Охота на электроовец. Большая книга искусственного интеллекта
Шрифт:
Работа Кратценштейна оставила заметный след в науке, а его конструкция пользовалась явной популярностью. По крайней мере, в 1781 г. академик Крафт доложил на заседании Академии, что маленький орган, присланный Кратценштейном, настолько испорчен любопытными после его публичной демонстрации, что не издаёт уже ни звука. Решено было отправить машину изобретателю и механику Ивану Кулибину, который исправил орган и продемонстрировал его работу в апреле 1786 г. [2318]
2318
Басаргина Е. Ю., Брылевская Л. И., Копелевич Ю. Х., Кузнецкая О. Б., Кузнецова А. Б., Невская Н. И., Ожигова Е. П., Смагина Г. И., Трохачев С. Ю., Филиппова Э. Н., Хартанович М. Ф. Летопись Российской Академии наук. 1724–1826 гг. // http://www.ipme.nw.ru/mirrors/PRAN/history/chronicle.htm
Идеи первопроходцев в области механического синтеза речи, особенно фон Кемпелена и Кратценштейна, опубликовавших подробное описание своих результатов, заметно повлияли на дальнейшее развитие науки и технологий в этом направлении.
Как мы уже упоминали в главе, посвящённой шахматному «автомату» фон Кемпелена, после смерти изобретателя «Турок» попал в руки Иоганна Мельцеля, который, так же как и Кемпелен, интересовался проблемой звуковых устройств, в том числе синтезаторов человеческой речи. Впрочем, его достижения в этой области носили главным образом прикладной характер. Руководствуясь идеями Кемпелена, Мельцель сначала «научил» шахматный «автомат» говорить слово «шах!» (Echec!), а в 1824 г. разработал и запатентовал устройство, позволяющее куклам произносить слова «мама» и «папа» [2319] . Звуковые устройства вообще были одной из главных областей интересов Мельцеля как механика. Среди изобретений его жизни — улучшенный слуховой рожок, музыкальный хронометр, собственная версия метронома, механический оркестр — пангармоникон и даже механическая панорама «Пожар Москвы». Над музыкальными устройствами Мельцель работал совместно с Людвигом ван Бетховеном [2320] .
2319
Hoffmann R. (2015). A View from Dresden onto the History of Speech Communication / Interspeech, 2015, September 6—10, Dresden, Germany // http://interspeech2015.org/conference/historical-review/part-3/
2320
Wilson J. G., Fiske J. (1900). Maelzl, John Nepomuk. Appletons' Cyclopaedia of American Biography. New York: D. Appleton // https://archive.org/details/appletonscyclopa04wils/page/170
Приблизительно в 1835 г. английский физик Чарльз Уитстон выполнил реконструкцию машины Кемпелена. Уитстон несколько изменил конструкцию оригинального устройства фон Кемпелена, сделав «ротовую полость» машины эластичной. Однако, как и в её прототипе, в машине Уитстона отсутствовала возможность управления высотой звука, из-за чего её речь была монотонной [2321] .
Об этом человеке хочется рассказать подробнее. Уитстон был звездой первой величины в британской науке XIX столетия. Его перу принадлежит множество важных исследований в области электричества, акустики и криптографии. Именно он, а не лорд Лайон Плейфер (как можно было бы предположить исходя из названия) разработал шифр Плейфера (в нём, в отличие от шифра Виженера, шифрованию подвергаются не отдельные символы, а биграммы, что делает атаку, основанную на частотном анализе, более трудоёмкой). Также Уитстон первым построил в Великобритании электрический телеграф.
2321
Шилов В. В. (2017). Удивительная история информатики и автоматики // https://books.google.ru/books?id=rUiCAQAAQBAJ
Именно Уитстон посоветовал Аде Лавлейс перевести на английский язык статью Луиджи Менабреа с описанием аналитической машины, что, как уже было упомянуто в главе, посвящённой Бэббиджу, привело к первой в истории публикации программы для вычислительной машины.
6.4.2 Новые шаги — от «Эуфонии» к вокодерам
Следующим шагом в развитии говорящих устройств стала машина, созданная немецким механиком Йозефом Фабером.
О юных годах изобретателя известно немного. Он родился около 1800 г. в немецком городе Фрайбург-им-Брайсгау (в ту пору территория Священной Римской империи германской нации), а затем перебрался в Вену, где сначала посещал школу, а затем поступил в Императорско-королевский политехнический институт (Kaiserlich-Konigliches Polytechnisches Institut). Фабер планировал научную карьеру в области астрономии, однако этому помешало ухудшающееся зрение. В итоге он сделал выбор в пользу математики и механики, помимо которых увлекался также физикой, музыкой и даже анатомией [2322] , [2323] .
2322
Dalakov G. Euphonia / History of Computers: hardware, software, internet… // https://history-computer.com/Dreamers/Faber.html
2323
Lindsay D. (1997). Talking Head / American Heritage of Invention & Technology, Vol. 13, Iss. 1 // https://www.inventionandtech.com/content/talking-head-1
В начале 1820-х гг., оправившись от серьёзной болезни, Фабер впал в состояние ипохондрии, от которого (вопреки советам врачей) мог отвлечься только путём выполнения механических задач, и поначалу занялся резьбой по дереву. Затем, однако, в его руки попала книга фон Кемпелена, и тогда у него появилась идея создать говорящую машину.
