Александр Иванович Шокин. Портрет на фоне эпохи
Шрифт:
В последнее время в нашей отрасли все большее применение находит модульный принцип строительства заводов. Это дает возможность начать производство через 1–1,5 года после начала строительства. Удорожание строительно-монтажных работ на 8 % перекрывается экономическим эффектом от промышленной эксплуатации каждой предыдущей очереди (модуля) до окончания строительства всего предприятия. При этом полностью исключаются затраты на временное размещение. Строительство такого завода по модульному принципу показано на рис. 28.
При
Из-за краткости времени в лекции дан лишь краткий обзор состояния электронной промышленности. Не отражены такие важные вопросы, как: электронное материаловедение, включая разработку и производство ферритов, магнитов, керамики, полимерных пленок и т. д.; электронное машиностроение, которое уже по праву заняло свое место среди машиностроительных отраслей нашего народного хозяйства; не рассмотрены такие новые и очень перспективные направления, как оптоэлектроника и бионика; не отражены вопросы электронного аппаратостроения, работ по автоматизации и т. д.
На этом можно было бы и закончить лекцию, но мне хотелось бы сказать несколько слов о будущем электроники, остановиться на перспективах развития электроники в ближайшие 20–30 лет, хотя и нельзя предсказать конкретно просто в силу ограниченности наших современных знаний. Есть основания считать, что все современные достижения электроники окажутся очень небольшими по сравнению с будущими.
Предстоящие технические и функциональные изменения электроники и электронного аппаратостроения будут носить революционный характер.
Безусловно, электроника в полном своем объеме (т. е. 1-й и 2-й ее аспекты) обеспечит автоматизацию управления не только отдельными агрегатами, но и всем комплексом технологических процессов в любой отрасли народного хозяйства.
Все управление народным хозяйством, разработка оптимальных планов, контроль и учет исполнения будут осуществляться через систему вычислительных центров.
Общее состояние электроники будет характеризоваться в первую очередь дальнейшим развитием устройств на основе твердого тела. Новые полупроводниковые приборы обеспечат простое преобразование энергии из одной формы в другую, на одном кристалле будут созданы сложные схемы и устройства.
Электроника будет тесно связана с любой стороной человеческой жизни и даже послужит продлению самой жизни. Сверхминиатюрные электронные приборы на базе полупроводников, вживленные в тело человека, будут управлять поврежденными органами.
Вычислительные машины будут ставить диагноз и предписывать последующее лечение, а информация о ходе лечения будет передаваться врачам, находящимся в любой точке земного шара. С помощью сверхминиатюрных аппаратов, лучей лазера и спутников связи любой житель Земли сможет установить связь с другим человеком в любое время – переговорить, увидеть его или передать ему письменное сообщение.
Будет создана всемирная телевизионная сеть через спутники, которая позволит каждому владельцу телевизора принимать программу непосредственно со спутника.
Миллионы людей получат невиданные возможности для обучения и самообразования, в том числе с помощью спутника связи, передающего учебные программы. Очевидно, что одним из следствий этого будет ликвидация барьера между домом и школой, домом и университетом, ибо в некотором смысле весь мир сможет стать единой школой познания.
Колоссальное значение для дальнейшего прогресса науки будет иметь создание сети библиотек на базе ЭВМ электронных систем для запоминания и поиска информации. Эти системы будут сопоставлять информацию различных видов и выбирать нужные сочетания данных.
Все технические и физические эксперименты будут проводиться под управлением автоматических вычислительных машин с помощью электронной
Создав такие устройства, как клетка и человеческий мозг, природа опередила нас в умении соединять вместе элементы, выполняющие согласованные и сложные операции. Наши схемные элементы все еще громоздки, неуклюжи и дороги для того, чтобы выдержать сравнение с действующими молекулярными структурами. Возможно, в перспективе удастся осуществить чрезвычайно смелую идею использования механизма сверхпроводимости и квантово-механических явлений, лежащих в основе лазерного эффекта, для создания элементов вычислительных машин на молекулярном уровне.
Функциональные элементы и вычислительные машины на основе молекулярных модулей будут исключительно компактными (109 функциональных элементов на 1 см3, что в десятки тысяч раз больше плотности упаковки современных интегральных схем), экономичными (10 Вт на 1015 молекулярных модулей, что в миллиарды: раз экономичнее существующих микросхем), объем памяти такой машины может достигать 1017 элементов информации. Это в 1000 раз превосходит объем памяти, необходимый для размещения всей информации, которую человечество собрало и записало за всю свою историю! А она оценивается величиной 100 000 миллиардов элементов информации. Сейчас даже трудно себе представить, какие задачи смогут решаться такими системами. Предполагается значительное упрощение связи между человеком и вычислительной машиной. Станут излишними программисты и специальные машинные языки. Достаточно будет рукописного текста или рисунка. Результаты вычислений в необходимых случаях будут представляться в виде чертежа, схемы или графика на экране выходного устройства машины.
Развитие микроэлектроники и оптоэлектроники приведет к созданию больших матриц (наборов) фотоприемников или светоизлучателей с устройством для «управления» изображением. Такие монолитные устройства создадут безвакуумные аналоги передающих и приемных телевизионных трубок.
В настоящее время решается проблема преобразования различных видов энергии в энергию лазерного излучения с высоким к.п.д. для генераторов, работающих на различных частотах в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах в импульсном и непрерывном режимах при практически произвольной мощности, что позволит осуществить управляемый термоядерный синтез и направленные химические реакции под действием лазерного луча, ускорить прогресс в медицине, биологии и т. д. (эта проблема будет, вероятно, решена к 2000 году).
Появится возможность передачи энергии пучком лазерного излучения, например, для питания космических станций.
Мощные лазеры смогут применяться для скальных работ при строительстве различных туннелей.
В ближайшее время можно ожидать развития объемной цветной голографии, что в дальнейшем приведет к появлению цветной киноголографии. Теоретически, если голограммы, полученные в результате «освещения» объекта пучком электронов, осветить обычным светом, длина волн которого примерно в миллион раз больше, то можно достичь увеличения объекта примерно в миллион раз. Это позволит наблюдать структуру атомов, сложных молекул и белков. Мы видим, что электроника и в дальнейшем будет выполнять свою основную функцию, которая состоит в том, чтобы расширить возможности человека, раздвинуть границы его мира, дать ему возможность дальше видеть, лучше слышать, переговариваться на более далекие расстояния, лучше понимать и вычислять, распоряжаться все большим количеством энергии. Можно представить, сколь велика ее роль в дальнейшем расширении масштабов научно-технической революции в нашей стране. Я если опережающее развитие энергетики является главным условием быстрого роста экономического могущества нашего государства, то опережающее развитие электроники – главнейшая предпосылка ускорения темпов научно-технического прогресса.