Машины для рождения машин

Мне не приходилось сидеть за ее пультом, а вот известному научному публицисту Владимиру Орлову... Впрочем предоставим ему слово.

"Мне однажды позволили поработать на подобной машине... Математики отгребли в сторону вороха бумажных лент, усадили меня за вычислительный пульт электронно-счетной машины. Журналисту предстояло без всякой подготовки проделать то, что в течение многих месяцев совершает прилежный дипломник, готовясь к защите на звание инженера. Нужно было выстроить нечто новое в своей голове: рассчитать и спроектировать электромотор. Но не просто действующий мотор, который бы крутился не сгорая. Предстояло решить проблему, лишь недавно относившуюся к тонкостям инженерного творчества: исходя из конъюнктуры цен на железо, медь и другие материалы, из экономики, технологии и эксплуатации, отыскать такие конструктивные пропорции, при которых электродвигатель оказался бы наиболее дешевым.

От меня не скрыли трудностей. Для расчета одного лишь конструктивного варианта придется использовать около двухсот формул. Чтобы нащупать наивыгоднейшие пропорции, надо быть готовым к тому, что придется просчитать около сотни вариантов, сконструировать, тщательно сопоставить и взыскательно отмести около сотни воображаемых двигателей. Как на строгом экзамене, пользоваться справочниками не разрешалось, впрочем, можно было подглядывать в краткую шпаргалку, где расписан порядок нажима кнопок.

Неуверенными пальцами, косясь на шпаргалку, я принялся нажимать кнопки, а машина уверенно докладывала вспыхивающими лампочками об исполнении команд.

Магнитофонные ленты в ее остекленных шкафах совершали прямые и возвратные движения. Конструктивные данные, физические характеристики, команды вычислительной программы извлекались из шкафа ее долговременной памяти и, подобно звеньям поезда, монтировались на единой ленте.

Наконец, я нажал последнюю кнопку, подающую команду к автоматическому счету. Можно было прихлебнуть глоток чаю. Остальное делала машина.

Огоньки, лениво перемигивавшиеся на пульте управления, зарезвились, как во время иллюминации, образуя текучие гирлянды. Вдруг застрекотало печатающее устройство, и дотоле неподвижная полоска бумаги поползла, как пулеметная лента. На ней оттиснулась колонка многозначных цифр. Мне расшифровали ее значение. Уже в первых строках машина сообщала, что решение досталось сравнительно просто - она рассчитала, сравнила и отбросила всего лишь 78 вариантов, пока спроектировала наилучший. Дальше шли полсотни параметров, составляющих подробный инженерный формуляр мотора. Их без долгих размышлений наносили на "слепыш", на чертеж двигателя, где в разрывах размерных стрелок были заготовлены пробелы для цифр. А машина выдала, как щедрое приложение, еще полсотни параметров, наведя щегольские штрихи, словно бантиком завязав проект для несуществующего мотора. Вот он весь - в мельчайших деталях".

Продолжим интимный разговор с подобной машиной, но более совершенной. Она получила самые лестные отзывы конструкторов. Ее зовут и блокнотом для эскизов, и правой рукой конструктора, и электронным проектировщиком, и инженерным колдуном, и художником формул, и даже пьедесталом... Да, пьедесталом, на который поднят мозг конструктора для особых свершений, для высшего творчества. У этой машины ум поистине всезнающий, когда речь заходит о конструировании.

Когда человек садится перед электронным конструктором и начинает работать, то невольно приходишь в восхищение перед таким содружеством. Здесь ум и скорость, воображение и надежность, творчество и трезвость, порыв и память.

Длинное слово конструирование включает куда более длинный перечень трудностей. В одной точке собираются взвешивание социальной необходимости, оценка эстетических норм и расчет экономических аспектов поставленной конструктору задачи. К этому прибавляются непредвиденные заранее вопросы, возникающие на разных этапах проектирования. А смена подходов, которую требует дело? А ошибки, когда прорабатывают новые методы? А недостаточные исходные данные? Все это здесь должно быть преодолено и подчинено эффективному взаимодействию в творческом процессе работы проектировщика и машины.

