Магелланово Облако. Человек с Марса. Астронавты
Шрифт:
— Профессор, а очень трудная была задача? — спросил кто-то из ребят.
— Не столько трудная, сколько неблагодарная, потому что требует очень сложных расчетов. Много лет назад, когда таких машин не было, один известный математик решал ее почти полгода.
— Но решение выскочило сразу же, как вы нажали кнопки.
Чандрасекар покачал головой:
— Нет, не сразу. Ты ошибаешься. От момента, когда машина получила приказание, до появления результата прошло около половины секунды. «Маракс» делает в секунду пять миллионов операций — значит, в полсекунды он выполнил два с половиной миллиона операций. Столько именно и требовалось.
Пораженные ребята смотрели на «Маракс» с новым интересом.
— «Маракс», как я вижу, начинает завоевывать ваше уважение, — заметил Чандрасекар. — А ведь задача, которую он решил, была довольно проста. «Маракс» только показал вам, насколько быстрее нас работает.
Проблема связей — соединений между лампами, или клетками, — играет большую роль и в мозгу. Вы видели когда-нибудь человеческий
Вот почему белых волокон так много. Вы, наверное, не один раз слышали разговоры о том, что ученые — очень рассеянные люди. Так вот, при помощи «Маракса» попробую объяснить вам, в чем тут дело. Это непосредственно связано с соединениями между клетками — в мозгу и между лампами — здесь.
Прежде всего, — продолжал он, — «Маракс» должен «забыть» предыдущее задание.
Чандрасекар нажал на переключатель. Светящаяся кривая исчезла. Затем профессор очень быстро пробежал пальцами по клавишам, словно работая на какой-то необычной пишущей машинке.
— Когда я даю «Мараксу» задание, — продолжал объяснения профессор, — он как бы старается «сбросить» его и при этом автоматически включает столько контуров, сколько нужно. Тому, что в обычной жизни мы называем большим или меньшим сосредоточением внимания, здесь соответствует большее или меньшее количество включающихся в работу ламп.
Чандрасекар нажимал все новые и новые клавиши. В «Мараксе» происходило что-то удивительное. Экраны один за другим начали светиться ровным фосфорическим блеском; в конце концов засветился весь круг над верхней доской пульта, отражаясь в ней, как девять бледных лун в гладкой, темно-зеленой воде. На них появлялись кривые; сначала они ползли медленно, потом все быстрее начали извиваться, дергаться и трепетать. Кабину наполнило глухое жужжание токов.
Вдруг ребята вздрогнули. Раздался приглушенный, но сильный басистый звук, и на пульте вспыхнула красная надпись «Перегрузка». И тут профессор показал мальчикам, что клавиши, словно заупрямившись, не поддаются больше нажиму пальцев.
— Видите? — произнес он. — «Маракс» отказывается повиноваться. Я велел ему решать так много задач одновременно, что в проводах получилось чрезмерное напряжение. На этом, собственно, и основана рассеянность. Гм… Вы, я вижу, не поняли. Постараюсь объяснить по-другому. Когда я думаю о чем-нибудь легком, то могу в то же время обратить внимание и еще на что-нибудь: можно, например, повторять в памяти стихи и в то же время смотреть в окно. Но когда задание трудное, делить внимание уже нельзя. Чем больше нервных клеток включилось в работу, чем больше они создают движущихся токов, тем большее напряжение возникает в соединительных волокнах. И вот в этом-то и причина профессорской рассеянности: когда трудной задачей занято очень много клеток, то в волокнах нет места для других токов. Поэтому когда астроном выходит из обсерватории, размышляя над новой теорией, то он может забыть пальто, не узнавать знакомых и вообще, как говорится, не видеть ничего вокруг себя. И все это вызвано только чрезмерным напряжением токов в волокнах белого вещества.
Чандрасекар нажал другой выключатель. Застывшие на экранах кривые исчезли, а потом и сами экраны погасли, словно их задули. Профессор поднял голову и с минуту смотрел на ребят, тесным кругом обступивших пульт аппарата. Положив руки на край клавиатуры, словно музыкант, сидящий за каким-то необыкновенным инструментом, он продолжал:
— Вы уже знаете о соединениях между лампами. Другая важная способность «Маракса» — это память. Он должен запоминать то, что ему приказано сделать, и, кроме того, запоминать отдельные этапы расчетов, чтобы потом использовать их. Вот вам простой пример: я хочу помножить двадцать три на четыре. Сначала я множу двадцать на четыре. Получаю восемьдесят. Я запоминаю число и множу потом три на четыре. Получаю двенадцать. Теперь я должен вспомнить первый результат — восемьдесят — и сложить его с двенадцатью. В итоге получается девяносто два. Это, разумеется, только пример. Речь идет о вещах, несравненно более сложных, хотя принцип тот же. Итак, машина должна иметь орган памяти, да еще молниеносно действующий. Это не может быть механической записью, перфорированными карточками или чем-нибудь в этом роде. Скорость каждого процесса определяется самым медленным его звеном. «Маракс» делает в секунду пять миллионов операций. Если в качестве памяти использовать механическую запись, то в лучшем случае для записи результатов потребуется одна десятая секунды. Тогда «Маракс» мог бы делать в секунду только десять вычислений. Мы потеряли бы скорость, а она для нас важнее всего. Поэтому память у него должна быть электрической. Принцип ее таков: импульс токов, означающий то, что нужно запомнить, мы замыкаем в контур и заставляем
Устройства памяти могут быть разные. У «Маракса» для этого служат так называемые капаситроны. Капаситрон — это вакуумная лампа, в которой находится множество крохотных конденсаторов. Они служат словно листками блокнота, а пишет на них «перо», состоящее из пучка электронов, со скоростью двухсот шестидесяти тысяч километров в секунду. Как видите, неплохая скорость. Движениями этого «пера» управляет электрическое поле. Один такой капаситрон может запомнить до сорока тысяч результатов одновременно и подать их, когда потребуется, за долю секунды.
