Текст книги "Клад острова Морица"

Автор книги: Михаил Васин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 17 страниц)

В «воображении» электронного мозга

В те годы, когда я познакомился с Николаем Николаевичем Воробьевым, первые шаги делала и лаборатория кибернетики Ленинградского вычислительного центра. Одной из работ, которой здесь увлеченно занимались, была… Ну, попросту говоря, математики пытались создать живую ткань, например нервную ткань или ткань сердечной мышцы. Правда, ткани не настоящие, а абстрактные. Точнее, математические модели живых тканей. Их нельзя потрогать рукой, они существуют лишь в «воображении» искусственного мозга – электронно-вычислительной машины. Но тем не менее над ними можно производить различные опыты.

Фундаментом этой работы послужила заманчивая идея, высказанная задолго до того математиками-теоретиками. Весьма грубо, приблизительно ее можно изложить так: если построить систему, состоящую из большого количества одинаковых элементов, совершенно одинаково связанных друг с другом, то такая система, иначе говоря, простейшая ткань, будет способна считать и запоминать поступающие извне сигналы, а также будет надежна в работе.

Эта мысль заинтересовала многих ученых. Как известно, ламповые электронно-вычислительные устройства чрезвычайно сложны. Кроме того, они весьма «нежны»: стоит выйти из строя нескольким лампам, и машина начнет «нести чепуху». А предложенная математиками простейшая система подобна живому мозгу: отмирание нескольких ее «клеток» не сказывается на результатах деятельности всей ткани. Исследования в этой области могли бы привести к созданию удивительных кибернетических устройств, которые при максимальной простоте были бы гибки и надежны в работе.

Но как осуществить такие исследования? Конечно, схему-ткань можно было бы сконструировать. Но это очень дорого и долго: каждую схему пришлось бы собирать из десятков, если не сотен тысяч элементов. И при этом неизвестно, какой будет результат, окупятся ли затраты.

Сотрудники лаборатории кибернетики пошли по другому пути. Вот пачка картонных карточек, испещренных отверстиями. Это запись на языке ЭВМ всех сведений о том, какой должна быть интересующая нас ткань. Перфокарты вводятся в электронно-вычислительную машину, и она запоминает все данные. В «электронном воображении» машины возникает четкое представление о нужной нам ткани. Теперь над этой воображаемой тканью можно производить любые эксперименты. В машину вводятся карточки с записью условий опыта. Неважно, что ткани нет на самом деле, что ничем реальным ее не прокалывают, не рвут, не режут, что она существует лишь в «воображении», в «мечтах» электронного мозга. Эти «мечты» столь точны, что нет принципиальной разницы между опытами наяву и в математической абстракции. О результатах эксперимента машина рассказывает языком цифр, напечатанных на ленте.

Исследования во многом подтвердили теоретические положения. Система (ткань) действительно могла запоминать, считать и быстро восстанавливала свою работоспособность, если какие-то «точки», элементы, под внешним воздействием «умирали» – выходили из строя. Но этого мало. После одного эксперимента математики заметили, что в определенных условиях ткань вдруг «оживала» и начинала пульсировать так, как пульсирует сердце лягушки.

Новые эксперименты, новые расчеты… И вот уже в руках ученых пачка перфокарт – создана математическая модель сердечной мышцы. Теперь в любой момент в электронном мозгу машины можно вызвать «представление» о сердце и ставить на этом воображаемом «сердце» опыты, соответствующие медицинским. И вот что особенно интересно: эти опыты дали результаты, аналогичные тем, какие получают физиологи при обычных экспериментах на настоящем сердце.

Работами математиков заинтересовались физиологи. Почему? Во-первых, потому, что на воображаемой сердечной или мозговой ткани можно ставить такие опыты, которые не поставишь на реальных органах. Во-вторых, потому, что параллельные эксперименты на живом органе и на созданном в теории помогут внести ясность в спорные вопросы физиологии, помогут лучше понять, как возникают и развиваются некоторые тяжелые заболевания сердца и мозга.

Материализация абстракций

Прошло не так много времени с того дня, когда в Ленинградском вычислительном центре я пытался уразуметь, как это можно создавать нечто (а тем более живую ткань) из ничего, да еще производить над этой абстракцией какие-то – абстрактные же! – опыты. И вот я в Институте катализа Сибирского отделения Академии наук СССР. Царство тонких и сложных превращений вещества. Здесь властвует химия.

