Текст книги "Когда приходит ответ"

Автор книги: Юрий Вебер

сообщить о нарушении

Текущая страница: 24 (всего у книги 28 страниц)

8

Поразительно, до чего это угодило в самый раз. «В яблочко!» – сокрушенно прищелкнул языком Зуев, отодвигая словарик.

Журнальная статья сообщала: в американской лаборатории создана машина в помощь проектированию контактных систем. Машина может анализировать действие схем, содержащих до четырех элементов. (Четыре элемента, – запомним!) Она перебирает по порядку все возможные комбинации из этой четверки – все конституенты – и отыскивает, при каких сочетаниях получается замкнутая цепь. Логическая единица. Поэтому принцип действия машины автор назвал «разложением на конституенты единицы». (Безусловно правильный принцип, когда речь идет о логике релейных схем, – отметим!) Конституенты набираются заранее, по условиям работы, заданным для данной схемы, – набираются поворотом переключателей в положение замкнуто или разомкнуто. На передней панели машины таких переключателей шестнадцать. (Ну, понятно, по закону алгебры логики два в степени эн из четырех элементов можно составить шестнадцать различных комбинаций, – это мы уже усвоили!) А схема, подлежащая анализу, набирается штепселями, которые вставляются в гнезда подобно тому, как телефонистка на ручном коммутаторе вставляет в разные гнезда штепселя со шнурами. (Это и у нас так же, еще в «аналитическом ящике»!) Машина пускается в ход, и последовательные импульсы тока один за другим переключают особую группу реле так, что они выдают по порядку одну комбинацию за другой. Конституент за конституентом. (Можно назвать: генератор конституентов!)

А другая группа реле сравнивает: совпадают ли эти комбинации с тем, что имеется в анализируемой схеме, и с теми условиями, что набраны в виде разных конституентов на доске переключателей. И каждый раз возле переключателей зажигаются сигнальные лампочки: такая-то комбинация дает замкнутую цепь (логическая единица!), а такая-то не дает (нуль!). Проектировщик смотрит на панель и по лампочкам читает результаты. Анализ налицо!

Машина как бы прохаживается по всем комбинациям реле схемы, по всем соединениям, выслеживая замкнутую цепь. То же, что делает обычно проектировщик, когда он начинает ползать по схеме кончиком карандаша. Только машина это делает несравнимо быстрее и лучше.

Вот какая штука была там придумана! «Анализатор контактных схем» – назвал автор свое создание. Как раз то, над чем бьется сейчас и сам Зуев.

Он прочитал имя автора. Клодт Нэйшл. Кто же из молодых приверженцев новой науки не знает этого имени! Тот самый Клодт Нэйшл, который один из первых вскрыл алгебру логики в релейных схемах и дал сильный толчок всему этому направлению. И который смело вводит принципы кибернетики в свои исследования. И который известен своим опытом с кибернетической игрушкой «мышь в лабиринте», но не ради простой экспериментальной забавы, а для теории выбора телефонных соединений. И который всюду упоминается теперь в связи с появлением еще новой важнейшей науки – теории информации… Молодые ученые, да и не только молодые, охотно козыряют теперь именем Клодта Нэйшл, показывая, вот они, мол, на каком уровне, что знают и изучают его работы. И вот Клодт Нэйшл, снова «уловив ветерок», преподносит свою машину. Машину для анализа схем.

Что же рядом с этим может поделать молодой аспирант?

Алексей Зуев явился к Мартьянову с переводом статьи без своей обычно легкой улыбки.

– Что же мне теперь, Григорий Иванович? В отставку с моей логической машиной?

– Уж так сразу! – задумчиво проговорил Мартьянов, рассматривая иллюстрации к статье.

– По описанию все сходится. Как раз то, что мы ищем.

– Против хороших описаний надо уметь держаться, – также хладнокровно заметил Мартьянов.

– Нам остается только копировать? Скучно, Григорий Иванович! – горько усмехнулся Зуев.

– Почему копировать? Сначала надо проанализировать этот анализатор. Вы разобрали подробно устройство? Взвесили все достоинства… а может, и недостатки? Вы представляете себе схему машины?