— Профессор, а какими буквами пишет это «перо» из электронов?
Чандрасекар слегка сдвинул брови.
— «Перо» не пишет буквами. Я сказал так только для сравнения. Оно сообщает пластинкам конденсаторов заряды, создавая контуры с переменным током.
— А разве мозг запоминает так же, как и «Маракс»?
— В мозгу есть два рода памяти. Одна, так называемая подвижная память, — такая же, как и в «Мараксе». Она позволяет запоминать ненадолго. Во временно замкнутых контурах пульсируют токи, которые прерываются, как только в них минует необходимость. А у другого рода памяти — того, благодаря которому мы помним детство, прошлое, все, чему учились, — совсем иная природа. Эта память основана в общих чертах на изменениях, происходящих там, где отростки одной клетки прикасаются к другой: в тонких слоях белка, называемых синапсами… Но сейчас речь не об этом. Я говорю о мозге только для того, чтобы вам легче было понять, что такое «Маракс». Боюсь, что вы все еще смутно представляете себе его действие. Может быть, так будет яснее: «Маракс» — это замкнутая система, стремящаяся к определенному равновесию токов. Как маятник, который при отклонении всегда стремится занять самое низкое положение. Давая задачу, мы выводим машину из состояния электронного равновесия. Стараясь вернуться к нему, «Маракс» как бы «по пути» решает задачу. Игра токов создает различные кривые, которые вы видите на этом экране, и они-то и являются ответом на заданный вопрос. Вы знаете, конечно, что всякую кривую линию можно выразить математическим уравнением. Уравнение кривой, появившейся на экране, — это, собственно, и есть искомый ответ. Так решает «Маракс» математические задачи, но задачи могут возникнуть разные. Допустим, мы прибыли на планету, и нам понадобилось определенное химическое вещество. Оно может существовать как газообразное соединение в атмосфере, как минерал и как раствор. Встает вопрос: каким образом получить это вещество с наименьшей затратой сил? Мы даем «Мараксу» все сведения и через несколько минут получаем готовые технические указания. Я привел, конечно, простой пример — «Маракс» умеет решать гораздо более сложные задачи. Как? Здесь дело обстоит совсем иначе, чем при решении математических задач. Там машина, очевидно, должна «знать» только математические правила. А в данном случае она должна обладать обширными физическими и химическими познаниями, знать технологию химических процессов, а кроме того, конечно, знать и средства, какими мы располагаем, потому что если бы она посоветовала нам построить целую фабрику, то такая помощь была бы нам ни к чему. Так вот, «Маракс» должен обладать обширными знаниями по каждому вопросу. А этими знаниями он может обладать только потому, что мы их в него вложили. Каким образом? Использовав для этого другие органы памяти, так называемые постоянные капаситроны, или ультракапаситроны. Одна такая лампа соответствует примерно одному очень толстому тому технического справочника. У «Маракса» их около ста тысяч, и потому мы не берем с собой никаких книг.
— А разве такая лампа не может испортиться?
— Конечно, может. Но и книга может сгореть. Ничего не поделаешь: мы рискуем. Без риска ничего не добьешься. Итак, когда бывает нужно, включаются соответствующие капаситроны, и они начинают отдавать контурам свои сведения. Они попросту выбрасывают тучи электронов с преобразованной скоростью — так выглядит наша наука в переводе на язык электричества. Одна лампа отдает контурам свою емкость за неполную секунду. На эту емкость накладываются первичные колебания контуров. Действуют специальные настройки и резонаторы, частотные фильтры, модуляторы и демпферы, занимающие все пространство под этой кабиной. Потому что здесь помещается только управление, как бы «кора мозга», а «белые волокна» находятся внизу.
— Профессор, простите, — сказал кто-то из ребят. — Вы говорили, что такая лампа — это как бы справочник. Но ведь в книге не бывает готовых решений…
— Конечно, нет. Вы опять меня не поняли. Впрочем, я сам виноват, сравнив лампу с книгой. Я имею в виду запас знаний, а не способ его использования. Основная разница между мозгом и книгой та, что в книге сведения лежат одно подле другого неподвижные, мертвые, неизменные, а в мозгу они живые и пластичные, то есть я могу, если мне понадобится, приспособлять их к каждому конкретному случаю. А «Маракс» больше похож на мозг, чем на энциклопедию. Сведения в «Мараксе» преобразовываются, изменяются и приспосабливаются, как в мозгу; потому-то они и сохраняются в виде пластичных колебаний тока, представляемых кривыми линиями. Вы знаете, конечно, что если наложить две кривые друг на друга, то получится третья, равнодействующая, не похожая ни на одну из них? Так вот, вопрос, заданный «Мараксу», — это одна кривая, сведения, использованные им в работе, — другая, а полученная от их сложения равнодействующая — это и есть ответ.