Василий Захарченко
Надбягване с разума (20)

Машината: какво мога и какво не мога

Специалистите са пресметнали, че през последното столетие производителността на труда е нараснала средно с 1400 процента. Това е колосална цифра. Тук са електрическите локомотиви и екскаваторите, пневматичните чукове и конвейерите — това е целият свят на съвременната техника, която дойде на помощ на мускулите на човека във века на научно-техническата революция.

— А какво е положението с разума?

Същите специалисти пресметнали, че производителността на умствения труд на човека е нараснала само със 120 процента. Не, те още не са заели достойно място, умните кибернетични машини, верните помощници на човека. Едва днес те навлизат през широко отворените врати в съвременната наука и техника.

По-бързо вървете, не се бавете. Предстои ви да разкрепостите човешкия разум!

И ние виждаме революционното значение на промените, които ни носи появата на умните машини.

Доскоро се е смятало за напълно естествено проектантът от конструкторското бюро да се нуждае от месеци напрегнат труд, за да направи едни или други пресмятания. А днес с електронните машини се извършват математически изчисления, за които по-рано биха отишли години човешки труд.

Московският изчислителен център към Академията на науките само за една година прави толкова изчисления, колкото биха направили за 20 години 10 000 души. А по цялата страна има много такива изчислителни центрове: в Грузия и в Украйна, в Азербайджан и в Белорусия, и в много други републики. Да предположим, че трябва да пресметнем добива и разпределението на горивото по основните райони на страната — и машината се залавя за работа. Само за пет часа тя извършва 500 000 000 операции — и всичко е готово. Такива изчисления са били направени в Новосибирск, в Изчислителния център към Сибирския филиал на Академията на науките.

А как изглеждат тези могъщи и малко тайнствени машини? Уви, нищо романтично няма във вида им. Това са дълги шкафове с устройства, които се повтарят и съвсем приличат едно на друго. Създава се впечатление, че се намирате в някакъв много тесен склад с различни радиоприемници. От някои са свалени калъфите. В тази еднообразна мозайка някъде са вградени телевизори и магнитофони. Ала зад това еднообразие се крие могъществото и точността на електронноизчислителната техника.

Малко по-другояче изглеждат машините, които моделират едни или други процеси. Тук има много фосфоресциращи екрани, по които се стрелкат зеленикавите змийчета на осцилографите. Това не е математика в чист вид, а живо, динамично копие на процесите, които се извършват в твърдото тяло или в течността, копие, създадено с помощта на електрониката.

Сега в Съветския съюз има много интересни изчислителни машини. И броят им стремително нараства. Ако за изходна точка вземем 1950 година (100 процента), след пет години те вече са били 737 процента, а след още 10 години — 4,7 пъти повече. Към 1970 година количеството математически машини се увеличило повече от три пъти в сравнение с 1965 година.

Производството на машини се осъществява на серии. Ето серия машини „Урал“, от „Урал–1“ до „Урал–16“. Това са машини за решаване на различни математико-логически задачи.

Серия „Минск“. Отново от „Минск–1“ до „Минск–32“. Универсални машини, които изпълняват всякакви задачи от промишлен, икономически и научен характер.

Машини „Мир“, наричат ги още „електронен инженер“ — използуват обикновени математически формули, цифри, означения, което е много удобно в практиката.

Ето най-сетне машини „БЕСМ“ — най-важната серия.

„БЕСМ–6“ може например едновременно да решава няколко задачи със скорост милион операции в секунда.

Заданието може да бъде дадено на машината посредством перфокарти и перфоленти, магнитни барабани и ленти, и най-сетне дори пряко по телеграфната линия.

Тия машини намират приложение в решаването на най-сложни задачи от областта на науката, икономиката, производството и управлението.

Днес са създадени най-различни ЕИМ — от джобен размер, колкото цигарена кутийка, предназначени за индивидуално ползуване, до мощни апаратури, обслужващи едновременно десетки учреждения. Може уверено да кажем, че ЕИМ успешно замениха човека във всички изчисления, за които при обикновени условия се изисква твърде много време.

Колко струват един милион операции, извършени с машината? Работа, за която са отишли само 8 минути, струва 40 копейки. Интересно кой проектант би се съгласил на такова заплащане на труда за милион аритметични действия?

А само една машина „Минск–22“ дава повече от 50 хиляди рубли печалба годишно.

