Головоломки сопутствовали человечеству всю его писаную историю. Их находят и в клинописи Междуречья, и на стенах египетских пирамид, и в исходниках древних греков. Время от времени головоломки увлекательны узкому кругу экспертов (как задача о рабе и льве на круглой арене). Время от времени они обретают культовый темперамент и поразительный рыночный успех, как было это с изобретённой американцем Сэмом Ллойдом игрой в «Пятнадцать». Ну а сейчас за ответ головоломок взялись роботы, каковые начали делать это лучше, чем люди! Для чего?
В первую очередь напомним, что головоломки выходят на громадную историческую арену любой раз, в то время, когда цивилизация находится на переломе и появляется потребность в нестандартно мыслящих и обширно грамотных людях. Вот из обломков распада Западной Римской империи появляется империя Карла Великого. Возобновляются искусства и науки, идёт процесс Каролингского восстановления, но что же пишет советник Шарлеманя Алкуин? А создаёт он сборник головоломок Propositiones ad acuendos juvenes («Задачи для развития юного ума»), многие темы которого и сейчас бродят по книжкам о занимательной математике.
Приблизительно на таком месте — в томах книг, тиражи которых были относительно малы и по окончании изобретения Гуттенберга — головоломки оставались и всю классическую эру, будучи уделом элиты и обслуживающих её интеллектуалов. Но позже наступила первая промышленная революция, начало развиваться индустриальное общество, которому были необходимы миллионы грамотных людей — в производстве, в финансах, в торговле, в корпоративном и национальном управлении. И головоломки начали обретать массовость.
«Мастерской мира» на рубеже девятнадцатого–двадцатого столетий была Британия. Германия обгоняла её числом научных публикаций и рукодельным мастерством, США — приростом континентального рынка, но за Лондоном была мощь мировых финансов, морской торговли и количество колониальных рынков. И её элита прекрасно осознавала роль разработок в деле Богатства и достижения Силы: достаточно посмотреть на киплинговские The «Mary Gloster» и The Secret of the Machines. А также массово-развлекательный (тираж — от 400 000 до 600 000 экземпляров) издание «Tit-Bits» всегда печатал математические головоломки.
И не абы какие конкретно. Составляли их звезды этого дела американец Сэм Ллойд (изобретатель помянутых выше «Пятнашек») и англичанин Генри Дьюдени. Книги последнего — «520 головоломок» и «Кентерберийские головоломки» (наименование последней — аллюзия на «Кентерберийские рассказы» Чосера, кроме этого сочинившего научно-популярный «Трактат об астролябии») — были превосходно переведены в СССР в семидесятые годы. Кстати, об СССР: в том месте в рамках модернизационного проекта к головоломкам было в полной мере важное отношение.
Так важное, что отображено кроме того на страницах сатирического «Золотого телёнка», где один из эпизодических персонажей получает составлением головоломок для провинциальных изданий — косвенное свидетельство роли, которую «занимательная наука» игралась в интенсивно индустриализирующемся обществе. Но имеется и сухая статистика, говорящая о том же: книги великого популяризатора Якова Исидоровича Перельмана в СССР с 1918 по 1973 год (время, в то время, когда индустриализация была удачно совершена) изданы 449 раз, на 22 языках, неспециализированным тиражом более 13 миллионов экземпляров.
А позже индустриальная эра кончилась. Наступило время постиндустриализма, и головоломки стали иными, нарочито примитивными, игрушечными. В первой половине 70-ых годов XX века венгерский архитектор Эрнё Рубик изобрёл собственный известный кубик, мгновенно купивший культовый темперамент: на планете было реализовано более 350 миллионов экземпляров известной всем игрушки. Забавно, что обладает правами на «кубик Рубика» английская компания Seven Towns: островитяне замечательно вписались и постиндустриальное общество.
Человек (Мэтс Волк) радостен, собрав «кубик Рубика» за 5,55 секунды.
