Алло, робот - Страница 7
Роботы-регулировщики с поразительной точностью и быстротой управляют уличным движением. Робот-кассир не только получает деньги и дает билеты и сдачу, но и сообщает о расписании поездов и необходимых пересадках. Выдав билеты, он вычеркивает номера проданных мест, чтобы не продать их второй раз.
Сверхскоростные самолеты и космические ракеты ведет не только рука человека, но и железная «рука» автопилота. Роботы начинают заменять и диспетчеров аэропортов, руководят взлетом и посадкой самолетов.
Роботы-контролеры, роботы-операторы, - роботы-счетчики, роботы-диспетчеры на железнодорожном транспорте... Профессии у роботов становятся все более ответственными, все более сложными. Машине поручают найти наилучший план производства. Машина вычисляет траектории космических полетов. Машине прочат большое будущее даже в творческих делах: в доказательстве теорем математики, в игре в шахматы, в сочинении музыки и ее оркестровке.
Человеку нужно отдавать приказы машине и формулировать задание четко и ясно: роботы не понимают двусмысленностей и недомолвок. Не понимают они и нашего разговорного языка. Значит, нужен особый язык — язык, понятный машинам. Нужно придумать, как заставить их работать надежнее и лучше, нужно разработать специальную систему сигнализации, специальный машинный язык.
ПРЕДЫСТОРИЯ «ЭЛЕКТРОННОГО МОЗГА»
МАШИНА-МАТЕМАТИК»... «Кибернетический агроном»... «Электронный гроссмейстер»... «Доктор в стальном халате»... «Железный поэт»... «Механический игрок»...
В передачах по радио, в газетах, в научных и популярных книгах мы то и дело слышим или читаем эти слова. И все эти титулы и профессии относятся не к каким-то особым, специально созданным «механическим игрокам» или «кибернетическим агрономам». Все чудеса, о которых вы слышите едва ли не каждый день, делает обыкновенная вычислительная машина, близкая родственница давних школьных знакомых — счетов и даже... нашей руки.
В самом деле, рука — самый первый и самый древний счетный инструмент, какой знали люди. Во многих языках мира даже названия чисел совпадают с названиями «счетного инструмента» — руки. В языке жителей острова Пасхи число «пять» обозначается словом «рима», то есть «рука». То же самое в языке папуасов: «ибон гуди» значит и «пять» и «одна рука»; «ибон егелегуди» — «шесть» и «одна рука и палец»; «ибон егеле али» — «одна рука и два пальца» и т. п.
Такие же названия «руки» и числа «пять» можно найти и во многих других языках мира. В языке зулу в значении «шесть» употребляется название большого пальца; «семь» обозначается словом, производным от глагола «указывать»; «восемь», «девять» обозначаются словами «опусти один сустав» («согни один палец») и «опусти два сустава» («согни два пальца»). Во многих языках мира числительное «двадцать» родственно названию «человек» — обладателю двадцати пальцев рук и ног.
С древнейших времен стремился человек облегчить счет с помощью специальных приспособлений. Ведь двадцати пальцев рук и ног явно недостаточно.
Индейцы Южной Америки, жители Анд, пользовались узелками. Однократный узел обозначал десяток, двукратный — десять десятков, то есть сотню, трехкратный — тысячу, и т. д. В Древней Греции и Риме применяли абак — доску с прорезями.
Нижние прорези — для счета единиц, верхние — пятерок. Две крайние прорези справа предназначены для счета дробей. Как видите, абак отличается от наших счетов лишь тем, что у него вместо десяти косточек — пять.
Почти два с половиной века назад был создан прототип современных счетов. Но уже в те времена пытливая человеческая мысль искала пути для убыстрения счета каким-либо другим, более простым и в то же время надежным способом.
Первобытному человеку, не знавшему ни скотоводства, ни большой торговли, ни земледелия, собственно говоря, нечего было и считать. Недаром в языках многих племен, стоящих на уровне развития каменного века, отсутствуют названия чисел больше десяти, пяти и даже трех!
С развитием общества росла потребность в счете. И вместе с нею совершенствовалась математика — это «подспорье для правильных умозаключений», как называл ее академик А. Н. Крылов.
В XVII веке в Европе начался бурный рост науки и техники. Возникали новые фабрики и заводы, строились тысячи новых машин. Потребность в вычислениях росла буквально не по дням, а по часам. И в том же XVII веке были сделаны первые попытки поручить счет машине.
МЕХАНИЧЕСКИЙ СЧЕТ
Три года трудился великий французский ученый Блез Паскаль, создавая первую в мире счетную машину — «механические счеты». Они были громоздки и медлительны. Но лиха беда начало!
Заинтересовавшись изобретением Паскаля, знаменитый немецкий математик и философ Лейбниц решил улучшить его. Это ему удалось. «Посредством машины Лейбница любой мальчик может производить труднейшие вычисления», — признают французские академики Гюйгенс и Арно в 1673 году.
На первые счетные машины смотрели как на чудо. А жизнь настойчиво требовала «железных математиков». И в начале прошлого века было организовано массовое производство счетных машин — арифмометров.
Их устройство совершенствуется. Житель Санкт-Петербурга Вильгольдт Однер создает удачную конструкцию арифмометра, компактную и простую. В конце XIX века арифмометр Однера завоевывает весь мир. Почти век прошел со времени изобретения петербуржца, но принцип конструкции у современных арифмометров остался тем же.
С каждым годом возрастала нужда в помощниках-машинах, которые могли бы справиться с лавиной цифр. Кораблестроители, физики, химики, архитекторы, не говоря уже о бухгалтерах, математиках, плановиках, нуждались в механическом счете.
Дело было не только в том, что требовалось очень много считать. Необходимо было считать очень быстро.
Например, химикам. Одни реакции идут медленна, в течение часов. Всегда можно взять пробу, проанализировать ее и, если потребуется, сделать необходимые расчеты, для того чтобы изменить ход реакции, направить его в нужное русло.
А как быть, если ход реакции длится минуты? Оставить его без контроля, пустить на самотек? Разумеется, делать этого нельзя. Нужен очень быстрый счетчик, который сумел бы произвести все необходимые вычисления в доли секунды.
Или другой пример.
Чтобы покинуть Землю, ракета должна развить скорость более И километров в секунду.
Как управлять ракетой на такой непривычно большой скорости?
По сравнению с этой скоростью действия человека слишком медленны. Одна десятая секунды нужна даже самому тренированному и быстрому, чтобы заметить опасность. Еще одна десятая, чтобы принять решение, и еще одна, чтобы выполнить его. Три десятых секунды. Так мало для Земли и так много для космоса! Ведь за это время ракета пролетит более трех километров. Это значит, что принимать мгновенные решения о перемене курса человек не может. Только быстродействующая машина может сделать это. Она же должна рассчитывать и курс ракеты. Для человека такой объем вычислений не под силу.
Счетные машины вроде арифмометра, использующие механическое движение, здесь также не помогут: они слишком медлительны.
А нельзя ли применить для машинного счета другие виды движения?
Например, электрическое?
Ведь ток движется почти с предельной скоростью, с которой можно передвигаться во Вселенной, — почти 300 тысяч километров в секунду.
Нельзя ли и в самом деле заставить считать электрический ток?
И вездесущее электричество получило еще одну, самую удивительную и «творческую» профессию. Оно стало считать.