– Не только химия, – говорят мне хозяева. – У нас не меньшими правами располагает и математика. Впрочем, давайте зайдем сюда.

Подходим к приоткрытой двери, из-за которой слышны команды:

– Уменьшить концентрацию спирта! Хорошо… Сейчас подогрейте газ. Еще немного… Готово! А теперь, Володя, будем резко менять режим. Интересно, как поведет себя реактор, если мы…

Судя по всему, идет очередной химический опыт.

Входим. Просторная комната. Но ничего похожего на химическую лабораторию: ни пробирок, ни вытяжных шкафов, ни реакторов. Посредине комнаты стоит аналоговая электронно-вычислительная машина, на стенах – таблицы, схемы. И все.

Около машины – двое. Один – научный сотрудник Юрий Матрос – не отрывает глаз от листа бумаги, на котором самописец вычерчивает кривую. Время от времени он оборачивается к Владимиру Скоморохову, специалисту по аналоговым машинам:

– Давайте-ка, Володя, снизим температуру масла.

Скоморохов слегка поворачивает ручку на пульте.

– Еще немного…

Еще поворот. Самописец потянул кривую вниз…

Десятилетиями в химии складывалась и стала привычной такая практика: после того как в лаборатории получены данные о каком-либо процессе, начинается длительная, многостадийная его проверка и отработка. Сначала эксперименты ставятся на модельных установках, затем на укрупненных, потом на опытных и наконец на опытно-промышленных. Лишь после этого считается возможным приступить к проектированию и строительству промышленного аппарата.

Дело в том, что химические процессы весьма сложны, зависят от многих факторов, в том числе и от размеров аппарата. Иной раз реакция превосходно протекает в модельной установке, но совсем не идет в полупромышленной. И тогда приходится строить новые и новые установки, искать на ощупь благоприятные условия для ведения реакции в производственном масштабе. В итоге путь научной разработки от исследовательской лаборатории до промышленного производства занимает иногда десять – двенадцать лет.

И вот некоторое время назад в этой, казалось бы, непреодолимой стене многостадийной проверки была пробита первая брешь. Химики Г. К. Боресков и М. Г. Слинько предложили создавать контактные аппараты для производства серной кислоты не путем эмпирического поиска, а с помощью математического расчета. Сейчас эти аппараты так и создаются – рассчитываются.

Но еще сильнее стена давних традиций зашаталась, когда были созданы быстродействующие вычислительные машины и математика поднялась на новую ступень развития. Химики не преминули взять на вооружение математические новшества и вскоре доказали, что с помощью абстрактного моделирования химических процессов и аппаратов можно в ряде случаев от лабораторных опытов переходить непосредственно к крупнотоннажному заводскому производству.

Как это делается? Любой химический процесс можно разложить на отдельные «части», его составляющие. Каждый такой «частный» процесс легче изучить в лаборатории отдельно и составить его математическое описание, то есть выразить математическим уравнением, формулой. Полученные данные об отдельных процессах и их взаимном влиянии вводят в виде уравнений в электронно-вычислительную машину – так создается математическая модель химико-технологического процесса. Точно так же можно описать уравнениями и любой реактор, любой аппарат, в котором должны происходить химические превращения.

Результаты, получаемые при детальном изучении математических моделей процессов и реакторов, мало отличаются от тех, которые достигаются при исследовании реально существующих процессов и аппаратов. Но какой колоссальный выигрыш во времени! Когда Ю. Матрос просит снизить температуру масла и В. Скоморохов чуть поворачивает ручку на пульте, они узнают от машины итог эксперимента не через несколько часов, а через десять секунд! Более того: располагая данными, получаемыми путем математического моделирования, можно предсказывать, как пойдет технологический процесс в любых реакторах, даже в тех, которые еще не существуют.

