ЭВМ и живой организм

Тут, очевидно, требуется пояснение. Вспомните, как цирковой жонглер удерживает на лбу вертикальный шест – номер сравнительно несложный. Потом на шест забрасывается вращающаяся тарелка – цирк весь погружен в напряженное ожидание: уронит – не уронит. А ведь число подвижных сочленений здесь ничтожно – всего два. Между тем, позвоночник человека – это десятки шарнирно соединенных и поставленных друг на друга элементов. В теле каждого из зрителей, следящих за жонглером на арене, происходят сложнейшие процессы балансировки, по сравнению с которыми цирковой номер – просто забава. Какой именно тип движения необходим в данный момент? Каким шарнирным соединениям организма нужно «дать свободу» и какие – жестко закрепостить? Как мгновенно, в доли секунды изменить это соотношение? Соответствующие команды определяют высшие отделы нервной системы – головной мозг. Нижний же уровень – спинной мозг, – получив от головного соответствующую задачу, командует работой мышц.

Этими вопросами более тридцати лет назад занимался выдающийся советский физиолог Николай Александрович Бернштейн. Ныне его последователи формулируют суть программы так: спинной мозг подобен граммофону, проигрывающему пластинки, выбранные головным мозгом; если в комплекте не оказывается нужной пластинки (двигательного навыка), центральная нервная система может ее изготовить – выработать.

Был исследован и механизм связи систем, которые условно обозначены словами «граммофон–пластинка». Оказалось, что при ходьбе головной мозг не управляет особенностями движения – походкой, например. Он определяет лишь мощность движения. Все же сложности координации связаны с деятельностью спинного мозга.

Отметим, что выбор главного, ведущего параметра для системы управления – актуальнейшая задача. Организм решает ее поразительно экономично – регулировка мощности определяет, догонит ли хищник добычу или упустит ее, сумеет ли животное резко остановиться или, двигаясь по инерции, наткнется на препятствие. В прогнозировании мощностных характеристик участвуют слух, зрение, обоняние, осязание, а также память о прошлом опыте, способность ориентироваться. Ювелирная регулировка системы по одному параметру здесь оказывается значительно более совершенной, нежели в техническом устройстве.

Тщательное изучение энергетических и управленческих проблем организма дает представление если не об уровне научных знаний сегодня (хотя оно с этим уровнем и связано), то по крайней мере – о характере постановки проблемы «ЭВМ – живой организм». Одна из газет недавно вышла с таким заголовком: «О роботах всерьез». Следовательно, всерьез, на уровне технических решений, сегодня можно говорить об устройствах, которые грезились человечеству не одно столетие, об устройствах, в которых синтезируются возможности исполнительных механизмов и «машинного мозга». В Академии наук СССР создана специальная комиссия по теории и принципам устройства роботов и манипуляторов, которая координирует работы в этой области. Возглавляет комиссию академик И. И. Артоболевский.

Сколь эта проблема актуальна сегодня, становится очевидным, если познакомиться с работами Ленинградского института авиационного приборостроения – одного из многих коллективов, занятых проблемой роботов. Ректор института А. А. Капустин считает, что нынешний период роботостроения можно назвать периодом синтеза умных машин из готовых (или почти готовых) частей.

А профессор М. Б. Игнатьев подчеркивает: «Сейчас мы переживаем переломный период производства – наступает этап роботизации предприятий. Надо добиваться, чтобы уже через десять – пятнадцать лет трудились тысячи роботов».

Эта задача будущего ставит тысячи проблем сегодня. Как программировать движение робота? Нужно создать «грамоту движения». Кое-что в этом направлении уже сделано. Английский хореограф Р. Лабан разработал специальный язык стенографического типа, который позволяет записывать статическое положение человека, динамику его движений и даже мимику.

Мурманский врач А. П. Валышев разработал мотографию – систему точной записи движений человека во время работы.

Специалисты считают, что если создать устройства для перевода таких языков на язык ЭВМ, можно будет ввести в «мозг» робота программу любых действий, аналогичных действиям человека.

Робот возник в фантастике в недавнем прошлом. Позже, уже в наши дни публицисты доказывали реальность его существования и даже обыденность – мол, конструкция, состоящая из решающего устройства и системы манипуляторов. И все-таки робот остался сказкой, такой же сказкой, как ковер-самолет, который вроде бы просто-напросто самолет. Самолет – да. Но сказочный самолет.

Сейчас с роботами происходит нечто поразительное. Вместо того, чтобы из легенды шагнуть в обычную повседневную жизнь, заняться обычным повседневным делом, они вдруг повернулись и пошли обратно в глубь сказки. Да еще повели за собой своих создателей – серьезных инженеров.