Но на дворе в наше время уже не просто постиндустриальная, а зрелая информационная эра. На повестке дня стоит Индустриализация 2.0, опирающаяся уже не на промышленный пролетариат, а на «умные» автомобили. И для её успеха нужно, дабы боты и роботы стали вправду умными. А какие конкретно средства традиционно употреблялись для оттачивания ума? Верно, головоломки и игры. Поэтому-то на определённых этапах армейские ведомства спонсировали (как минимум так вычисляют) компьютерные шахматы и го. А сугубо коммерческие роботы овладевают мастерством ответа головоломок.
Среди них и «кубика Рубика» — совмещающего в себе головоломки и свойства, и объекта материального мира. Причём Примечательно, что роботы для данной цели строятся не на базе сверхмощного промышленного оборудования: чтобы обыграть Г. Каспарова в шахматы, был использован суперкомпьютер Deep Blue из 32 узлов совокупности RS6000 — но из сугубо игрушечных комплектов, дополненных «мозгами» таковой общедоступной и обширно распространённой штуковины, как смартфон.
А вот робот CubeStormer II ещё в ноябре 2011-го сумел собрать головоломку за 5,27 секунды.
Именно на таковой элементной базе и был собран несколько лет назад робот CubeStormer II. На него пошли комплект робототехнического конструктора Lego Mindstorms и смартфон Samsung Galaxy S II. И вот эта простенькая игрушка смогла 11 ноября 2011 года в присутствии главреда Книги рекордов Гиннесса собрать «кубик Рубика» за 5,27 секунды. Причём тут Книга рекордов? А при том, что робот — простенькая забавная машинка из конструктора — справился с данной задачей стремительнее человека.
Человек-то (Феликс Земдегс) на то время справлялся со сборкой кубика за 6,65 с. И получается, что робот лучше человека справился с ответом головоломки, где нужна и небольшая моторика, и напряжение ума. Причём легко прямым перебором такую задачу не решить: при всей яркой игрушечности «кубика Рубика» число его вероятных состояний образовывает 43 252 003 274 489 856 000. Методу надлежит проявлять «сообразительность» и претворять её в осмысленные манипуляции электромеханических «рук».
Действительно, на данный момент человек пара улучшил собственные показатели: сегодняшний обладатель «кубикового» рекорда Мэтс Волк собирает его всего лишь за 5,55 секунды. Но вот какая беда — роботы также не стоят на месте, и сейчас за ответ головоломок берётся созданный за восемнадцать месяцев инженерами Дэвидом Гилдэем (David Gilday) и Майком Добсоном (Mike Dobson) Cubestormer III, из подробностей того же конструктора Lego Mindstorms и с ARM-мозгом в виде смартфона Samsung Galaxy S4 (его камера дарует роботу и зрение). И вот он-то продемонстрировал свойство собрать кубик всего лишь за 3,253 секунды.
Ну а Cubestormer III собирает головоломку за 3,253 секунды, чем радует создателей.
И вот тут-то мы можем перейти к выводам. Непременно, сказать, что робот превзошёл человека ловкостью и сообразительностью рук, пока рано. CubeStormer’ы являются хороший пример автомобили хоть и «умной», но созданной для ответа сугубо особой, одной-единственной задачи. И «кубик Рубика» не есть обычный объект материального мира: он формализован до предела и окрашен в легко распознаваемые цвета. Но собирает его робот стремительнее человека. И прирастает свойство робота стремительнее, чем оттачивают собственные навыки люди. Такая вот репетиция сингулярности среди детских игрушек…
Да и практическое значение таких роботов разумеется. Для роботов-грузчиков («Окупаемы ли роботы-грузчики, либо От сложного к несложному») очень принципиально важно мочь сортировать и кантовать разные грузы. А тут показана возможность построения таковой совокупности с минимальными затратами, в короткие сроки, с предельно широким применением стандартного оборудования. Весьма хороший урок, что нужно бы учесть всем, кто озабочен технологическим развитием нашей страны!