Главная arrow Гибкие системы arrow Грань фантастики
Как начинался компьютер
Компьютерная революция
Двоичный код
Разработки военных лет
Интегральные микросхемы
Микрокомпьютер
Персоны
Сеть
Язык компьютера
Развитие ПО
Гибкие системы
Средства разработки
Информатика
Вычислительная наука
Операционные системы
Искусственный интеллект
Предыстория
Поиск
Знания и рассуждения
Логика
Робототехника
 

 
Грань фантастики Печать
Всеведущий робот Хэл из научно-фантастического сериала «Космическая одиссея: 2001» мог говорить, слушать и, по-видимому, думать точно так же, как и люди, совершающие вместе с ним путешествие к Юпитеру на борту космического корабля.

Кроме своих прямых обязанностей, связанных с круглосуточным управлением кораблем, Хэл прекрасно играл в шахматы и был приятным собеседником, умеющим понимать смысл сказанного по движению губ. Но ему не были чужды и такие прискорбные человеческие недостатки, как тщеславие и паранойя. Когда Хэл, впав в ярость, начал убивать членов экипажа, то те, кому посчастливилось уцелеть, решились на проведение цифровой «хирургической» операции на его мозге. Они лишили робота интеллектуальных способностей, ограничив его роль управлением механическими системами корабля.

Когда в 1968 г. сериал вышел на экраны, Хэл, при всех своих антисоциальных наклонностях, буквально заворожил кинозрителей. Сама идея создания умной машины, которая помогала бы людям управлять миром, была поистине захватывающей, несмотря на растущее беспокойство по поводу того, кто (или что) реально способен управлять подобным миром. И это не было пустой фантазией. Многие специалисты предсказывали, что создание действительно интеллектуальных компьютеров - всего лишь вопрос времени.
 


Необычайно яркая спиральная галактика, расположенная на расстоянии 20 млн. световых лет от Земли, на обычной фотографии в оптическом диапазоне имеет вид яркой расплывчатой завитушки (слева). Однако ее изображеиие, построенное компьютером (справа), открывает нашему взору замысловатое разнообразие участков различной яркости. Центральные пики соответствуют наиболее ярким областям. «Вершины», окружаюшие ядро галактики, - это отдельные звезды.
 
Сегодня, многие по прежнему придерживаются мнения, что нечто похожее на Хэла может и в самом деле появиться в ближайшем будущем. Хотя еще предстоит решить сложнейшие проблемы - в первую очередь это касается машинного зрения и слуха, которыми Хэл был наделен почти в совершенстве, - компьютеры уже и сейчас достигли такого уровня сложности и производительности, который трудно было представить в эпоху «Юнивак-l» и других машин первого поколения.

Многие ныне привычные функции современных компьютеров еще вчера рисовались как научно-фантастические. Сегодня не вызывает сомнения, что исследования космического пространства, изучение далеких галактик и всемирная система связи просто невозможны без компьютеров. Мощные суперкомпьютеры с соответствующим программным обеспечением позволяют справиться с чрезвычайно сложными задачами, возникающими при подготовке прогнозов погоды.

Используя методы компьютерного моделирования, ученые пытаются научиться управлять рыбными запасами океана и другими мировыми ресурсами. Хотя пока и недостаточно широко, компьютеры начинают применяться в медицине и психологии, где они помогают врачам ставить диагноз и исследовать психику пациентов. Среди других применений компьютеров, менее известных непосвященным, можно назвать исследования в области фундаментальных вопросов эволюции Вселенной и происхождения жизни на Земле. И наконец, подобно барону Мюнхгаузену, пытавшемуся вытянуть себя из воды за собственные волосы, создатели компьютеров, опираясь на машины сегодняшнего дня, разрабатывают и строят следующее поколение компьютеров.

Ученые, работающие на передовых рубежах современной информатики, сталкиваются с многочисленными проблемами, которые на первый взгляд могут показаться не более чем отвлеченными размышлениями академиков, отгородившихся от мира в «башне из слоновой кости». Тем не менее эти головоломки, которые зачастую носят теоретический характер и предстают в виде красочных метафор, находят вполне конкретные приложения в реальном технологическом и деловом мире.

Например, «задача о коммивояжере» волновала классических математиков задолго до того, как ею занялись специалисты в области информатики. Задача состоит в следующем: построить маршрут деловой поездки коммивояжера по стране так, чтобы он мог объехать все города, покрыв при этом минимальное расстояние. Если количество городов невелико (например, около десятка), то задача решается довольно просто. Но если их достаточно много, то найти решение практически невозможно. При количестве городов, близком к сотне, даже весьма мощному компьютеру потребуются годы (а может, и века) для нахождения оптимального маршрута: ведь число потенциальных маршрутов растет экспоненциально в зависимости от числа городов. В этом случае количество маршрутов, которое надо проверить, легко может вырасти до нескольких миллиардов.

Задача о коммивояжере и другие аналогичные головоломки относятся к новому быстро развивающемуся научному направлению. Ученые, работающие в этой области, заняты поиском наиболее простых алгоритмов для решения задач, связанных с нахождением оптимального пути в так называемых сетях. Реальный характер задачи, описываемой с помощью сети, может быть любым скажем, касаться движения электрического сигнала или движения поезда. Поэтому решение подобных задач важно и для телефонных компаний, и для фирм, занятых грузовыми перевозками, и для производителей компьютеров, которые работают с микросхемами, содержащими до нескольких десятков электрических цепей на один квадратный сантиметр кремниевой пластинки.
 

«Пальцы» робота, сжимающие почти с человеческой осторожностью хрупкое яйцо, - прекрасный образец мастерства программирования. В этом опытном варианте механической руки 14 суставов, вмонтированных в запястье и пальцы. Их подвижность обеспечивается с помощью управляемых микрокомпьютером приводов. Координацию усилий, прилагаемых суставами, осуществляет сложнейшее программное обеспечение.