– Схему автор не приводит.

– Ага! – обрадовался Мартьянов. – Эта манера приводить только описания. Но схему надо раскрыть, вытащить ее из общих слов. Только тогда можно исследовать машину, когда заглянешь в нутро. Вы на то и исследователь, чтобы уметь читать не только то, что автор вам дает, но и то, что он прячет.

– Постараемся вытащить, – сказал Зуев, несколько ободренный уверенным тоном Григория Ивановича.

Ничто этого Мартьянова не берет.

Зуев собирал свои листочки перевода, вкладывал их в журнал, готовясь уходить. Мартьянов внимательно посмотрел на его озабоченное лицо.

– Хочу дать вам совет, Алексей Алексеевич, – сказал он аспиранту. – Не позволяйте разным эмоциям чересчур наваливаться. Бурные надежды и бездны отчаяния… Забудьте об этом. Это очень романтично, но это хорошо для домашних изобретателей. А вы, повторяю, вы исследователь. А ученый исследователь должен держать себя в узде, в железной узде. И не разлохмачиваться, – показал он на длинноволосую шевелюру.

Зуев ушел, а Мартьянов, оставшись один, пробормотал:

– Черт возьми, уж не перебежал ли он нам действительно?..

Себе-то он мог признаться, что это его тоже беспокоит.

9

Попробуем представить.

Автор говорит: «Анализируемая схема набирается штепселями на ряде гнезд». Стало быть, у него должен быть в машине какой-то релейный блок моделирования схемы. Получается ее физическая модель. Рисуем блок моделирования.

Автор говорит: «Машина работает по способу перебора всех возможных комбинаций из данного количества замкнутых и разомкнутых реле, то есть перебирает конституенты…» Ну что ж, рисуем блок, под названием «генератор конституентов».

Но надо ведь сравнить, какие из возможных комбинаций совпадают с теми, что имеются в схеме, набранной на штепсельных гнездах. Стало быть, в машине должен быть блок сравнения. В нем сигналы от предыдущих блоков встречаются и сравниваются друг с другом. Автор об этом не говорит, но это должно быть, непременно должно быть. Рисуем блок сравнения.

И еще, конечно, блок сигнальных ламп, которые своей светящейся цепочкой извещают: есть цепь, нет цепи.

И еще один блок. Он должен давать жизнь всей машине, те импульсы тока, которые, как толчки сердца, расходятся мгно венно по всему машинному организму, по всем ее реле и контактам, искателям и лампочкам, по всем ее электрическим суставам. Тик-так, тик-так… – работают обычно в схемах своеобразные часы, известные под названием «пульс-пара». Стало быть, и в машине рисуем блок пульс-пары. Возможно, он составляет одно целое с генератором конституентов, куда идут прежде всего электрические импульсы. Автор, конечно, ничего об этом не говорит, но мы тоже кое-что соображаем.

И еще должно быть где-то в машине…

Алексей Зуев строит свои предположения, рисуя квадраты и прямоугольники разных блоков, отыскивая по логике необходимые связи между ними. Он держит экзамен на первую ступень исследователя, он вскрывает неизвестную схему машины Нэйшл, нащупывая по косвенным уликам то, о чем умолчал автор. Научный исследователь – он же часто как следователь.

Зуевская работающая спина часами стынет за столом, не разгибаясь, реагируя на все внешнее, на аспирантские разговорчики лишь неразборчивым мычанием. Володя-теоретик по соседству косится на эту спину. А он еще хотел быть покровителем новичка!

Чем дальше проникал Зуев в глубь чужой воображаемой машины, тем больше он думал про автора: «Ах, черт, какой талантливый!» – и что он, аспирант Зуев, начинает шагать с ним рядышком.

Наконец он положил перед Мартьяновым результаты своего расследования. Блок-схема машины Нэйшл, нарисованная по всем правилам. Предполагаемая схема. И к ней описание.

Мартьянов слегка кивнул. Теперь дело другое. Теперь можно порассуждать. Как у Маяковского: что такое хорошо и что такое плохо. Маяковский, конечно, не знал, что в этих стихах следует он алгебре логики. Хорошо – плохо – это же принцип двоичного выбора. А мы им воспользуемся.

