Искатель, 1961 №2

Инженер Н. Семенов
МЕЖДУ СТРЕЛКОЙ И КНОПКОЙ

Электронные приборы — вот что станет между стрелкой и кнопкой у пультов современной техники.

Когда хотят изобразить автоматику, рисуют часто такую картину: пульт, наверху — указатели, циферблаты, внизу — ручки и кнопки. Сидит человек. Он пристально вглядывается в приборы, уверенной рукой управляя множеством машин… На такой картине нет еще полной автоматики.

Человеку не обязательно бегать вокруг своей машины, ощупывать и выслушивать ее — он наставил на ней разные приборы, проверяющие ее состояние, а циферблаты собрал в одном месте. Чтобы не лазать по машине, подкручивая на ней разные ручки и колесики, он и ручки собрал там же. Получился пульт. Но у пульта человеку все равно надо сидеть. Автоматом же называют машину, которая сама управляет собой. Если устроен пульт, машина только подготовлена для автоматики. Чтобы ее осуществить, человек должен между стрелкой прибора и кнопкой управления поставить машинку, которая следила бы за стрелкой и нажимала кнопку вместо самого человека.

«Позвольте, но как же без человека? — спросят читатели. — Мало ли что может произойти…»

…Я вспоминаю, как однажды мы, группа журналистов, осматривали большую тепловую электростанцию. Где-то внизу глухо гудели топки, огромные котлы сдерживали могучую силу пара до той минуты, когда она вырвется на лопатки турбин.

— А где же манометры? — забеспокоились мы. — Не может ли по какой-нибудь страшной случайности давление пара подняться выше нормы и разнести все это хозяйство? Где же человек, который глядит на манометр и крутит ручку: давления мало — ручку влево, давление поднялось — ручку вправо?

И тогда инженеры показали нам маленькие запломбированные ящички — автоматические регуляторы — и объяснили, что через них проходит знаменитая «обратная связь» — основа всякой автоматики. Они сами следят за давлением и принимают меры, чтобы оно не упало и не поднялось выше нормы. Отнесись к ним с уважением, читатель, — вот автоматы, облеченные высочайшим доверием и огромной властью!

Все более широкое внедрение автоматов заставляет пересматривать и ломать самые, казалось бы, незыблемые основы технологии.

Как обычно строят дом? Вначале подготовляют площадку, закладывают фундамент, потом возводят стены и, наконец, кладут крышу.

«А если начать с крыши, — подумали ленинградские инженеры, — потом построить пятый этаж, потом — четвертый, а первый— под самый конец?»

Вам уже, верно, представляется витающая в небе крыша, облепленная людьми, которые прикрепляют к ней кирпичи, постепенно опуская стены к земле. Что за чушь? Зачем это?

Дома тоже должны строить автоматы. Но способ, которым воздвигались пирамиды фараонов и римский Колизей, соборы и замки средневековья и все нынешние здания, для автомата не подходит. Ему нельзя работать на открытой площадке, под дождем, на ветру, ему нужна крыша. Автомату трудно лазать по стенам — все выше и выше. Ему необходима прочная, постоянная база.

И вот один новенький пятиэтажный дом, который не отличить от множества других домов в Ленинграде, строился так.

Этаж поднимается под крышу. Это не фантастика, а рабочий момент строительства одного из домов в Ленинграде.

Сначала заложили фундамент и поставили вокруг него высокие бетонные колонны. На каждой колонне укрепили гидравлические подъемники — домкраты. Пять громадных бетонных плит стопкой сложили внизу, между колоннами. На верхней плите построили крышу: с дымовыми трубами, слуховыми окнами, обшитую железом и покрашенную суриком.

Нажали кнопку, и плита вместе с крышей медленно всплыла на пятиэтажную высоту. Открылась следующая плита, на которой тотчас принялись устанавливать стены, перегородки, окна, двери — все, что требуется для жилья. Готовые части дома, сделанные на заводе, снимали с грузовиков и, никуда не поднимая, ставили на место. Получился этаж — хоть сейчас въезжай.

Снова нажали кнопку — пятый этаж плавно поднялся под крышу, а на освободившемся месте стали строить четвертый.

Думается, что пройдет немного времени, и понятие «строящийся дом» станет весьма неопределенным. Вы будете жить в доме, а он по мере надобности станет расти из земли как гриб. Тесновато стало — подсыпьте в подвал кирпича, цемента, пустите воду, заложите стекло, «столярку» — деревянные части, трубы и все прочее. Автоматические транспортеры разнесут все это по местам, домкраты приподнимут дом — и он начнет расти в узком разрыве между стенами и фундаментом. Утром проснулись — глядь: вы живете уже на третьем этаже, а не на втором.

В прошлом году на Выставке достижений народного хозяйства я еще раз почувствовал силу науки. Там на стенде стояла маленькая действующая модель человеческой руки, в которую вливалось обычное электричество. К этой силе я должен был приложить разум. Начал искать какую-нибудь кнопку. Но мне надели на руку браслетку с проводами и сказали:

— Сожмите пальцы вашей руки!

Я сжал. Пальцы искусственной руки тотчас же тоже сжались. Влияния мозга на мускулы, которые заставили согнуться мои пальцы, были уловлены этой машинкой и заставили ее также согнуть пальцы. По проводам шла как бы моя воля, мое невысказанное желание!