Бихме могли още дълго да разказваме за способностите на машините и да изброяваме техните достойнства; струва ни се, че няма и не може да има никакви пречки по пътя на еволюцията в електронноизчислителните устройства.

На какво е способна машината?

Днес няма област, в която да не могат да се използуват кибернетичните машини.

Много е интересно използуването на машините в техниката. Пред нас е машина за валцоване на стомана. Разтопеният метал блести ослепително и минава по цеха на завода. Две телевизионни устройства оглеждат профилите от двете страни. Широчината им се определя съвсем точно с помощта на тази апаратура. Щом широчината съответствува на зададената, електронните уреди не реагират. Но ако се отклонят от проекта дори незначително, електрониката моментално дава сигнал за нарушението и нормалният процес автоматично се възстановява.

Изчислителната техника има приложение и в обикновените металорежещи машини. В този случай към доста примитивните ръце на съществуващата машина монтират умна електронна главинка. Почти към всяка металорежеща машина, било то струг, хобел или фреза, могат да бъдат монтирани: устройства, с помощта на които работата на машината ще се извършва по определената програма.

Програмата се дава на металорежещата машина във вид на перфорирана карта. Тук малките дупчици определят необходимия брой и размери на обработваните детайли. Те се създават за металорежещата машина от електронноизчислителната машина. Заложената в програматора карта управлява металорежещата машина. Програмисти и инженери активно работят над усъвършенствуването и автоматизацията на вече действуващото оборудване. И успехите по този път са безспорни. Налице са и първите успехи в прилагането на кибернетиката в селското стопанство. Технологическият и икономическият живот на колхола или совхоза може да се изобрази като определен технологичен модел. С електронноизчислителната машина могат да се разработят условия за най-изгодно ръководство на селскостопанското предприятие.

Така например в Одеския селскостопански институт успешно се решаваха по новия метод задачи по специализацията на седем типови колхоза от Берьозовски район. Сред тези колхози имаше два челни колхоза, ръководени от М. А. Посмитни и П. Ф. Ведут, два пъти герои на социалистическия труд, а също така средни и изоставащи колхози.

Анализът на съвместната работа на колхозите и на тяхната икономика, направен с помощта на кибернетичните машини, им помогна да се ориентират по много въпроси.

Изключително интересно се прояви новата техника и в строителството. Тук започнаха да прилагат така наречения мрежов график, контролиран от електронноизчислителни машини.

Като се знае какви строителни работи трябва да се извършат, се определя: колко работници са необходими, колко труд ще погълне тази работа, какво е постъпването на материалите и т.н. Всички тези данни се обработват на електронните машини, които определят пътя от започването на строителството до завършването му и последователността на работата, за да се предаде обектът в срок. Машината като че ли подсказва на строителите как да се спазят сроковете, какви резерви да се използуват и т.н.

Всички тези данни лягат в основата на мрежовия график. Изпълнението му за всяко тримесечие се проверява от изчислителните машини, които анализират плана и внасят в него съответните корекции.

С помощта на машините може да се осъществява и „ръководство“ на строежа от разстояние. Така например данните от мрежовия график за строителството на мощната Бурщинска топлоелектроцентрала всяко тримесечие се предаваха по телефонните кабели в Киевския институт по кибернетика във вид на цифров код. Тук електронноизчислителната машина обмисля хода на строителството, изследва всички взаимносвързани процеси и дава отговор.

— Нека да видим какво мисли машината! — говорят строителите, преди да вземат поредното решение.

Все по-често и по-често в народното стопанство започват да се прилагат автоматизирани системи за управление така наречените АСУ — за цели заводи, предприятия, дори отрасли на промишлеността. Това стана възможно след внедряването на автоматизация на всички нива — от конкретните машини и обекти до организацията на системата като цяло.

Всички контролни и управляващи функции в дадения случай се съсредоточават в един възел. Човек се освобождава от решаването на дребните оперативни задачи и става своеобразен стратег на производството, като решава общите въпроси на управлението и планирането с помощта на ЕИМ.

Неотдавна влезе в експлоатация автоматизирана информационно-справочна система „Метал“, разработена специално за Съюзглавметал.

Тази кибернетична машина има отношение към работата на промишлеността в мащаба на цялата страна.

В московския авиационен възел действува автоматизирана система „Сирена–1“ за масово обслужване при продажбата на билети и резервирането на места в огромен брой пунктове, пръснати по целия град и из областта.

