Уильям Уолтер

Исследователь условных рефлексов у роботов

Могут ли роботы бояться? Способны ли машины любоваться своим отражением? Разработки Уильяма Уолтера давали на эти вопросы весьма интересные ответы; используя познания в нейрофизиологии и робототехнике, Уолтер создал роботов, имеющих определенное подобие рефлексов.

Родился Уолтер в Канзас-сити, Миссури (Kansas City, Missouri); по линии отца он был германо-британцем, по линии матери – американо-британцем. В Англию Уильям попал в 1915-ом; здесь он учился сначала в школе Вестминстера, затем – в Королевском Колледже Кембриджа. Получить должность исследователя в Кембридже Уильям, к сожалению, не смог; ему пришлось сконцентрироваться на базовых и прикладных нейрофизиологических исследованиях в госпиталях Лондона. Проработав таким образом 4 года, с 1935-го по 1939-ый, Уолтер выбил себе место в одном из институтов Бристоля, где с 1939-го по 1970-ый продолжал свои исследования. Кроме того, Уильям успел поработать в Штатах, в СССР и в целом ряде европейских научных центров.

Женат Уильям Уолтер был дважды; в первом браке у него родилось два сына, во втором – один. Как вспоминал старший из сыновей Уильяма, политически ученый был скорее левым; до начала Второй Мировой он сочувствовал коммунистам, после – переключил свои симпатии на анархистов.

В 1970-ом Уильям Уолтер попал в автокатастрофу, стоившую ему серьезной травмы мозга. Через 7 лет, 6-го мая 1977-го, ученый скончался, так от этой травмы в полной мере и не оправившись.

Еще в молодости Уолтер был сильно впечатлен работами русского физиолога Ивана Павлова. Известно также, что он успел побывать в лаборатории Ганса Бергера (Hans Berger), создателя электроэнцефалографа, измеряющего электрическую активность мозга. Позже Уолтер создал собственную вариацию машины Бергера; она отличалась улучшенными характеристиками и позволяла легко различать разные виды мозговых волн - от высокочастотных альфа-волн до медленных дельта-волн.

Созданные машины помогли Уолтеру совершить целый ряд интереснейших открытий. Он стал первым, кто с помощью триангуляции выделил местоположение сильнейшего источника альфа-волн в затылочной (окципитальной) доле мозга. Позже Уильям показал, как дельта-волны помогают искать опухоли головного мозга и повреждения, связанные с эпилепсией. Уолтер был создателем первой машины мозговой топографии; построена она была на основе того же электроэнцефалографа и использовала массив катодно-лучевых трубок спирального сканирования, подключенных к высокомощным усилителям.

Во время Второй Мировой Уолтер пустил свои технологии на военные нужды – он работал над радарными технологиями и схемами наведения ракет; вероятнее всего, в ходе этих исследований Уильям получил результаты, вызвавшие у него дальнейший интерес к гипотезе сканирования мозговой активности на основе альфа-волн.

В 60-х Уолтер занялся изучением 'потенциала готовности', известного также как 'пропорциональная негативная вариация'. Этот необычный эффект проявлялся в отрицательном всплеске электрической активности мозга за полсекунды до осознания человеком запланированных им движений. Данный эффект по сути своей ставил под большой вопрос наличие самой концепции свободы воли и считался частью общей системы человеческой реакции на происходящие события.

Известно, что Уильям Уолтер некоторое время экспериментировал со стробоскопами; в ходе таких экспериментов – описанных в книге 'The Living Brain' – Уолтер заложил основы того, что Брайон Гайсин (Brion Gysin) и Иэн Соммервилль (Ian Sommerville) превратили в 'Машину Сновидений'.

Среди самых известных проектов Уильяма Уолтера особого упоминания заслуживают его электронные автономные роботы. Ученый хотел показать, что большое количество связей небольшого количества мозговых клеток может сформировать действительно сложные модели поведения; таким образом, основная часть тайны работы головного мозга заключалась именно в связях, а не в самих клетках. Первых своих роботов – Элмера и Элси – ученый построил в период с 1948-го по 1949-ый. Роботов этих часто звали 'черепахами' – из-за формы и скорости движения. Трехколесные черепахоподобные создания были способны двигаться к свету – таким образом они могли найти станцию перезарядки, когда их батареи садились. В рамках одного из экспериментов ученый поместил источник света на нос черепахи – и поставил робота перед зеркалом; машины выдали довольно интересную реакцию, которая, в исполнении животного, вполне могла бы быть интерпретирована как знак наличия разума.

Позже одна из черепах была доработана; создатель снабдил её простым одноклеточным мозгом и двумя схемами условных рефлексов. Таким образом он планировал попробовать поставить эксперименты, похожие на знаменитые 'собачьи' опыты Павлова. С помощью дополнительных схем ученый смог частично добиться своей цели. Так, в одном из его опытов получение удара вело к кормежке, свисток также означал кормежку, но вместе с тем и сулил получение удара. В конечном итоге робот начал 'бояться' еды, ожидая при её появлении удара.

Следующая разработка Уильяма Уолтера была представлена на британском фестивале 1951-го. Уолтер утверждал, что для симуляции мозговых процессов необходимо использовать исключительно аналоговые цепи, тогда как Алан Тьюринг (Alan Turing) и Джон фон Нейман (John von Neumann) стояли за представление мысленных процессов в цифровой форме. Работы Уолтера вдохновили многих робототехников будущего, вроде Родни Брукса (Rodney Brooks), Ханса Моравека (Hans Moravec) и Марка Тильдена (Mark Tilden). Современные модели роботов серии 'BEAM' в какой-то степени являются наследниками творений Уолтера. Первая его черепаха сейчас выставлена в Лондоне, в одном из местных музеев. В 1995-ом доктор Оуэн Холланд (Owen Holland) из университета западной Англии скопировал робота Уолтера, использовав в процессе кое-какие оригинальные запчасти.

Документы, оставленные Уолтером после смерти – письма, фотографии и вырезки из печатных изданий – сейчас хранятся в архиве библиотеки научного музея Роутона (Wroughton).