Это третья часть материала, посвященная развитию технологий, предшествующих созданию ИИ и развитию робототехники. Ранее мы говорили об автоматонах, созданных до нашей эры. В этой части мы расскажем об автоматонах, устройствах и протоандроидах, созданных в нашей эре до ХХ века. Почему до ХХ века? В силу того, что всего за 100 лет человечество от паровых котлов и единичной электрификации перешло к электрификации и компьютеризации большей части мира, а устройства размером с трехэтажный дом превратились в карманные переносные коробочки с быстрыми каналами связи и доступом к большим объемам разной информации.  И условно каждые 15-20 лет  ХХ века создавались технологические изобретения, дающие огромный толчок к развитию науки. 

Вообще ХХ век можно разделить на несколько частей:  

• первая — развитие робототехники; 

• вторая — развитие компьютерной техники; 

• третья — развитие локальных и глобальных компьютерных сетей; 

• четвёртая — перетекание этих технологий в век XXI и объединение их всех в одну систему, создавшую нейросети, чат-боты и прочие инновационные ИИ-инструменты.

Но из века ХХI вернёмся в более ранее время, к инновациям, послужившим предпосылками к созданию компьютерных, робототехнических и сложномеханических технологий. Периодически мы будем показывать, как параллельные изобретения начали пересекаться и создавать симбиоз из нескольких. Или принципы, заложенные в устройствах, стали использоваться по новому и в этом виде дожили до наших дней.

На разных этапах развития человечества разные страны были колыбелью технологий, инноваций и передовой науки. Например, европейцы привыкли, что они всегда на острие технологического, научного и культурного прогресса. Корни этого прогресса лежат в греческой культуре и науке. Однако, например, во времена  Александра Македонского  и его персидской кампании Персия была намного культурнее, богаче и образованнее, чем Греция. Или, например, в период раннего средневековья цвет науки и образования был на Ближнем Востоке. 

Автоматоны Древнего Востока 

В середине VIII века в дворцовом комплексе Багдада были построены первые автоматоны, двигающиеся с помощью силы ветра. В это же время у Халифа аль-Мухтара  было искусственное дерево из золота и серебра со стаей механических птиц. Стая находилась в кроне дерева  и пела песни. В IX веке братья Бану Муса создали автоматона играющего на флейте. Сам автоматон не сохранился, но его описание осталось в книге братьев. Существовал ли автоматон на самом деле, или это только теоретическое представление его, неизвестно. В том же веке Али ибн Халаф аль-Маради написал «Книгу тайн» - трактат о  создании сложных механизмов, в том числе и 31 автоматона. В 2008 году итальянский исследовательский центр Leonardo3 опубликовал трактат. Книгу перевели на несколько языков, включая английский, итальянский, французский и арабский. В электронном издании были представлены все устройства в 3D-формате.

Далее уже в начале ХIII века арабский механик Абу аль-Из ибн Исмаил ибн аль-Раззаз аль-Джазари написал трактат под названием «Книга знаний об остроумных механических устройствах», где  описал конструкцию около 50 механизмов. Например, автоматон-лодку с четырьмя механическими музыкантами, или автоматон «часы-слон», копию иллюстрации с изображением которых можно увидеть в торговом центре «Ибн Батута» в Дубае. Про создание этих автоматонов также неизвестно.

Автоматоны раннего Средневековья 

В средневековой Европе также существовали описания автоматонов. Например, в некоторых источниках упоминается железная служанка, созданная в середине ХIII средневековым немецким философом, учёным, монахом Альбертом фон Больштедтом из Кёльна. Согласно записям, она умела ходить, двигать руками и говорить. 

Также можно встретить информацию о том, что, что автоматон Альберта фон Больштедта был не служанкой, а головой, умеющей говорить. Какая из версий достоверна, не известно, но в обоих источниках говорится, что ученик монаха посчитал созданного автоматона творением дьявола и разбил его молотом, поэтому автоматон до наших дней не дожил.

Тем не менее есть и более достоверные сведения об автоматонах, созданных в Европе ХIII века. Например, архитектор из Пикардии Виллар де Оннекур в своей рукописи по архитектуре, написанной в тридцатых годах XIII века, описал зооморфные конструкции автоматонов, а также автоматона-ангела, который постоянно поворачивается лицом к солнцу.

В конце XIII века граф Артуа Роберт II в своем замке построил увеселительный механический  сад. В саду были обезьяны-марионетки, механические птицы, механизированные фонтаны. Причём парк вплоть до XV века славился своими автоматонами. Однако они не дожили до настоящего времени, в XVI веке парк разрушили английские солдаты. 

