Svet Vesti
Nauka

Kornjače koje su pokrenule modernu robotiku: Elmer i Elsie, prva autonomna mašina

Kornjače koje su pokrenule modernu robotiku: Elmer i Elsie, prva autonomna mašina
Lead image: UWE Bristol(Cybernetic tortoise, with photo-electric cell, developed to help with studies on brain function, invented and made by William Grey Walter, at the Burden Neurological Institute, Bristol, England, 1950-1952. Credit: UWE Bristol.)

W. Grey Walter (rođen 1910) bio je pionir EEG istraživanja u Maudsley bolnici i 1936. koristio je EEG da identifikuje moždani tumor. Između 1948. i 1949. izgradio je Elmera i Elsie — autonomne robote sa "mozgom" od dve vakuumske cevi koji su se orijentisali pomoću svetla i dodira. Kasnije je razvio Machina docilis sa detektorom zvuka i sposobnošću učenja, ostavljajući trajno nasleđe u robotici i veštačkoj inteligenciji.

Pionir u proučavanju moždane aktivnosti W. Grey Walter (rođen 1910. u Kansas Cityju, Missouri) ostavio je dubok trag i u neurologiji i u ranom razvoju robotike. Posle studija na Univerzitetu u Cambridgeu, Walter se pridružio istraživačkom timu u Maudsley bolnici u Londonu, gde je razvijao uređaje za merenje električne aktivnosti mozga (EEG).

EEG i rana neurofiziologija

Elektroencefalografija (EEG) je prvi put zamišljena 1929. godine od strane nemačkog psihijatra Hansa Bergera, koji je pokušao da snimi moždanu aktivnost pomoću galvanometra. Nedugo zatim, timovi širom Evrope i Velike Britanije počeli su da istražuju praktične primene metode na pacijentima. U Maudsley bolnici neuropsihijatar Frederick Lucien Golla podržao je Waltera u unapređenju EEG uređaja; Walter je tokom narednih decenija ostvario značajan napredak, uključujući prvu identifikaciju moždanog tumora pomoću EEG-a (1936) i opis delta talasa povezanih sa dubokim snom.

Prelazak u kibernetiku

Interes za kontrolu i komunikaciju u živim bićima i mašinama — polje koje je nazvao kibernetika Norbert Wiener — naveo je Waltera da izgradi jednostavne mašine kao modele živog ponašanja. Verovao je da veze između malog broja nervnih ćelija mogu dovoditi do složenih ponašanja, pa je tu hipotezu testirao pravljenjem "robot-kornjača".

Elmer i Elsie — male, ali pametne kornjače

Između 1948. i 1949. godine Walter je konstruisao Elmera i Elsie — sporohodne robote sa plastičnom školjkom i pokretima na tri točka. Njihov "mozak" činile su dve vakuumske cevi koje je Walter metaforički poređivao sa neuronima. Roboti su se oslanjali na dva osnovna senzora: rotirajući fotocelijski senzor koji je tražio svetlo i taktilni senzor koji je detektovao sudar školjke s preprekama.

Ovaj jednostavan sistem omogućavao je robotima da aktivno i sistematski istražuju prostor, da se privlače svetlu i da izbegavaju prepreke — pa čak i da pronađu "kućicu" za punjenje baterija. Walter je oponašanje ponašanja životinja video kao dokaz da čak i vrlo jednostavne mreže mogu proizvesti kompleksna, izgledom spontana ponašanja.

Po Walteru, robot „istražuje svoju sredinu aktivno, uporno i sistematski kao većina životinja”.

Machina speculatrix i Machina docilis

Walter je Elmera i Elsie smatrao početkom nove vrste koju je nazvao Machina speculatrix. U članku iz 1950. zabeležio je neobična ponašanja — na primer, robot koji „treperi, cvrkuće i ponaša se poput nespretnog narcisa” pred ogledalom — i raspravljao o mogućim interpretacijama koja su podsećala na samosvest.

U narednoj iteraciji, Machina docilis (lat. „poučljiva”), Walter je dodao detektor zvuka i mehanizme za uslovljavanje. M. docilis je mogao da uči određene odgovore na svetlosne ili zvučne podražaje i na kontakt sa preprekama — pristup inspirisan klasičnim (pavlovljanskim) učenjem.

Nasleđe

Waltersov rad spojio je biologiju i inženjering i inspirisao generacije istraživača u robotici i veštačkoj inteligenciji. Pokazao je da jednostavne električne mreže i senzori mogu proizvesti ponašanja koja izgledaju složeno i ponekad neočekivano — ideje koje danas stoje u osnovi autonomnih robota i adaptivnih sistema.

Napomena: Priča je prvobitno objavljena na Nautilusu, a ovde je sažeta i prilagođena za čitaoce zainteresovane za istoriju robotike i neurologije.

Pomozite nam da budemo bolji.

Povezani članci

Popularno