Текст книги "Когда приходит ответ"

Автор книги: Юрий Вебер

сообщить о нарушении

Текущая страница: 25 (всего у книги 28 страниц)

12

Достаточно иногда бывает подставить ко всему тому же лишь маленькое словечко «не» – и самый темный предмет получает вдруг неожиданное освещение. «Не при всех комбинациях…» Частица «не» подсказывает вдруг выход из тупика. У него было при всех комбинациях. А у нас? Что будет у нас, если взять это «не»? «Не при всех…» Недаром же в математике есть способ от обратного, а в алгебре логики – такая операция, как отрицание или инверсия. Не выходит прямым путем – возьмем в обход, операцию с минусом.

Как только появилась эта мысль, возникшая хотя бы из отрицания и высказанная пока лишь в виде простого вопроса, так и началась новая полоса в рассуждениях Мартьянова с Зуевым. Началось нечто вроде руководящей идеи. «Не при всех комбинациях…»

Клодт Нэйшл правильно выбрал основной принцип разложения на конституенты единицы. Но сам же завел его в тупик. Утопил в невероятно громоздкой памяти машины, в этих полчищах переключателей, да еще под каждым своя лампочка. Он заранее изображает на переключателях все теоретически мыслимые комбинации из того количества реле, сколько их в анализируемой схеме, подчиняясь полностью закону «два в степени эн». И все комбинации подряд перебирает, независимо от того, есть ли они действительно в этой схеме или нет, дают ли они действительно единицу, замкнутую цепь, или не дают. И все их подряд заставляет торчать в памяти машины, зажигая лампочки у переключателей. Строчка за строчкой лампочек – и те что показывают единицу, и те, что показывают нуль. И все это горит в процессе всего анализа. Закон «два в степени эн» мстит за себя. Машина задыхается, от собственной перегруженной памяти, от необходимости удерживать на своей доске все комбинации.

Нет, так не должно быть. Не должен закон «два в степени эн» слепо душить верный принцип. Не надо все перебирать подряд, все, что нужно и что не нужно, и останавливать на всем одинаковое внимание. Далеко не все мыслимые комбинации приводят к цели. Надо уметь выбирать только то, что практически необходимо, что и впрямь обязательно.

Мысль, которую стоит, пожалуй, проверить.

Возможно, она возникла в тот момент, когда они оба, Мартьянов и Зуев, сидели недавно на технической конференции и слушали скучного докладчика, который усердно перечислял все факты подряд и обо всем говорил с одинаково утомительной обстоятельностью. Ну же, скажи наконец то, что тебе обязательно! И Зуев, наклонившись к Григорию Ивановичу, ехидно шепнул:

– Перебирает все конституенты.

Возможно, в этой мысли еще раз проявила себя общая мартьяновская черточка: отбрасывать в своих поисках все лишнее и выбирать только то, что действительно практически нужно.

Но важно, что она возникла и что она легла на стол их экспериментов.

Пусть себе там машина и переваривает внутри, в своем электрическом чреве, все комбинации. При ее быстроте это уж и не так трудно. Но пусть она сообщает только о том, что нас интересует: только о тех комбинациях, которые присутствуют в схеме и которые дают эту заветную единицу – замкнутую цепь. Все остальное, все лишнее пусть пропускает мимо, как бы заранее отбрасывая. В многотактных схемах многих комбинаций может и вообще не быть. Зачем же машине их перебирать? И память надо облегчить, по возможности облегчить машинную память. Разве она должна держать все время все комбинации, даже самые нужные? Все время? А если опять призвать на помощь то же логическое отрицание? Не все время… Не все…

Новая мысль что-то обещала. Она уже явно стала походить на ведущую идею. И теперь было уже не так кисло слушать, когда приехал Ростовцев и сказал, что первые расчеты подтверждают пригодность метода каскадов для механического синтеза схем. Вот-вот они там приступят…

Ростовцев приехал не один. Он представил своего аспи ранта, который взял себе темой машину для синтеза. Ему, конечно, любопытно взглянуть на лабораторную кухню, где все это заварилось с релейной теорией. И, пока оба начальника непринужденно беседовали друг с другом в кабинете, рядом, в общей комнате, состоялось знакомство двух аспирантов на самом высоком научном уровне.

