в культовую фигуру AI (AI celebrity), теперь его именуют не иначе как GANfather (отец GAN). Ключевая мысль, заложенная Гудфеллоу в GAN, заключается в том, что в них не одна, как принято, а сразу две сети тренируются на одном и том же наборе данных. Первую называют генератором, она создает по возможности реалистичные изображения, в то время как вторая – дискриминатор – сравнивает их с исходными и фильтрует неудачные. Полученные дискриминатором результаты далее используются для обучения генератора. Очень важно, чтобы усилия обеих сетей были сбалансированы. Такое единство креативного и критического начала очень типично для творческих партнеров, например, автора и редактора, художника и критика. Можно сказать, что GAN добавила к распознавательным способностям машин еще способность, условно говоря, к воображению. Сети GAN переводят машинное обучение на новый уровень, сегодня сети обучаются с учителем (supervised learning) на колоссальном объеме учебных данных, а создание GAN стало серьезным шагом к обучению без учителя (unsupervised learning).
Уже сегодня GAN используют в крупнейших ядерных центрах для прогнозирования поведения частиц. Есть еще множество иных серьезных направлений, но на данный начальный момент популярны два: улучшение качества изображений, что критично в тех случаях, когда сложно получить требуемое качество в процессе съемки, например, в медицине (Photo-Realistic Single Image Super-Resolution), и создание изображений по текстовым описаниям (Text to Image Synthesis).
Глава 7 Роботы и умные машины
Самое старое изображение механического воина-андроида удалось обнаружить в 1935 году через 800 лет после его создания, это случилось при исследовании альбома архитектора Виллара де Оннекура (Villard de Honnecourt, 1195–1266). В XIII веке в Европе наметился подъем интереса к механике и даже к идее вечного двигателя, не случайно в этом же альбоме еще есть эскиз такого механизма. Самый известный из подобных рабочих альбомов, принадлежавших художникам и архитекторам, конечно же «Атлантический кодекс» Леонардо да Винчи, и в нем тоже среди тысяч рисунков. создававшихся на протяжении 40 лет, есть наброски двух автоматизированных устройств: повозки, датируемый 1478 годом, и рыцаря, относящийся к 1495.
Свою конструкцию робота-воина да Винчи разделил, как бы мы сегодня сказали, на две подсистемы: в одну входила нижняя часть тела – щиколотки, голени, колени и бедра, а в другую руки и плечи. Для управления первой подсистемой Леонардо предполагал внешний программатор, а механизм управления второй разместил непосредственно в грудной клетке. Воссозданная недавно реплика этого рыцаря находится во флорентийском музее Леонардо, а его именем названа одна из самых совершенных роботизированных хирургических систем da Vinci Surgical System. Это тоже робот, но он отнюдь не похож на андроида – робот-хирург многорук как Шива, он снабжен четырьмя руками: одна из них держит видеокамеру, передающую изображение оперируемого участка, две воспроизводят совершаемые хирургом движения, а четвертая служит для вспомогательных действий. Система da Vinci Surgical System при всей ее сложности всего лишь умный помощник оперирующего, лишенной автономии, всеми манипуляциями управляет врач, видящий в увеличенном масштабе трехмерное изображение оперируемого участка и действующий хирургическими инструментами посредством джойстиков.
Таков зримый результат изменения представления о роботах за прошедшие 500 лет – от мечты о железном человеке до робота-ассистента, узкоспециализированного на определенном приложении. Иногда, когда встречаются рекламы фильмов про андроидов типа «Терминатор», сознается впечатление, что их создатели и зрители отстали в своем развитии на полтысячи лет.
Роботы-автоматоны XX века
Андроиды – это частный случай автоматонов, относительно несложных механизмов, способны к воспроизведению различного рода действий, внешне они могут быть похожи на движения человека или животного, чем создается иллюзия их самостоятельного действия. Это наиболее древний вид псевдо-роботов, к ним относятся популярные сегодня выставочные и развлекательные человекоподобные устройства – они ушли недалеко от древних автоматонов, по сути своей они так же воспроизводят механические действия, как делалось в старину, но с поправкой на использование современных технологий и материалов. Столетиями до середины XIX века искусные механики радовали венценосных особ созданными ими развлекательными автоматами, которые за их изящество стоит в большей мере рассматривать как произведения искусства. Не случайно развлекательные роботы чаще можно увидеть в художественных музеях, например, в Эрмитаже, чем в музеях науки и техники.
Промышленная революция разбудила гений изобретательства, наряду с другими новациями началось строительство огромного числа механизмов, которые можно было назвать роботами, после того, как это слово вошло в оборот. Общество проявляло к ним живой интерес, в газетах и журналах того времени можно найти изрядное количество статей на тему механических существ. Различающиеся внешне, они утроены единообразно – включают в себя простейшие датчики и незатейливые сервомеханизмы, устройства для воспроизведения звуков, несложные механизмы перемещения и в редких случаях радиоуправления. Особым разнообразием отличались движители, от простых колес до нетривиальных колесных конструкций, допускающих перемещение по сложным траекториям и разного рода шагающих сооружений.
Такие роботы строились до последнего времени и даже сейчас создаются разного рода человекоподобные игрушки. О том насколько несовершенны были создания, называвшиеся роботами, свидетельствует тот факт, что в отечественную прессу попадали хваленые материалы о человекоподобных устройствах, собранных из лампочек и реле на существовавших в СССР станциях юных техников, ими были заполнены научно-популярные издания 60–70-х годов.
Среди современных автоматонов встречаются удивительно интересные конструкции, они и правда проявляют внешне почти разумное поведение. Вероятно, первым из таких роботов был FRED (Friendly Robotic Educational Device, 1984), рассчитанный на общение с подростками. Его конкурентом стал робот Topo, но это скорее исполнительный механизм, подключаемый к IBM PC или Apple Mac. Его создатели руководствовались, казалось бы, разумной идеей – обучать ребенка в процессе игры с роботом, но она провалилась. Наследником FRED в 2018 году стал социальный робот Musio, разработанный малоизвестными компаниями KDDI (Япония) и AKA (США). О нем известно, что робот обладает некоторыми способностями к распознаванию речи и изображений.
С появлением необходимых технологий возникала целая индустрия развлекательных роботов. Невероятной удачей оказался робот-игрушка Furby, похожий на Чебурашку, нарисованного выдающимся художником-мультипликатором Леонидом Шварцманом. С 1998 по 2016 год было выпущено более 40 миллионов Furby, в первой версии он снабжался простейшим магнитофоном, микрофоном и динамиком, поэтому мог «обучаться» английскому, распознавать сказанное ему и произносить несколько десятков фраз. Позже, по мере миниатюризации и усложнения электроники, его функциональность возрастала, он «научился» другим языкам, мимике и т. д. После того, как было создано мобильное приложение Furby BOOM! спрос на «живого» Furby резко упал.
В создании роботов-игрушек лидирует Японии, чему немало способствуют сохраняющиеся древние традиция: столетиями здесь изготавливали механические куклы каракури-нинге, первое слово «каракури» переводится как «механическое устройство, созданное чтобы дразнить, обмануть или удивить