О многом можно спорить в затронутой проблеме, но одно бесспорно: "играя" на клавиатуре машины-конструктора, мы уже сегодня передали ей некоторые наиболее трудоемкие "отрывки" из творческой деятельности конструктора. Понимая и умея истолковывать чертежи, машина благодаря своим возможностям, как на листы черновиков, откладывает в память одно за другим решения конструктора.

На специальном экране световым пером делает наброски конструктор. Каждое его движение регистрирует машина. Начертив только вид спереди, он может потребовать от машины соответствующей проекции вида сбоку, сверху и даже перенести все в трехмерное пространство. Человек может произвольно перемещать и поворачивать элементы конструкции, уменьшить их или увеличить, и увеличение это может быть так велико, словно конструктору дали лист ватмана в несколько тысяч квадратных метров.

Когда проектировщику понадобится какой-либо элемент конструкции, нажав кнопку, он получит точную копию. Повторяется в проекте деталь конструкции и неоднократно? Пожалуйста, машина выдаст ее - ставьте в необходимое место. Внесли поправку в деталь проекта, машина внесет ее в конструкцию, во все узлы, где эта деталь встречается. А если два проектировщика работают над одной конструкцией, машина укажет им, где их работа перекрывается одинаковыми решениями, она не "разрешает" тратить время на дублирование.

Машина способна, читая чертеж, записывать его в виде уравнений. Она может и непосредственно читать их. Только это одно почти полностью освобождает конструктора от черновой математической работы при конструировании.

Машина может производить и обратную работу - превращать уравнения в графические кривые - смотрите, насколько короче стал путь: эскиз - уравнение, уравнение - эскиз.

Интересно, что "обе высокие договаривающиеся стороны", человек и машина, в процессе совместных действий все время улучшают конструкцию: и "подрисовывают" и "подсчитывают" ее. Они будто в полном согласии ищут оптимальное решение.

Вот конструктор набросал проект агрегата или устройства. Машина "взяла" чертеж и "поместила" в свою память. Взамен она выдала уравнения, расчеты по чертежу. Вы хотите в каком-либо коэффициенте изменения на сотые доли? Пожалуйста! Машина по требованию внесет соответствующие изменения в чертеж. Даже если вам захочется увидеть будущую конструкцию в движении, в динамике, машина и в этом вам не откажет. Она сделает расчеты, выдаст чертежи - десятки, сотни, и перед вами, как в мультфильме, предстанет жизнь задуманной вами конструкции.

Невольно возникает вопрос: не идеальный ли это помощник конструктора и изобретателя? Ведь прикидка сотен различных вариантов конструкций, сопоставление несопоставимого, соединение несоединимого с одновременной выдачей математического обоснования, математического расчета целиком перекладываются на "плечи" машины. Машина становится главным инструментом для создателя новой техники. Не случайно академик В. Глушков предсказывает неузнаваемое изменение труда инженера, конструктора, изобретателя. "Достаточно, - говорит он, - будет заложить в систему замысел новой конструкции, а различного рода механическую работу по деталировке, черчению, типовым расчетам и т. п. выполнит за него электронный "мозг". "В ряде случаев не потребуются даже чертежи, планы, эскизы,- утверждает далее ученый.- Результаты проектирования попадут прямо на автоматизированные поточные линии, где новшество найдет свое материальное воплощение".

Идеальный помощник для инженера, конструктора, изобретателя нашел свое подлинное применение в виде "выделения" новых "пород" ЭВМ. Автоматизация проектирования вычислительных машин позволяет их создателям идти в ногу со временем. Старые методы обычного проектирования сдерживали конструкторов. Технология создания электронных машин развивалась настолько быстро, что машина иногда становилась устаревшей чуть ли не до своего появления на свет.

Теперь же машина разрабатывает машину и делает это значительно быстрее людей. Первый этап - проектирование идеи ЭВМ, ее принципов. Второй - создание чертежей конструктивного оформления. Другими словами, сначала машина выдает принципиальную схему ЭВМ, а затем монтажную. При этом машине сообщается только задание - какой хотел бы видеть конструктор новую ЭВМ. А машина выдает груды папок с рабочей документацией, с той самой, которую готовят для заводов-изготовителей конструкторские бюро. Бери и строй.

При рождении кибернетики много спорили: сможет ли в перспективе машина создавать себе подобные и даже более совершенные машины? Прошло не так уж много времени, и мы, не задумываясь, отвечаем - может!