Аспирант Виктор Лазебный был очень аккуратно одет, держался очень воспитанно, обладая к тому же очень правильной, аккуратной речью. Начитанный, умеющий сначала подумать, прежде чем ответить. Типично столично академического происхождения. Рядом с ним Алексей Зуев с его шевелюрой врассыпную, с его непричесанными выражениями, надо признаться, выглядел несколько угловато. Но в содержательности разговора он не хотел уступать своему гостю. Они называли друг друга очень предупредительно и даже несколько церемонно: «Алексей Алексеевич», «Виктор Павлович», как и подобает двум сошедшимся молодым представителям самой новой и самой тонкой науки. Говорили о логических и счетно-решающих машинах, ну конечно, о кибернетике. «Количество информации», «алгоритм», «энтропия»… – пересыпало их речь с легкой небрежностью.

Володя-теоретик прямо изнывал за своим столом по соседству. Какие темы они обсуждают! А его собственная кандидатская тема, которую он жует уже столько времени, – тусклые будни. «Способы перехода от таблиц включения к формулам алгебры»… Бр-р! Володя мог, конечно, принять участие в разговоре у такого любителя литературы и библиографии достаточно в запасе всяких терминов и выражений, чтобы вовремя их подбрасывать. И все-таки он был в стороне. Они оба ему вежливо отвечали, особенно Виктор Павлович, но общего разговора с ним все-таки не получилось. Для них это было их дело, которым они заняты, увлечены, за которое с них могут спросить. А ему что?.. И Володя постепенно должен был довольствоваться случайными репликами, показывающими, что он еще тут.

Под конец беседы Зуев спросил гостя:

– На сколько же элементов вы решили делать машину?

– Мы полагаем, нужно рассчитывать на четыре, – с достоинством произнес Виктор Лазебный.

– На четыре? Вам кажется, это достаточно?

– А у вас есть основания предложить больше? – подумав, сказал Лазебный.

Зуев смолчал, приняв загадочный вид. У него еще слишком мало оснований, чтобы что-нибудь утверждать. У него у самого еще ничего не сделано с машиной. Есть только сырая мысль, только предположение, которое нужно еще как-то оформить, реализовать, проверить. Тщательно проверить.

13

Спина, согнутая, напряженная спина опять красноречиво говорила о том, что происходит за столом у Зуева. Проверка мысли. В их деле всякая мысль, чтобы стать истиной, должна сначала получить свое схемное выражение, затем перейти в лепку живых, ощутимых электрических цепей. Тогда только можно будет сказать: да или нет.

Зуеву надо придумать такую релейную начинку в нутро машины, чтобы она могла обследовать и проверять, как им хочется, все другие релейные построения. Реле проверяют реле.

Реле внутри машины изображают ту схему, которая набрана для анализа на штепсельных гнездах. Реле дают рабочий ритм машине: тик-так. Реле перебирают своими пружинными лапками конституенты. Реле производят сравнения. Реле улавливают замкнутую цепь и оповещают об этом, зажигая лампочки. Реле же создают и память машины: короткую или долгую, громоздкую или компактную.

Во всех блоках машины реле играют первостепенную роль. Раньше Зуев вытаскивал по догадкам неизвестную блок-схему чужой машины. Теперь ему приходится сочинять собственную блок-схему, рисуя такие же квадраты и прямоугольники разных узлов, соединяя их стрелками прямой и обратной связи. Но теперь надо представлять себе все это не в общем, приблизительном виде – «как могло бы быть?», а совершенно точно, определенно – «как должно быть». И представлять к тому же, что должно быть внутри каждого блока, ту самую релейную начинку, которая и разыгрывает всю симфонию анализа.

Теперь основная мысль руководила его воображением и расчетами. Машину надо оградить от чрезмерных размеров. Стало быть, «не при всех комбинациях». Стало быть, «небольшая и недолгая память». Стало быть, «не нужно то, что не обязательно». Целая серия плодотворных отрицаний. Сам Зуев называл их кратко:

– Навести экономию.

В большом и в малом: и в общем скелете машины и в каждом ее узелке.

Мартьянов предложил: ставить сначала опыт на четырех элементах. Все пробы в расчете на четыре.

