— Почему нас не должна интересовать внутренность «ящика»?
— Ну, вот я, например, когда играю на пианино, выбираю клавиши, то есть входные данные, а потом получаю результат работы этого музыкального инструмента, то есть звук. И я должен только знать, на какую клавишу надо нажать, что бы получился нужный мне звук. И мне совершенно необязательно знать, что пианино — это разновидность фортепиано, что это музыкальный инструмент с вертикально расположенными плоскостями, заключающими струны, механику и деку, и с выступающей вперед клавиатурой. И уж тем более мне не интересно, из каких пород дерева сделано это пианино. Все эти знания, конечно, мо-о-о-гут сказать о моей эрудиции, но без них я буду играть ничуть не хуже. Это я привел еще простой приме-е-е-р. Вот навигатор грузового космолайнера не знает, как работают все тысячи приборов на борту, он знает только, какими должны быть их показатели на панели управления, чтобы корабль вышел на точно заданную орбиту. У вас, кстати, на четвертом курсе будет практика на трассе «Луна-Марс». Там, я думаю, Вы четко осознаете, что если бы навигатор был обязан знать принципы работы всех приборов, то он посвятил бы этому изучению лет двадцать, а в навигаторы после сорока лет уже не беру-ут.
— Господин Бенсельван, а не превратятся ли люди в обезьян, которые знают только, что если нажать на красную кнопку, то они получат банан, а на зеленую — апельсин?
— Ну, заче-ем же так утри-ировать, молодой человек? Знаете, в конце двадцатого века в философии было такое направление — постмодернизм. У представителей этой школы было так называемое «следовое восприятие реальности», которое означало «скольжение» субъекта по поверхности происходящих вокруг него явлений без понимания их сущности… я не очень сложно говорю? Так вот, я вовсе не призываю вас к такому бездумному принятию вещей без понимания причин и следствий! Такая философия, распространенная среди большинства, привела бы к полному уничтожению Науки как формы познания. И не только к уничтожению Науки, но и к деградации общества вообще.
Но я хочу, чтобы вы поняли, что в современном научном мире остро стоит проблема «узкой специализации», то есть ученый становится специалистом во все более и более узкой области знаний, и от этой проблемы не избавится. Она неизбежная плата человечества за все увеличивающиеся объемы знаний. И именно «черный ящик», я надеюсь, поможет ученому избавится от рутинной посторонней работы и сосредоточить все свои усилия только в какой-нибудь одной узкой области, в которой он действительно компетентен. «Черный ящик», с умом использованный, — шаг в будущее для ученого.
— Но чем «ящик» отличается от обычной вычислительной машины? И если отличается, как его создают? Кто и как его программирует, чтобы по заданным начальным данным, — данным, как я понял, из любой области знаний, любой структуры, заданных не обязательно в виде цифр и уравнений, — он правильно выдавал ответ? Когда нужно использовать его, а когда обычную вычислительную машину? В чем его преимущества и недостатки?
— Э-э… молодой человек… погоди-ите, погоди-ите Вы! Ваши вопросы — предмет годового курса лекций! Да-а…. Но подойдите, подойдите ко мне после лекции, я дам Вам почитать кое-что популярное о «черных ящиках». Ничего специального, я думаю, Вы пока не оси-илите, все-таки вопрос этот очень сложный — в нем и механика, и математика, и биология… Не ожидал, не ожида-а-ал, что на первой лекции первого курса найдется такой заинтересованный слушатель. Вас как зовут?
— Гарольд.
В Природе существуют объекты, неопределенные в принципе. Но если они будут поставлены в соответствие некоторым формальным объектам теории и если они окажутся в тех же отношениях, что и отношения между объектами теории, то все выводы теории будут справедливы и для неопределимых природных объектов. Может быть, именно таким образом и удастся точно воспроизвести полет шмеля?
А что такое процесс управления объектом? Это целенаправленные изменения динамики этого объекта — природного или созданного искусственно. Под объектом управления будем считать систему с законами классической механики и с определенным числом степеней свободы. Причем известно, что если число степеней свободы объекта больше некоторого определенного числа, то управляемый объект становится неустойчивым. Механически управляемый манипулятор начинает совершать хаотические движения уже при десяти степенях свободы. В дальнейшем нам пока будут интересны только системы без хаоса, то есть реально поддающиеся управлению.
Мы хотим моделировать объекты природные, то есть как можно более напоминающие «живые существа». Любой объект, как искусственный, так и природный, должен определятся некоторым набором параметров. Параметры этого объекта, вообще говоря, неизвестны, как, например, параметры полета шмеля. К тому же имеется и неопределенность в силах, воздействующих на объект; известны только ограничения на силы. Получаем задачу принятия решений в условии неопределенности. Я думаю, что здесь возможно применить математический аппарат теории нечетких множеств. Минимальная информация о такой системе, о таком механическом «черном ящике», — это только знак ошибки управления.
Рассмотрим для примера мышцу. Это уникальная механико-химическая машина, осуществляющая прямые преобразования химической энергии, гидролиза, в тепло и механическую работу, минуя всякие другие преобразования. Мышца — несложный механизм Природы-Конструктора — неосуществимая пока мечта Человека-Технолога. А какие возможности откроются перед Человечеством, если удастся создавать объекты, по сложности сравнимые или даже превосходящие эволюционные решения Природы, нашего Учителя! Мышца, все та же простая мышца — восхитительный образчик «черного ящика», который работает как само совершенство и невоспроизводима пока современными техническими средствами.