В Лвовския телевизионен завод от много години действува АСУ, разработена за предприятия с масово производство. Системата следи технологията на производството, спазването на графика, използуването на материалите, работната сила и т.н. Системата води изцяло сметките и отчетността в завода. Машината „Минск–22“, заложена в основата на системата, съвместно с използуването на добре организирана диспечерска служба, печатни устройства, сигнализация, табло и др., отлично се справя със своите задачи.

Влезе в опитно-промишлена експлоатация автоматизираната информационно-справочна система „Аптека“, която регистрира, поръчва, отпуска и отчита лекарствата в многобройните складове и аптеки. Чрез нея моментално може да се получи всякаква справка по аптечното стопанство на страната.

За десетките заинтересувани учреждения вече няколко години в Москва работи автоматизираната система „Реферат“, която осигурява бързото намиране на научна и техническа литература по основни насоки в науката.

Направеният микрозапис на всички данни до приборостроене дава възможност да се получат веднага необходимите за проектантите справки.

С 30 процента се намалява времето за създаване на едно или друго оборудване.

Над 100 системи от такъв характер сега работят и в нашето селско стопанство, изпълнявайки координационни и управленчески функции.

Но да се обърнем и към друга област от техниката. Машината може да проектира машина. Съветските учени от института под ръководството на героя на социалистическия труд академик В. М. Глушков за първи път в света построиха електронноизчислителна машина, проектирана от друга машина.

Роденият от „умната електроника“ МИМ — малка интегрираща машина — наброява в схемата си повече от хиляда и петстотин полупроводника. Почти всички възли на машината, съвсем оригинални, не са създадени в духа на традиционните решения, а по новия математически метод за конструиране на изчислителни устройства, разработен в института.

Това е най-изгодният метод за конструиране на изчислителни автомати — твърдят учените. Използуването на машината ни дава основание да смятаме, че тайните на конструирането вече стават достъпни и за редовия математик-конструктор.

Да, автоматичният конструктор може да дойде на помощ и на инженера — проектант на машини. Този почти приказен автомат се намира в процес на създаване.

Външно машината ще изглежда по следния начин. На неголям плосък екран се прави математически макет на проектирания механизъм. Макетът, управляван от кибернетичната машина, реагира на преместването на различни звена в сложния механизъм.

Както е известно, всеки детайл на механизма е ограничен от повърхнини: равнинни, цилиндрични, сферични, конични и т.н. Всички те могат да бъдат записани във вид на уравнения.

Конструиращата машина пази в паметта си голям запас от различни системи уравнения. Проектирането се свежда до това, машината непрестанно да възпроизвежда поток от гъвкави детайли, чийто размер може да се променя по желание на конструктора в съответни пропорции и насоки. Конструкторът въплъщава своята мисъл, без да губи време за чертане на сложни чертежи. За него работи машината.

В Новосибирския държавен университет неотдавна беше защитена дисертация на тема „Някои въпроси по прилагането на електронните математически машини в историческата наука“.

Авторът на дисертацията, В. А. Устинов, доказа, че новата техника на машините може успешно да бъде използувана в археологията, антропологията, етнографията, нумизматиката и в други области на историческите науки, където по-рано са били необходими десетилетия за обработване на материала.

Цял отрасъл, където чудесно се използуват машините, е свързан с теорията за общественото обслужване. Какво представлява тя? Това е теория, която помага за проектирането на газови, електрически или водопроводни системи, железопътни линии и автомагистрали. Проектират се и се разпределят магазини и битови предприятия в зависимост от населението на този или онзи район. Дават се точни отговори: колко време ще трябва да чакат потребителите, докато ги обслужат; колко ще чака болният, да бъде приет в болница; колко бързо може да се вземе билет за театър. Машините лесно решават всички тези задачи.

Най-сетне машините са полезни при планиране и разработване на икономическите перспективи. Обаче тук възникват много трудности. Засега е още неизвестно как ще се изразят на машината понятията себестойност, печалба или какви са пътищата за ценообразуването.

Икономистите математици твърдят, че грамотното машинно планиране на икономиката би било в състояние да увеличи продукцията на промишлеността не по-малко от един път и половина без никакви допълнителни капиталовложения. И смятам, че това трябва да се направи.

