По электронному велению, по моему хотению

По шоссе мчится машина. Шофер, забыв об осторожности, все время увеличивает скорость: 50, 60, 70, 80 километров в час. Из-за поворота, пересекая шоссе, показывается грузовик. Шофер легкового автомобиля резко тормозит. Пронзительно скрипят тормоза. Но поздно... Столкновение.

Инспектор безопасности движения, замерив тормозной путь, установил, что шофер опоздал лишь на мгновение. Но водитель не может с этим согласиться: ему кажется, что он затормозил вовремя.

Как протекал весь процесс торможения? Шофер заметил угрозу. Мозг выработал решение. Приказ от мозга поступил в мышцу ноги. В мышце возникли изменения электрических потенциалов, возник биоток. Она сократилась - движение, нажата педаль. Сработала тормозная система. И наконец, автомобиль остановился. Сколько стадий! Какой длинный путь - от мозга к машине.

Путь от мозга к машине. В обиходе о нем забывают. Даже человек, стоящий у машины, не задумывается над тем, что он не просто стоит у машины. Давайте посмотрим на человека у машины с кибернетической точки зрения. Его мозг беспрерывно вырабатывает программу работы. А руки и ноги - эти виртуознейшие инструменты природы - осуществляют связь с машиной. Поэтому специалисты говорят: "Любую машину, управляемую человеком, можно рассматривать как биомеханическую систему управления".

Биомеханическая система - мы назовем ее проще: система "человек-машина" - все время находится в движении. За какие-то секунды, а иногда и доли секунды в этой системе что-то как-то изменяется.

На приборной доске самолета вспыхнула сигнальная лампочка. И тотчас же рука пилота легла на штурвал управления. Всего четверть секунды потребовалось для реакции тренированного человека. Но за это время сверхскоростной реактивный самолет пролетает 150 метров.

За четверть секунды современный ротационный агрегат выпускает полсотни газет: мощный прокатный стан выдает тонны проката; сернокислотная установка вырабатывает десятки килограммов кислоты.

Трудно, очень трудно человеку успевать за все убыстряющимися темпами машин. И человек чаще и чаще спрашивает себя: "Как мне освободиться от тяжелых обязанностей управляющего устройства?"

В этом направлении годы и годы работали ученые. Исследования и опыты привели к выводу: движения человека не являются, вообще говоря, необходимым звеном биомеханической системы управления.

Почему?

Оказывается, прежде чем совершить какое-либо движение, происходит изменение биотоков мышц, выполняющих это движение. Человек может по своему желанию вызывать появление биотоков в мышце и регулировать их величину, даже не произведя движения. Достаточно лишь сигнала о нем, приказа мозга. Согласно этому приказу обязательно возникнет биоток определенной мощности.

Как здесь не вспомнить будто бы случайное замечание основоположника теории электромагнетизма Максвелла о том, что когда вычисляют силы, с которыми притягивают друг друга небесные тела, ученые чувствуют, как напрягаются от усилия их собственные мышцы.

Мы можем смело назвать такие "усилия" биопотенциалами. Их нетрудно снять простыми накладными электродами и усилить. Конструкторы нашли путь обработки и посылки такого сигнала к исполнительному механизму.

И вот результат: в 1957 году был создан советскими специалистами биоманипулятор. Его постепенно усовершенствовали. Участники I Международного конгресса Федерации по автоматическому управлению были удивлены совершенно необыкновенной картиной. Пятнадцатилетний мальчик, не имеющий кисти руки, взял искусственной рукой кусок мела и написал на доске ясно и четко: "Привет участникам конгресса!"

Переполненный зал дрогнул от аплодисментов. Люди аплодировали создателям замечательной биоэлектрической системы управления - протеза-манипулятора. Его называют "железная рука".

Изобретение это велико и гуманно. Гуманно, потому что дает инвалиду необходимейшую часть тела - руку, умеющую делать все - от тонкой работы ювелира до грубого удара молотом. К 1970 году 10 000 "железных рук" помогут стольким людям избавиться от трагической неполноценности. Со временем конструкторы сделают протезы более гибкими, с многообразным манипулированием. "Железная рука" обретет большую силу и возможность воспроизводить движения пальцев. Руку "очувствят". Она сможет различать горячее и холодное, влажное и сухое, гладкое и шероховатое.

Изобретение это велико. Оно, как сказал один публицист, открывает дверь в незнаемое, за которой простирается мир биоэлектрической техники с перспективами, теряющимися вдали.

Биотоки после усиления можно передавать на большие расстояния по проводам и по радио. Значит, можно протянуть "искусственные руки" за сотни и тысячи километров. Можно их опустить в глубину моря, а самому оставаться на поверхности. Наблюдая на экране телевизора за тем, что происходит в воде, оператор из рубки спасательного судна будет руководить работами на дне, под водой. Не притронувшись к затонувшему кораблю, он подготовит его к поднятию. Такими "руками" можно снабдить и батисферу, погруженную в океанские глубины.

