Василий Захарченко - Разговор с электрическим мозгом
Как известно, любая деталь механизма ограничена поверхностями. Это могут быть плоскости, цилиндры, сферы, конусы и т. д. Все эти детали могут быть записаны в виде уравнений. Рассчитывающая машина хранит у себя в памяти большой запас разных систем уравнений. В этом случае проектирование сводится к тому, что машина как бы непрерывно воспроизводит поток гибких деталей, размер которых может меняться по воле конструктора в соответствующих пропорциях и направлениях. Конструктор воплощает свою мысль, не затрачивая времени на вычерчивание сложных чертежей. За него работает машина.
В Новосибирском государственном университете недавно защищалась диссертация на тему "Некоторые вопросы применения электронных математических машин в исторической науке".
Автор работы В. А. Устинов доказал, что новая техника машин может быть с успехом использована в археологии, антропологии, этнографии, нумизматике и других областях исторических наук, где раньше требовались десятилетия для переработки материала.
Целая отрасль- замечательного использования машин связана с теорией массового обслуживания. Что это такое? Это теория, помогающая при проектировании газовых, электрических, водопроводных систем, железной дороги и автострады. По этой теории можно проектировать и размещать магазины, бытовые предприятия в зависимости от населения того или иного района. По этой теории можно давать точные ответы: сколько понадобится времени потребителям на ожидание, пока их обслужат, как долго придется больному ждать приема в больнице, как быстро можно взять билет в театр. Машины легко справляются с решением всех этих задач.
Наконец, машины полезны при планировании и разработке экономических перспектив. Однако здесь возникает много трудностей. Пока еще неизвестно, как выразить на машине понятия - себестоимость, прибыль, каковы пути ценообразования.
Экономисты-математики утверждают, что грамотное машинное планирование экономики в состоянии было бы увеличить продукцию нашей промышленности не менее чем в полтора раза без единой копейки дополнительных капиталовложений. Как говорится, игра безусловно стоит свеч.
В будущем можно будет говорить о машинном планировании всего народного хозяйства. Математическая модель неродного хозяйства страны, конечно, будет представлять собою очень сложную систему - вероятно, с миллионами уравнений и миллионами неизвестных. Лучшие сегодняшние машины решают задачи с 500 уравнениями и 500 неизвестными. Но и быстродействие машин и объемы их памяти растут. Кроме того, ученые ищут пути упрощения планирования крупных объектов. Возможно, например, объединять целые группы предприятий, связанных между собой в отдельные модели. Они могут представлять собой блоки-модели, входящие в общую машину. Важен смелый и решительный поиск нового, нужно коренным образом перестроить сознание людей, занимающихся экономикой. К нам пришел энергичный, умный, работоспособный помощник, которого не следует опасаться, а наоборот, его нужно принимать как товарища по труду.
Удивительно интересно использование кибернетических машин в науке. "Зрячая" машина может мгновенно производить расчеты, на которые лаборанты должны были бы затрачивать часы и даже дни. Вот на плоскую поверхность высыпали порошок, состоящий из частиц различного размера. Размер отдельных пылинок - 1/10 доля микрона. Как подсчитать, сколько пылинок мельче, сколько крупнее? Зрячая машина мгновенно дает ответ, потому что она видит число частиц как бы одновременно. А лаборанту необходимо считать каждую пылинку.
В лабораториях, занятых порошковой металлургией, такие машины могут дать значительное повышение производительности труда лаборантов.
В медицине существует такое понятие - формула крови. Каждый из нас получал при анализе крови маленький листок, где было указано количество кровяных шариков. Обычно этот расчет производится под микроскопом зрительно. За 15-20 минут врач подсчитывает количество этих частиц крови. Кроме того, зачастую два врача, исследуя кровь больного, дают различные анализы. Автоматический счетчик мгновенно подсчитывает количество частиц того или иного размера.
Наконец, автоматы могут произвести подлинную революцию в диагностике такой страшной болезни, как рак. Известно, что в начальной стадии заболевания в крови появляются осколки раковых клеток. Они отличаются от нормальных и по размеру и по цвету. Но обнаружить такие осколки чрезвычайно трудно. Через вену в течение часа проходит не более одного-двух осколков. Как их заметить врачу, если даже он использует микроскоп? Бесполезная работа.