Сегодня уже многие химико-математические абстракции материализуются, сразу превращаясь, минуя стадии вспомогательных исследований, в реальные – железные, стальные, титановые или иные весомые и зримые химические установки и реакторы. Скажем, в Новосибирске, на одном из химических заводов работает аппарат, созданный производственниками и учеными с помощью математического моделирования. С того времени, когда начались лабораторные исследования, и до того, как аппарат стал выдавать промышленную продукцию (безметанольный формальдегид – сырье для производства пластмасс), прошло лишь три года. Причем значительная часть времени ушла на изготовление и монтаж аппарата. По рекомендациям Института катализа спроектирован еще ряд промышленных установок. В основе их создания – та же абстракция.

Огромная перспективность метода математического моделирования несомненна. Но, говорят исследователи, этот метод требует глубокого проникновения в сущность технологических процессов, в их детали. А это пока не всегда удается, и потому не всегда еще бывает возможным с помощью электронно-вычислительных машин заранее, без полузаводских экспериментов предсказывать ход технологических процессов, особенности промышленных аппаратов.

Математика сделала свое дело в химии и готова идти дальше. Остановка за химиками.

Прозаическая кибернетика

Со словом «кибернетика» у большинства людей связано представление об умных и трудолюбивых электронных «существах», которые ведут себя, как живые, и которые могут играть в шахматы, сочинять музыку и стихи, делать массу других сложных дел. Но все кибернетические свершения, о которых мы до сих пор говорили, так мало похожи на это: какая-то абстрактная, умеющая считать ткань, математические модели химических процессов…

Может быть, нам дадут возможность познакомиться с настоящим роботом, например, в Институте кибернетики Академии наук Украинской ССР? Однако ученые этого одного из крупнейших в нашей стране центра кибернетических исследований утверждают, что хотя создание «железных помощников» человека – действительно важная проблема, но есть немало и других задач, которые надо выполнить безотлагательно. Так что трудовые будни киевлян посвящены, дескать, вопросам куда более простым и прозаическим, чем, например, изготовление поэта-автомата.

В отделе автоматизированных систем сбора и обработки данных разговор о кибернетике сразу же повернул в неожиданную сторону. По мнению ученых, ни один из многочисленных «титулов», которые носит наш век (век авиации, полимеров, биологии, космоса, атомной энергии и т. д.), не отражает самой главной, самой существенной и общей черты эпохи. Наше время, безоговорочно считают в отделе, должно называться веком информации. Ведь нет предприятия, которое наряду со своей основной продукцией не вырабатывало бы огромного количества продукции особого рода – информации о технологических процессах, о наличии материалов и запасных частей, о состоянии оборудования.

Конструкторская работа, создание новой техники, геологоразведка и т. д. – все это порождает реки информации. Тепловоз, отправившийся в испытательный рейс, тащит за собой экспресс-лабораторию, приборы которой производят километры осциллограмм. Один час испытательного полета нового самолета «осмысляется» в течение многих месяцев.

В половодье информационных данных захлебываются ученые-экспериментаторы, да и вообще представители почти всех отраслей науки.

По мере расширения производства, совершенствования машин и механизмов, усложнения научных задач реки информации разливаются шире и шире. Все труднее справляться со своими задачами работникам заводоуправления, целой армии расшифровщиков в конструкторских бюро и научных учреждениях. Новое нередко начинает устаревать уже в процессе своего создания.

Помочь человеческому мозгу, механизировать умственный труд, резко повысить его производительность – важнейшая задача времени. И решить эту задачу может кибернетика.

Возможности и достоинства современной кибернетики ученые института решили испробовать в цехах Львовского телевизионного завода. Серийная электронно-вычислительная машина «Минск-22» осуществляет здесь оперативное управление производством. Каждое утро она передает в цехи сменные задания – какие детали нужно сделать, сколько, на каком оборудовании. В конце смены цехи отчитываются перед машиной: сколько сделано, что не выполнено и почему.

Располагая всеми этими данными, электронный мозг сравнивает задачи и возможности предприятия, выявляет узкие места, составляет план-прогноз работы завода на десять ближайших дней и тут же выдает цехам задание на следующую смену. Упорядочение потока внутризаводской информации и быстрая ее переработка привели к резкому сокращению незавершенного производства и к повышению производительности труда в основных цехах на 10 процентов. Причем это не предел. Если бы система внешних связей завода была более совершенной, если бы поставщики своевременно выполняли свои обязательства, кибернетика помогла бы повысить производительность труда еще на 20–30 процентов!