"Огнеупорные руки" можно дать людям, следящим за работой огнедышащих печей. Руки-манипуляторы можно сделать из стойкой изоляции - тогда не страшны будут мощные потоки электричества. Другие "руки" позволят человеку, не боясь повышенной радиации, проникать в опасные зоны атомных установок.

Оказалось, что можно снимать не только биотоки мышц руки (не только скелетных), но и сердечной мышцы, мышц управляющих дыхательным, и движениями и Других.

Биотоки сердечной мышцы управляют рентгеновским аппаратом и получают снимок сердца в любой момент его сокращения. Они могут управлять подачей хлороформа оперируемому, кислорода летчику, космонавту или водолазу.

Путь биоточного протезирования приводит к мысли о создании протезов для органов, которых у человека и не было: биоточных крыльев или жабр. Кибернетики мечтают о биомеханических системах, где человек будет с выгодой для себя "встраиваться" в машину, подчиняя своим импульсам всю сложность действий механического исполина.

Уже сегодня заставили биотоки управлять сложными механизмами.

...По рельсам модели кольцевой железной дороги бежит маленький локомотив с вагончиком. В кресле у стола с моделью сидит человек. Улыбаясь, он посматривает на зрителей и легким взмахом кисти руки то останавливает игрушечный поезд, то заставляет его трогаться, то менять скорость и направление движения. Это какое-то волшебство! И действительно, со стороны кажется, что в кресле кудесник, что он шагнул из сказки в жизнь и теперь удивляет людей своим невероятным могуществом. Но в кресле простой человек. Для управления локомотивом он использует устройство, созданное на принципах биоточного управления. Один сигнал снимается с мышц, сгибающих кисть, а другой - с мышц, которые ее разгибают. Два сигнала: один - команда "вперед", другой - "назад".

Возможно, и такая система воздействия человека на механизмы будет применена для управления сложными машинами: тракторами, автомобилями, экскаваторами, станками, кранами. Между ними и человеком таким путем установится непосредственная "живая" связь. Но все-таки это связь через посредника...

А нельзя ли исключить из цепи управления и мановение руки и создать систему, основанную на прямой связи: мысль человека - действие машины?

В 1959 году свердловские школьники построили биоточную руку. Они неожиданно сделали открытие: "железная рука", сжатая в кулак, вытягивалась в ладонь, когда человек говорил: "здравствуйте" и мысленно представлял себе, что он протягивает ладонь для рукопожатия.

Биотоки скелетных мышц изучает область науки, называемая электромиографией. Биотоки сердца находятся в ведении электрокардиографии. А биотоками мозга занимается электроэнцефалография. От успехов последней во многом зависит решение проблемы непосредственного использования биотоков центральной нервной системы для управления машинами.

И когда эта проблема будет решена, тогда цепь, передающая информацию - команду от человека к техническому устройству, будет сведена к минимуму. Образно говоря, машиной будут управлять "невысказанные желания".

Не писатели-фантасты, а специалисты, работающие в области биоэлектрических систем, уже пишут, что можно представить себе быстро летящий самолет, в котором пилот не держит в руках штурвал, но самолет выполняет сложнейшие эволюции, подчиняясь лишь мысли летчика. А может быть, "пилот" такого самолета останется на земле, используя телевизионную связь? Фантасты идут дальше. Они уверены, что наступит эра биоточного управления.

- Так ли это? - спрашиваю я доктора технических наук А. Е. Кобринского.

- Главное - это то, что мы теперь смело вторглись туда, где, как раньше казалось, автоматизации вход был воспрещен. Речь идет о таких областях, где заранее не предскажешь все действия, не опишешь их математически, не запрограммируешь все неожиданности.

Я прошу привести пример. Ученый после научных фраз о необходимости для подобных устройств высокой оперативности, максимальной манипулятивности и предельного числа степеней свободы смеется и говорит:

- Представьте себе, что в лесу, обезумев от страха, петляя и прыгая как сумасшедший, носится заяц. А вы, пустив вслед за ним механическую собаку, пытаетесь его догнать. Вот здесь биоэлектрическая система управления незаменима.

Другой ученый, академик А. А. Благонравов, однажды буквально ошеломил слушателей потрясающими воображение возможностями биоэлектрической техники: "Сегодня мы уже вполне конкретно ставим вопрос о создании такого робота, который фактически будет вашим двойником и по вашему желанию будет собирать для вас минералы на Марсе или, скажем, поздравлять с победой нового спортивного чемпиона в Рио-де-Жанейро, в то время как вы сами находитесь в Москве. Причем речь идет не о создании просто механического робота, способного выполнять заданную программу. Речь идет о создании такого робота, который будет повиноваться вашей мысли. Это не мистика, не фантастика!"