Продолжаем исследовать тему исторических предпосылках создания нейросетей и ИИ. От мифов переходим уже к чему-то более осязаемому, а именно — к первым автоматонам. Автоматон (восходит к др.-греч. αὐτόματον, ср. форма αὐτόματος «самодвижущийся», «самопроизвольный») — кукла с механическим приводом, выполняющая действия по заданной программе. Сам термин был введён только в XX веке чешским писателем Карелом Чапеком. В этой части рассмотрим истории о первых автоматах и первых роботоподобных устройствах, имеющих реальную или, как минимум, теоретическую реализацию. Для своего времени это были одни из самых инновационных решений, такие же как создание ChatGPT или Mijorney сегодня.
Древний Египет
Наше повествование начинается с Древнего Египта. В III веке до н. э. одним из правителей Египта был Птолемей II Филадельф (примерно 308–245 годы до н. э.). Кроме Сирийских войн он запомнился тем, что при нем проводился масштабный праздник с парадом экзотических существ, костюмированных танцоров и автоматических повозок. Такой фестиваль длился несколько дней и проводился в честь греческого бога вина Диониса, прославляя его и представляя сцены из мифологии, связанные с богом виноделия.
Также источники указывают, что была сделана огромная статуя Диониса «десяти локтей в высоту», пьющая из огромного золотого кубка в окружении сатиров, вакханок, певцов и музыкантов. Однако для нас статуя - это далеко не самое интересно. Во время всего этого фестиваля, по утверждениям Калликсена Родосского, шестьдесят человек тащили четырехколесную повозку в «восемь локтей шириной», на которой возвышалась статуя сидящей Нисы, одетой в желтый хитон, расшитый золотом, поверх которого был накинут лаконский гиматий. При этом статуя вставала, пила молоко из золотого фиала и садилась обратно. В левой руке у нее был тирс, увитый лентами, а на голове золотой плющ с гроздьями драгоценных камней.
Ниса — это название горы, где по легенде вырос Дионис, вскормленный нимфами дождя. Позднее Ниса превратилась в образ няни бога Диониса. Скорее всего, хоть статуя была очень тяжелой, так как повозку тащили шесть десятков человек, вряд ли её сделали из камня, бронзы или даже мрамора. Вполне возможно, что она была из дерева, гипса и воска, а наряд скрывал механизм.
Историки Теун Кетсье и Ханфрид Керле в книге Франческо Сорге и Джузеппе Генчи «Очерки по истории машиностроения» описали несколько гипотез по поводу автоматизации статуи. Ученые предположили, что кресло, в котором она сидела, представляло собой закрытый трон, скрывающий механизм, и когда Ниса сидела, то хитон и гиматий скрывали ее ноги, а спина, тело и голова состояли из единой жесткой конструкции. Верхняя часть тела оставалась неподвижной в вертикальном положении, а нижняя часть — ноги — двигались туда-сюда.
Вторая гипотеза — верхняя часть тела была откинута назад на спинку трона в сидячем положении и переводилась в вертикальное с помощью рычага, поднимающего ее вверх. Если у статуи действительно был рычаг, то подъем Нисы осуществлялся оператором, скрытым от глаз зрителей, и она не работала автоматически.
Третья гипотеза похожа на вторую, в ней говорится о шестистержневом рычажном механизме с заводной рукояткой, входным сигналом для движения которого могло быть непрерывное вращение колес.
Кроме озвученных гипотез исследователи предполагали варианты с использованием шестерни или зубчатых колес для замедления движения подъема и опускания статуи, чтобы ее движение выглядело более величественно, так как шестерни, скорее всего, были уже изобретены в III веке до н. э.. Ученые предположили, что у повозки Нисы были колеса диаметром два метра. Поэтому при работе механизма с одинаковой скоростью и движении повозки медленно (со скоростью примерно 3 км/ч) Ниса вставала и садилась через каждые шесть метров. И, если принять тот факт, что оборот колеса был около семи секунд, то статуя вставала и садилась в течение первой половины оборота, а в течение второго сидела на троне. Но не надо забывать,что Ниса также наливала молоко в золотой фиал. Здесь ученые выдвигают гипотезу об использовании поршневого насоса Ктесибия.
Ктеси́бий - это древнегреческий изобретатель, математик и механик, живший в Александрии, в эллинистическом Египте. Вполне возможно, что насос управлялся оператором, находящимся внутри повозки. Также исследователи предполагают, то Ктесибия, его ученики или коллеги, могут быть вероятными создателями Нисы.
Древняя Греция
Переходим к Древней Греции. В прошлой части было много мифов, связанных с Древней Грецией, однако в Греции было много и уникальных механизмов.
Одним из древнейших автоматонов, о котором имеются достоверные сведения, считается механизм, сделанный в IV в. до н. э. (примерно, 350 год) Архитом Тарентским — древнегреческим философом-пифагорейцем, математиком и механиком, теоретиком музыки, государственным деятелем и полководцем.
Механизм представлял собой деревянного голубя, летевшего и опускающегося на землю с помощью тайной пружины. Правда, голубем его назвали позднее. Изначально это была птица с полым деревянным корпусом цилиндрической формы, по бокам у нее располагались два больших и два малых крыла. Передняя часть была заострена и напоминала клюв. В задней части птицы было отверстие, ведущее к внутреннему пузырю, оно соединялось с герметичным котлом нагревания. Когда давление в котле повышалось, птица взлетала и на паровой тяге летела несколько сотен метров с большой скоростью.
Кроме того, в III веке до н. э, почти в тоже время, что и в Египте, Филон Византийский изобрел служанку-робота (автоматона) размером с человека. Этот автоматон был создан для вполне обычных задач — наполнять чашу вином и смешивать затем его с водой. Подача жидкостей происходила из двух сосудов с трубками, помещенных внутрь механизма.
Также по историческим данным примерно в 300 году до н. э. две огромные фигуры в виде женщин показывали силу ветра и морских волн на Александрийском маяке. Одна передвигала большие золотые стрелки на огромных синих циферблатах. Другая поворачивалась и указывала направление ветра или следовала руками за движением Солнца и Луны. Женщины-автоматоны стояли и возле больших Водяных часов — клепсидр. В дневное время их было хорошо видно, а ночью они освещались искусственным светом. Время от времени две статуи поворачивались и били в колокол, а ночью издавали громкие звуки. Это было нужно для того, чтобы корабли вовремя узнавали об опасной близости отмелей и подводных скал.
Также нельзя не отметить один из первых аналоговых бортовых компьютеров — антикитерский механизм. Это устройство было создано примерно во II веке до н.э. Его нашли в 1901 году на затонувшем судне. У этого уникального устройства были функции календаря, карты солнечной системы, астрономических часов и вычислительной машины, способной определять движения небесных тел. На Хабре есть хорошая статья об этом устройстве.
Но вернёмся к Древней Греции, а точнее к Афинам. В том же III веке до н.э. здесь правил Деметрий Фалерский Он был талантливым писателем, философом и отличался специфическим чувством юмора. Деметрий приказал построить самодвижущуюся улитку. Улитку построили, причем выглядела она очень реалистично и оставляла след из слизи, когда медленно продвигалась по своему маршруту.
Конструкция представляла собой градобойную машину с беличьим колесом внутри. Вслед за улиткой шла группа ослов.
Вся эта композиция была частью ехидной шутки Деметрия. Цель спектакля — насмешка над медлительностью и глупостью афинян. Ослы — символ глупости, улитка — символ медлительности. Как именно внутри была устроена улитка, до нашего времени сведений не сохранилось. В 1937 году немецкий филолог Альберт Рем предположил, что внутри корпуса улитки, в раковине, находилось два человека. Первой частью был «мотор», он шел по колесу, вторая была впереди и управлялась движением механизма. Похожий механизм использовался в мобильной осадной машине «Гелеполис», созданной в 323 году до н. э. Посидонием для Александра Македонского во время осады Тира.
После этой шутки с улиткой Деметря Фалерского изгнали из Афин. Кстати,он принимал участие в культурных проектах в Египте во времена правления Птолемея I Сотера и Птолемея II Филадельфа, и, вполне возможно, имел какое-то отношение к созданию двигающейся статуи Нисы.
Древний Китай
Что касается Древнего Китая, первые упоминания о создании здесь протоандроидов и автоматонов встречаются уже в X веке до н.э. Например, китайские куклы, выполняющие кувырки под воздействием ртути, помещенной внутри них. Или полумифический рассказ об автоматоне, созданном для императора Му Ван из династии ЧЖоу (1023-957 до н.э.) механиком ЯньШи. Этот робот представлял собой механического человека в натуральную величину и, по рассказу, был очень похож на человека. Когда автоматона представили императору, то подданные и сам правитель не поверили, что он не настоящий. Для подтверждения механик Яньши ( Янь Ши) разобрал при всех автоматона. Хотя в этом рассказе говорится, что у автоматона были внутренние органы и что их было легко извлекать, а после того, как их забирали, у автоматона отказывал какой-то из органов чувств (например, при извлечении печени робот переставала видеть). но вряд ли он был настолько проработан.
Не является демонстрацией автомтона Яньши
Помимо этого в Китае в III до н. э. жил одаренный инженер Ма Цзюню. Ему приписывается строительство для императора Китая того времени театра марионеток, приводимых в действие водой. Другие неозвученные лица предлагали императору театр марионеток, приводимый в движение людьми, стоящими за ширмой. На что император спросил у Ма Цзюнь, можно ли сделать так, чтобы куклы двигались самостоятельно. Инженер ответил, что возможно сделал колесо, вращающееся в горизонтальном положении, приводимое в движение воды. Далее он изготовил фигурки, они играли музыку и танцевали, а когда определенная кукла появлялась на сцене, другие куклы били в барабаны и дули во флейты.
Потом Ма Цзюнь усовершенствовал свое изобретение и сделал гору с деревянными человечками, танцующими на шарах, бросающими мечи, висящими вниз головой на веревочных лестницах.
Кроме Ма Цзюнь был известен другой китайский изобретатель Чхи Чи И из Хэнъяна . Он сделал деревянный кукольный домик с марионетками, где они открывали двери и кланялись. Ему также принадлежит изобретение так называемого «крысиного рынка». В этой конструкции использовались фигурки и живые крысы. Фигурки автоматически закрывали двери, когда крысы пытались убежать.
Итоги
Как уже говорилось в прошлом материале, в начале создания любых устройств лежит идея, сначала имеющая форму мифа. И вот миф начинает приобретать более осязаемую форму. Да, описанные в этой части автоматоны — это простейшие механизмы, большинство из которых служили для развлечения знатных особ и правителей. Однако это уже серьезный прорыв в инженерии и приближении более серьезных технологий. И, как мы можем видеть, уже тогда инновационные решения играли значимую роль в жизни людей. Однако если раньше инновационные технологии были доступны только правителям, то сегодня, чтобы воспользоваться современными ИИ-моделями, достаточно иметь доступ к интернету.
В следующей части расскажем об автоматонах и роботах, созданных уже в нашу эпоху. Продолжение следует.