Ознакомительная версия.
Как ни короток жизненный путь технических средств нового класса, общие закономерности развития техники проявились и в нем. Очень скоро на смену первым образцам электронных устройств пришли более совершенные. Большие электронные лампы уступили место сначала компактным, затем — миниатюрным, пальчиковым. В середине века физики показали, что нужного эффекта можно достичь и без помощи вакуума, используя твердотельные диоды и транзисторы. Переход электроники на твердотельные полупроводниковые схемы хотя и дался нелегко, зато резко повысил ее возможности. Твердотельная электроника тоже эволюционировала по знакомой схеме — в ней происходила смена поколений. Появились интегральные схемы, объединившие на одном кристалле полупроводника сразу несколько полупроводниковых элементов. Плотность «упаковки» быстро росла. БИС — большие интегральные схемы, затем СБИС — сверхбольшие интегральные схемы оказались несоизмеримо более эффективными, более надежными, дешевыми, компактными. Хотя для их производства пришлось создать новую отрасль промышленности с очень сложной технологией, они, в конечном счете, оказались дешевле прежних радиоламп.
Происходивший буквально на глазах процесс технического прогресса электроники так напоминал эволюционные процессы в растительном и животном мире, что появились даже теории, переносившие в технику идеи Дарвина. Например, в теории надежности описываются системы уравнений, отражающие процессы «размножения» и «гибели» элементов в больших технических системах. Понятие «жизненный цикл технического устройства» даже стало термином. Ну а выражения «ЭВМ играет в шахматы», «ЭВМ сочиняет музыку» стали уже привычными не только для специалистов, хорошо помнящих об условности такого рода фраз. Академик И. П. Павлов в свое время наказывал сотрудников за выражения, очеловечивающие животных, приписывающие им, хотя и в образной форме, то, что доступно только человеческому мозгу. Но кто накажет журналиста и специалиста, всерьез пишущих о машинном интеллекте без всяких оговорок? Конечно, каждый раз все в деталях не объяснишь. Надо только очень хорошо знать: модель интеллекта — еще не Разум, аналогия — еще не тождество, внешнее подобие — не общность сущностей.
Но вернемся к электронике.
В чем колоссальное, подлинно всемирно-историческое значение электроники? Что дает право называть ее не только ровесницей, но и надеждой XX века?
Электронные устройства совершили переворот в автоматизации и сделали возможной индустрию информации. Если до середины XX столетия люди нацеливали свою деятельность на добычу, переработку, преобразование, хранение, транспортировку и потребление вещества и энергии, то теперь они смогли организовать технологические процессы применительно к информации.
Один из «отцов кибернетики» Норберт Винер сказал: «Информация — это информация, а не вещество и не энергия». И действительно, информацию в руки не возьмешь, разве что в форме какого-либо ее носителя — книги, перфоленты, магнитной пленки. Но информацию можно получить, зафиксировать, преобразовать, переработать, сохранить, передать, выдать, использовать — внешне все обстоит так, как и с другими ресурсами, которыми располагает человек. Анализу и объяснению этих процессов посвящен особый комплекс наук — информационно-кибернетический цикл технических дисциплин. Информатика как раздел научного знания развивается по тем же законам, что и остальные фундаментальные и прикладные знания. А уж о технической стороне дела и рассказывать не приходится: информационно-кибернетические отрасли промышленности, экономики сегодня известны всем. Информационно-кибернетическая революция стала очевидной для человечества тогда, когда было осознано значение вычислительной техники. Но на самом деле суть этого явления гораздо шире, чем применение техники для вычислений. Электроника — техническая основа революции в кибернетике и информатике — стала мощнейшим оружием человечества.
Да, сама по себе информация не обогревает жилище, не генерирует электричество, не штампует кузова легковых автомобилей. Но без нее невозможен ни один из этих процессов, тем более невозможно их улучшение, повышение эффективности, уменьшение отрицательных последствий для природы. Электроника сама по себе тоже не производит информацию и тем более не использует ее в интересах человечества, а значит, и в интересах природы. Она, как говорят философы, — не субъект, а объект и может выступать только как средство для достижения цели. Но ведь и средство — вещь чрезвычайно важная, даже необходимая для целенаправленной деятельности, на которую способен только человек.
