Дмитрий Черкасов - Строение и законы Вселенной

Одним из достижений того времени явилась разработка математического аппарата для цифровой обработки возросших объемов информации по законам, определенным аналоговыми методами. Это, в свою очередь, привело к дроблению наук, классификации частностей и неосознанному параллелизму, когда явление изучается по произвольно ограниченному набору критериев. Сначала из общей массы выделились такие науки, как физика, химия, биология и пр. Затем начался лавинообразный процесс разделения на все более узкие специализации. При этом, естественно, менялись и граничные условия отбора вплоть до условий «наоборот».

Такое положение вещей сохранялось и всех устраивало до начала XX в., когда прямые исследования в науках стали уменьшать отдачу даже при увеличении затрат. Наиболее перспективными оказались исследования на стыках наук, которые начали образовывать конгломераты — физическая химия, физическая биология и т. п., то есть прямо перешли в аналогово-цифровую схему. Наиболее перспективными оказались новые направления в исследовании микро- и макромиров, чем занялись сильнейшие в то время коллективы ученых (Эйнштейн, Резерфорд, Капица, Бор, Ландау, Келдыш, Чижевский). В их работах отчетливо просматриваются аналоговый метод постановки и осознания задачи и дальнейшее накопление информации в цифровой форме. Причем этот метод позволил создать зачатки третьей знаковой системы — системы обработки информации электронно-вычислительными машинами без участия человека в рутинном процессе обсчета огромных цифровых массивов и формулировке выводов, заранее там не заложенных.

С 1950-х годов наблюдается лавинообразное развитие электронно-вычислительной техники, при этом ставится вопрос о том, что ЭВМ практически стали основным двигателем прогресса во всех науках. Такое утверждение неизбежно сталкивается с противоречиями: уже сейчас увеличение мощностей и скоростей ЭВМ близко подошло к физическому пределу. «Разгонять» до бесконечности материнские платы и кристаллы процессоров невозможно, на каком-то этапе мы дойдем до предельного значения, когда дальнейшее увеличение быстродействия будет разрушать вещественную структуру физического носителя (например, температурным скачком).

Появляются новые схемы работы ЭВМ на аналоговом и иных принципах (типа эвристических методов нечеткой логики и т. п.).

До настоящего времени аналоговые вычислительные машины (АВМ) строились по линейному последовательно-параллельному принципу из дискретных конечных аналоговых преобразователей (усилителей с различными законами управления). Однако получившие развитие в последние 20–30 лет новые аналогии и технические средства реализации трехмерных математических моделей полей на основе непрерывных сред открывают новые возможности развития ЭВМ и АВМ. Главным преимуществом указанных структур является мгновенная автоматическая перестройка всего объема модели при изменении граничных условий.

Это позволяет в режиме реального времени (или в любом масштабе времени) решать многие задачи электро- и магнитодинамики, гидроаэродинамики, теплофизики, теории упругости и др. Съем информации производится как в аналоговой, так и в цифровой формах. К сожалению, темп работ по созданию АВМ искусственно занижается, в первую очередь за счет лоббирования своих интересов крупными производителями цифровых машин.

Если говорить о перспективах развития ЭВМ и представлениях о том, что в ближайшее время машины смогут решать «творческие» задачи (то есть обретут свободу воли, присущую мыслящему живому существу), то такая вероятность крайне мала. Все дело в том, что информационная среда ЭВМ формируется в иной окружающей среде и по иному принципу, чем в мозгу человека.

Мыслительные процессы в человеческом мозгу происходят на основе электромагнитных взаимодействий биологических структур, сформированных и находящихся в постоянном взаимодействии с внешними полями Земли, Солнечной системы и Космоса в целом.

Процессы же, происходящие в ЭВМ, осуществляются по жестким схемам на уровне простых для рассматриваемого уровня материи частиц — электронов и протонов. Простейшие элементарные и атомные частицы, участвующие в формировании структур и работе ЭВМ, не могут создавать ансамблей, аналогичных биологическим структурам мозга. Таким образом, они не способны настраиваться в резонанс или как-либо «чувствовать» поля, управляющие биологическими объектами. Любое взаимодействие с внешним полем либо невозможно, либо ведет к ошибкам или разрушению структуры ЭВМ (положите на «жесткий диск» компьютера магнит и вы увидите, что из этого выйдет).

Поэтому единственным путем качественного изменения и совершенствования ЭВМ и приближения машинной логики к человеческой является осознание учеными и конструкторами необходимости создания полевых структур, взаимодействующих с внешними полями аналогично человеческому мозгу.

Однако в решении фундаментальных вопросов стратегии развития наук и технологий аналоговые и аналогово-цифровые методы продолжают играть решающую роль.

Например, в такой непредсказуемой области, как планирование и создание изобретений, в 70-е гг. XX вв. был осуществлен качественный прорыв работами изобретателя-одиночки Г. С. Альтшуллера (1973), переведенными на многие языки и заслужившими известность в научном мире. В основу его работ положены и чисто аналоговый принцип поиска решений любых технических и иных задач, и алгоритм решения методом итераций (приближения) в приведенной далее последовательности.

1. Формулировка задачи в наиболее общем виде вплоть до замены явлений или предметов, участвующих в процессе, на безликие определения — вещь или дело. Постанов ка максимально подробных граничных условий, но тоже в общем виде.

2. Самое подробное отслеживание последовательности процесса, куда вовлечены рассматриваемые элементы.

3. Сравнение всех этапов процесса по п. 2 с набором физических законов или явлений и оценка положительных и отрицательных последствий; построение алгоритма процесса.

4. Внесение в алгоритм процесса граничных условий и реальных определений процессов и явлений, что автоматически приводит к появлению дерева возможных решений. Только на этом этапе человек-заказчик выбирает один или несколько вариантов решения.

5. Наиболее важным и интересным является то, что отрицательный результат при подобном подходе к решению проблемы также является новым техническим решением.

Так, например, неудачно спроектированный охлаждающий вентилятор становится нагревателем с уникальным набором свойств (наподобие аэрогриля) или устройством для термической обработки металлов (при Т = 800˚С) в неизменной атмосфере инертных газов или в их специальной смеси.