Автономия. Как появился автомобиль без водителя и что это значит для нашего будущего - Лоуренс Бернс

В детстве учителя считали Криса одаренным ребенком, что давало ему право посещать специальные занятия для таких же талантливых детей. Важной частью уроков были самостоятельные проекты. Преподаватели таких классов стимулировали учеников к участию в научных мероприятиях, известных как Олимпиады Разума, участникам которых предлагались нетрадиционные задачи. Как построить башню только из картонных трубочек от бумажных полотенец? Привести в движение игрушечный автомобиль при помощи мышеловки? Как сделать, чтобы яйцо, упав с большой высоты, осталось целым?

Приобретенный опыт в достаточной степени подготовил Урмсона к участию в национальных олимпиадах. В тот год, когда Урмсоны переехали из Виктории в Трентон, финал национальных соревнований проходил как раз в Виктории. Крису отчаянно хотелось повидать старых друзей, и поэтому он направил всю свою энергию на то, чтобы стать победителем на уровне города. Его работа «Поразительные последствия соударений» (Striking News About Impacts) позволяла предсказывать направление движения тел после столкновения. Он вышел победителем в Трентоне и обеспечил себе возможность съездить в Викторию бесплатно.

Всерьез увлекшись наукой, Урмсон предпринял следующий проект, одной из частей которого была разработка модели ионного двигателя. Проект назывался «Итак, ионный»[11]. Благодаря ему Крис не только отправился второй раз на общенациональную олимпиаду, но и занял второе место. В следующем году он выиграл не только серебро, но и четырехнедельную поездку в Институт Вейцмана в Израиле для изучения программирования. Затем Урмсон стал изучать вычислительную технику в Университете Манитобы, где одним из его проектов был робот, самостоятельно передвигавшийся по затемненному помещению в поисках наиболее ярких источников света.

На последнем курсе университета Крис буквально разрывался. С одной стороны, он мог пойти по пути, который нравится всем мамам, и поступить в медицинскую школу. Недостаток был всего один: его способность делать вещи своими руками, представлять себе сложные системы, а затем находить способ довести их до рабочего состояния в таком случае оказывалась невостребованной. Как-то раз, проходя по факультетскому корпусу, он обратил внимание на необычный плакат: транспортное средство, может быть, какой-то планетоход, забирается в кратер и выбирается из него. «Приходите к нам, становитесь в ряды робототехнической революции!» – гласил плакат, а чуть ниже шла информация о приеме в Университет Карнеги – Меллона. Плакат предлагал карьеру, основанную на том, что Урмсон делал всю свою жизнь. Олимпиады Разума. Национальные олимпиады. Он подал документы и на следующий год оказался в Питтсбурге.

В Университете Карнеги – Меллона наш герой встретил Реда Уиттакера, уже тогда слывшего легендой в среде специалистов по робототехнике и бывшего одним из самых известных создателей роботов в мире. Уиттакер родился в 1948 году, в 2003 году ему было уже 55, и он успел приобрести славу человека, который берется за проекты, считающиеся неосуществимыми в принципе. «Если на свете вообще есть человек, способный воплощать идеи в жизнь, это Ред Уиттакер», – отозвался о нем один из его коллег.

Возможно, в его генах был код, благодаря которому Уиттакер просто не слышал слово «невозможно». Во время Второй мировой войны его отец служил бомбардиром в ВВС, а затем стал продавать взрывчатку горнодобывающим компаниям. Его мама, преподаватель естественных наук в школе, была пилотом-любителем, причем однажды пролетела под мостом, а Уиттакер-младший при этом сидел рядом с нею в кабине. Отслужив два года в морской пехоте, Уиттакер поступил в Принстонский университет, получил диплом в области гражданского строительства, а затем поступил в аспирантуру в Карнеги – Меллон.

Уиттакер приобрел известность после частичного расплавления активной зоны реактора на станции Три-Майл-Айленд в 1979 году, самой серьезной аварии в истории американской атомной энергетики. В рамках ликвидации радиоактивного загрязнения нужно было проникнуть в фундамент реактора и измерить уровень излучения там. Исполнители потратили почти миллиард долларов на ликвидацию последствий аварии, но не смогли не то что попасть внутрь фундамента, но даже просто понять, как это сделать. Когда Уиттакер предложил государству свои услуги, чиновники рассудили, что терять им нечего. Идея Уиттакера состояла в следующем: радиоактивность не позволяет находиться внутри реактора людям, но у машины-то проблем не будет. И он создал трехколесный автомат с дистанционным управлением под названием Remote Reconnaissance Vehicle («машина дистанционной разведки»), получивший известность также как «Ровер». Машина успешно проникла в фундамент. А лучше всего было то, что программа обошлась всего в 1,5 млн долл., дешево с точки зрения государства.

С этого момента Урмсон стал специализироваться на роботах, предназначенных для тяжелых условий эксплуатации. Один из его аппаратов спускался в кратер вулкана. Другая причудливая конструкция, похожая на богомола, выполняла монтажные работы в космосе. Третья, созданная группой инженеров, в которую входил великолепный разработчик ПО из Германии Себастьян Трун, передвигалась в темноте заброшенных шахт, составляя карту выработок. В группе Уиттакера задачей Урмсона была разработка алгоритмов и программ, повышавших скорость автономного передвижения роботов.

По возвращении из Атакамы у Криса состоялся трудный разговор с его женой, Дженнифер. Урмсон хотел отложить работу над кандидатской диссертацией и сосредоточиться на соревнованиях DARPA вместе с Уиттакером. Среди их коллег по академической специальности состязания DARPA Grand Challenge были главной темой разговоров. Сначала в DARPA считали, что если им удастся получить двадцать заявок на участие, это будет большой удачей. Однако со временем набралось 106 претендентов, поэтому такой вариант, как НЕ принимать в них участия, Урмсон для себя даже не рассматривал. Кто мог сказать, какие великолепные открытия принесет этот проект? Кто мог сказать, что он потеряет, если решит остаться в стороне?

Крис договорился с Дженнифер, что будет участвовать всего в одном конкурсе. Они собирались отложить рождение детей до его завершения. Но судьба преподнесла им сюрприз: оказалось, что Дженнифер на тот момент уже была беременна. Эта новость стала для Урмсона еще большим стимулом к победе. В конце концов, это был лучший способ обеспечить себе хорошо оплачиваемую работу впоследствии.

Уиттакер прибег к необычному способу отбора людей в проектную группу, развесив по всему кампусу Карнеги – Меллона объявления о цикле семинарских занятий для выпускного курса. Тема была заявлена как «Разработка самоходного робота». Оценки по итогам не предполагалось: только зачет или незачет. Задание одно – разработать робота, который победит в первых гонках DARPA Grand Challenge. Кроме того, он разослал по электронной почте спонсорам и добровольцам письма, написанные в его фирменном грубоватом тоне: «Условия гонок превосходят возможности современных технологий, и многие полагают, что в этот раз денежный приз не достанется никому».

Если верить корреспонденту журнала Scientific American в Питтсбурге Уэйту Гиббсу, первую встречу проектной группы Уиттакер провел 30 апреля 2003 года в классе для семинаров в Карнеги – Меллоне. «Добро пожаловать на первую встречу Red Team[12], – начал Уиттакер, – я сделаю все, чтобы в следующем году привести вас к победе в Лас-Вегасе».