Когда-нибудь станет возможным и создание интеллектуальных «черных ящиков», способных не только механически, пусть даже и очень сложно, двигаться, но и мыслить, рассуждать, решать задачи, творчески использовать математику. Такие «черные ящики», моделирующие работу головного мозга, послужат Координаторами для решения задач, требующих знаний по разным разделам наук. Этот Координатор будет способен собрать воедино и творчески, именно творчески, а не «тупо-статистически», оценить мнения специалистов по узким сферам Наук, ведь специализация ученых становится все более и более узконаправленной. А мир нужно и можно познать до самого конца!
Поведение Природы гораздо сложнее поведения простой гусеницы. А человек плохо понимает принципы работы даже этого простого организма и не умеет его моделировать. И пусть Эйнштейн открыл только, что гусеница ползет по кривой ветке. Но человек велик! Начнет с ветки, дойдет до гусеницы и познает и сконструирует саму Природу.
И пока я жив и могу работать, я не остановлюсь! Я просто не могу иначе.
…Солнце освещало город.
— Я просто не могу иначе, — сказал я вслух, точно пробуя на вкус эти слова, — я просто не могу иначе.
Надо будет разобраться с этой слабой сингулярностью в одиннадцатимерии. Я остановился посреди дороги и взглянул на часы. «А зачем, собственно, я иду домой? Уже пора в институт».
15 июля
— Космическая струна — это очень тяжелый объект, одна астрономическая единица этой вашей гипотетической струны весит столько же, сколько наше Солнце. Нетрудно рассчитать массу струны, имеющей размеры нашей видимой Вселенной. Я правильно Вас понял, Гарольд? — Биркенау смотрел на стоявшего у доски Гарольда. На лице Заведующего Главной Лаборатории нельзя было прочесть ничего кроме доброжелательной заинтересованности.
— Правильно! — Гарольд нетерпеливо кивнул.
— А теперь Вы утверждаете, что у вашей космической струны нет гравитационного поля, согласитесь, это несколько странно.
— Просто это непривычнодля наблюдателей- астрономы никогда не имели дела с подобными объектами. У прямой космической струны действительно нет гравитационного потенциала, она действует как дельта-функция, формируя коническое пространство.
Сидевший в первом ряду Адольф Лидунов демонстративно поморщился. Лидунов был астрофизиком, все сорок лет своей научной работы посвятивший изучению нейтронных звезд. Ему принадлежал 20-сантиментровый «дачный телескоп» — проект «УмЕЛЕЦ».
— Ты нам голову не морочь! — бесцеремонно заявил он, — есть масса, значит, есть и гравитационное поле. Лучше нужно знать общую теорию относительности.
Гарольд вспыхнул.
— Я сейчас объясню, с математической точки зрения…
Биркенау смотрел на Гарольда с сочувствием и с легким отеческим осуждением.
— Ну действительно, Гарольд, — Биркенау встал, достал из кармана большие часы с цепочкой и щелкнул крышкой, — математика с дельта-функциями — это одно, это, конечно, замечательно. Но наблюдения, которые Вы хотите проводить — это все-таки немножко другое. Вы завершите сначала полное математическое моделирование вашего замечательного объекта, который в будущем, я уверен, безусловно будет важен для фундаментальной науки. А потом более четко сформулируйте физические принципы. А кстати, какого типа излучение будет от этой вашей струны?
— Скалярное поле Рамон-Рамона, например. И гравволны, конечно.
— Гм, «Рамон-Рамона», говорите? Трудновато будет увидеть это в телескоп.
— Не напрямую, конечно! По распаду. Заявка на кисловодский 6-метровый телескоп уже составлена, там четко обозначено, что и как мы хотим наблюдать!
— Если Вы используете слова «дельта-функция», и «скалярное поле» то Ваше обоснование еще очень далеко от описания конкретной физики вашей струны. Ну, Вы же понимаете, мой дорогой Гарольд, что дельта-функции не существует в природе.
— Но там действительно дельта-функция!! Это легко показать!
— «Там» — это в нашей Вселенной? Гм-м… вообще-то, я считаю вопрос совершенно ясным. Ваша работа, безусловно, заслуживает самого пристального внимания, но для проекта на нашем телескопе она несколько… недоработана, да. Через пол года мы надеемся вновь собрать Совет по Вашему весьма перспективному проекту. Кто «за»? Кто «против»? Кто воздержался? Единогласно обсуждение заявки переносится на следующее полугодие.
Я протиснулся к Гарольду против торопливо текущей к выходу толпы.
— Реджинальд придет только в семь, я пока побегу к студентам, у меня семинар сейчас.
Гарольд рассеяно кивнул. Не надо было мне уходить тогда. Быть может… но нет, вряд ли это изменило бы хоть что-нибудь.
К семи институт опустел.
Конец длинного коридора терялся в полумраке. С улицы доносился мерный шорох дождя. У доски объявлений под одинокой лампочкой я увидел Гарольда и Биркенау. Заведующий пожал Гарольду руку, кажется, что-то сказал и быстрыми шагами пошел прочь.
— Реджинальд еще не приходил? — я подошел к Гарольду.
— Нет, — он не повернул головы, сосредоточенно изучая расписание на доске. Его губы были сжаты в тонкую ниточку, — у нас теперь не будет телескопа на этот год, Сашка. Не смог я.
— Да ладно тебе, нам бы до конца года статью дописать, получить данные с «Хаббла».
— С этого месяца «Хаббл» работает всего на двух гироскопах, часть программ будет отменена, не исключено, что и наша тоже.
Гарольд замолчал. Потер левый висок.
— Очень голова болит, Сашка.
— Курил?
— Нет. Еще чего! Просто терзался сильным желанием дать Биркенау по морде.
— Давай отменим на сегодня работу, а?