На заводе-автомате, как я уже говорил, этим станет заниматься скорее всего третья ЭВМ. Она же будет подбирать и необходимые материалы, инструменты. Если чего-то на заводе не окажется, она же сама выдаст заказ на завод-поставщик или на центральную базу снабжения. Кстати, эта же машина отправит на ремонт испортившихся роботов, заменив их на время другими, со склада. Думаю, что ремонт таких автоматов будет идти централизованно, в специально созданных мастерских.
Когда все сырье, материалы, инструменты будут получены и доставлены в цехи, машина, отвечающая за производство, включит механизмы, и они один за другим начнут работать, а роботы будут послушно передавать детали с одной операции на другую.
Заготовки пойдут от станка к станку, с линии на линию, из цеха в цех, приобретая все более законченный вид.
Наконец роботы-сборщики соединят отдельные узлы и детали в машину.
Для наглядности рассказанного возьмем, к примеру, завод, выпускающий автомобили. Допустим, пришел заказ - нужна машина с окраской номер 5 (это код определенного цвета), внешней отделкой номер 7, внутренней облицовкой номер 2, радиоприемником второго класса и так далее. Специальное устройство наносит эти данные на магнитную карту, которая крепится к шасси, и электронная машина рассчитывает, в какой момент производства и какой из станков с программным управлением должен выпустить определенную, отличающуюся от других деталь. Она же рассчитывает, в какой момент и к какому месту конвейера эта деталь должна быть подана.
Вот шасси пришло туда, где на нем крепится мотор. Считывающее устройство знакомится с записью на магнитной карте и, узнав, какой двигатель необходимо установить, крепит именно его (к этому времени он уже подан другим конвейером). То же самое происходит и там, где на шасси крепится корпус, производится отделка и все остальное. В конце концов из сборочного цеха выходит автомобиль, отвечающий индивидуальным требованиям заказчика.
Подобным способом можно выпустить не только автомобили, но и телевизоры, холодильники, стиральные машины, станки...
Но вот готовая продукция попадает на контролирующие установки, которыми распоряжается еще одна ЭВМ.
Контроль качества - дело ответственное и кропотливое. Продукция современного машиностроения состоит из сотен и тысяч деталей, и неполадки в некоторых из них могут сказаться не сразу. Вполне возможно, что самые ответственные и сложные узлы придется проверять еще до того, как они попадут на oкончательную сборку. Но это нисколько не изменит структуру завода завтрашнего дня, о котором я говорю.
Испытания тоже будут программно-управляемыми. На одном и том же стенде пройдут проверку различные агрегаты. Обслуживающий робот для обнаружения неполадок, свойственных лишь данному узлу, в каждом отдельном случае будет поступать по-особому.
- Виктор Михайлович, из рассказанного вами получается, что для управления таким заводом-автоматом необходимо четыре электронно-вычислительные машины. Неужели нельзя создать одну, которая справилась бы со всеми задачами?
- Я говорил о четырех, исходя из сегодняшнего состояния электронновычислительной техники и из убежденности, что подобные заводы-автоматы могли бы появиться уже к концу текущей, девятой пятилетки, хотя, к сожалению, создание таких заводов еще не начато. Но одна ЭВМ четвертого поколения успешно может справляться со всей работой по управлению предприятием.
- Какие производства, на ваш взгляд, должны перейти на полную автоматизацию в первую очередь?
- Думаю, сначала надо перевести на автоматизированное производство электронную промышленность. Я это говорю не потому, что я кибернетик и эта проблема касается меня лично.
Дело в том, что как специалист я прекрасно знаю, что стрвить компьютеры старыми методами не только недопустимо, но и просто невозможно.
Хотя машины первого поколения были громоздкими, сложными и работали на десятках тысяч электронных ламп, самих-то типов ламп было всего десятки. Так что сборку можно было вести вручную, и она скорее напоминала составление механизмов из деталей детского конструктора.
Монтировать компьютеры второго поколения оказалось несколько труднее. А вот с машинами третьего и тем более четвертого поколений дело обстоит гораздо сложнее. Попробуйте вручную соединить тысячи маленьких интегральных схем, когда чуть ли не каждая из них непохожа на свою предшественницу.
В этих условиях технология изготовления и проверки интегральных схем должна быть не жесткая, а программно-управляемая. Дело это очень важное. Известно, как велики издержки производства при изготовлении этих схем. Из каждой изготовленной партии нередко удается отобрать всего несколько с безупречными характеристиками. По мере же усложнения схем труднее становятся и их испытания: для схемы, например, из 60 элементов с 14 "концами" надо произвести более 150 испытаний; если в схеме будут сотни элементе", то несколько тысяч. Все это и означает, что для производства и проверки больших интегральных схем нужна такая технологическая линия, которая сможет с высокой производительностью изготовлять различные большие интегральные схемы.
ЛЕЧИТ... КОМПЬЮТЕР
- Виктор Михайлович, сегодня на страницах научно-популярных журналов часто встречаются описания неких "электронных врачей", то есть компьютеров, которые в считанные минуты ставят диагноз, назначают лечение, "работают" сиделками и т. Д. Я не сомневаюсь, что почти все из того, что пишут на эту тему, - правда. Расскажите, пожалуйста, каким будет в недалеком будущем труд врача и какова будет судьба медицинских институтов и молодежи, поступающей в них.
- Действительно, несмотря на то, что в некоторых статьях, рассказывающих о внедрении кибернетики в медицинскую практику, нередко желаемое выдают за действительное, электронно-вычислительная техника уже сегодня прочно заняла место во многих больницах и клиниках мира.
Но речь идет опять же не о замене врача машиной, а об их совместной работе. Помощь же эта бывает очень существенной.
В связи с этим мне хочется еще раз повторить, что кибернетика не ставила и не ставит своей целью подменить другие науки. Она просто проникает в них, предоставляя им принципиально новый метод исследования метод математического моделирования, математического эксперимента, пригодный для всех наук, в том числе и описательных, какой считалась до недавнего времени и медицина. Однако оказалось, что с математикой у нее очень много общего.
Вся жизнедеятельность организма - это постоянная работа его органов, параметры которой вполне можно выражать математическим языком.
Человек - это сложный механизм, состоящий из 200 простейших машин и 1027 атомов. Во время движения он развивает мощность, равную 0,1 лошадиной силы. Его сердце перекачивает в одну минуту около 5 литров крови, капля которой содержит около 5 миллионов красных кровяных телец.
Тело выдерживает огромное давление воздуха - около 20 тонн, - которое уравновешивается таким же изнутри. Примерно пол-литра воздуха забираем мы при вдохе, тогда как общая емкость легких равна примерно 4 литрам. Почки человека пропускают в течение суток 1700 литров крови, а из 14 миллиардов нейронов его нервной системы целесообразно используются всего лишь 4 процента.
В течение одной секунды наш организм расходует 1021 квант энергии.
Если попытаться определить его работоспособность, то придется констатировать, что человек - устройство с довольно низким КПД: средний работник в течение 8 часов выполняет работу, равную 280 тысячам килограммометров. Если сопоставить ее с электроэнергией, то стоимость ее будет равняться... 4 копейкам.
Такова примерная математическая картина человека. Теперь - попробуем составить его кибернетическую картину. Для этого сначала проведем структуризацию, то есть выделим отдельные крупные элементы организма человека. Их окажется не так уж мало - не менее 10 тысяч. Это органы, железы, системы регуляции и т. д.
Потом установим параметры каждой из этих систем. Они, естественно, будут весьма различны, и не всегда их можно выразить числом: например, слизистая кишок может быть нормальной, средней, угнетенной и т. д., и поставить в соответствии с этими определениями какиелибо числа не так-то просто.
Затем попытаемся представить характер общения человека с внешней средой. Здесь и тип гимнастики, которой он занимается (или не занимается) каждое утро (или регулярно), и определенный вид спорта, которым он увлекается, и тип его работы с указанием доли физической нагрузки и доли умственного труда. Оценить все это можно по десятибалльной шкале.
