы генератора упорядоченной активности данного андроида построен на базе математической модели нейронной активности Ижикевича, которая работает по принципу «импульсного поведения».

«Когда рядом что-то происходит, система создает импульсный сигнал, который как по цепи распространяется по другим нейронам».

Профессор Икею из Токийского университета описывает работу генератора как «упорядоченного маятника», в котором один шарик ударяется в другой, который в свою очередь ударяется в третий, четвертый и так далее, создавая движение всей системы в целом. И хотя в случае с роботом движения не обладают таким же балансом ритма, как в случае с маятником, Alter работает в собственном ритме. Здесь движения задаются не робототехниками. Движения робот производит самостоятельно.

Кухей Огава из Университета Осаки, ранее работавший над моделями гуманоидных андроидов в лаборатории Хироши Ишигуро, комментирует:

«Alter не выглядит как человек. Он не двигается как человек. Однако робот определенно несет чувство присутствия. Он действительно ощущается как нечто живое, как будто это и не робот, но в то же время и не человек».

«До сегодняшнего момента принцип взаимодействия робота с окружающим миром программировался вручную. Только представьте, какой это труд — запрограммировать андроида на адекватное взаимодействие с окружающей средой хотя бы в течение 10 минут. Alter, в сою очередь, двигается самостоятельно. Его движения никак не запрограммированы со стороны человека».

В японских музеях Токио и Осаки робота будут показывать общественности в течение недели. За это время ученые надеются получить от посетителей несколько действительно интересный идей о том, чему можно еще научить андроида Alter.