Jubilujúca budúcnosť

Hoci sa história robotiky začala odvíjať už od úsvitu dejín človeka, tento rok veda zaoberajúca sa robotmi slávi dve malé okrúhle jubileá – pred 100 rokmi malo slovo robot svoju celosvetovú scénickú premiéru a pred 80 rokmi uzrelo svetlo sveta slovo robotika.

Už od pradávna si človek mnohé činnosti pomocou rôznych nástrojov nielen uľahčoval, ale túžil mať niečo alebo niekoho, kto bude pracovať zaňho. Od 20. storočia sa tomu niečomu či niekomu hovorí robot. Jedna z definícií robota je, že je to automat alebo počítačom riadený integrovaný systém schopný autonómnej, cieľovo orientovanej interakcie s prirodzeným prostredím, a to podľa inštrukcií človeka. Jednoducho povedané, robot je (prí)stroj vykonávajúci zložité operácie podľa určeného programu.

Na počiatku bolo slovo

Aj keď sa slovo robot, ktoré oficiálne uzrelo svetlo sveta v novembri 1920 v hre Karla Čapka (1890 – 1938) R. U. R., pripisuje práve tomuto českému spisovateľovi, nie je to pravda. Ako to vlastne bolo, opísal v Lidových novinách 24. decembra 1933 Karel Čapek takto: V jednej nestráženej chvíli napadla citovaného autora látka na tú hru. Aj bežal s tým za tepla za svojím bratom Josefom, maliarom, ktorý práve maľoval po plátne.
Josef, ja by som mal myšlienku na hru.
Akú, hundral maliar.
Autor mu to povedal tak stručne, ako to šlo: Ale ja neviem, ako mám tých umelých robotníkov nazvať. Povedal by som im
Labor, ale pripadá mi to nejako papierovo.
Tak im povedz
Roboti.
A bolo to.

Tým spôsobom sa teda zrodilo slovo robot. Objavilo sa v spomínanej hre, ktorej skratka je odvodená z názvu fiktívnej továrne Rossum’s Universal Robots, čo autor priamo v texte prekladal ako Rossumovi univerzálni roboti. V súčasnosti úplne bežné slovo robot má teda dvoch autorov a hra R. U. R. mala fakticky dve premiéry – jednu oficiálnu, ktorá sa uskutočnila v Národnom divadle v Prahe 25. 1. 1921, a ešte jednu neoficiálnu, ale historicky prvú, ktorú naštudovala skupina amatérskych divadelníkov Klicpera v Hradci Králové a premiérovo predstavila tri týždne pred uvedením R. U. R. v Národnom divadle v Prahe – 2. januára 1921. V domácom aj v zahraničnom prostredí vzbudila hra neobyčajný záujem a iniciovala verejné diskusie nielen o samotnej inscenácii, ale predovšetkým o autorovom varovaní pred prípadnými negatívnymi vplyvmi techniky na ľudstvo. A tieto diskusie trvajú doteraz…

K plienkam robotiky

Al-Džazárího slonie hodiny, foto wikipédia

V súčasnosti už interdisciplinárny vedný odbor, ktorý sa zaoberá návrhom, konštrukciou, riadením robotov a spracovaním dát, ktoré generujú počas svojej činnosti, sa nazýva robotika. Slovo robotika (angl. robotics) ako prvý použil americký spisovateľ sci-fi Isaac Asimov (1920 – 1992) vo svojej poviedke Klamár! (Liar!) v roku 1941, teda pred 80 rokmi. Hoci je v súčasnosti robotika jeden z najsledovanejších a najrýchlejšie sa rozvíjajúcich vedných odborov, za pravdepodobne prvým robotickým vynálezom by sme sa museli vybrať do obdobia asi 1 400 pred n. l. Babylončania vtedy vymysleli Clepsydru, hodiny, ktoré merali čas pomocou prúdu vody. Prvý opis robota sa objavuje už tisícročie pred naším letopočtom. Vtedajší čínsky inžinier Yan Shi údajne obdaroval kráľa Mu Zhoua (1023 – 957) figúrkou v ľudskej veľkosti, ktorá mala zvládať niektoré mechanické ručné práce. V starých gréckych bájach sa objavuje mechanický obor Talós, ktorého na objednávku boha Dia vykoval z medi božský kováč Héfaistos. Musel to byť veľmi šikovný boh kováčskeho umenia, pretože jeho dielom majú byť aj trojnožky dopravujúce gréckych bohov na Olymp. Prvý automat zhotovil Archytas z Tarentu (428 – 347) – išlo o lietajúceho holuba, čo bol vlastne drevený vták poháňaný parou, takže bol schopný lietať. O pomocníkovi pre človeka rozmýšľal aj slávny grécky filozof Aristoteles (384 – 322), ktorý vo svojej práci Politika píše: Ak by dokázal každý nástroj konať svoju prácu poslúchajúc alebo predvídajúc vôľu človeka, majster by nepotreboval pomocníka, ani pán otroka.

Zákony robotiky definované Isaacom Asimovom (1920 – 1992) v poviedke Runaround (1942):
1. Robot nesmie ublížiť človeku alebo svojou nečinnosťou dopustiť, aby mu bolo ublížené.
2. Robot musí poslúchnuť človeka okrem prípadov, keď je to v rozpore s prvým zákonom.
3. Robot sa musí chrániť pred poškodením okrem prípadov, keď je to v rozpore s prvým alebo druhým zákonom.

Japonská bábika karakuri, foto wikipédia/BM

Kompendium mechaniky

Uľahčením ľudskej práce rôznymi prístrojmi sa zaoberal aj grécky matematik, technik, mechanik a fyzik Filón Byzantský (280 – 220), zvaný aj Filón Mechanicus, ktorý sa vo svojom slávnom diele Mechanike syntaxis (Kompendium mechaniky) venuje nielen mechanickým strojom, ale jeho popis vodného mlyna sa považuje za vôbec prvý v histórii. Podľa bádateľov antickí Gréci princíp mlyna skutočne objavili, hoci ho zrejme masovo nepoužívali. Vo vojenskej časti knihy popisuje Filón stroj na opakovanú streľbu šípov. Prístroj tvorili dve ploché reťaze spojené s navijakom, ktorý vďaka vinutiu tam a späť automaticky vystreľoval zo stroja šípy, kým sa zásobník nevyprázdnil. Zdá sa, že takýto šípomet by mohol aj reálne fungovať, ale je málo pravdepodobné, že sa použil v praxi. Filón ako prvý známy bádateľ opisuje aj kardanov záves, no len ako princíp – je nepravdepodobné, že by ho Gréci niekedy prakticky použili. Ako prvý sa tiež zmieňuje o mechanizme prevodu, ktorý je kľúčový pri konštrukcii mechanických hodín. Filón síce o ňom hovorí v súvislosti s umývadlom, ale zmieňuje sa, že rovnaký princíp možno použiť v hodinovom mechanizme, čo zrejme naznačuje, že antickí Gréci vo svojich vodných hodinách prevod niekedy užívali.

