Potrafiły stroić miny, grać na instrumentach, a nawet robić ludziom psikusy. Dzieje maszyn naśladujących procesy inteligencji można liczyć nie w wiekach, ale tysiącleciach.
Jak długa jest historia robotyki i sztucznej inteligencji? Według wielu badaczy źródła tych dziedzin sięgają pierwszej połowy XX w. i należy ich szukać w pracach takich osób jak Alan Turing, który w latach 40. i 50. pisał o możliwości istnienia inteligentnych maszyn, czy inżynier Instytutu Technologii w Massachusetts (MIT) Norbert Wiener, twórca cybernetyki. Dyscypliny te mają jednak swoją prehistorię – tradycyjne maszyny naśladujące żywe, inteligentne procesy – sięgającą wieki wstecz, a w zależności od tego, jak liczyć, nawet tysiąclecia.
Słowo „robot” po raz pierwszy pojawiło się w 1920 r. w sztuce czeskiego pisarza Karela Čapka zatytułowanej R.U.R. i pochodzi od czeskiego „Rossumovi Univerzální Roboti”, czyli Uniwersalne Roboty Rossuma. Wywodząc swój neologizm od czeskiego słowa „robota”, oznaczającego „harówkę” lub „niewolę”, Čapek użył pojęcia „robot” w odniesieniu do rasy sztucznych ludzi, którzy zastępują pracowników w futurystycznej dystopii. (W rzeczywistości syntetyczne istoty w tym dziele bardziej przypominają klony niż to, co uznalibyśmy za roboty – hoduje się je w kadziach, a nie buduje z części).
Istniało jednak już wcześniej słowo, które określało sztucznych ludzi i zwierzęta – „automat”. Wywodzi się ono z greki i oznacza „samoporuszający się”. Ta etymologia była zbieżna z arystotelesowską definicją istot żywych jako tych bytów, które mogą poruszać się zgodnie z własną wolą. Samoporuszające się maszyny były obiektami nieożywionymi, które wydawały się zapożyczać od istot żywych ich cechę charakterystyczną: ruch własny. Żyjący w I w. inżynier Heron z Aleksandrii opisał mnóstwo automatów. Wiele z nich miało skomplikowane sieci syfonów, które aktywowały różne funkcje, gdy przepływała przez nie woda. Były to zwłaszcza figury ptaków pijących, trzepoczących i ćwierkających.
Syfon był szczególnie atrakcyjny dla starożytnego konstruktora automatów, ponieważ sprawiał, że woda przemieszcza się w górę, a nie – jak zwykle – w dół. Według Arystotelesa istoty żywe poruszają się zgodnie z własną wolą, podczas gdy rzeczy nieożywione podążają za swoją naturą. Byty ciężkie, zbudowane z ziemi lub wody, poruszają się w dół, a rzeczy lekkie, stworzone z powietrza lub ognia ‒ w górę. Syfon, pozwalając wodzie się wznosić, wydaje się naruszać zasadę Arystotelesa, poza tym ma tendencję do pracy okresowej, tworząc iluzję samowolnego zachowania.
Maszyna do moczenia dam
Wodociągi ‒ również te, które wykorzystują syfony ‒ stanowiły prawdopodobnie najważniejszą kategorię automatów w starożytności i średniowieczu. Płynąca woda przenosiła ruch na figurę lub zestaw figur za pomocą dźwigni, kół linowych albo różnego rodzaju mechanizmów wyzwalających. Przykładem automatu z końca XII w. jest maszyna autorstwa arabskiego wytwórcy Al-Jazariego – pawia fontanna do mycia rąk. Płynąca w niej woda uruchamia małe figurki, które oferują myjącemu najpierw naczynie z perfumowanym mydłem w proszku, a następnie ręcznik do rąk.
Takie automaty hydrauliczne rozpowszechniły się w pałacach i bogatych posiadłościach. Tak zwane „figlarne silniki” można było znaleźć już pod koniec XIII w. we francuskim zamku Hesdin; jego księgi rachunkowe wspominają o mechanicznych małpach, słoniu i koźle. W ciągu następnych dwóch stuleci kolekcja zamkowa powiększyła się o „trzy postacie, które do woli tryskają wodą i moczą ludzi”, „maszynę do moczenia dam, gdy na nią nadepną”, „silnik, który po dotknięciu jego gałek uderza w twarz tych, którzy są pod spodem, i pokrywa ich czernią lub bielą [mąką albo pyłem węglowym]”, „okno, w którym – jeśli chce się je otworzyć – pojawia się postać, moczy ludzi i na przekór im ponownie zamyka okno”, „mównica, na której leży tomik ballad, a kiedy ktoś próbuje go przeczytać, zostaje pokryty czernią, gdy zaś tylko zajrzy do środka, jest cały mokry od wody”, „lustro, do którego ludzie są wysyłani, aby patrzyli na siebie, gdy są pobrudzeni, a kiedy w nie patrzą, są znowu cali pokryci mąką i pobieleni” i tak dalej, i tak dalej.