Правда, сотрудники института не считают свою работу законченной: возникли непредвиденные осложнения. Машина, отобрав у руководителей цехов основной инструмент управления – информацию, обезоружила их. Хотя мастер в любой момент может получить у машины ответ на многие вопросы, общая картина о положении дел в цехе у него теперь складывается с трудом. А раз так, мастер чувствует себя растерянно.

Старые, годами создававшиеся привычки сказываются и в другом. Был, например, такой случаи. Машина передала в цех очередное задание. Мастер, просмотрев его, со злорадством («наконец-то этот робот дал маху!») отстучал на телетайпе, что задание невыполнимо: нет таких-то деталей. Не успел он отойти, телетайп ожил: робот «заявил», что детали есть. Мастер снова проверил – нет. Машина стоит на своем. Препирательство явно затягивалось. И тогда робот отбарабанил, что детали в таком-то количестве были произведены накануне в таком-то цехе, а затем проделали такой-то путь и попали наконец именно в данный цех. Дескать, ищите лучше! Стали искать. Выяснилось: кладовщик, зная, что эти детали дефицитные, хорошенько припрятал их…

Взаимоотношения человека с электронным мозгом – область малоизученная. Чтобы быстрей преодолеть возникшие в этой области непредвиденные трудности, математики призвали на помощь специалистов по инженерной психологии. Цель – найти способы «притирки» друг к другу человека и машины. По-видимому, нужны уступки не только со стороны людей, но и со стороны электронно-вычислительной машины: она должна «разговаривать» с ними на привычном им языке, давать достаточно наглядную картину того, что происходит на производственных участках.

Если кибернетика становится инструментом управления предприятиями, то еще более необходима она в научном и техническом творчестве. И дело здесь отнюдь не только в чисто физических трудностях переработки массы экспериментальных данных. Не менее существенно и то, что сегодня экспериментатор, засыпанный им же самим добытыми, но еще не осмысленными сведениями, сплошь и рядом теряет из виду цель и вынужден пробираться вперед ощупью.

Иначе чувствует себя исследователь, если на помощь ему приходит кибернетика. Даже сравнительно беглая (зато быстрая!) обработка новой информации, так называемый экспресс-анализ, позволяет на каждом этапе эксперимента сразу же обнаруживать неожиданное, нащупывать противоречия и ограничения – одним словом, угадывать, где может быть истина и где ее нет почти наверняка. Теперь поиски ученого перестают быть блужданием во тьме – он может двигаться к цели коротким путем.

Именно такая система для экспресс-анализа научных данных, разработанная в киевском Институте кибернетики, была установлена на научно-исследовательском судне «Михаил Ломоносов». Основная масса информационных материалов стала обрабатываться еще во время плавания судна. К тому времени, когда оно возвращается в порт, многие ученые успевают не только составить отчеты, но и написать научные статьи.

Самовоспроизводство машин?

Как видим, кибернетика позволяет преодолевать многие трудности, возникающие в результате стремительного развития производства, техники и науки. Но доступно ли это на практике – ведь необходимо огромное количество дорогих электронно-вычислительных машин?

Да, это серьезное препятствие. Однако и здесь на помощь приходит… кибернетика.

Анализ показывает, что строить только большие, универсальные машины вовсе не обязательно. Зачастую гораздо лучше справляются с обычными задачами небольшие специализированные машины. А они намного дешевле.

Далее. Проектирование ЭВМ – творчество: здесь тоже требуются поиски вариантов, их сравнение. А если переложить основное бремя в проектировании электронных машин на плечи самих машин?

Главные исследования в этой области сотрудники украинского института уже завершили. Разработаны три этапа проектирования. На первом определяется круг математических задач, которые придется решать новой машине, а также ее основные характеристики, структура. Делается это примерно так. Составляется математическая модель будущей машины. Она закладывается в большую ЭВМ. И там, в «воображении» электронного мозга, эта еще не существующая машина начинает как бы работать. Ну, а если есть хотя бы воображаемая машина, то с ней можно проводить (опять-таки в «воображении») всяческие опыты – изменять условия ее работы, ее схему. В конце концов после сравнения множества вариантов большая ЭВМ выберет оптимальную структуру будущей машины – объем ее памяти, быстродействие, стоимость. Моделирование – довольно трудоемкое дело, но в институте созданы методы, облегчающие эту работу.