И аспирант Зуев увидел, как это делается, – научный анализ чужого предложения с взвешиванием всех «хорошо» и «плохо».

Основной принцип, выбранный автором, разложение единицы на конституенты – это хорошо. Способ верный, универсальный, годный для проверки широкого круга схем. И говорить тут нечего. Хорошо – и всё.

Перебор в машине всех возможных комбинаций из данных элементов – это само собой напрашивается. Но… Число комбинаций! Оно ведь растет с увеличением числа реле в схемах. Растет в огромной степени. Какое же устройство для этого понадобится, чтобы все их перебирать? Пожалуй, такой способ годится только для анализа небольших схем. Стало быть, совсем не так уж хорошо. Ну что ж, поставим на всякий случай «плохо».

Набор схемы штепселями на гнездах – вполне правильно. Способ, проверенный даже самим Зуевым в его «аналитическом ящике». Ставим «хорошо».

Набор с помощью переключателей заданных условий работы схемы и, стало быть, разных комбинаций – это удобно. Можно сразу читать результаты: какая комбинация дает цепь и какая не дает – по лампочкам у переключателей. Ставим…

Перо Мартьянова насторожилось. Удобно-то удобно, но… Зуев взглянул удивленно на Григория Ивановича. В чем же он сомневается? Переключатели… Сразу все видно на доске машины, все ее ответы. Но Григорию Ивановичу сразу стало видно и другое. А сколько же нужно переключателей? И сколько для них потребуется места? Особенно при анализе больших схем. Пусть Зуев лучше подумает об этом. Нет, опять-таки далеко не так хорошо, как может показаться на первый взгляд. И перо вывело совсем другую оценку.

Мартьяновские «но» набегали одно за другим.

Но… Машина Нэйшл рассчитана на узкий класс схем. Она способна анализировать только двухполюсные схемы, у которых имеется одно реле в начале и одно в конце. Разве это хорошо – такое ограничение?

Еще «но»… Машина Нэйшл рассчитана только на схемы однотактные, когда все реле срабатывают сразу, в один прием. Разве это хорошо? А как же быть со схемами многотактными, в которых теперь и разыгрывается все более и более сложная музыка автоматических переключений?

Еще «но»… Клодт Нэйшл предполагает, что условия работы схемы известны. И надо только проверить, насколько она им соответствует. Ну, а если условия неизвестны? Если перед вами только сама схема, и ничего больше, и мы не знаем заранее, как она должна работать, что тогда? Вот тогда попробуйте ее проанализировать, что она может и чего не может.

Еще «но»… Их накоплялось столько у Мартьянова и он перечислял их с таким удовольствием, что Зуев невольно спросил:

– Что же остается, Григорий Иванович? Отбросить вовсе? Адью!

– Пробросаетесь, Алеша! – остановил его Мартьянов. – Уж так ли много встречаете вы хороших идей?

И он тут же резко повернул от своих «но», воспевая должную хвалу заокеанскому изобретателю. Его машина имеет принципиальное значение. Он выбрал верный основной принцип – разложение единицы на конституенты. Он осветил путь, может быть сам не доведя его до конца. Но хорошее в науке встречается далеко не каждый день, даже малая частица хорошего. Надо уметь различать ее и беречь.

– А нам-то что теперь? – спросил Зуев.

– Ничего… – снова просиял Мартьянов. – Развить хорошее и откинуть плохое.

Легко так сказать! Только что беспощадный мартьяновский разбор потряс чужую машину до основания, надо будет все пересматривать заново. А что именно, что же нужно?

– Думать, – коротко сказал Мартьянов.

Это было самым любимым и, пожалуй, обычно самым трудным заданием Григория Ивановича для аспирантов: думать.

– Кстати, вы обратили внимание? – спросил Мартьянов, показывая на ту же фотографию.