Kiedy francuski eseista i pamiętnikarz Michel de Montaigne podróżował po Europie w latach 1580–1581, automaty hydrauliczne stały się tak powszechne, że zaczęły go nudzić, choć nadal sumiennie zapisywał je w swoim dzienniku podróży. Na przykład w jednym z pałaców widział strumienie wody z „mosiężnych dysz” uruchamianych przez sprężyny. „Gdy damy zajęte są przyglądaniem się bawiącym się rybom, musisz tylko trochę uwolnić jedną sprężynę: natychmiast wszystkie te strumienie tryskają cienkimi, twardymi strumieniami wody na wysokość głowy i nasączają tym chłodem ich spódnice i uda”.
Dwadzieścia lat później francuski król Henryk IV zatrudnił włoskiego inżyniera Tomaso Franciniego, aby zbudował dla niego wodociągi w pałacu królewskim w Saint Germain en Laye. Francini skonstruował groty hydrauliczne poświęcone greckiemu panteonowi oraz ich przygodom: Merkury grał na trąbce, Orfeusz na lirze, Perseusz z kolei uwalniał Andromedę od smoka. Byli tam automatyczni kowale, tkacze, młynarze, stolarze, szlifierze noży i rybacy, którzy przeprowadzali obowiązkowe wodne napady na widzów.
Chrystus strojący miny
Jeszcze częściej niż w ogrodach królewskich i na dworach szlacheckich średniowieczne i wczesnorenesansowe automaty pojawiały się w kościołach i katedrach. Szczególną popularnością cieszyły się automaty pokazujące mamroczącego, mrugającego, wykrzywiającego się na krzyżu Chrystusa. Mechaniczny Chrystus na krucyfiksie, znany jako Rood of Grace, przyciągał pielgrzymów do opactwa Boxley w hrabstwie Kent w XV wieku. Jezus ten „został stworzony, aby przewracać oczami i wykrzywiać wargi za pomocą nitek włosów”. Chrystus mógł poruszać rękami i nogami, kiwać głową i okazywać zadowolenie lub niezadowolenie: „przygryzał wargę i marszczył pogardliwie twarz, kiedy udawał obrażonego, oraz okazywał łagodne, sympatyczne i uśmiechnięte oblicze, kiedy był pogodny”.
Były też mechaniczne diabły. Wiszące w zakrystiach, robiły okropne miny, wyły i wystawiały języki. Szatańskie machiny przewracały oczami oraz wymachiwały rękami i skrzydłami; niektóre miały nawet ruchome rogi i korony.
Florencki architekt Filippo Brunelleschi zmechanizował nawet sam Raj: „można było zobaczyć niebo pełne żywych i ruchomych postaci, a także niezliczone światła, które pojawiały się i znikały jak błyskawice”. Z kolei gdzie indziej misternie skonstruowane piekła dźwięczały grzmotami i rozświetlały się błyskawicami, wypluwając z siebie wijące się mechaniczne węże i smoki.
Za sprawą tych maszyn narodziła się idea, że być może automaty wykonują coś głębszego niż tylko zabawne sztuczki – może one naprawdę odtwarzają sposób działania natury. Kartezjusz przekonująco przedstawił tę koncepcję w latach 40. XVII w., argumentując, że cały świat, również ożywiony, jest zasadniczo maszynerią złożoną z ruchomych części i możliwe, że należy go rozumieć w taki sam sposób, w jaki zegarmistrz pojmuje zegar. Dzieło francuskiego filozofa miało fundamentalne znaczenie dla współczesnej nauki w ogóle, a zwłaszcza dla fizjologii. Rozwijając swój mechanistyczny model nauki, Kartezjusz odwoływał się do otaczających go realistycznych maszyn. Rzeczywiście, mieszkał przez pewien czas w Saint Germain en Laye i prawie na pewno odwiedził hydrauliczne groty Henryka IV, które dokładnie opisał.
Pełna automatyka
Wraz z pojawieniem się w XVI w. cylindra z kołkami – beczki z wystającymi palikami albo prętami, takimi jak w pozytywce – pojawiła się możliwość stworzenia jeszcze bardziej złożonych, realistycznych maszyn. Mniej więcej w tym samym czasie narodziło się też słowo opisujące w szczególności maszyny podobne do ludzi: „android”. Wyraz ten ma greckie korzenie i znaczy „podobny do człowieka”. Pojęcie ukuł Gabriel Naudé, francuski lekarz i bibliotekarz, a także osobisty medyk nikogo innego, jak kochającego automaty Ludwika XIII.
