Если и есть человек, который последние пятнадцать лет разработки беспилотного автомобиля был, что называется, «на земле», «в полях», не боялся испачкать руки в смазке и пыли, копался в двигателе, дышал выхлопными газами, обжигался паяльником и всегда был готов решить любую возникшую проблему, то это Крис Урмсон. Его, в прошлом главного инженера трех команд Университета Карнеги – Меллона в соревнованиях DARPA, выбрал в качестве руководителя Chauffeur, проекта беспилотного автомобиля Google, его основатель, Себастьян Трун. На самом деле он руководил всей текущей работой в проекте со дня его основания в 2009 году до его отделения от Alphabet в качестве самостоятельной компании в Waymo в 2016 году. Наконец, Урмсон играл ключевую роль в борьбе за власть, занимавшей верхушку проекта Сhauffeur в течение долгого времени.
Чтобы вдохнуть в проект жизнь, Урмсон работал до кровавых мозолей.
Он первым признал бы, что не обладает харизмой, присущей некоторым другим героям нашего рассказа. Без сомнения, он толковый инженер. Его привычка не отвергать с ходу никакие решения проблемы, какими дикими бы они ни казались, была отточена еще в школьные годы на олимпиадах, которые в образовательной системе Канады являются преобладающей формой занятий для одаренных школьников. Чего у него нет, так это детской привычки разбрасываться вниманием, так характерной для его коллег по цеху. Возможно, причиной тому социальная среда, в которой он вырос. Урмсон, старший сын начальника тюрьмы и медсестры, провел детство в маленьких городах Канады. Сначала это был Трентон[6] в восточной части провинции Онтарио, где основным работодателем является военная база. Виктория, столица штата Британская Колумбия. Виннипег в провинции Манитоба – хоть и столичный город[7], но оживленным его никак назвать нельзя. Его отец постепенно делал карьеру в исправительной системе северного соседа США, получив под свое руководство уже не одну тюрьму, но целый регион, и тогда семья осела в самом сонном городе из всего списка – Саскатуне, столице Саскачевана, самой непритязательной провинции одной из самых непритязательных стран мира.
Урмсон вырос среди людей, привыкших с подозрением относиться к попыткам других привлечь внимание к своей персоне. Важно, кто ты есть на самом деле. Прямой и уверенный в себе, Урмсон – не тот человек, на кого первым делом обратишь внимание, войдя в комнату. Но, пробыв там некоторое время (при этом не имеет никакого значения, кто еще в ней окажется!), ты доверишь руководящую роль Урмсону – именно он будет отвечать за претворение в жизнь любого плана.
В апреле 2003 года у Криса Урмсона план был. На самом деле, Урмсон считал, что два ближайших года его жизни очерчены довольно ясно. Он вел машину из отдаленного чилийского города Икике в сторону обширных соленых равнин пустыни Атакама. Дорога из Икике в Атакаму способна навести трепет на кого угодно. То удаляясь от Тихого океана, то приближаясь к нему, она идет по горному уступу, обрывающемуся вниз практически вертикально. Те, кто помнит тектонику плит из курса геологии для старших классов[8], правильно скажут, что в этом месте плита Наска наползает на континент Южная Америка, создавая складки на его поверхности. Образующийся таким образом горный хребет высотой в несколько тысяч метров[9] создает засушливую зону, простирающуюся практически на 10 000 км на север и на юг вдоль чилийского побережья. Эта засушливая зона и есть Атакама. Одно из наименее гостеприимных мест на Земле, самая безжизненная пустыня, лежащая вне приполярных областей, безжизненная настолько, что ученые используют ее для моделирования поверхности Марса, – вот что такое Атакама. Именно поэтому Крис Урмсон и направлялся туда. Он был одним из немногочисленных специалистов по робототехнике, приглашенных присоединиться к группе сотрудников НАСА, задачей которой было провести испытания робота-марсохода, предназначенного для поиска жизни на красной планете.
В свои двадцать семь лет Урмсон был высоким и атлетически сложенным молодым человеком, со светлыми волосами и голубыми глазами, всегда спрятанными за стеклами круглых очков в тонкой металлической оправе. Он натягивал бейсболку на голову так глубоко, что козырек соприкасался с оправой. Урмсон планировал провести в Атакаме примерно месяц. Затем он рассчитывал вернуться в Питтсбург, где заканчивал курс по робототехнике в Университете Карнеги – Меллона. Затем он хотел написать диссертацию, пройти через чистилище защиты (во всяком случае, он знал, что защита почти всегда оказывается делом непростым), получить степень доктора философии, а вслед за тем и работу. Может быть, удастся обеспечить себе место в преподавательском составе альма-матер, в Институте робототехники при Университете Карнеги – Меллона, откуда вышло больше экспертов по роботам, чем откуда бы то ни было еще. Можно было присоединиться к очередному стартапу, время от времени возникавшему в недрах университета. В любом случае, он начнет зарабатывать достаточно, чтобы обеспечивать себя самого, жену и детей, рождение которых они откладывали до момента окончания Крисом учебы.
Лагерь Урмсона и его группы представлял собой просто пять ярко-желтых полусферических палаток, палатку чуть крупнее, служившую кают-компанией и местом установки компьютеров, и автомобиль-пикап. И, конечно, «Гиперион». Так назывался робот. Это был необычный робот. Рук и ног у него не было. Вместо них у «Гипериона» было шасси из четырех велосипедных колес, он был увенчан крышей из солнечных батарей и приводился в движение электродвигателем. Именно из-за «Гипериона» Крис Урмсон, его коллеги-ученые из Карнеги – Меллона и сотрудники Исследовательского центра Эймса, работающего под эгидой НАСА, предприняли путешествие длиной в половину окружности земного шара.
«Гиперион» разрабатывался как марсианский ровер. Он должен был брать то там, то тут пробы почвы и анализировать их на предмет признаков жизни. Урмсон отвечал за создание программного обеспечения, контролирующего скорость робота.
Ученые завтракали и ужинали в расположенной неподалеку соляной шахте. По ночам они сидели у костра и наблюдали, как приближается каманчака, соленый туман с Тихого океана, от которого не защищенное ничем железо покрывается ржавчиной за одну ночь. После этого они расходились по палаткам, служившим в данном случае скорее для тепла, чем для защиты от чего-либо или кого-либо. В любой другой пустыне палатка служит для того, чтобы в спальный мешок не заползли змеи, а в ботинки – скорпионы. Но в Атакаме не живет никто: ни змеи, ни скорпионы. Единственными живыми существами, попадавшимися на глаза создателям «Гипериона», были стервятники.
Встреча, изменившая жизнь Урмсона, началась с облака пыли, поднятой несущимся через пустыню пикапом. Через несколько минут и пикап, и облако были уже в лагере группы «Гипериона». Дверь машины открылась, и вышел Уильям Л. Уиттакер, известный также как «Ред» («Рыжий»).
Уиттакер отличался таким же богатырским сложением, как и Урмсон, однако был немного выше его, ростом 190 см, а его плечи были такими широкими, что казалось, сейчас застрянут в проеме дверцы. Его череп был гладко выбрит. Много лет назад, когда у него еще были волосы, своим цветом они обеспечили Уиттакеру его прозвище. Взгляд был умным и проницательным. Если он смотрел на тебя, казалось, заглядывает прямо в душу. Любой, проведя пять минут в обществе Уиттакера, смог бы с уверенностью сказать, что как личность его сформировала служба в Корпусе морской пехоты. Он выражался афоризмами, которыми сержанты-инструкторы по начальной подготовке любят украшать стены своих спален. «Победа – это не все. Это единственное, что вообще имеет значение». Или: «Беспокойство – путь к поражению». А его любимым изречением было «Если ты не сделал всего ради достижения цели, ты не сделал ничего». Робот «Гиперион» был примерно шестьдесят пятым в его карьере.
Профессор Университета Карнеги – Меллона, обутый в тяжелые ботинки, вышел из пикапа; своими большими ладонями он пожал руки присутствующим. Отчасти он приехал, потому что был научным руководителем Урмсона и решил проверить, как идут дела у его подопечного. Но было видно, что у его посещения есть и вторая, тайная цель. Впрочем, он быстро раскрыл секрет. Министерство обороны США организует гонки роботов. Если точнее, Управление перспективных исследовательских проектов (DARPA). Это, можно сказать, исследовательская лаборатория американского государства, благодаря которой у нас есть такие полезные вещи, как дроны и интернет (чисто военная технология, распределенная сеть хранения знаний, разработанная с целью защитить данные правительства США в случае ядерного удара). Внутри DARPA также создали куда менее полезные вещи, например механических лобстеров для ВМС США – или технологии редактирования ДНК с целью вывести новую породу людей, не нуждающихся в сне. А в тот момент директор агентства Тони Тетер приказал обратить внимание на беспилотные автомобили.
В течение многих лет Вашингтон оказывал давление на оборонных подрядчиков с тем, чтобы они разработали технологию, позволяющую сделать треть военных транспортных средств самоуправляемыми к 2015 году, как того требовал мандат Конгресса США. Одним из последствий событий 11 сентября 2001 года стала возросшая важность и срочность проблемы: слишком многие военнослужащие США гибли от мин, установленных на дорогах в Афганистане и Ираке. Если беспилотные транспортные средства вообще удастся создать, военные роботы смогут передвигаться по тому подобию дорог, которое только и можно встретить в пустыне на удаленных театрах военных действий. Но генералитет был разочарован вялым продвижением работ. Со всей очевидностью, задача оказалась слишком сложной для оборонных подрядчиков. Поэтому Тетер предложил новаторское решение: DARPA организует гонки. Но участвовать в них смогут только автомобили-роботы.
Когда Уиттакер сообщил Урмсону подробности, они показались тому слегка безумными. К участию допускались все: студенты, любители, профессионалы – кто угодно. Трасса проходила через пустыню Мохаве, выходя на восток из Барстоу, штат Калифорния, и заканчиваясь в Примме, штат Невада, то есть примерно через 240 км. Денежный приз должен был достаться команде, которая придет первой, обеспечив при этом прохождение трассы менее чем за 10 часов.
«Ничего себе», – сказал Урмсон, думая, что Уиттакер рассказывает это все просто для поддержания разговора.
Но Уиттакер ничего и никогда не говорил просто для поддержания разговора. Денежный приз, сказал ветеран морской пехоты, составляет один миллион долларов. И с помощью Урмсона он намерен был выиграть эти деньги.
До моей встречи с Крисом Урмсоном, который со временем стал одним из наиболее симпатичных мне людей, оставалось три года. Однако я могу представить себе, как он чувствовал себя тогда: перед ним поставили задачу, противоречащую двум его основным жизненным установкам. У него всегда присутствовало, казалось бы, наивное желание попытаться улучшить мир вокруг себя, исправив то, что глупо или неэффективно. Однажды он выбежал на улицу прямо с важной деловой встречи в кафе в Питтсбурге, выскочил на проезжую часть и стал раздавать указания водителям, только чтобы помочь какому-то бедняге вывернуть налево с обочины, где тот припарковал автомобиль. Одной из установок, жестко запрограммированных в нем, был долг инженера: он полагал своим долгом искать самые впечатляющие и интересные проекты, способные повлиять на жизнь как можно большего числа людей. Проект «Гиперион» подходил ему идеально. Что может быть более впечатляющим, чем робот, предназначенный для поиска жизни на других планетах?
Оказалось, что более впечатляющие вещи существуют. Шасси «Гипериона» обеспечивало ему передвижение со скоростью от 15 до 25 см в секунду, то есть в темпе небыстрой ходьбы. В гонках DARPA требовалось покрыть расстояние в 240 км не больше чем за 10 часов, что означало необходимость проходить в среднем около 24 км в час, то есть двигаться со скоростью велосипедиста. Скорость, деньги и тот факт, что в конечном счете гонка должна была сохранить жизни американских солдат за границей, – все это оказало на Урмсона нужное действие. Он загорелся желанием участвовать.
Однако была проблема: от родителей он унаследовал вторую установку – всегда поступать так, как лучше для семьи.
Крис Урмсон родился в 1976 году. Его родители, Пол и Сьюзан Урмсон, были англичанами, но эмигрировали в Канаду, поскольку считали, что там возможностей для их трех сыновей будет больше. По первой специальности Пол был электриком, затем, когда родились дети, получил высшее образование по вечерней программе, стал бакалавром, а позже и магистром. Сьюзан после рождения детей поступила на курсы медсестер и впоследствии проводила метадоновые[10] программы в канадских тюрьмах.
Результат? Три сына Урмсонов выросли в семье, где родители постоянно работали, всегда стремились превзойти самих себя ради блага семьи и где образованию придавалось огромное значение с самых первых дней жизни. Урмсоны-старшие жили ради детей. Они часто переезжали, потому что работа Пола в исправительной системе требовала того. Каждый раз, когда это происходило, Пол и Сьюзан селились в самом дешевом доме самого приличного района, какой могли найти, – такая методика позволяла отдавать детей в самые лучшие государственные школы. И эта методика принесла плоды. Помимо того что один из сыновей стал одним из тех инженеров, которым беспилотный автомобиль обязан самим своим существованием, второй получил профессию хирурга-ортопеда, а третий служит в Королевской канадской конной полиции, что к северу от канадско-американской границы считается своего рода выдающимся достижением для семьи из среднего класса.
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».
Собравшиеся в комнате мужчины и женщины представляли собой, наверное, самую пеструю группу, какую только можно было собрать в технических кругах Питтсбурга. Боб Биттнер в прошлом был военным инженером и прослужил шесть лет на подводных лодках. Спенсер Спайкер, отошедший от дел летчик-испытатель вертолетов, он получил образование в Вест-Пойнте как инженер-механик, имел в подчинении двести человек в бытность командиром роты, оставил военную службу, чтобы проводить больше времени с семьей, и оказался безработным после жестокого экономического кризиса. Спайкер вступил в группу Реда, потому что ему все равно больше нечем было заняться, и постепенно дослужился до штатного сотрудника. Майкл Кларк, передвигавшийся в инвалидном кресле, в прошлом был инженером НАСА, но для него настали тяжелые времена, и он вынужден был жить в своем автомобиле, практически не имея средств к существованию. Очевидно, многие увидели объявление Реда и были воодушевлены перспективой работы в таком проекте. «Я ничего не понимаю в компьютерах, но хотел бы записаться добровольцем», – сказал Мики Стратерс, почтальон, который пришел на первое занятие, потому что хотел участвовать в историческом проекте.
«О, новичок, – ухмыльнулся Уиттакер, пожимая ему руку. – Нам такие нужны».
Группа начала работу с мозгового штурма относительно того, какой тип транспортного средства выбрать. DARPA объявило, что гоночную трассу будет проектировать Сэл Фиш[13], компания которого обычно проводит состязания повышенной сложности на бездорожье, например «Баха 1000»[14]. Red Team исходила из предположения, что на трассе могут встретиться сухие русла рек, каньоны с высокими стенами, горные хребты, крупные камни, заросли полыни, отвесные скалы. Таким образом, робот должен быть способен либо преодолеть эти препятствия, либо обойти.
Никакая идея, даже самая сумасшедшая на первый взгляд, не отвергалась. Одним из первых вариантов был гигантский трицикл на двухметровых колесах. Рассматривалcя даже военный багги Chenowth, странно выглядящая приземистая конструкция на четырех больших колесах, любимая наемниками и боевиками. Среди других вариантов, рожденных в ходе мозгового штурма, были строительная техника, внедорожник и танк. Но в конце концов прагматический подход возобладал. Уиттакер представлял себе бюджет строительства робота – примерно 3,5 млн долл. После вычета расходов на оплату труда 725 000 долл. оставалось на сырье и материалы. Уиттакер носился по стране в поисках спонсоров. Деньги на проект дали Intel, Boeing и Caterpillar. Компания Google, в которой все видели только поисковую машину, выдала на нужды Red Team приблизительно 100 000 долл. после того, как Уиттакер посетил их штаб-квартиру в Маунтин-Вью, Калифорния, и встретился как с Ларри Пейджем, так и с Сергеем Брином. Но всех этих средств было определенно недостаточно, чтобы построить самый быстрый в мире автомобиль-робот. За некоторое время до описываемых событий Ред купил скотоводческое ранчо примерно в двух часах езды на восток от Питтсбурга, поскольку считал свой образ жизни слишком неподвижным и искал физической деятельности, чтобы упражнять мышцы, а не ум. В сентябре 2003 года, когда до назначенной даты гонок – марта 2004 года – оставалось совсем немного времени, Уиттакер наконец купил у соседа-фермера транспортное средство, которому суждено было превратиться в того самого робота.