Юрий Петров - Записки профессора

«Изюминкой» новой машины был придуманный мной вместо обычного блока питания «диодный импульсатор, состоящий всего из двух диодов, подключаемых к обычной осветительной розетке». Это сразу снижало общие размеры машины, доводило её до настольной.

В работу по доводке макета до надёжного работающего образца подключили молодых инженеров – Мараховского, Архангельского. Они дополнили первоначальную схему машины новыми узлами. Схема усложнилась, мне стало трудно разбираться в ней. Временами я сердился, мне казалось, что усложнение схемы портит машину, утяжеляет её. Потом я убедился, что я не прав, что усложнение было платой за надёжность, и без молодых инженеров, может быть, и не удалось бы добиться безошибочной работы. Но постепенно настольная машина стала уже жить своей жизнью, отдаляться от меня, переходить в руки тех, кто занимался её кропотливой доводкой. У меня освободилось время, и это было кстати, потому что подходила пора защищать кандидатскую диссертацию.

Диссертация обобщала результаты исследований, выполненных частью во время учёбы в училище и частью – в Севастополе. Получив название «Переходные процессы корабельного электропривода», она была закончена в марте 1957 года, но для защиты нужно было ждать выхода в свет статей, публикующих её результаты. За 1958 год статьи постепенно вышли в свет, можно было приступать к защите. Требование предварительной публикации задержало защиту, но принесло и известную пользу. Сперва официальные оппоненты очень доброжелательно отнеслись к диссертации и написали похвальные отзывы, но за неделю до защиты первый оппонент заявил мне, что после более внимательного чтения он нашёл в диссертации недостатки, что его первоначальный отзыв – ошибочен, он заменяет его на отрицательный и советует мне взять диссертацию обратно и отложить её на неопределённое время. Только много позже я понял, что дело, конечно, не в том, что оппонент перечитал диссертацию ещё раз и нашёл в ней ошибки, а просто его уговорили те, кому моя защита показалась почему-то неудобной и нежелательной.

Но к этому времени у меня уже было опубликовано пять статей по теме диссертации, и я ответил оппоненту: «Скажите, а пять редакторов пяти журналов, опубликовавших статьи по диссертации, они что, тоже ошиблись? Этого быть не может, и поэтому я не буду переносить защиту и готов защищать диссертацию даже при Вашем отрицательном отзыве». Любопытно, что этот ответ привёл оппонента в хорошее настроение: «Ну, что ж, если Вы так же горячо и стойко будете отстаивать свою диссертацию на защите, то успех обеспечен». На защите он зачитал только свой первый, положительный отзыв о диссертации (а второго (отрицательного) отзыва первого оппонента скорее всего и не было написано – просто оппонента попросили «попридержать» слишком самостоятельного соискателя).

Защита проходила в январе 1959 года в училище им. Дзержинского. Ровно в 15 часов ноль минут, без малейшего опоздания, вошёл в зал председатель учёного совета, начальник училища, контр-адмирал Миляшкин, и защита началась. Что я говорил, какие вопросы задавали, всё это начисто изгладилось из памяти, наверное просто от того, что я сильно волновался. По рассказам присутствующих защита прошла очень хорошо, триумфально. Голосование было единогласным – 31 член совета проголосовал за присуждение степени кандидата технических наук. Превращение инженера в кандидата наук совершилось.

Ещё в ходе работы над диссертацией постепенно сформировалась новая тема работы, которой я в дальнейшем стал уделять всё больше и больше внимания. В диссертации исследовались переходные процессы, происходившие при включениях (или переключениях) напряжения. Эти процессы бывают и хорошими и плохими, но чаще – плохими, с большими бросками тока. И поэтому возникла мысль: а что если переходные процессы сделать хорошими искусственно, регулируя напряжение? За счёт этого качество работы электроприводов можно сделать лучшим, существенно лучшим, но разумеется, сразу возникали два вопроса – во-первых, по какому закону следует регулировать напряжение, чтобы получить лучший из всех возможных, оптимальный процесс? И во-вторых: а что такое сам этот оптимальный процесс, как его найти? Для решения этих интереснейших вопросов нужен особый математический аппарат, вариационное исчисление, то самое, которое я самостоятельно изучал в училище, ещё тогда чисто интуитивно уловив, что это именно тот аппарат, который будет очень и очень нужен. Однако самостоятельно, в годы обучения в училище, мне не удалось найти правильного прихода к оптимальному управлению; сразу не получилось. Но вот в 1956 году в журнале «Электричество» я прочёл статью Карпа Иосифовича Кожевникова из Новочеркасского политехнического института об оптимальных диаграммах двигателей постоянного тока – и все сразу прояснилось. Простейшую задачу оптимизации К. И. Кожевников решил совершенно правильно, я пошёл тем же путём вслед за ним, и очень скоро открылась возможность пойти дальше К. И. Кожевникова, найти оптимальные законы управления в более сложных задачах, не только для постоянного, но и для переменного тока.

Конечно, мою работу облегчило то, что я работал в Математическом институте, мог пользоваться консультацией знающих математиков, всеми богатствами хорошей библиотеки института. Там, в этой библиотеке, я нашёл редкую старую книгу, изданную в Петербурге в 1913 году – магистерскую диссертацию Надежды Николаевны Гернет, в которой раскрывалась методика решения самых интересных для практики вариационных задач – тех задач, в которых учитывались ограничения в форме неравенств. Книга была с дарственной надписью: «дорогому учителю, Николаю Михайловичу Гюнтеру от Надежды Гернет». Книга принадлежала Н. М. Гюнтеру, который в 1941 году завещал свою библиотеку ЛОМИ. Так попала книга Н. Н. Гернет ко мне и принесла, конечно, большую помощь. Закончив основные хлопоты с диссертацией, я занялся новой темой, и уже в 1959 и 1960 годах я с радостью держал в руках центральные научные журналы «Автоматика и телемеханика», «Известия Академии наук, серия «Энергетика и автоматика», опубликовавшие мои первые работы по оптимальному управлению.

И, наконец, нужно рассказывать ещё об одном направлении работы – по созданию искусственного интеллекта. Это было моей самой заветной мечтой. Работая над настольной вычислительной машиной, я не забывал, что в конечном счёте машины вычислительные должны стать машинами думающими. Создать машину, воспроизводящую на первых порах хотя бы самые первичные, основные функции мозга животных, а потом и человека – вот моя самая главная мечта в то время. Но как найти хотя бы первые подступы к её воплощению? В Ленинграде мне не удалось встретить тех, кто думал бы над этой проблемой. Оставалось думать одному и самому. Я читал работы Ивана Петровича Павлова (кстати, мама в своё время слушала его лекции и рассказывала мне о своих впечатлениях от живого слова И. Павлова). Именно работы И. Павлова произвели на меня наибольшее впечатление, и я решил, что основной ячейкой мозговой деятельности является условный рефлекс. Отсюда программа действий: сперва нужно построить устройства, моделирующие условный рефлекс, а затем – комбинируя такие устройства, моделировать мозг животных и человека. Первую часть плана удалось выполнить. Используя телефонный искатель, я собрал устройство, реализующее условный рефлекс. Несколько позже мои коллеги их Ленинградского электротехнического института связи оформили это устройство в виде игрушки, названной ими «собака Павлова». Был сделан плюшевый щенок, в его брюхе могла зажигаться неоновая лампочка, символизирующая «выделение желудочного сока» при «кормлении». В исходном состоянии щенок обладал «безусловным рефлексом»: когда его «кормили» (т. е. когда к морде доносили магнит), неоновая лампочка в брюхе вспыхивала, показывая, что в ответ на «кормление» выделяется «желудочный сок». В глаза щенка были вмонтированы фотоэлементы, однако если перед глазами щенка зажигалась лампа, то «желудочный сок» в ответ на горящую лампу не выделялся. Но если несколько раз совмещалось зажигание лампы и «кормление» (т. е. приложение магнита к морде), то у щенка вырабатывался «условный рефлекс»: лампочка на брюхе ярко вспыхивала. Если щенка несколько раз «обманывали» (т. е. после зажигания лампы его не «кормили»), то «условный рефлекс» угасал, щенок возвращался в исходное состояние, в ответ на зажигание лампы «желудочный сок» не выделялся. Игрушка пользовалась успехом, с ней много «играли» и молодые инженеры и почтенные учёные мужи, но я думал уже о другом: о будущей машине, реализующей разумную деятельность, в которой устройств, воссоздающих условный рефлекс, должно быть много сотен, если не тысячи. Значит, каждое устройство нужно сделать элементарно простым и миниатюрным. Мне пришло в голову, что миниатюрные устройства, реализующие условный рефлекс, можно создать на базе химического запоминающего элемента, который незадолго до этого мы с Сашей Назаровым, химиком из университета, разработали для настольной машины и даже получили авторское свидетельство на изобретение. Для настольной машины химический элемент не пригодился, но устройства с условным рефлексом на базе химического запоминающего элемента получились миниатюрными и очень интересными. Они обладали даже любопытным свойством – вспоминать временно забытое: мы сперва выработали условный рефлекс на зажигание лампы перед «кормлением», а затем гасили его – т. е. много раз не сопровождали лампу подкреплением, и тогда условный рефлекс угасал, как и должно быть по И. Павлову. Но проходило время – и он восстанавливался. Элементарная химическая ячейка «вспоминала», что раньше свет лампы предшествовал «кормлению», и восстанавливала условный рефлекс. Мы с Назаровым долго искали (и нашли) физическую подоплёку возвращения в памяти следов давно и, казалось бы, прочно забытого прошлого.