Cylindry z kołkami były urządzeniami programującymi, które instalowano w automatach i organach automatycznych od około 1600 roku. W 1650 r. niemiecki erudyta Athanasius Kircher zaproponował wczesny projekt automatycznych organów hydraulicznych, sterowanych przez cylinder z kołkami i zawierających tańczący szkielet.
Oczywiście anachronizmem jest nazywanie XVI- i XVII-wiecznych cylindrów z kołkami urządzeniami „programującymi”. Bez wątpienia rozwój tych cylindrów postępował linearnie: od kart perforowanych używanych w XIX-wiecznych automatycznych krosnach (które zautomatyzowały tkanie wzorzystych tkanin), poprzez karty perforowane stosowane we wczesnych komputerach, aż po silikonowy procesor. Projektanci automatycznego krosna jako model wykorzystali automaty i automatyczne instrumenty muzyczne. Następnie Charles Babbage – angielski matematyk, który w latach 30. XIX w. zaprojektował pierwsze mechaniczne komputery, zwane silnikami analitycznymi i różnicowymi (Analytical and Difference Engines) – użył automatycznego krosna jako swojego modelu. Rzeczywiście, można by uznać cylinder z kołkami za sekwencję kołków i przerw, tak jak karta perforowana to sekwencja otworów i przerw albo zer i jedynek. Należy jednak pamiętać, że ani Babbage, ani projektanci krosna automatycznego, ani konstruktorzy automatów nie myśleli o tych urządzeniach w kategoriach programowania lub przetwarzania informacji, czyli koncepcji, które nie istniały aż do połowy XX wieku. Na przykład idee podziału pracy zainspirowały automatyczne krosna rewolucji przemysłowej, a także silniki obliczeniowe Babbage’a – były to maszyny przeznaczone przede wszystkim do oddzielania form pracy nieumysłowej od umysłowej.
Począwszy od wczesnego XVIII w., cylindry z kołkami pozwoliły projektować automaty, które faktycznie imitowały wykonywanie określonych zadań. Pierwsze automaty symulacyjne zostały zaprojektowane w 1730 r. przez Francuza Jacques’a Vaucansona i szybko stały się tematem rozmów w całej Europie. Dwa z nich były muzykami, „Dudziarz” i „Flecista”. Flecista miał usta wygięte w czterech kierunkach, delikatne palce ze stawami i płuca zbudowane z miechów dających trzy różne ciśnienia. Był to pierwszy automatyczny muzyk faktycznie grający na instrumencie, a nie pozytywka z ozdobną figurą. Grał na prawdziwym flecie – można było nawet przynieść mu własny.
Trzecim automatem Vaucansona była osławiona „Defekująca Kaczka”. Trzepotała skrzydłami i brykała po kaczemu, a jej główną atrakcją było to, że połykała kawałki kukurydzy lub ziarna, a następnie wydalała je drugim końcem w zmienionej formie. (Ta część przedstawienia była sfingowana: dostarczona z przodu kukurydza pozostawała w kaczce i później operator ją ukradkiem usuwał, natomiast zawartość części tylnej załadowywano wcześniej).
Zegarmistrzowska precyzja
Chociaż żaden z automatów Vaucansona nie przetrwał, ich kuzyni już tak. Wśród nich są trzy androidy zaprojektowane w latach 70. XVIII w. przez szwajcarską rodzinę zegarmistrzów o nazwisku Jaquet-Droz: dama „Muzyk” i dwóch małych chłopców ‒ „Pisarz” i „Rysownik”. „Pisarza” można ustawić tak, aby napisał dowolną wiadomość o długości do czterdziestu znaków, „Rysownik” szkicuje węglem cztery obrazy, a „Muzyk” gra kilka arii na klawesynie. Trio jest niesamowicie realistyczne i nadal występuje na dworze w Neuchatel w Szwajcarii. Oczy androidów podążają za ich palcami podczas pracy; „Rysownik” od czasu do czasu zdmuchuje pył węglowy ze swojej strony, a „Muzyk” wydaje się wzdychać ze wzruszenia podczas gry (w rzeczywistości oddycha przez godzinę przed występem i po nim, wywołując pewien dreszczyk emocji wśród widzów, gdy przychodzą i odchodzą).