Оказалось, что я могу заставить пальцы машины сжиматься, не сжимая свои, а только представляя, что мои пальцы сжались. И больше того — могу сжимать и разжимать пальцы машины, вообще не соотнося их движений с движениями своего тела, могу работать искусственной рукой, как своей третьей рукой, совершенно отдельно от двух других. В организме человека возникают биотоки при одной только мысли о движении, и эти биотоки улавливал прибор.

«Провода можно убрать, заменить радиоканалами, — думал я, отдаваясь радостному ощущению только что приобретенной власти над мертвым металлом, ставшим частью моего тела. — Люди завтрашнего дня будут носить на руке маленькие радиопередатчики, похожие на ручные часы. Через них воля людей будет управлять потоками энергии… Исчезнут кнопки и ручки, никому не придет в голову спрашивать: почему мой автомобиль свернул на эту улицу и почему, когда я вхожу в дом, зажигается свет и включается кофейник? Потому что я этого хочу и, значит, делаю».

«Ну и что же, — спросит читатель, — это предел, высшее достижение автоматики?»

Нет, конечно, и, если строго разобраться, это ведь, в сущности, тот же пульт, только замаскированный, как бы встроенный одновременно в человека и в машину. Человек, снабженный аппаратом волевого управления, может, к примеру, за всю смену у машины не пошевелить и пальцем, но все сообщения о работе машины, все приказы, которые он ей даст, будут проходить через его мозг, занимать его внимание, волю, и, если машина сложна, он вымотается за смену почище нынешнего дежурного.

Техника может освободить человеческий мозг от многих видов чисто механической, не творческой работы.

Чуткие стальные пальцы работают в камере, где хранятся радиоактивные вещества. Эти пальцы благодаря биотокам становятся как бы продолжением руки человека.

Сейчас уже существуют математические машины — быстродействующие электронные. Они пригодны для самых разных целей: для управления домной и движением на шоссе, для наведения ракеты на Луну и приготовления пластмасс из газа.

Но у них есть одно серьезное ограничение. Они могут управлять только тогда, когда мы составим для них математически строгий, точный перечень правил поведения на все без исключения случаи. Они похожи на предельно исполнительных, но безнадежных тупиц, которые не желают знать, почему надо делать так, а не иначе.

В конце концов такие машины лучше, чем ничего. И если программа для них хорошо составлена и надежно проверена, они вполне могут заменить человека у пульта.

Но мысль изобретателей, инженеров, математиков идет дальше: мы хотим, чтобы автомат сам учился управлять, находил лучшие методы работы, запоминал случайные удачи, избегал последствий однажды возникших ошибок. Мы хотим, чтобы наш автомат «знал свой маневр», хотим быть полководцами, а не поводырями автоматов.

Очень трудно сейчас говорить об автоматах, которые пока существуют в отвлеченных математических выкладках, первых набросках и примитивных моделях, а на свет появятся, может быть, через десятки лет. Сейчас еще непривычно думать о станке, который привезут на завод и скажут:

— Вы, друзья, пока с ним поосторожней, он новенький, к нашей работе не привык. Вот поработает, научится, тогда давайте ему более сложную работу!

Но такие станки непременно появятся.

Интересно, что в них обязательно будет предусмотрена способность ошибаться, уклоняться от найденного метода. Тот, кто не ошибается, не способен найти что-нибудь новое.

Такие автоматы называют сейчас поисковыми. Поисковый автомат знает, что делать, но как выполнить задание, ему не указано. Он похож на школьника, который на уроке математики не слушал объяснений. Придя домой, он открывает задачник и читает: «…через одну трубу в минуту вливается 50 ведер, а через другую выливается 10 ведер. Сколько времени надо, чтобы наполнить бассейн?»

— Сколько? Час! — легкомысленно решает ученик. Пробует — не выходит. — Ах, нет? Ну тогда — две минуты! — Опять не выходит…

Способ, как известно, довольно убогий. Но если бы этот школьник, как автомат, мог решать задачу миллион раз в секунду, он все же нашел бы правильный ответ, так и не зная способа решения задачи: один из многочисленных вариантов подошел бы непременно.

Конечно, на промышленных установках и агрегатах такой безответственный поиск не применишь — рискованно. Но автомат может испытывать свои случайные идеи не на самой машине, а на модели, запрятанной в его собственной памяти.

Эта модель, конечно, не походит на маленькие металлические модели машин, кораблей, приборов, которые можно увидеть в музеях и на выставках. Это подобие математическое.

Мы уже сейчас можем строить такие электросхемы, где нет ничего, кроме сопротивлений, емкостей усилителей и проводов — и тем не менее эти схемы являются моделями ракетных двигателей, мостов и дамб, атомных реакторов и самолетов. В них то бушует подобие огня, то подобие бетона трещит под напором подобия вешних вод, и делают все это незаметные электрические сигналы.

Конечно, если свойства модели расходятся со свойствами машины, предсказания автомата и все его поведение будут неправильными. Но можно создать следящую модель — такую, которая сумеет автоматически сравнивать свои «выводы» с тем, что есть на самом деле, и, сравнив, устранять недостатки. Решения такой модели будут уже достаточно надежными и безопасными.

Самая большая сложность — заставить автомат при получении всякого рода новых сведений сравнивать их с теми, которые он уже имеет, отсеивать повторения и связывать похожее. Этому мы машину научить пока не можем, над этим думают сейчас ученые, инженеры.

Развитие автоматики, свидетельствующее о могуществе человеческого разума, таит в себе огромные возможности. Раскрывая и все более полно используя их, человек достигнет новых замечательных успехов в развитии производства, техники, науки — человеческий труд станет творческим в полном смысле слова.