Опять он возвращался к этой доске с переключателями. К тому, что, казалось бы, было у автора так удачно придумано. Переключатели, на которых по условиям работы набираются разные конституенты и над которыми лампочки зажигают свои ответы. Доска переключателей – это память машины, на ней удерживаются все комбинации, дающие либо замкнутую, либо разомкнутую цепь. Ясная, наглядная картина. А Мартьянов все время подкрадывается к ней с какими-то сомнениями.

И повторяет: машина рассчитана на анализ схем из четырех элементов; для этого требуется шестнадцать переключателей.

– Всего лишь четыре и уже шестнадцать. Вы все-таки уверены, что это хорошо?

– А как же иначе? – спрашивает Зуев.

– Не знаю, – говорит Мартьянов – Но я знаю, что машина, действительно годная практически, способная действительно оказать помощь, должна одолевать и не четыре элемента, и не шесть, а гораздо больше.

– Сколько же по-вашему?

– Ну, элементов двадцать, по крайней мере.

– Двадцать элементов! – растерянно улыбнулся Зуев.

– А что вы думаете? Схемы на двадцать элементов теперь самая элементарная вещь. А многие гораздо больше и сложнее. Так что машина для анализа двух десятков реле – это достаточно скромно.

– Но все-таки двадцать… – покачал головой Зуев.

– Вот и представьте, что будет при этом на доске с переключателями, – посоветовал ему Мартьянов.

10

Вот отчего, возможно, Клодт Нэйшл остановился на четырех элементах. Простой расчет это показал.

Четыре элемента могут дать шестнадцать разных комбинаций. Их все надо перебрать и зафиксировать. Отсюда на машине шестнадцать переключателей. Все ясно: 2n – два в степени эн.

Ну, а если будет не четыре, а шесть элементов, что тогда? Тогда потребуется перебирать уже шестьдесят четыре комбинации. Опять по той же формуле «два в степени эн». И надо уже разместить на передней доске машины шестьдесят четыре переключателя. И все их ставить от руки в разные положения.

«А если увеличить емкость машины еще немного, хотя бы до десяти элементов?» – спрашивает Зуев. И карандаш быстро подсчитывает: два в степени эн – значит тысяча двадцать четыре разных комбинации. Это тысяча двадцать четыре переключателя на доске машины. Какая же доска тут потребуется? Целая стена!

Каждый лишний элемент вызывает расширение всей машины вдвое. А Григорий Иванович говорит, что надо замахиваться вон куда – на двадцать элементов. Подсчитаем. По закону «два в степени эн» будет… На бумажке расчетов Зуева вырастает гигантская цифра 1 048 576. Более миллиона разных комбинаций. Стало быть, более миллиона переключателей на доске машины. Какие же стены, этажи или площади смогут такое вместить?

Закон «два в степени эн», на который опирался весь авторский замысел, грозил этот же замысел и разрушить. Размеры! Размеры машин всегда стоят серьезной опасностью перед конструкторами, изобретателями. «Не влезает!» – вот что нередко случается с блестящими решениями, когда они не учитывают достаточно такой, казалось бы, нехитрый момент, как прак тически допустимые размеры. И сколько великолепных замыслов в истории науки и техники было похоронено под тяжестью непомерно растущих размеров! Особенно опасность эта преследует всякие «разумные» машины – счетные, решающие, логические… Они, эти машины, предназначенные исполнять какие-то отдельные, очень узкие функции человеческого мозга, еще крайне далеки от его великой емкости, при которой в небольшой черепной коробке помещаются миллиарды отдельных элементов, перерабатывается невообразимое количество сигналов информации, хранятся огромные запасы памяти, совершается несметное число разнообразных логических операций. Хоть бы крохотную часть этих способностей удалось вложить в какую-нибудь машину. Пусть хотя бы только способность просматривать и проверять готовую релейную схему.

Счетно-решающие электронные машины занимают обширные залы. Но они заменяют труд десятков самых квалифицированных вычислителей. А логические машины? Каждая из них может делать что-то очень ограниченное, первые азы логики, ничтожную часть того, что может даже один человек, а размеры претендуют уже на целое сооружение.