Później, w XVIII stuleciu, inżynierowie i konstruktorzy automatów podjęli próby mechanizacji dwóch procesów uważanych za uosobienie żywej inteligencji: mowy i gry w szachy. W latach 70., 80. i 90. XVIII w. masowo zaczęły się pojawiać gadające głowy za sprawą konkursu – sponsorowanego przez Akademię Nauk w Sankt Petersburgu – na maszynę, która potrafi wytwarzać dźwięk samogłosek. Ludzie wykraczali daleko poza same samogłoski. Francuz o imieniu Mical zaprojektował parę gadających głów w 1778 roku. Zawierały one „sztuczne głośnie ułożone na napiętych błonach”, ale ich dialog na cześć Ludwika XVI był raczej nudny: „Król daje pokój Europie” – intonowała pierwsza głowa. „Pokój wieńczy króla chwałą” – odpierała druga. I tak dalej.
Mniej więcej dekadę później węgierski inżynier Wolfgang von Kempelen zaprojektował maszynę mówiącą, która wykorzystywała głośnię z kości słoniowej, miechy zamiast płuc, skórzany trakt głosowy z zawiasowym językiem, gumową jamę ustną i usta oraz nos z dwoma małymi rurkami jako nozdrzami. Jej wypowiedzi były bardziej kapryśne niż te wygłaszane przez gadające głowy Micala. Mówiła na przykład: „Moja żona jest moją przyjaciółką” i „Jedź ze mną do Paryża”.
Kempelen był bardziej znany z innego „automatu”, który zaprojektował i zbudował w 1769 r. ‒ grającego w szachy Turka. Ten naturalnej wielkości model był wystawiany w całej Europie i Ameryce przez samego Kempelena, a następnie przez innych, dopóki nie spłonął w pożarze w 1854 roku. W trakcie swojej długiej kariery pokonał podobno zarówno Napoleona, jak i Charlesa Babbage’a. Chociaż jego ruch – np. ramion i głowy – był pod wieloma względami mechaniczny, nie był to oczywiście w pełni automat. Kluczowym aspektem gry w szachy była praca przychodzących kolejno drobnych, zwinnych prawdziwych szachistów, którzy ukrywali się w piedestale, do czego Kempelen niemal się przyznał, mówiąc, że jego głównym osiągnięciem było stworzenie iluzji. Ludzie bez wątpienia wiedzieli, że to mistyfikacja, ale i tak byli zafascynowani, ponieważ dramatyzowała ona pytanie epoki: czy maszyna może rozumować, a co za tym idzie ‒ czy ludzki umysł może sam w sobie być rodzajem maszyny?
Edgar Allan Poe, zafascynowany tym zagadnieniem, w 1836 r. napisał esej na temat Turka Kempelena i silnika różnicowego Babbage’a. Wierzył, że maszyna może liczyć, ponieważ kalkulacja jest stałym i określonym procesem, ale nie uważał, że maszyna może grać w szachy, bo ‒ jak mówił ‒ szachy są nieokreślone: maszyna musi reagować na ruchy przeciwnika. Maszyna Babbage’a była więc autentyczna, a Turek Kempelena fałszywy. Kiedy poleciłam lekturę eseju Edgara Allana Poe studentom inżynierii, uznali oni jego rozumowanie za dziwne: dlaczego maszyna nie może reagować na każdy ruch przeciwnika? Oto kolejny przykład na to, jak ludzkie intuicje dotyczące natury życia, mechanizmu i nauki nieustannie się zmieniają. Poe zakładał, że maszyna z konieczności nie reaguje. Dwa wieki wcześniej Kartezjusz wyszedł z przeciwnego założenia, a prawie dwa wieki później to samo uczynili moi uczniowie.
Jak powinniśmy patrzeć na ptaki napędzane syfonami Herona z Aleksandrii, średniowieczne automaty Chrystusa, renesansowe figlarne silniki, muzyków-androidów, artystów, pisarzy i gadające głowy XVIII wieku? Z pewnością można je postrzegać jako protoplastów nowoczesnych projektów z zakresu robotyki i sztucznej inteligencji. Były one jednak również wyrazem zupełnie innego sposobu pojmowania. Nie ucieleśniały one tak ważnych dziś koncepcji programowania, sprzężenia zwrotnego czy przetwarzania informacji, narodziły się bowiem z innych idei: materia ożywiona a materia nieożywiona, ruch rozmyślny a ruch ograniczony, praca niewymagająca myślenia a inteligentna. Trudno sobie wyobrazić, że nasze własne ramy pojęciowe wydadzą nam się pewnego dnia tak odległe i egzotyczne, jak dziś jawi się arystotelesowski opis syfonów Herona, ale z pewnością tak będzie. Czy wiedza o tym może pomóc nam wyobrazić sobie, co może zastąpić informację, programowanie i sprzężenie zwrotne jako kluczowe pojęcia dla zrozumienia życia, zdolności odczuwania zmysłami, mechanizmu i umysłu?
Pierwotnie tekst ukazał się w serwisie „The Public Domain Review”. Tytuł, lead i śródtytuły pochodzą od redakcji „Przekroju”.
Czytaj również:
