В. Копыленко - Межзвёздные путешествия. Опыт антифантастики

В Природе же работает принцип:

«КАЖДЫЙ ЗА СЕБЯ» .

На первый взгляд создается впечатление, что этот принцип основан на проявлении эгоистических наклонностей. Но это только первое впечатление, которое сторонники принципа «… все за одного» стремятся внедрить в наше сознание. Дело в том, что эгоист — это человек, который стремится решать свои проблемы за счет других и принцип «… все за одного» больше всего подходит для него. В противоположность ему принцип «каждый за себя», обеспечивает независимость каждого субъекта при решении проблем собственного существования.

В условиях воздействия деструктивных факторов принцип «каждый за себя» способен обеспечить сохранение популяции. Следует подчеркнуть, что в этих условиях избыточность не направлена на обеспечение существования каждого члена популяции. Более того, жизнь каждого индивидуума обусловлена существованием популяции, в то время, как существование популяции не обусловлено существованием конкретного индивидуума .

ПРИМЕЧАНИЕ 2

Разумеется, избыточность — это не единственный фактор, обеспечивающий существование популяции. Здесь мы используем ее, для иллюстрации эффективности обеспечения надежности. Кроме того, рассмотренные нами факторы могут представить интерес для последующих рассуждений.

Мы показали, что в природе существуют методы обеспечения устойчивости к деструктивным воздействиям. Попытаемся теперь обсудить вопрос: можно ли этот способ применить к техническим устройствам, когда время их эксплуатации не ограничено.

Для примера, рассмотрим вычислительные устройства, обеспечение надежности которых может решаться разными способами, при условии, что эти устройства содержат программное обеспечение, базу данных и «железо», которое на сленге программистов называется «хард вэр».

Как можно обеспечить надежность?

Как было показано выше, применение в технике кратного повторения элементов структуры, не способно обеспечить надежность на весь период межзвездного вояжа.

Допустим, мы решили гарантировать доставку исправного оборудования в конце вояжа, разместив на борту корабля такое количество экземпляров устройств, при котором хотя бы одно останется исправным к концу полета.

Учитывая, что продолжительность полета может иметь несколько сотен лет, избыточность может оказаться огромной, что приведет к тому, что к концу путешествия внутренность корабля будет представлять собой свалку. И, всё-таки, проблема не в этом.

Возникнет более серьезная проблема: как определить из огромного множества устройств исправное устройство в конце вояжа?. Это тем более невыполнимо, так как не известно, КТО будет определять и какими критериями ОН должен руководствоваться?

ПРИМЕЧАНИЕ 3

Известно, что сложность процесса проверки работоспособности технического устройства зачастую выше проверяемого алгоритма, то есть проверяющее устройство может оказаться сложнее проверяемого.

Почему же в Природе не возникают эти проблемы? Чем это вызвано? Прежде всего, тем, что все экземпляры в Природе непрерывно проверяются на работоспособность.

Действительно, все мальки, сразу после появления в среде обитания начинают свою независимую жизнедеятельность. Да, конечно, часть из них будет съедена, некоторые попадут в неблагоприятные условия и погибнут, но для оставшихся не будет проблемы проверки на их жизнедеятельности. Так же обстоят дела с семенами.

Таким образом, избыточность в Природе — вовсе не избыточна. Она возникает из учета условий, в которых должны адаптироваться новые особи.

Далее мы рассмотрим, как возможно обеспечить эти условия в технических устройствах.

Особенность рассматриваемых ниже методов заключается в том, что они должны обеспечивать готовность изделия к выполнению своей задачи после завершения срока путешествия независимо от его продолжительности.

Далее обсуждаются возможные методы обеспечения надежности, но не как практические методы (это может послужить поводом для углубленных исследований), а как иллюстрация выше названного принципа «каждый за себя».

Защита сохранности «хардвэра»

Допустим, мы имеем n процессоров, каждый из которых, например, выполняет программу для получения результата вычисления выражения ( 2х2). Программа записана в следующем виде:

Выполнить операцию 2х2,

Если результат равен 4, то переписать

этот текст программы на то же место и

записать в контрольную ячейку К дату последней записи.

Примем, что

1. процессор прекращают работу либо, когда закончился текст, либо когда встретилась незнакомая ему операция.

2. нарушения в работе процессора происходят только в результате деструктивных воздействий. ( То есть, он не имеет технологических сбоев, связанных с ошибками при конструировании и изготовлении. Всё это должно быть устранено заранее ).

3. Под ненадежностью мы будем понимать возможность неисполнения заданного алгоритма.

Допустим, мы имеем n процессоров, каждый из которых циклически повторяет приведенную выше программу. Тогда, в результате «бурной» деятельности процессоров, в каждой ячейке K i(i:=1,n) будет записана одна и та же дата.

ПРИМЕЧАНИЕ 4

Вместо даты в K i можно записывать порядковый номер выполнения программ. Важно, чтобы это выполнялось всеми n процессорами.

Допустим, что при очередном раунде j -ый процессор остановился, так как не смог выполнить операцию, записанную в виде « Выполнить операцию 2х2 ». Это приведет к тому, что в ячейку K j будет записана информация, отличная от K i .

Примем, что по окончании раунда каждый из завершивших программу процессоров, в том числе и i —ый, сравнивает содержимое своей ячейки K i с содержимым аналогичных ячеек других процессоров и если, например, K i>K j, то i —ый процессор переписывает на новое место свой текст программы, включает новый процессор, присвоив ему номер j и записывает в его ячейку K j, содержимое собственной ячейки K i.

Таким образом, после каждого раунда будут функционировать n компьютеров, и это может сохраняться до тех пор, пока будут резервные процессоры для замены вышедших из строя и достаточно памяти.

Если принять, что на борту есть устройства и материалы необходимые для производства процессоров, то подобная модель будет функционировать как угодно долго.