Второй этап – определение характеристик отдельных узлов будущей машины. Третий – проектирование узлов: какие элементы взять и как их соединить. Ученые считают, что большая ЭВМ на этом последнем этапе должна выдавать сведения уже не в виде чисел, а в виде схемы, готового чертежа.

Но можно и не расшифровывать числа, а передать их на специализированную машину, предназначенную для управления электронным и ионным пучками. И тогда с ее помощью автоматически будет сделан вполне готовый блок новой машины…

Здесь надо сделать небольшое отступление. В последние годы стала развиваться элионика – новое направление микроэлектроники. Инструментом в этой технологии служат электронные и ионные лучи. С их помощью на одном крошечном кристалле можно изготовить целый блок, микросхему практически со всеми необходимыми радиодеталями и соединениями.

Для управления этой чрезвычайно тонкой технологией создана особая машина. Это два стола-шкафа, большой плоский экран, клавиши, маленький круглый контрольный экран. Никаких традиционных «задумчиво перемигивающихся лампочек». Даже не верится, что это очень сложный, быстродействующий электронный агрегат.

Так же проста эта машина в работе. Оператор, перелистывая бланки программы, одну за другой нажимает клавиши. И каждый раз большой экран отзывается мягким свечением цифр, элементарных геометрических фигур: команда воспринята. Программа введена вся. Но не ошибся ли оператор? Все ли правильно «поняла» машина? Нажимается кнопка – и на круглом контрольном экране забегал, словно карандаш художника, голубой лучик. Вот обозначились глаз, бровь. Луч побежал вниз – проступили нос, усы, подбородок; зачернил на затылке волосы и смелым, округлым движением очертил известный всем с детства мощный лоб. Ленин!

Оказывается, машине было дано задание выгравировать на стальной пластине портрет Ленина размером в полмиллиметра на полмиллиметра. Как видим на экране, она все «поняла» правильно. Теперь надо нажать на другую кнопку, и она приведет в действие производственную электронно-ионную установку.

Знакомьтесь – робот

Познакомиться с ним мне удалось в одной из ленинградских лабораторий. Правда, нельзя сказать, что наша беседа проходила в духе взаимопонимания. Беседа вообще не состоялась: он даже не ответил на приветствие. Этот робот, как выяснилось, пока неразговорчив. Но зато он согласился поиграть со мной в кубики. Мы с ним сели за покрытый скатертью стол. Впрочем, если быть точным, сел за стол только я. Робот же давно расположился здесь стационарно: блоки его «туловища» покоятся над столом на прочных кронштейнах. Оттуда же, сверху, на меня взирал его голубоватый телевизионный глаз.

Итак, я высыпал на стол кубики и перемешал их. Телеглаз внимательно следил за мной, оценивая обстановку. Вдруг что-то защелкало, и безвольно свисавшая сверху железная лапа зашевелилась. Вот она потянулась к кубикам, помедлила. На ее клешне-схвате зажглись огоньки – включились оптические локаторы, с помощью которых железная лапа может разглядеть предметы вблизи. Еще мгновение – и клешня уверенно двинулась вперед, повернулась вокруг своей оси и схватила один кубик. Отнесла его на свободное пространство стола, тут же вернулась за вторым, аккуратно положила возле первого. Потом водрузила на них третий кубик и замерла. «Дом» почти такой же, какие сооружают воспитанники детских яслей, был готов.

Забарабанил телетайп. На бумажной ленте отпечаталось два слова: «Задание выполнено».

Это был доклад робота оператору.

Затем мне дали деревянные пластинки разных размеров с отверстиями посередине. Я их тоже рассыпал по столу и старательно перемешал, чтобы усложнить задачу. Робот стал терпеливо копаться в этой груде деталей, выбирая сначала наиболее крупные, потом – поменьше и наконец самые маленькие, и нанизывать их на стержень, стоящий на столе. В результате у него получилась довольно аккуратная пирамида…

Удивительное и странное чувство испытываешь, сидя вот так за столом и наблюдая за осмысленными действиями машины… Но, видимо, роботу показалось, что он произвел на гостя недостаточно сильное впечатление. И он решил показать, на что он еще способен. Возле меня появился тонкий стеклянный бокал. Оператор объяснил, что робот будет выполнять задачу, которая называется «налить в бокал воды».