Телевизионный автомат гораздо более наблюдателен. К тому же он никогда не устает. Он может часами наблюдать за кровью больного, и в случае появления раковой клетки он мгновенно передает звуковой или световой сигнал, привлекая внимание врача.
Подлинную резолюцию в медицине могут совершить диагностические машины.
Как известно, прежде чем лечить больного, врач должен поставить диагноз, то есть установить, что за болезнь у человека. Это не всегда легко. Вот почему врачу нужны все данные больного: температура, анализы крови, желудочного сока, величина кровяного давления, а возможно, и еще более сложные анализы. Располагая всеми этими данными, беседуя с больным, врач ищет в своей памяти ассоциацию с тем, что он видит и осмысливает, знакомясь с больным и его анализами. Чем опытнее врач, тем богаче копилка его памяти, которая приходит с практикой и во время обучения. Но в памяти бывают провалы, поэтому возможны ошибки.
Кибернетическая машина держит в своей памяти тысячи и тысячи симптомов, сотни результатов анализов. Сопоставление их характеризует ту или иную болезнь. Если болезни схожи и вызывают приблизительно одни и те же изменения в организме, то в каждом случае обязательно присутствует какая-то отличительная особенность. Она тоже зафиксирована машиной.
Получив от больного все данные, машина констатирует, чем болен человек. Иногда это может быть конкретный ответ, иногда машина может выдать несколько предположений, предоставляя возможность самому врачу, непосредственно беседующему с больным, из этого ограниченного списка болезней установить окончательно ту, от которой нужно лечить человека.
Мы заглядываем глубже. С помощью машин могут быть выданы рецепты. Ведь, имея в памяти огромное количество симптомов, машина может рекомендовать те или иные рецепты.
Однажды известный французский кибернетик Франсуа Пеша устроил соревнование между машиной и человеком - между электронным диагностиком и врачом.
В машину было заложено 800 симптомов заболеваний глаза. Вслед за этим машина получила подробные сведения о состоянии больного. Затем больного предложили вниманию врачей. Дала ответ машина - дали ответ врачи. К счастью, диагноз совпал. Но интересно, что к своему ответу машина добавила еще четыре названия болезней. Это были очень редкие заболевания.
- Как я мог о них забыть! - воскликнул раздосадованный врач.- Я обязательно должен был вспомнить о них.
Мы ни в какой степени не хотим принизить достоинство врача, мы только хотим подчеркнуть, что машина не может ничего позабыть, потому что она не человек, а машина.
Диагностические машины - это своего рода копилка знаний врача. Ведь без заполнения ее памяти машина не может давать никаких советов, а чтобы заполнить ее память, нужно быть очень хорошим врачом.
Возьмите к примеру, как машина определяет болезни сердца. Известный хирург Николай Михайлович Амосов ограничился 90 признаками порока сердца. Составив из них 156 различных сочетаний, он получил 156 вариантов болезни.
Получив сведения о больном, машина начинает сравнение этих сведений с теми 156, которые ей известны. Она взвешивает более важные и второстепенные признаки, проверяет признаки, обнаруженные у больного. После этого она выдает врачу пять возможных болезней, наиболее близко подходящих к диагнозу. Эти пять вариантов с указанием, насколько та или иная болезнь близка к истине, поступают в распоряжение врача. В этом случае именно врач должен найти правильный ответ и принять окончательное решение.
Однако обратимся к событиям более веселым. Как-то американский ученый Стиглер поставил перед собой задачу - составить наиболее дешевую диету питания. Имеется 77 различных видов пищи. В каком количестве должен покупать человек продукты, во-первых, чтобы затратить как можно меньше денег, а во-вторых, чтобы удовлетворить потребность организма в необходимом количестве витаминов, белков, углеводов, жиров и т. д.? Перед ученым была задача с девятью уравнениями, связанными с необходимыми для жизнедеятельности человека веществами, и семьюдесятью семью переменными- это число видов пищи.
Стиглер производил расчеты на счетной машине. В итоге он получил диету, состоящую из пяти видов пищи: пшеничная мука, сгущенное молоко, капуста, шпинат и фасоль. Стоила эта пища очень дешево и полностью отвечала потребностям организма. Но настолько безвкусна и однообразна была пища, что кто-то зло и остроумно заметил:
