У управления две стороны — управляющий и управляемый. У каждой стороны своя линия развития.

Прогресс управления на стороне управляемого сначала делает управление принципиально возможным, затем постоянно снижает затраты ресурсов на управление. Прогресс на стороне управляющего состоит в том, чтобы сначала подключиться к управлению, а затем повышать его качество. Прямое следствие этих двух процессов звучит довольно пугающе:

Человек вытесняется из управления

Системы становятся самоуправляемыми, чтобы сэкономить усилия человека и застраховаться от его ошибок.

Из-за успехов искусственного интеллекта современному читателю покажется, что это какая-то недавняя тенденция. На самом деле первому самоуправляемому устройству больше двух тысяч лет.

• В −250 году

  Ктезибий из Александрии построил самоуправляемые водяные часы — клепсидру. До этого изобретения считалось, что только живые существа способны модифицировать своё поведение в ответ на изменения в окружающей среде. Его часы были самыми точными до изобретения Гюйгенсом маятниковых часов в 17 веке.

Ктезибий решил сразу несколько технических и управленческих проблем. Во-первых, нужно было добиться равномерной работы водяных часов. Вода вытекает из отверстия обычного сосуда с разной скоростью в зависимости от его наполнения — чем меньше воды, тем медленнее. Чтобы вода для измерения времени истекала с постоянной скоростью, нужно было обеспечить постоянный уровень воды. Для этого вода поступала в сосуд в избытке, а лишняя вытекала через дополнительное переливное отверстие наверху сосуда — как в привычной нам ванне. Получился источник воды постоянной скорости течения.

Во-вторых, чтобы отмерять время вытекаемой водой, нужен второй сосуд, наполнение которого уже можно было бы измерять шкалой. Проблема в том, что после наполнения такой сосуд становится бесполезным — его нужно как-то опустошить. Чтобы делать это автоматически, Ктезибий использовал сифон — изогнутую трубку, которая опустошала сосуд при достижении уровня изгиба. Получились часы, которые работали непрерывно, опустошаясь раз в сутки.

В-третьих, Ктезибий решил проблему, которая нам незнакома. В Древней Греции час был привязан к солнечному дню, поэтому его длительность постоянно менялась в течение года. Ктезибий изобрёл динамическую шкалу, нанесённую на поверхность цилиндра. Расстояние между рисками менялось в зависимости от того, какой стороной цилиндр обращён к стрелке. Цилиндр автоматически поворачивался раз в сутки при опустошении сифона.

Клепсидра имела удивительную точность и работала круглый год.

Идеи самоуправления и саморегуляции развивались вместе с техникой. Мы уже обсуждали регулятор Ватта, куклы-автоматы, клапан унитаза, ракеты с самонаведением, электрогитары с автонастройкой. Автономность достигалась с помощью обратной связи, программы, интерфейса.

Следующий этап — самоуправление в системах, выполняющих сложную работу, когда одновременно требуется много информации из разных источников, внешние обстоятельства неожиданно меняются, результат действий точно не предсказуем. Такое управление не поддаётся автоматизации простым добавлением обратной связи и традиционными алгоритмами.

Добро пожаловать в двадцать первый век — век искусственного интеллекта:

В автомобилестроении

Тесла — первый серийный автомобиль, применяющий искусственный интеллект для езды без постоянного участия водителя.

Искусственный интеллект — это не просто мощный компьютер с продвинутым алгоритмом, абстрактный «решатель», нажимающий на газ и тормоз автомобиля. Автомобиль с автопилотом — сложная система, в задачи которой входит навигация по карте, выбор и смена полос движения, соблюдение правил движения, предотвращение столкновений, торможение, парковка.

Искусственный интеллект скорее напоминает нервную систему, воспринимающую сигналы из окружающей среды и собственных систем и регулирующую деятельность всех остальных систем организма. Поэтому в системе, управляемой искусственным интеллектом, появляется сложная система «органов чувств»:

Органы чувств

Только вперёд у Теслы смотрят три камеры и радар. Широкоугольная камера следит за светофорами, препятствиями, пересекающими линию движения, и объектами на близких расстояниях — как правило, на небольших скоростях. Длиннофокусная камера следит за дальними объектами на высоких скоростях. Главная камера используется в большинстве ситуаций и диапазонов. Радар засекает объекты в дождь, снег, туман и через клубы пыли. Все эти данные поступают для анализа и распознавания образов в нейронную сеть — «мозг» автомобиля.

• Голос и язык

  Системы голосового управления — это всего лишь интерфейс к компьютеру. Но чтобы компьютер начал выполнять элементарные голосовые команды, он должен научиться генерировать речь сам (уже хорошо), распознавать её (так себе) и понимать (пока плохо).

Чатботы — персональные секретари, управляемые текстовыми сообщениями. Чатботы помогают назначить встречу, купить билеты, настроить правила обработки почты. Чатботам не нужно распознавать устную речь, поэтому они немного эффективнее голосовых помощников. Но главная проблема — смыслового понимания речи — пока решена плохо.

• Пальцы

  Азад Шейдман и его соавторы разработали автономного хирургического робота «Стар». Робот провёл открытую операцию на мягких тканях свиньи, наложив швы на кишечник. Учёные также провели сравнительные тесты: обычная ручная операция, лапароскопия, хирургия со вспомогательным роботом и автономная хирургия роботом. «Стар» оказался лучше.

  Контролируемая автономная роботизированная хирургическая операция на мягких тканях. Сайенс Транслейшенал Медисин

Для эффективного самоуправления все подсистемы должны быть развиты, не только «мозг». Телега не станет эффективнее, если её будет толкать Эйнштейн.

Следующая, малоисследованная стадия развития — переход от работоспособных систем к жизнеспособным. Жизнеспособные системы — более высокого уровня, способные к самоуправлению, самопостроению и самовоспроизведению.

В биологии есть понятие автопоэзиса, которое также применяется в теории систем и социологии. Изначально оно означает способность живых существ к воспроизводству себя и своих частей. Такие системы являются одновременно и производителем, и продуктом.

• Школа стажёров

  Бюро — одновременно компания дизайнеров, создающих продукты для клиентов, и школа, производящая дизайнеров для бюро.

  Как научить дизайнера работать. Лукэтми