Железная рука принялась за дело. Она осторожно взяла бокал, перенесла его поближе к стоящей на столе бутылке. Протянулась к завинчивающейся пробке, несколько раз легонько сжала клешню, словно ощупывая пробку, и, приноровившись, уверенно ее отвинтила. Положила рядом на стол. Взяла бутылку за горлышко, изловчилась, прицелилась, и не пролив ни капли, наполнила бокал. Бутылку – на место. Пробка завинчена. И вот, вздрагивая, словно от напряжения и усердия, железная лапа ставит бокал с водой возле меня.

И хотя «отцы» робота убеждали меня, что он занимался своими делами по программам, записанным заранее на магнитных лентах его памяти, что он и не «подозревает» о моем присутствии, мне, когда настала пора уходить, все же очень хотелось почтительно попрощаться с ним.

– Бесполезно с ним прощаться, – усмехнулся научный руководитель работ по проблеме создания промышленных роботов профессор Е. И. Юревич. – Робот пока ничего не смыслит в вежливости. Правда, мы все же считаем его умницей, во всяком случае в сравнении с тем, каким он был недавно и какими были его предки…

У этого исследовательского робота, оказывается, довольно большая родословная. Он потомок ряда «умных» машин, родившихся в Ленинграде за последние годы. И если перечислить его предков, это даст представление об общих тенденциях развития и совершенствования роботов в мировой науке и практике.

Самый дальний его предок – робот первого поколения– создан лет десять назад. Он, как и все машины этого класса, мог называться «умным» только в кавычках. Роботы первого поколения работают по жесткой программе. Один из принципов их «обучения делу» заключается в том, что рабочий производит лапой робота нужные трудовые операции. Скажем, снимает с конвейера и укладывает в тару детали. Датчики, имеющиеся в механической руке, во время этих движений передают сигналы в простейшее запоминающее устройство – нечто вроде магнитофона, и они записываются в определенной последовательности. Теперь достаточно включить «магнитофон»: робот придет в движение и точно повторит все те действия, которым его «научил» рабочий.

Робот-манипулятор первого поколения глух и слеп. Область применения таких машин-автоматов весьма ограничена: они могут брать строго ориентированные детали, ставить их на станок или под пресс, снимать после обработки.

Так как ни ученых, ни практиков подобные автоматы во многих случаях не удовлетворяют, ведутся интенсивные работы по созданию более совершенных, «чувствующих» машин. Так родились роботы второго поколения. Они гораздо «умнее» своих предшественников, обладают некоторыми «органами чувств», например, «осязанием» и «зрением» (обычно телевизионным). Эти автоматы уже могут применяться на некоторых видах сборочных операций. Сейчас в нашей стране создаются и отрабатываются образцы «чувствующих» роботов-манипуляторов.

И все же возможности «чувствующих» автоматов тоже весьма невелики. Это подталкивает ученых к созданию автоматов высшего класса – «думающих» машин, роботов-«интеллектуалов». Это уже третье поколение. К нему и принадлежит тот исследовательский робот, с которым мне удалось сыграть в кубики. Его особенность в том, что наряду с усовершенствованной лапой и телевизионным зрением он обладает довольно мощным электронным мозгом, роль которого выполняет электронно-вычислительная машина. Это дает возможность непрерывно совершенствовать «умственные способности» робота и развивать его «трудовые навыки».

Когда-то этот робот мог ощупью находить предметы и переносить их из одной точки в другую. Затем он научился обходить препятствия. Потом на его руке появились оптические локаторы, и теперь, поднося руку к предмету, он может рассмотреть его. Современный робот издалека видит сложившуюся ситуацию на рабочем столе, он заранее строит план своих действий, выбирает наиболее целесообразный маневр.