Потребности формируют цель, цель побуждает к поиску и созданию средств ее достижения. Чем необычнее новая цель, тем труднее приспособить к ее достижению уже имеющийся арсенал средств. Так и в современной электронике — как ни велики ее современные возможности, требуется создание еще более эффективных технических средств информатики. Можно ли надеяться на то, что такие средства будут созданы электронщиками— учеными, инженерами, производственниками? Тенденции развития электроники позволяют говорить не только о надеждах на будущее, но и об уверенности в нем.
Хорошо известно, что будущее начинается сегодня. Если не все, то очень многие события и явления будущего, как правило, имеют уже вполне реальные корни в настоящем. Имеет их и электроника. Уже сегодня созданы микросхемы, способные буквально перевернуть технику обработки информации. Посудите сами: на пластинке кремния размером 8,9X16,6 миллиметра размещается «бутерброд» из 20 слоев полупроводника, металла и его окислов. Эта конструкция содержит сорок миллионов (!) элементов-деталей и способна запоминать 1190 страниц машинописного текста — в 16 раз больше, чем серийные микросхемы выпуска 1987 года. Но, возможно, еще важнее то, что любой фрагмент информации, записанной в схеме, может бить найден и получен за 87 миллиардных долей секунды. Японские инженеры предполагают начать серийный выпуск таких схем уже в 1992 году.
О надеждах, связываемых с техническим прогрессом в электронике, можно было бы написать не одну книгу. И все они рассказали бы о том стремительном взлете научно-технического прогресса, который сулит нам ее применение в XXI веке.
Научно-технический прогресс умножает власть над Землей, и спорить с этим бессмысленно. Но магнитофоны, ЭВМ, интегрированные комплексы машин сами по себе людей не накормят.
Английский священник и экономист Мальтус жил на рубеже XVIII и XIX веков. В 1798 году он опубликовал книгу «Опыт о законе народонаселения», положившую начало лженаучному учению о закономерностях воспроизводства человечества.
В природе все устроено так, утверждал Мальтус, что число рождающихся особей каждого вида всегда превышает допустимое с точки зрения имеющихся запасов пищи. Точно так же получается и с людьми: население планеты растет по биологическим законам и удваивается каждые двадцать пять лет, то есть люди размножаются в геометрической прогрессии. Количество же продуктов питания растет только в арифметической прогрессии, и потому еды на всех все равно не хватит. Значит, делал вывод «человеколюбивый» слуга господа, повальные болезни и войны — не зло, а благо для человечества. Впрочем, добавлял к этому Мальтус, несмотря и на это «естественное» регулирование численности людей, Землю все равно ожидает «абсолютное перенаселение».
Прогнозы Мальтуса показались кое-кому весьма убедительными. Возникло целое течение — мальтузианство. Классические мальтузианцы утверждали, что усилия по умножению производства средств существования бессмысленны и тщетны, потому что это приведет только к увеличению числа потребителей продуктов питания. И хотя «законы», выведенные Мальтусом, не оправдались даже приблизительно, до сих пор его последователи видят единственную возможность выхода из глобальных кризисов в резком сокращении рождаемости и выступают против индустриализации и научно-технического прогресса сельскохозяйственного производства развивающихся стран, в которых проживает более половины населения Земли и быстрее всего растет его численность.
Сегодня, два века спустя после «открытия» Мальтуса, можно легко проверить, прав он или нет. По Мальтусу, население Земли должно было вырасти с 900 миллионов в 1798 году до 115 миллиардов в 1976 году. На самом деле за это время оно достигло 4 миллиардов человек. В историческом же масштабе изменение численности населения планеты происходило следующим образом. Ученые считают, что с восьмого тысячелетия до нашей эры до 1650 года нашей эры население удваивалось каждые полторы тысячи лет. Следующее удвоение состоялось за 200 лет. С одного миллиарда человек в 1830 году до двух миллиардов человечество выросло за 100 лет. Четыре миллиарда население Земли составило 45 лет спустя. В 1987 году, как известно, в Югославии родился пятимиллиардный житель Земли. Демографы отмечают устойчивую, хотя и неравномерную для разных стран и частей света, тенденцию дальнейшего роста численности населения. Есть основания полагать, что к 2000 году на Земле будет жить 6 миллиардов. Однако в дальнейшем тенденция должна измениться, и численность землян стабилизируется, как полагают ученые, где-то во второй половине XXI века на уровне 12–15 миллиардов человек.
Ознакомительная версия.
