Ознакомительная версия.
Первые автоматы были механическими. Регуляторы, предохранители, автоблокираторы сыграли большую роль в развитии машин и машиностроения конца XVIII–XIX веков. Начиная со второй половины XIX века в устройствах автоматики стали использовать достижения электротехники — электромагнитные реле, электрическую связь, электрические исполнительные механизмы. Так появилось второе поколение промышленных систем автоматики — электромеханические автоматические системы управления. В 40-е годы XX века были даже созданы электромеханические вычислительные машины. Правда, век их был недолог. На смену им очень быстро пришли электронные вычислительные машины первого поколения, построенные на электронных лампах, изобретенных в начале XX столетия. Затем автоматические устройства стали играть все более заметную роль в промышленном производстве, на транспорте, в системах связи. К этому времени получила развитие и наука об автоматическом управлении и регулировании. Однако ни электромеханические системы, ни автоматы, построенные на электронных вакуумных приборах, не могли стать базой для реализации идей бога Гефеста. Им можно было передать только простейшие функции человека, да и то не полностью.
В 1946 году американские физики Дж. Бардин, У. Шокли и У. Браттейн изобрели транзистор — первый твердотельный полупроводниковый прибор. Дело пошло не сразу, но когда пошло — оказалось, что новые компактные устройства гораздо эффективнее электронных вакуумных приборов. Они совершили революцию в технических средствах автоматизации. Стало ясно, что новые автоматы должны быть сильны не столько «руками»— исполнительными устройствами, сколько «мозгами»— устройствами, обеспечивающими нужную очередность действий, соразмерность движений, точность позиций и передвижения рабочих органов.
Современная автоматика — такое же привычное и необходимое условие работы промышленности, связи, транспорта и энергетики, как электричество. Роботы — грузчики, маляры, сварщики — этим уже никого не удивишь. На часовых заводах автоматические сборщики-манипуляторы резко подняли качество продукции, повысили производительность труда. Роботы проникают в каюты затопленных судов, исследуют поверхность планет Солнечной системы, действуют в радиоактивных зонах АЭС. А в научно-исследовательских институтах и конструкторских бюро вовсю идет работа над роботами новых поколений. Ученые надеются уже в ближайшие годы научить не только экспериментальные, но и серийные автоматы «слышать» голос и исполнять поданные человеком звуковые команды, различать цвет и форму предметов, принимать самостоятельные решения в условиях неопределенности.
Инженеры трудятся над проектами цехов и заводов, работающих в автоматическом режиме, без участия человека. Они конструируют автоматы для работы в шахтах, в космосе и на дне океанов, пользуясь системами автоматизированного проектирования — САПР. Робототехника давно стала привычным предметом, рядовой учебной дисциплиной не только в институтах, но и в профессионально-технических училищах. Наверное, если бы случилось невозможное и из обращения разом были изъяты все автоматические устройства, человечество оказалось бы и по уровню культуры и по уровню власти над Землей если не в средних веках, то, по меньшей мере, где-то в XVIII веке. Но, пожалуй, самая увлекательная из задач, над которыми ломают сегодня головы наследники Гефеста, — это задача создания искусственного интеллекта.
Впервые слова «искусственный интеллект» прозвучали как технический термин в 1956 году. С тех пор, по мнению академика Г. С. Поспелова, проблема искусственного интеллекта превратилась в центральную задачу всей информационно-компьютерной технологии.
В чем суть проблемы? В 50—60-е годы полагали, что главное — научить ЭВМ выполнению таких экзотических заданий, как сочинение музыки, игра в шахматы и т. п. Но уже в 70-е годы стало ясно, что такие задачи не требуют ничего, кроме хорошо подготовленной программы, и деятельность такого рода не так уж разумна. Да и нельзя, действуя по рецепту, создать нечто выдающееся, выходящее за заданные рамки. И тогда, поняв это, специалисты в области искусственного интеллекта стали создавать такие компьютеры, которые смогли бы не только работать по установленным правилам, но и создавать новые программы применительно к изменившейся ситуации, а затем переключаться на выполнение этих программ по мере надобности. По сути дела, проблема искусственного интеллекта была поставлена совсем по-другому. Решение ее стало еще более трудным. Но первые успехи в этом деле уже есть, и наследники Гефеста с оптимизмом смотрят в будущее.