Для работы Фабер нуждался в тишине и покое, поэтому покинул Вену и вернулся в родной город, где в результате долгого, упорного и кропотливого труда смог соорудить устройство, заметно превосходившее творение фон Кемпелена. Эта машина демонстрировалась в Вене в 1840 г., а в 1841 г. была представлена королю Баварии. Однако она не вызвала того интереса, на который рассчитывал изобретатель. В отчаянии Фабер (верный заветам аббата Микаля) уничтожил машину и принял решение переехать в Соединённые Штаты, чтобы попытать счастья в Новом Свете [2324] .
2324
Dalakov G. Euphonia / History of Computers: hardware, software, internet… // https://history-computer.com/Dreamers/Faber.html
В США Фабер в поиске источника заработка (чему мешали трудности с овладением чужим языком) воссоздал свою «Замечательную говорящую машину» и в начале 1844 г. продемонстрировал её в Нью-Йорке. В феврале 1844 г. корреспондент газеты National Intelligencer and Washington Advertiser взял интервью у машины и по итогу дал ей высокую оценку: «Единственный недостаток, — писал он, — сильный немецкий акцент». Тем не менее выставка не привлекла достаточного внимания публики. Провал был столь очевиден, что Фабер решил перебраться в Филадельфию, но там его ждал ещё более холодный приём. В порыве отчаяния изобретатель вновь разломал свою машину и сжёг её фрагменты.
По иронии судьбы именно в это время проблема синтетической речи заинтересовала американских учёных. Роберт Паттерсон, директор Монетного двора США в Филадельфии и выдающийся учёный, случайно наткнулся на машину Фабера за несколько дней до её разрушения и рассказал о ней Американскому философскому обществу в мае 1844 г. Члены общества были весьма заинтригованы и рекомендовали объявить сбор средств на восстановление машины. Однако Фабер, всё ещё находившийся в расстроенных чувствах, отклонил предложение и уединился в мастерской, где занялся восстановлением устройства без посторонней помощи [2325] .
2325
Lindsay D. (1997). Talking Head / American Heritage of Invention & Technology, Vol. 13, Iss. 1 // https://www.inventionandtech.com/content/talking-head-1
В 1845 г. Паттерсон привёл в мастерскую Фабера своего товарища, известного американского физика и изобретателя электромеханического реле Джозефа Генри. Фабер в это время работал над новой версией аппарата, которая была оснащена подобием женского лица, способным артикулировать произносимую речь. Генри часто привлекали в качестве эксперта, когда нужно было отличить реальное изобретение от мошенничества, которые были тогда весьма распространены. Например, в лондонском Сент-Джеймс-холле (Saint James Hall) выставлялось устройство под названием «Антропоглоссос» (Anthropoglossos), или «Механический вокалист» (Mechanical Vocalist), но это было мошенничество — «голосом машины» в действительности говорил скрытый чревовещатель.
Генри ожидал увидеть очередную подделку, но вместо этого обнаружил «замечательное изобретение», обладавшее множеством потенциальных применений. «Я видел говорящего персонажа, созданного мистером Уитстоном из Лондона, — писал Генри в письме к своему бывшему студенту Генри Александеру, — но его нельзя сравнить с этим [устройством], которое может не просто сказать несколько слов, а способно произносить целые предложения, состоящие из абсолютно любых слов».
«Немец занимался подготовкой к выставке, — писал он в том же письме, — он говорит на неважном английском языке, и доктор Паттерсон был вынужден заставить его повторять предложения, которые нужно было сказать, несколько раз, прежде чем удалось добиться правильного произношения. После небольшой практики персонаж действительно произносил слова лучше, чем оператор; которому было куда проще управлять органами персонажа, чем своими собственными» [2326] , [2327] , [2328] .
2326
Bruce R. V. (1990). Bell: Alexander Graham Bell and the Conquest of Solitude. Cornell University Press // https://books.google.ru/books?id=ZmR0MOQAu0UC
2327
Millikan F. R. (2007). Joseph Henry and the Telephone / Smithsonian Institution Archives // http://siarchives.si.edu/oldsite/siarchives-old/history/jhp/joseph23.htm
2328
Lindsay D. (1997). Talking Head / American Heritage of Invention & Technology, Vol. 13, Iss. 1 // https://www.inventionandtech.com/content/talking-head-1
Генри заметил, что 16 клавиш машины соответствуют 16 элементарным звукам, с помощью которых «каждое слово на всех европейских языках может быть воспроизведено отчётливо». Семнадцатая клавиша открывала и закрывала эквивалент голосовой щели, отверстие между «голосовыми связками». «Устройство машины такое же, как у человеческих органов речи, разные её части управляются струнами и рычагами вместо сухожилий и мышц» [2329] .
2329
Dalakov G. Euphonia / History of Computers: hardware, software, internet… // https://history-computer.com/Dreamers/Faber.html