– На четыре?.. – протянул разочарованно Зуев. Столько ломали голову, столько искали, чтобы перескочить за эти навязшие четыре элемента – и теперь опять те же четыре.

– Для нас это не цель, а ступенька, – объяснил Григорий Иванович. – Делать машину сразу на двадцать дорого, Алеша, и долго. Надо же сначала все проверить. А если в чем-нибудь ошибка? Зачем ее размножать?

Хотя бы и на четыре элемента, все равно в машине надо правильно, совершенно по-новому построить все блоки, найти все связи между ними, вложить в этот машинный организм десятки релейных обмоток, контактов, километры проводников. Здесь в миниатюре все должно быть так, как будет потом небольшом варианте – на восемь, на десять, на двадцать… И здесь на четыре надо также решать все поставленные «не» и также выискивать все возможности на чем-нибудь сэкономить.

Отгородившись от всего своей молчаливо неприступной спиной, расставлял Зуев у себя на столе и рядом на стенде сети своей экономии. Начнем с главного – с памяти машины. Облегчим, сожмем ее до предела. Стало быть, все переключатели американца для фиксации всех комбинаций долой! И ряды лампочек под всеми переключателями, горящие все время анализа, также долой! К чему им все время гореть, создавая огромную неподвижную память. Пусть она загорается только в тот момент, когда машина нащупала в схеме замкнутую цепь. Загорелась, показала себя ровно столько, сколько нужно, чтобы ее записать, и пусть гаснет, до следующего раза. Все равно что стереть с доски – чистая память. Для этого уже не нужно бесконечное количество лампочек, как у американца, а всего лишь одна строчка – по числу элементов. На четыре – четыре, на двадцать – двадцать. Это и значит «спасти машину».

Но это перемены на лицевой стороне машины, на ее передней панели. А что потребуется внутри, в скопищах релейных клеточек? Какие перемены придется там произвести, чтобы осуществить такую память? Реле выстраивались, группировались и перестраивались по тому, как пробовал Зуев. Он решительно сбрасывал с себя гипноз чужого имени и уже не стеснялся навязывать машине свою собственную логику.

Мартьянов видел, как он обращается с релейными построениями – на схемах за столом или в натуре, за черновым монтажом, – и мысленно поощрял: «Ну-ну!» Зуев, видно, почувствовал теорию. Довольно ловко раскладывал на бумаге по столбикам и строчкам таблиц предполагаемое действие реле. Оперировал с формулами, производя алгебраические преобразования.

– Логика есть? – спрашивал он себя вслух, любуясь на результаты своих расчетов. – Есть! – говорил он, откидывая назад волосы и распрямляя спину.

Но он не забывал при этом, что есть еще и старое оружие расправы с релейными паутинами: человеческий опыт и человеческая догадка. И он пускал их в ход так же охотно. Теорию в помощь догадке, а догадку в помощь точным расчетам. Он верно понял слова Григория Ивановича, что теория еще «не все может». Только со стороны так выглядит: подставляй в формулы и ни о чем другом не думай. Но все-таки кое-что может. И Зуев, решая свою машину, то хватается за алгебру, то набрасывает схемку на глазок, а то расстилает тут же на столе какой-нибудь кусочек релейной анатомии, разыгрывая, как на пальцах, задуманное действие и потом уже подстраивая опытный результат к общим расчетам. Все способы хороши, если они удобны.

«Логика есть?» – произносит его спина, вызывая в аспирантской дрожь любопытства, особенно у Володи-теоретика.

«Что еще открыл у себя за столом Алексей Зуев?..»

А он, мешая расчет с интуицией, находил всякие ходы экономии. В большом и в малом. Разве не приятно, например, когда удается из какой-нибудь тройки реле, образующих генератор импульсов, извлечь пользу вдвойне? Генератор импульсов дает толчки жизни всей машины: тик-так, тик-так… Но Зуев придумал, чтобы машина работала и когда импульс посылается, и когда импульса нет, пауза. «Работа на паузах»– маленькое, скромное достижение, но от которого у аспиранта голова невольно задирается повыше.

– Чирикает! – весело прислушивается Зуев, заставляя эту релейную тройку, собранную начерно у себя на столе, пощелкивать в новом ритме. Тик-так-тик, тик-так-тик… Работа на паузах.