Arabský génius

Automaty Jaqueta-Droza, foto wikipédia/Rama

Nevedno, v akom štádiu vývoja by bola súčasná robotika, keby sa na scéne dejín ľudstva neobjavil v 12. storočí arabský učenec a vynálezca Ismail al-Džazárí (1136 – 1206), ktorý položil základy nielen moderného strojárstva, hydrauliky, ale dokonca aj robotiky. Al-Džazárího vynálezy ťažili zo storočí inovácií predchádzajúcich období, čerpal z vedy a múdrosti antiky, indickej, perzskej, čínskej a iných kultúr. Jeho zámerom však nebolo iba nadviazať na dedičstvo týchto veľkých vynálezcov, ale ich aj zdokonaliť. Vo svojom najslávnejšom diele Kniha o poznaní duchaplných mechanických zariadení (Kitáb al-fi ma‘rifat hiyal al-handasiyya) opísal päťdesiat mechanických zariadení spolu s pokynmi na ich konštrukciu. Jeho stroje boli praktické aj hravé, od hodín po plavidlá či automaty vydávajúce nápoje. Navrhoval zariadenia na zabíjanie, ale aj fontány, hudobné automaty poháňané vodou, závlahové zariadenia či stroje na meranie. A tak v tejto knihe nachádzame okrem iného aj základ pre väčšinu strojov v modernom svete, v neposlednom rade pre spaľovací motor – kľukový hriadeľ, ktorý mení rotačný pohyb na priamočiary. Al-Džazárí ho skonštruoval na lepšie čerpanie vody pri zavlažovaní polí. Taktiež vynašiel či predefinoval použitie ventilov a piestov, vymyslel jedny z prvých mechanických hodín poháňaných vodou a závažiami. Medzi jeho 50 ďalších vynálezov patrí aj kombinačný zámok. Kniha okrem iného obsahuje aj ilustrácie mechanickej ženy, ktorá napĺňa a vypúšťa umývadlo. Pri al-Džazárího genialite niet preto divu, že sa považuje za otca prvého programovateľného robota – loďku so štvoricou muzikantov – harfistom, flautistom a dvoma bubeníkmi –, ktorá sa plavila na jazere a hraním rôznych skladieb zabávala hostí. Bubeník dokázal hrať rôzne rytmy, ktoré sa dali vopred pripraviť.

Leonardov mechanický robot, foto wikipédia/Erik Möller

Prvé humanoidy

Keď to niečo alebo niekto by malo pracovať za človeka, prečo by sa to nemalo naň aj podobať? Možno to si pomyslel aj nemecký filozof a prírodovedec sv. Albert Veľký (1193 – 1280). Okrem toho, že sa považuje za objaviteľa chemického prvku arzén, ktorý sa mu okolo roku 1250 podarilo ako prvému izolovať, mal aj záľubu v mechanike. Skonštruoval robota, ktorého nazval kovovým sluhom. Podľa niektorých zdrojov sa zariadenie dokázalo nielen pohybovať a vykonávať jednoduché úkony, ale aj odpovedať na triviálne otázky. Keď si Albert Veľký pozval k sebe svojho najnadanejšieho žiaka sv. Tomáša Akvinského (1225 – 1274), návšteve otvoril dvere práve kovový sluha. Budúci významný filozof však považoval sluhu za diabla a zničil vynález svojho učiteľa… Aby sme však boli k najväčšiemu filozofovi stredoveku spravodliví, podobný osud podľa niektorých zdrojov postihol aj ženského robota Ma fille Francine, ktorého autorom bol René Descartes (1596 – 1650). Jedna z verzií hovorila o tom, že išlo o náhradu jeho zosnulej dcéry Francine. Tá mechanická ho sprevádzala na ceste loďou, kde ju kapitán hodil cez palubu, pretože si myslel, že je to satanovo dielo. Je už akosi prirodzené, že v dejinách robotiky zohral svoju úlohu aj polyhistor a univerzálny génius Leonardo da Vinci (1452 – 1519). Okrem toho, že skonštruoval malého mechanického leva, realizoval práce aj na humanoidnom robotovi. Poznámky k návrhu robota sa objavujú v skicári, ktorý bol znovuobjavený v 50. rokoch minulého storočia. Leonardov robot či Leonardov mechanický robot (Robot di Leonardo alebo Automa cavaliere) mohol stáť, sedieť, dvíhať priezor prilby, manévrovať rukami, hýbať krkom a otvárať čeľuste, ktoré boli anatomicky správne. Celý robotický systém bol prevádzkovaný radom kladiek a káblov. Na základe nájdených skíc postavili robot nanovo a bol plne funkčný.

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 01/2021. Ak chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov, prihláste sa. Ak ešte nie ste naším predplatiteľom, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.

R, foto Siemens

Komentáre