Зуев просматривает свои записи, в которых лежит вся эта история попыток. Вот они… Знаменитая машина Джевонса, оперировавшая всего лишь четырьмя школьными понятиями, была уже ростом с целое пианино. А логическая машина, которую задумал англичанин Смит, и вовсе не могла появиться на свет, так как под нее потребовалась бы вся Площадь старого Лондона. Дальше – больше…

Это, так сказать, век механический – с рычагами, колесиками, – с подвижными планками. Но вот появляется последняя новинка – машина Клодта Нэйшла, чистое дитя современности, созданное из электрических обмоток и контактов, из миниатюрнейших электронных деталей, из диодов и триодов. И едва это аналитическое дитя захочет перешагнуть за первые четыре азбучных элемента, как оно должно раздуться до исполинских размеров машины-чудовища. Подумать только: более милллиона одних переключателей!

– Понятно, остановился он не зря на четырех элементах, – с убежденностью сказал Зуев.

– Его манера, – сказал Мартьянов. – Бросит свежую идею. Докажет принципиальную возможность. А дальше – ломайте голову сами. Так было и с релейной алгеброй, так и с этой машиной. Он мыслит теоретически.

– А нам расхлебывать? – пробурчал Зуев.

– Будьте благодарны, что он дал вам ведущую ниточку. Разложение на конституенты единицы, – немедленно напомнил Мартьянов.

Зуев демонстративно почесал затылок. Положение действительно как заколдованный круг. Основная идея очень верная. Но идея никуда «не влезает». Надо сохранить идею… но все переиначить. А как переиначить?

Две головы близко склонились в молчании над изображением машины: одна – широколобая, с мягко свисающей шевелюрой другая – более узкая, с реденьким зачесом и с какой-то острой напряженностью в узких, чуть впалых висках. Аспирант академии и его ученый руководитель.

Приход Ростовцева прервал их тяжелые размышления. Как всегда, грузно и уютно расположился он на холодном казенном диванчике из темной клеенки в кабинете Мартьянова и принялся не спеша рассказывать своим тихим, сдавленным голосом. Он теперь заведует большой лабораторией у себя в институте с немалым штатом сотрудников, среди которых он и старается разбрасывать зерна релейной теории. Применительно, конечно, к системам телефонной связи. Между прочим, он так же спокойно, как бы невзначай, заметил:

– Думаем заняться у себя машиной для синтеза схем. Пусть сама проектирует…

Да, вот это сообщение!

– Мы для анализа. Вы для синтеза. Полный комплект! – сказал Зуев, чтобы что-нибудь сказать.

Мартьянов потерпел еще немного и спросил:

– На каком же принципе вы думаете строить?

– Известно на каком. – За очками гостя мелькнуло нечто вроде деликатной усмешки. – Наш метод мостиковых соединений. Метод каскадов. Немного препарированный для машины.

Надо признать, этот Ростовцев последовательно бьет в одну точку. Сначала тихо, но упрямо искал свою методику мостиков, уклоняясь от мартьяновской символики. Потом неплохо настроил своего сотрудника-математика. И вот в недрах их лаборатории возник этот самый метод каскадов. Хотя и ограниченный, но очень простой графический метод, состоящий из однотипно повторяющихся приемов. А то, что повторяется, – то и поддается легко механизации. И теперь шаг к машине. Логично!

Он идет к машине от определенного метода. У них же, у Мартьянова с Зуевым, как раз, пожалуй, обратное. Они идут от машины… к чему же? К методу, который им еще неизвестен или известен только наполовину. А другая половина – «надо же все переиначить!» Выходит, на стороне Ростовцева несомненное преимущество.

Неужели они так и допустят, чтобы он оставил их за кормой?

– На сколько же элементов вы рассчитываете емкость вашей машины? – спросил Мартьянов?

– Думаем, элемента на четыре, – ответил Ростовцев. Мартьянов и Зуев быстро переглянулись. Ну, тогда они еще не так позади!

11

Задача была ясна. Мартьянов поставил ее по пунктам. Чтобы их машина не имела ограничений, какими страдает анализатор Клодта Нэйшл. Чтобы машина проверяла разные схемы, а не только двухполюсные. Чтобы она могла анализировать и схемы многотактные. Чтобы она отвечала, когда условия работы неизвестны. Чтобы она сама находила эти условия. И, конечно, чтобы она могла переваривать гораздо большее количество элементов.