В декабре 1985 года была принята Комплексная программа научно-технического прогресса стран — членов СЭВ. Одно из заданий этой программы предусматривает создание ЭВМ нового поколения, способной выполнять более 10 миллиардов операций в секунду. В этой ЭВМ уже будут использованы принципы искусственного интеллекта.
Хотелось бы завершить этот раздел на мажорной ноте, но… Любая серьезная техническая проблема ставит перед современным исследователем не только технические вопросы. Успехи в разработке средств автоматизации— важное, но не единственное условие передачи автоматам функций человека. Чрезмерное увлечение одной только технико-технологической стороной дела как раз и ведет в последующем к конфликтам между человеком и техникой. Поэтому, говоря о победном шествии автоматов, о том, как в истории науки и техники создавались предпосылки как будто бы уже наступающего века компьютеров, нужно сказать о затруднениях на этом пути, до сих пор не преодоленных.
Следует ли передавать машинам решение всех задач получения, обработки и передачи информации и тем более принятия решений в соответствии с этой информацией, или же здесь должен быть поставлен какой-то разумный предел, установлено какое-то разграничение функций между электроникой и человеком? В какой мере можно довериться машинам, положиться на их безопасность и надежность? Должны ли мы стремиться к полной и всеобщей машинизации, компьютеризации и автоматизации труда, быта и творчества?
Есть проблемы и попроще, по крайней мере на первый взгляд. Как приспособить новую технику к ограниченным физическим, физиологическим, психическим возможностям человека? Совершенно ясно, что ошибки оператора сложной технической системы гораздо опаснее, чем ошибки специалиста, управляющего работой одной небольшой машины. Но разве вероятность ошибки изменяется при переходе от одной установки к другой, разве она может быть сведена к нулю? Как обеспечить безопасность и надежность современных технических систем, если они представляют собой не просто технические устройства, а по существу человеко-машинные системы?
Подобные вопросы не могут быть решены одними только инженерами. Ответ на них возможен при условии привлечения всех знаний о человеке, при совместной работе специалистов в области технических, естественных и общественных наук. И хотя ни на один из этих вопросов еще нет однозначного, а тем более исчерпывающего ответа, научно-технический прогресс развертывается неудержимо и стремительно, ведя человечество все дальше по пути автоматизации.
Ровесница и надежда XX века
Электроника родилась в самом начале XX века и потому заслуженно считается его ровесницей. В 1901 году знаменитый американский изобретатель Томас Алва Эдисон приметил новый, не наблюдавшийся ранее феномен — поток электронов, возникающий между двумя электродами в вакууме при нагревании одного из них. Сам он этот эффект на практике не применил. Но уже в 1905 году Джон Флеминг использовал открытое Эдисоном явление и научился управлять им. Между двумя электродами, катодом и анодом, он поставил сетку — третий электрод, на который можно было подавать потенциал, ускоряющий или запрещающий проход электронов. Так появился первый электронно-вакуумный прибор— стеклянный баллон на цоколе, внешне очень похожий на осветительную лампу и потому названный электронной лампой.
Принцип управления электронным потоком оказался очень плодотворным. Инженеры создавали одну многоэлектродную лампу за другой. На практике особенно ценной оказалась пригодность новых приборов для работы в диапазоне радиочастот. Радиолампы стали основным конструктивным элементом передатчиков и приемников радиоволн. Но и в других отраслях электротехники, в области коммутации и передачи слабых токов, электронные реле, выпрямители, усилители сигналов позволили совершить быстрый рывок и за короткий срок резко повысить технические характеристики телеграфных и телефонных систем. Потом появились другие электронно-вакуумные приборы, обеспечившие технический прогресс акустики и радиолокации, измерительной техники, телеуправления и систем автоматики… Словом, начался век электроники — обширного комплекса технических наук и отраслей техники и промышленного производства.
Ознакомительная версия.