После этого вводятся в компьютер, так сказать, индивидуальные черты характера человека: холерик он или сангвиник и тому подобное, что также можно выразить с помощью чисел.
Так из системы всех структур и параметров получается индивидуальная модель человека. Причем она будет действительно индивидуальной, поскольку не может быть, чтобы все параметры у разных людей совпали; даже близнецы чем-нибудь да отличаются друг от друга.
- Я вижу, какую огромную надо провести работу, чтобы составить модель человека. Но что же дает кибернетика?
- Мы относим человеческий организм к разряду больших систем. И как большой системой - современным предприятием - не может руководить один человек без целого управленческого аппарата, так и один врач не может быть специалистом во всех областях.
Уже давно медицина разделилась на множество направлений. Все возможные процессы, системы и органы человека изучаются узкими специалистами разных наук. И чем больше накапливается знаний, тем глубже и быстрей происходит это разделение.
Врач углубляет свои знания в одной, определенной и нередко очень узкой области. И получается, как говорят, что он "знает все ни о чем".
Эндокринолог уже не разбирается в нейрофизиологии, хирург-полостник в операциях на мозге и тому подобное. Но в организме-то все взаимосвязано! И, несмотря на углубление знаний в какой-то одной области, один человек не в силах знать все об организме. Он не может вместить в себя всю богатейшую и разнообразнейшую информацию, содержащуюея в человеческом организме. А для лечения просто необходимо, чтобы у одного врача была целостная картина состояния пациента. Ведь нередко получается, что, скажем, специалист по железам внутренней секреции пришел к определенным выводам и качественно описал влияние этих желез на пищеварение. Предположим, он установил, что при изменении деятельности щитовидной железы в среднем через три месяца происходят определенные изменения в поджелудочной железе, что, э свою очередь, ведет к патологии пищеварения. На этом, к сожалению, цепочка его знаний обрывается. Врач же, изучающий пищеварение, знает, как оно связано с кровеносной системой, с влиянием ее на мозг, но не знает, какие процессы протекают в мозге.
Специалист по мозговой деятельности исследует только процессы мозга и т. д. Как же быть в этих случаях?
Можно, конечно, собирать у постели больного консилиумы специалистов. Но не каждая больвдща укомплектована врачами по всем профилям, а собирать их из других учреждений - дело нелегкое. Кто же решится на обобщение разнообразных сведений, сумеет поставить точный диагноз?
Конечно же, только кибернетика!
Только она сможет собрать и объединить достижения всех наук о человеке и показать отклонения в организме данного человека от нормы.
Но для этого в нее необходимо вложить все знания, добытые человечеством за всю историю существования медицины. Чтобы осуществить это, необходимо зафиксировать все упомянутые выше 100 тысяч параметров.
Три или пять крупных специалистов в каждой области медицины сжато опишут данный параметр, укажут его оптимальное значение, изменения, происходящие с ним, выделят несколько самых показательных ситуаций, вызывающих эти изменения.
Так шаг за шагом будет описан весь человеческий организм. Конечно, кое-где это описание окажется не совсем точным, но это не так уж важно. Нам нужен не какой-то один, определенный человек, а скорее человек абстрактный, вобравший в себя все здоровье и все недуги.
Затем все эти параметры будут разделены на группы. В одни из них войдут параметры, значения которых зависят от самого человека: от его поведения, от работы, которой он занят, от питания, которое он употребляет, и даже от тех лекарств, которые ему приходится время от времени принимать. В другие группы войдут параметры, значения которых совершенно не зависят от человека.
Когда же такое разделение будет закончено, за дело примутся кибернетики. Они внесут все эти сведения о человеке в машину. И она окажется тем универсальным врачом, который сможет установить любой диагноз.
- Но вот они введены в компьютер, и он начинает разбираться во всех человеческих недугах не хуже любого профессора. Как же он действует, помогая врачу установить диагноз?
- К нам обращается человек, который, предположим, собирается ехать на курорт.