И тут же рядом задачи большие и сложные. Главный орган машины – генератор конституентов, перебирающий на своих реле разные комбинации. Каждая новая комбинация – это сочетание по-новому разных состояний реле. Все четыре реле включены – комбинация. Три первых реле включены, а четвертое не включено – другая комбинация. Первое и второе включены, а третье и четвертое не включены – еще комбинация… И так до шестнадцати разных комбинаций по закону «два в степени эн». И все они разыгрываются шаг за шагом на релейной шеренге генератора конституентов. Должны разыгрываться.

Какая же для этого требуется шеренга? В телемеханике известны такие устройства: двоичные счетчики, двоичные переключатели. Цепочки реле, в которых с каждым сигналом меняется состояние какого-нибудь из этих реле. Тоже перебор состояний. Система достаточно проверенная. Почему бы не применить ее и здесь, в логической машине?

Зуев построил у себя на столе соединения таких счетчиков. Рядом с испытательным стендом, рядом с монтажными рамками, на которых были распяты разные группы реле, долженствующие изображать другие узлы и блоки будущей машины. И соединил все это в общую компанию, и стал пробовать, как же ведут себя двоичные счетчики в роли генератора конституентов.

Тик-так-тик… – чирикает это распластавшееся на столе релейное существо. Но у Алексея Зуева не появляется довольной улыбки. Напротив, он озабоченно поджимает губы и напряженно горбит спину. Ну еще раз сначала: тик-так-тик… Чем больше испытывает он действие двоичных счетчиков, тем тверже, увы, убеждение: не годится. Не годится!

Он врывается в кабинет к Мартьянову, тянет его к себе, к монтажному столу, и они уже оба, двойным зрением и двойным слухом, сблизив головы, проверяют чирикающую установку. Не годится! Действительно, не годится, подтверждает Мартьянов. Счетчики не выдерживают того строгого порядка переключений, какой требуется в генераторе конституентов.

Каждая комбинация – это переключение. Но для уверенного переключения нужно, чтобы каждый раз менялось состояние только одного реле. Только одного. В этих счетчиках, как они обычно строятся, последовательность переключений нарушается. То и дело переключаются не одно, а несколько реле одновременно. Не одно, а несколько. Происходит, как говорят в теории, «состязание реле».

Отчего оно происходит? Да мало ли отчего: изменилось напряжение в сети, или у разных реле немного разное железо в магнитопроводе, или небольшая разница в числе витков… Всего не предусмотришь, а условия состязания подстерегают на каждом шагу. И уже счетчики не дают строгой последовательности комбинаций, нарушают перебор конституентов, пропускают, «съедают» конституенты… И машина начнет, разумеется, врать, искажая так хорошо продуманную логику.

Как же этого избежать? Как предохранить логику от кутерьмы состязания?

– Есть средство. Только вам придется помучиться, – сказал Мартьянов. – Заставьте счетчики работать по коду Грея.

И улетел опять, на «южную сковородку» разрешать разногласия с ирригаторами. Зуев остался один со своим черновым монтажом на стенде, с капризными счетчиками, со своими сомнениями и с кодом Грея на столе.

Появился недавно такой специальный код в телемеханике, принесший сразу имя его автору. Сигналы строятся так, чтобы один отличался от другого изменением состояния лишь какого-нибудь одного из реле. Каждый шаг срабатывает только одно реле. Как раз то, что нужно для перебора конституентов в машине.

Но как же заставить именно так работать стандартные счетчики? Стало быть, их перестроить. Осуществить в них новые связи между отдельными реле, между контактами. Решительно перестроить. Так их соединить, чтобы каждый раз переключалось только по одному. Только по одному! Найти схему переключений. Для этого по теории должна быть составлена прежде всего таблица включений. Разложить перебор конституентов на отдельные такты, на столбики и строчки.

Зуев храбро пустился в перестройку. Нет сейчас за стенкой Григория Ивановича, который может просмотреть твои попытки, твои варианты, отвергнуть, высмеять их и порассуждать вместе с тобой. Нет сейчас того, что можно пойти и постучаться к Григорию Ивановичу. Некуда постучаться. Ты сейчас один со своей задачей, аспирант Зуев, предоставлен самому себе, на полную собственную самостоятельность. Ты и решай.