В бъдеще ще може да се говори за машинно планиране на цялото народно стопанство. Математическият модел на народното стопанство на страната ще представлява много сложна схема — вероятно с милиони уравнения и милиони неизвестни. Най-добрите машини днес решават задачи с 500 уравнения и 500 неизвестни. Но и бързината на машините, и обемът на тяхната памет растат. Освен това учените търсят пътища да опростят планирането на крупните обекти. Възможно е например да се обединят цели групи предприятия, свързани помежду си в отделни модели. Те могат да представляват блокове модели, влизащи в общата машина. Важно е смелото и решително търсене на новото, нужно е из основи да се преустрои и съзнанието на хората, които се занимават с икономика. При нас е дошъл енергичен, умен и работоспособен помощник, от който не трябва да се страхуваме, а, напротив, да го приемем като другар в труда.

Много интересно е използуването на кибернетичните машини в науката. „Виждащата“ машина може моментално да прави изчисления, за които лаборантите биха изгубили часове, дори дни. Върху равна повърхност сипват прашец, който се състои от различно големи частици. Отделни прашинки достигат 1/10 част от микрона. Как да пресметнем колко прашинки са по-малки, колко са по-големи? Всевиждащата машина моментално дава отговор: тя сякаш едновременно вижда частиците и ги изброява, докато лаборантът трябва да брои всяка прашинка поотделно.

В лабораториите, които се занимават с прахова металургия, такива машини могат да доведат до значително повишаване на производителността на труда на лаборантите.

В медицината съществува понятието „формула на кръвта“. Всеки от нас е получавал при изследване на кръвта малко листче, на което се вписва броят на кръвните телца. Обикновено това изброяване се прави зрително под микроекип. За 15–20 минути лекарят или лаборантът изброява тези частици в кръвта. Но ако двама души изследват кръвта на болния, често те дават различни резултати, докато автоматичният брояч работи бързо и не греши.

Най-сетне автоматите могат да направят истинска революция при определяне диагнозата на такава страшна болест като рака. Известно е, че в началния стадий на заболяването в кръвта се появяват частици от ракови клетки. Те се различават от нормалните по големина и по цвят, но е много трудно да се открият, тъй като в продължение на един час минават през вената не повече от една-две такива частици. Как да ги забележи лекарят, дори и да използува микроскоп? Безнадеждна работа.

Обаче телевизионният автомат е много по-наблюдателен и никога не се уморява. Той може с часове да наблюдава кръвта на болния и в случай, че се появи ракова клетка, моментално да даде звуков или светлинен сигнал, който ще привлече вниманието на лекаря.

Диагностичните машини могат да извършат истинска революция в медицината.

Както е известно, преди да започне лекуването на болния, лекарят трябва да постави диагнозата, т.е. да установи болестта на човека. А това невинаги е лесно. Ето защо са необходими всички данни на болния: температура, резултатите от изследванията на кръвта, на стомаха, кръвното налягане, а може би и още по-сложни анализи. Когато вече разполага с тези данни и след като е разговарял с болния, лекарят търси в паметта си асоциация с онова, което вижда и осмисля, запознавайки се със състоянието на болния и с резултатите от изследванията му. Колкото е по-опитен лекарят, с толкова повече сведения разполага неговата памет, което се постига с практиката и с обучението. Но паметта понякога изневерява и затова са възможни грешки.

Кибернетичната машина съхранява в паметта си хиляди и хиляди симптоми и стотици резултати от изследвания. Съпоставянето им характеризира една или друга болест. Ако болестите си приличат и предизвикват приблизително едни и същи изменения в организма, то все пак съществува някаква отличителна особеност. Тя също е фиксирана от машината.

След като получи всички данни, машината констатира от какво е болен човекът. Понякога това е конкретен отговор, а понякога машината дава няколко предположения, предоставяйки възможност на лекуващия лекар да установи от вече ограничения списък на болестите онази, от която трябва да се лекува човекът.

Машините могат да издават и рецепти. В паметта си те пазят огромно количество симптоми и в зависимост от болестта ви препоръчват едни или други рецепти.

Веднъж известният френски кибернетик Франсоа Пеша уредил състезание между машина и човек — между електронен диагностик и лекар.

В машината били заложени 800 симптома на очни заболявания. Веднага след това тя получила подробни сведения за състоянието на болния. Същият болен бил предоставен и на вниманието на лекаря. Дала отговор машината, дал отговор и лекарят. За щастие диагнозата съвпаднала. Но е интересно, че към отговора си машината добавила още четири редки заболявания.