Устройства, разработанные Леонардо Да Винчи

Конечно, мы не можем не упомянуть механизмы Леонардо Да Винчи. Итальянский живописец создал чертежи человекоподобного автоматона примерно в 1495 году. Чертежи автоматона были  найдены в документах Леонардо в 1950-х годах. Он должен был имитировать человеческие движения (приподниматься и садиться, двигать руками и шеей), имел анатомически правильное строение челюсти.  Судя по чертежам, на каркас автоматона была надета германо-итальянская рыцарская броня. Позднее исследователь итальянского музея Leonardo3 Марио Таддеи создал реконструкцию этого автоматона и выпустил книгу «Leonardo da Vinci’s robots».

В 1500 году Леонардо Да Винчи разработал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства. Это эскиз одного из немногих вычислительных устройств средневековья, сохранившихся до нашего времени. Свидетельств, что устройство было создано самим Леонардо да Винчи или при его жизни, нет. Однако, как и в случае с автоматоном Да Винчи, на несколько веков позднее по эскизу устройство было создано. В 1951 году доктор Роберто Гуателли был приглашен компанией IBM для воссоздания этой счетной машины. И только в 1967 году доктор, изучая труды Да винчи, смог сравнить эскизы счетной машины в «Мадридском кодексе» и  в «Атлантическом Кодексе». В 1968 году, внеся некоторые коррективы в чертежи итальнсокго инженера, Гуателли создал копию счетной машины. Модель поддерживала отношение десяти к одному в каждом из 13 (разрядов) цифровых колес. После полного оборота первой ручки колесо единиц поворачивалось, чтобы отметить новую цифру в пределах от 0 до 9.

Автоматоны  середины средних веков в Европе

В 1560 году король Испании Филипп II приказал инженеру Хуанело Терриано создать механического монаха. В 1529 году Терриано разработал автоматона  под названием «Лютнистка». Он умел ходить, креститься, поднимать распятие в левой руке, подносить крест к губам и целовать его, двигать глазными яблоками и беззвучно читать молитвы. Передвигался он на колёсиках, скрытых под одеждой. Его не разбили молотом, посчитав проделками лукавого, и он сейчас хранится в Смитсоновском институте в США.

Примерно в тоже время в источниках упоминаются автоматоны и на Руси. Сохранились свидетельства о так называемом «железном мужике» у Ивана Грозного. Этот автоматон был механическим слугой. В дневниках купца Йохан Вем говорилось, что «железный мужик» на потеху публике бил царского медведя. Механический слуга подносил царю чашу с вином, кланялся гостям и что-то напевал на русском языке. Как и многие другие автоматоны, до наших дней он не дожил. В XVI веке  у царя Алексея Михайловича Романова в Коломенском дворце стояли около от трона два механических льва. Они могли выполнять часть движений настоящих животных. 

Счетные устройства позднего Средневековья

Ещё раз хотелось бы сделать небольшой шаг в сторону. Поскольку разговор идет о предтече ИИ, то хотелось бы упомянуть, что в 1623 году немецкий ученый Вильгельм Шиккард создал необыч­ное устройство, названное «считающими часами». Они представляли собой 6-разрядную машину, способную производить сложение и вы­читание. После процесса вычисления она извещала считающего звоном колокольчика. Кроме того, на корпусе были специальные счеты, позволяющие производить умножение. Однако практической пользы счетная машина почти не принесла из-за размеров — она была очень массивная. Как сказал друг Шиккарда, еще один ученый Иоганн Кеплер, проще делать вычисления в голове, чем использовать «считающие часы». Однако именно Кеплер был первым пользователем машины Шиккарда и  выполнил с ее помощью  множество сложных вычислений. В 60-х годах XX группа энтузиастов по чертежам Шиккарда воссоздала копию счетной машины. 

В 1643 году другой ученый математик Блез Паскаль сконструировал вычислительную машину под названием «Паскалина». Паскаль создал счетную машину, чтобы облегчить вычисления своему отцу, который был сборщиком налогов. Устройство было 5-разрядным, в нем использовались те же конструктивные принципы, что и в «считающих часах» Шиккарда. Однако машина Паскаля не могла производить вычитание и уступала счетной машине Шиккарда по надежности.

Итоги

На этом заканчиваем часть рассказывающую о средневековой Европе и новом времени. Как можно заметить, большинство автоматонов служили для развлечения. Прикладное значение имели другие устройства, как в случае со счетными машинами, но  и они инновационными стали лишь спустя 2 века.  В следующей части можно будет увидеть, как счетные машины получили распространение и как автоматоны все больше  занимали сферу развлечений.  Хотя именно автоматоны потом послужили прародителями аниматронных фигур, например, в парке развлечений компании Дисней.