Упростилась и улучшилась его связь с человеком. Оператор может прямо на экране телевизора указать нужный предмет, и его координаты сразу же передадутся в электронный мозг. Главное, благодаря развитию «умственных способностей» робота, он в более обобщенном виде воспринимает обстановку и может приспосабливаться к изменяющимся условиям, – например, брать предметы неопределенной формы и неориентированные в пространстве, без подсказок оператора обходить препятствия. Ему отдаются по телетайпу только такие, например, команды: «взять предмет», «перенести его в точку А». Робот сам решает, как выполнить ту или иную задачу, и «просит помощи» у человека лишь в случае серьезных затруднений и неожиданностей.

Сейчас ведутся исследования, направленные на дальнейшее усовершенствование этой машины. Конечная цель – максимально повысить профессиональную подготовку роботов.

Железное семейство

Область применения роботов широчайшая, возможный экономический эффект – огромен. Они могут выполнять многие неквалифицированные, однообразные и утомительные работы, причем обеспечивать очень высокую производительность труда. Следовательно, придя в заводские цеха, роботы высвободят громадную армию рабочих. «Умная» машина не утомляется, не требует того комфорта, который необходим человеку. Поэтому ее использование открывает возможности создания принципиально новых технологических процессов, например, для выпуска сверхминиатюрных изделий. Дело в том, что при определенном уровне микроминиатюризации деталей человек уже не может выполнять ряд трудовых операций: чуть заметные движения его пальцев оказываются слишком размашистыми и грубыми. Робот же лишен этих недостатков.

Возникновение комплексных автоматизированных производств, где место людей займут рукоподобные механизмы, дело не столь далекой перспективы. Уже сконструировано первое трудовое семейство промышленных роботов, именуемых автоматическими манипуляторами. Они будут работать коллективно, дополняя действия друг друга. Один автомат – рабочий-станочник. Он станет трудиться у прессов и штампов. Его рука способна поднимать детали весом до пятнадцати килограммов и с большой точностью устанавливать их на станке за время не более пятнадцати секунд. Второй робот – транспортник. Он будет помогать первому: приносить заготовки, забирать детали и передавать их на дальнейшую обработку или укладывать в тару. Эти автоматы станут обслуживать целые линии металлорежущих и других станков.

Исследования, направленные на создание железных «существ» – и первого, и второго, и третьего поколений, – развертываются в нашей стране широким фронтом. Завершается разработка целого ряда конструкций промышленных и исследовательских роботов с гидравлическим, пневматическим и электрическим приводом. Некоторые из них уже находятся в опытной эксплуатации на заводах. По сути дела, создается новая отрасль народного хозяйства – роботостроение.

Предстоит преодолеть немало трудностей научно-технического и организационного, даже психологического характера. Но, несомненно, они будут преодолены. Чтобы приблизить это время, мой знакомый лабораторный робот «учится» строить домики и пирамиды. Пока игрушечные.

Четырехглазая рука и «паук» Шама

– В вузе авиационного профиля занимаются созданием роботов? Это действительно актуально? Но разве есть что-нибудь общее у роботов и самолетов?

Подобные вопросы часто задают специалистам Ленинградского института авиационного приборостроения (ЛИАП). Отвечая на них, ученые вуза говорят, что умные и проворные автоматы действительно необходимы в авиации. Впрочем, простейшие роботы давно уже числятся в штате воздушного флота – достаточно вспомнить устройство, именуемое автопилотом.

Должностей, на которых целесообразно заменить человека машиной, великое множество. Скажем, почему бы роботам-манипуляторам не взять на себя сортировку багажа в аэропортах, погрузку его в самолеты, выполнение трудовых операций у конвейеров и станков на авиационных и других заводах? К сожалению, таких автоматических помощников людей пока очень мало.

Между тем целая рать их готова появиться на свет.

…Дверь с табличкой «Лаборатория роботов», пропустив нас, захлопнулась. В центре помещения, среди стеллажей с приборами, столов, кульманов, блоков электронно-вычислительной машины стоял, настороженно расставив голенастые, чуть согнутые в суставах ноги, огромный дюралевый «паук». Его шестиугольное туловище, начиненное какими-то трубками, шлангами, проводами, приборами (потом мне объяснили, что там – «мозг» паука, его «сердце» и «мышцы», то есть авиационная бортовая вычислительная машина и гидравлический привод), возвышалось едва ли не на метр от пола. За «пауком», у стены, виднелась могучая металлическая рука, поднявшая вверх, словно приветствуя вошедших, свою массивную кисть-клешню.