1.2. От машины к автомату

1.2.1. Автомат Герона Александрийского

Многие понятия техники возникли в эпоху эллинизма - завершающую эпоху истории Древней Греции (примерно с 300 по 30 г. до н.э., когда уже господствовал рабовладельческий строй). Это свидетельствует о том, что в данный период в Греции были сделаны многие важные изобретения. К таким понятиям относятся "техника" (искусство, мастерство), "машина" (нечто искусственное, придуманное), "автомат" (самодвижущийся). Сохранились описания автомата, созданного греком Героном из Александрии (около 100 г. до н. э.). Он изобрел несколько устройств, использующих давление воздуха (пневматических). По тому же принципу был построен его храмовый автомат: когда разгорался жертвенный огонь, невидимое устройство распахивало двери храма и перед народом, охваченным священным трепетом, появлялись статуи богов.

Храмовый автомат и другие устройства подобного рода подробно описаны в специальной литературе по истории автоматической техники (см. [2]). Принцип действия у них такой же, как у современных автоматов, продающих сигареты или автобусные билеты. Введем определение автомата.

Автоматом называется любое техническое устройство, машина или сооружение, которое может работать самостоятельно, без постоянного вмешательства человека.

На рис. 1 схематически изображена последовательность действия в торговом автомате. Первая стадия - контроль: если в щель опущена правильная монета, она подводится к блокировочному устройству, неправильная - удаляется из автомата через отверстие для возврата монет и товар не выдается. Правильная монета отключает блокировочное устройство и в действие приходит механизм выдачи товара.

Рис. 1. Функциональная схема торгового автомата

Схема, изображающая последовательность процессов внутри устройства, называется его функциональной или структурной схемой (каждая составная часть устройства, какую бы форму она ни имела и какую бы функцию не выполняла, изображается в виде прямоугольника). С такими схемами нам часто придется иметь дело в дальнейшем.

Идея построения автоматов не нашла во времена Герона столь широкого применения, как в наши дни. Это объясняется прежде всего следующими причинами:

• уровень техники в то время был не настолько высок, чтобы обеспечить надежную работу автомата;
• изобилие дешевой рабочей силы рабов; в рабовладельческом обществе потребности в дальнейшем развитии дорогостоящей техники не было.

Устройства, изобретенные Героном Александрийским, известны нам только из письменных источников. Насколько успешно они работали, мы не знаем.