Столбики, столбики, строчки, строчки… Таблица вытягивается, растет. Таблица подчищается, перечеркивается. Таблица отбрасывается. Таблица снова возникает. Другая таблица, еще таблица… Зуев тихо мычит, сам не замечая, как бы пытаясь подпевать нужную мелодию, в нужном ритме включений и отключений. Вывести такую таблицу, которая ясно показывала бы, что за чем следует, какое реле за другим вступает. Такую таблицу, чтобы задача переключения по одному выполнялась с помощью возможно меньшего числа реле. И чтобы добавление реле для более крупной машины осуществлялось простым включением в ту же цепочку Грея. И чтобы таблица, как требует теория, не была противоречивой… Ну, чтобы существовала машина, на которой можно было бы все это проверить, схемы по его таблицам – раз-два, и готово! Но машину-то надо еще создать по этим его таблицам. Ну же, давай, теория, твою неопровержимую логику!

Какой же это день по счету, что Зуев не вылезает из таблиц? И вдруг спина его отчетливо произносит:

– Логика есть!

Он нашел. Он, кажется, нашел.

Как только Мартьянов вернулся из своей поездки, Зуев преподнес ему две схемки. На одной – схема включений, какая принята в цепочке реле двоичных счетчиков. На другой – его собственная, зуевская схема, которую он вывел по таблицам и предлагает для машины.

День прошел, а Григорий Иванович все еще держал схемы у себя. И все эти сутки аспирант томился в ожидании, слоняясь по лаборатории, по коридорам, находя себе дело то в библиотеке, то по поручениям партийного бюро, то простаивая возле буфета в беспечной позе, а на самом-то деле гадая все время, что же ему там готовит Григорий Иванович.

На второй день Мартьянов позвал его к себе.

– Я придирался как мог. Но вы, Алексей Алексеевич, кажется, не споткнулись.

«Не споткнулись» на лексиконе Мартьянова значит хорошо, почти хорошо. Удачное решение.

Право же, оно удачно. Зуев использовал ячейки двоичных счетчиков, но всё в них перекроил. Все связи между ними. Так, как подсказала ему догадка и как подтвердила теория. По старой схеме счетчики действовали так, что каждое реле в них зависело только от предыдущего. Так было принято, и так была уже допущена возможность состязания. А идея Зуева оказалась богаче. Каждое реле в генераторе должно зависеть не только от одного предыдущего реле, но от всех предыдущих. Именно от всех.

– Все за одного, один за всех! – пояснил Зуев поговоркой. Никакое реле не может сработать, пока не сработают все предыдущие. Каждое реле ждет своей очереди. И ни одно по всей цепочке не может ни включиться, ни отключиться вне строгой очереди. Все за одного, один за всех. Вот они, эти новые, типовые ячейки и новые связи между ними на зуевской схемке.

Новые связи… Довольно сложная система соединений отдельных реле. Но эта сложность несет за собой и очень важную простоту. Новые связи… Их высмотрел Зуев, размышляя над своими таблицами. Конечно, их тотчас же оценил и Григорий Иванович, постукивая пальцем по схемке.

– Это у вас неплохо получилось, Алеша.

Код Грея осуществлен. Возможность состязаний уничтожена. Что и требовалось.

И вот за сложностью – простота. В общей конструкции генератора. Теперь можно увеличивать генератор на любое количество элементов. Увеличивать емкость машины. Хочешь – на десять, хочешь – на двадцать элементов, как они задумали. И не надо ничего переделывать, ломать в общем построении. Просто продолжить цепочку реле, прибавляя к ней всё те же стандартные ячейки и проводя между ними всё те же повторяющиеся связи. Его, зуевская система!

Ну, кто попробует отрицать, что после всего этого аспирант Зуев не ушел из мартьяновского кабинета счастливый. Да, счастливый, сияющий, растрепанный от переполнения чувств. Что же еще может с этим сравниться, когда человек имеет право сказать: «Моя система»!

Ну вот, главное теперь решено. И устройство памяти. И генератор конституентов. В принципе решено. Теперь можно приступать к следующему шагу. Создавать настоящий опытный экземпляр. Макет. На четыре элемента.

– Давайте, Алеша!..