— Как можах да ги забравя! — възкликнал ядосан лекарят. — Аз непременно трябваше да си спомня и за тях.

С това ние съвсем не искаме да принизим ролята на лекаря, а само да подчертаем, че машината не може нищо да забрави.

Диагностичните машини представляват своеобразен склад на лекарски знания. Та нали, без да се запълни паметта й, машината не може да дава никакви съвети, а за да се запълни паметта й, трябва да бъдеш много добър лекар.

Вземете за пример как машината определя болестите на сърцето. Известният хирург Николай Михайлович Амосов се ограничил с 90 признака за порок на сърцето, съставил от тях 156 различни съчетания и получил 156 варианта болести.

След като има вече сведенията за болния, машината започва да сравнява тези сведения с онези 156, които са й известни. Тя претегля по-важните и по-второстепенните признаци и ги съпоставя с признаците, открити у болния. След това предоставя на лекаря пет възможни болести, които най-много се приближават до диагнозата. Тези пет варианта, с указание доколко тази или онази болест с близка до истината, постъпват на разположение на лекаря. Той трябва да намери правилния отговор и да вземе окончателно решение.

Обаче нека се спрем и на някои по-весели факти. Веднъж американският учен Стиглър решил да състави най-евтиното меню за хранене. Имало 77 различни вида храна. Какво количество продукти трябва да купува човек, първо, за да похарчи колкото може по-малко пари, и второ, за да удовлетвори потребността на организма от необходимото количество витамини, белтъчини, въглехидрати, мазнини и т.н.? Пред учения стояла задача с девет уравнения, свързани с веществата, необходими за жизнената дейност на човека, и със седемдесет и седем променливи — видовете храна.

Стиглър правел изчисленията на сметачна машина. Накрая получил диета, състояща се от пет вида храна: пшеничено брашно, кондензирано мляко, зеле, спанак и фасул. Тази храна струвала много евтино и напълно задоволявала потребностите на организма. Но това меню било толкова безвкусно и еднообразно, че някакъв шегобиец остроумно забелязал:

— Подобно меню може да препоръча само калкулатор в концентрационен лагер!

Вероятно решавайки задачата математически правилно, не бива да се пренебрегва онова, което съставлява същността на човешкия вкус.

Кибернетиката може да намери приложение и в архитектурата. В Централния институт по типово и експериментално проектиране в Москва се провеждат интересни изследвания от електронносметачни машини при проектиране на жилища. Как да се избере с помощта на машина най-доброто обемно-планово решение за сградите? За решаването на тази задача трябвало да се разгледат 100 варианта хотели от 1 до 25 етажа с капацитет от 16 до 2500 места. Наложило се да се изготвят подробни изчисления за 2500 здания. Ако с тази работа се занимаваше само един човек, щяха да му бъдат необходими не по-малко, от 40 месеца. Но електронната машина се справя със своята задача значително по-бързо. Тя може точно да определи размерите на постройката, броя и вида на помещенията, броя на асансьорите, броя на стълбищата, характера на холовете и приемните. Машината дава пълна информация и икономически анализ на зданието.

Но това не е главното. Машината трябва да помисли и относно естетическата страна на въпроса, а това вече не е работа на машината, а на конструктора.

В буржоазното общество техническата надпревара понякога взема други форми. Така в Япония била конструирана машина автомат, която според съобщенията на пресата уреждала щастливо семейно огнище. Нещо като електронна сваха! Всеки младеж или девойка, след като плати определена такса и пусне жетона в машината, може да получи подробен списък на кандидати и кандидатки за женитба с кратки характеристики и дори със снимки.

Американците отишли много по-далече. След продължителни научни изследвания те създали апарат, който уж можел да измерва силата на чувствата, силата на любовта. Тази електронна врачка работи по принципа „обича — не обича“ и има смелостта да съди за силата на чувствата на влюбените. Ония, които желаят да проверят чувствата си, сядат на специален електрически стол, свързан с цяла мрежа от проводници. Карат влюбените да се целуват. И по мигането на сигналните лампи, както и по поведението на стрелките на уредите асистентите правят своите заключения.

Наистина много просто, нали?

И все пак ни се иска да попитаме чуждестранните конструктори:

— Какво общо има тук електрониката?