Серьезные, жесткие требования. Но к ним можно было наметить какой-то подход. А вот главное-то оставалось еще далеко не ясным. Самое главное, от чего зависит осуществление всего остального. Как разрубить противоречие между принципом действия и размерами? Между перебором всех комбинаций и необходимостью фиксировать их все на фасаде машины, на этой невообразимой стене переключателей. Это огромная память машины, требующая баснословно огромного вместилища. Несуразная логика! Она путала всю задачу.

«Хорошо Ростовцеву!» – вздыхает про себя Зуев. Тот держит в руках свое главное и от него продвигается, как по мостику, к задуманной машине. Вероятно, и сейчас продвигается там у себя в лаборатории, пока они тут топчутся перед неразрешимым противоречием.

Зуев приносил Мартьянову свои предложения – плоды разных догадок. Что можно было бы в американской машине улучшить, немного сжать, потеснить. Григорий Иванович отсылал его обратно:

– Мелко думаете. Шаблонно. У вас нет никакой руководящей идеи.

Зуев приносил иногда нечто фантастическое. Григорий Иванович опять отсылал:

– Это не воображение исследователя. Это просто изобретательский зуд родить сразу чудо.

О пользе воображения он говорил ему не раз. Надо уметь представлять себе, как это должно быть. Очень четко и очень трезво представлять. А когда так представишь, то и надо вернуться обратно, па исходную точку, и продвигаться затем к тому, что «должно быть», последовательно, по-научному. Воображение плюс расчет.

Зуев возвращался к себе, собрав свои листочки, с видом человека, труды которого все-таки недостаточно оценены. И старался представить, вообразить, что же он, собственно, хочет. А Мартьянов думал ему вслед: «Ничего, он уже достиг кое-чего. Сбрасывает с себя лишний груз, гипноз чужого имени, знаменитости, этого Клодта Нэйшл. Он уже готов… почти готов к самостоятельному шагу».

Мартьянов занят, чрезвычайно занят. Лекции по релейной теории. Конференция по релейной теории. Семинар по релейной теории. Начинка той же теорией упрямых лабораторных голов… Кругом теория. Но Мартьянов не забывал и о том, что служило ему всегда в науке как хлеб насущный. Его телемеханика. Все те же острые, важные и все нарастающие проблемы управления на расстоянии, сигнализации на расстоянии.

И Зуев знал, что в соседней комнате рядом с аспирантской чуть не половина сотрудников поглощена разработкой новейшей системы телемеханического управления оросительными каналами и Григорий Иванович подолгу проводит дни в той комнате над схемами управления. И вдруг снимается спешно, чтобы махнуть самолетом туда на место, где все это происходит, где на гигантской плоскости южных пустынь, как на раскаленной сковородке, под зноем небес без единого облачка, лежит плодороднейшая, но вечно жаждущая земля, тоскующая по капельке влаги. И где она расчерчена, эта земля, гигантской сеткой орошения, и сквозь великую сухость просачивается едва угадываемый, какой-то волнующий запах воды – воды, медленно бредущей сюда из далеких хранилищ, через заборные узлы, по каналам и бороздам. Там на месте и проверяет Мартьянов, что нужно, чтобы управлять этим движением воды, опуская или поднимая перед ней разные щиты и задвижки. Его давняя идея «управления распределенными объектами» должна еще раз подтвердить свои преимущества, – на этот раз в наиболее крупных масштабах и в наиболее современной технической форме. Последнее слово телемеханики. Отстаивая свою систему, он и ведет с местными ирригаторами такие споры, которые, кажется, невозможно уже ничем охладить.

Потом снова появляется в лаборатории. И снова глубины теории.

Вернувшись после одной из таких поездок, Григорий Иванович позвал к себе аспиранта и задал ему вопрос. Ну конечно, все о той же машине.

– Как вам кажется, Алексей Алексеевич… Зачем машине выдавать результаты непременно при всех комбинациях? А если не при всех?..

Зуев замер, пораженный этой мыслью.