В мире занимательных фактов - Б Земляной

Более десяти лет ведут ученые исследования плазмы. Были созданы мощные термоядерные установки, в которых физики магнитным полем пытались удержать плазму— этот хаос ионизированных частиц — ионов и электронов. Плазма как бы «раздвигала» силовые линии магнитных полей и «выбрасывалась» за стенки установок, где сейчас же и остывала. При этом раскрыть характер происходивших в плазме явлений не всегда удавалось. Среди физиков, которые работали в лабораториях плазменных исследований, родился термин «неустойчивость плазмы».

И вот эта неустойчивость побеждена! В марте — апреле 1963 года в отделе плазменных исследований Института атомной энергии имени И. В. Курчатова группа советских ученых — М. С. Иоффе, Ю. Т. Байбородов, Р. И. Соболев, В. М. Петров — на плазменной установке ПР-5 получила устойчивую плазму, температура которой приблизилась к 40000 000 градусов.

Установка ПР-5—своеобразная «магнитная бутылка», в которую заключена плазма. 8 магнитных катушек создают поле вдоль оси цилиндра, а линейные проводники— магнитное поле, возрастающее по радиусу. Сложение двух полей и делает стенки «магнитной бутылки» чрезвычайно прочными.

В марте и апреле плазма жила в установке сотые доли секунды, но уже ясно, что можно продлить ее существование до десятых долей секунды. А это очень Много. Достаточно сказать, что в будущем термоядерном реакторе, который станет служить людям для получения энергии, плазма с температурой более 50 миллионов градусов будет загораться на несколько секунд.

Итак, одна из трех трудностей преодолена, а именно — высокие температуры уже получены. Следующие этапы — повышение плотности плазмы в тысячи и десятки тысяч раз и дальнейшее продление ее жизни. За рубежом сообщение об экспериментах с плазмой в марте-апреле 1963 года определили как «сенсацию номер 1 в физике».

«Кибернетическими помощниками человека» заслуженно называют электронные вычислительные машины. В наш век грандиозной технической революции буквально во всех отраслях техники требуются многочисленные и всесторонние расчеты высокой точности.

С помощью вычислительных машин, например, после запуска космической ракеты сразу же, в течение примерно первого часа, уточняется ее траектория. А если бы эти расчеты велись «вручную», то для того, чтобы рассчитать траекторию, потребовалось бы около года.

В ряде проблем физики, строительной механики, в самолетостроении приходится решать уравнения с большим числом неизвестных. Для того, чтобы, скажем, решить систему уравнений с 40 неизвестными (а в действительности приходится решать гораздо более сложные системы с сотнями неизвестных), нужно произвести около пятидесяти тысяч делений, умножений, вычислений, сложений. Человеку потребовалось бы для этого не менее 50 рабочих дней, то есть почти 2 месяца. А ведь при проектировании новых объектов приходится просчитывать десятки вариантов. Эта работа, таким образом, становится практически неосуществимой. Приходится идти на грубые упрощения расчетов, вводить излишние большие запасы прочности, то есть перерасходовать материалы, увеличивать вес. Что это значит, например, для самолета, каждому понятно. А такая вычислительная машина, как БЭСМ, делает необходимые расчеты всего лишь за 10–15 секунд!

Есть все основания ожидать, — пишет академик А. А. Дородницын, — что уже в ближайшие десять лет электронные вычислительные машины станут таким же обычным явлением, как сейчас арифмометр или логарифмическая линейка.

Коллективом инженеров и математиков под руководством академика С. А. Лебедева сконструирована новая быстродействующая вычислительная машина М-20. Ее лаконичное название говорит о том, что она способна совершать двадцать тысяч операций в секунду! Она в три раза быстрее своей предшественницы БЭСМ, а по своим габаритам в несколько раз меньше ее.

Чтобы представить себе поистине фантастическую скорость нового электронного вычислителя, следует учесть, что результат, который человек может получить с помощью электрического арифмометра за 10 лет, работая по 24 часа в сутки, машина достигает за один час.

Советские ученые настойчиво работают над тем, чтобы облегчить труд рабочего, создать такие механизмы, с помощью которых, затрачивая меньше физических усилий, можно выпускать больше продукции. И каждое достижение ученых в этом направлении приносит огромную пользу народному хозяйству.

Интересна в этом отношении установка, сконструированная в Харьковском политехническом институте. Она предназначена для программного управления крупными металлорежущими станками. На таких станках обрабатываются детали весом в несколько тонн. От рабочего требуется большое напряжение, сноровка, умение. Сработал неточно — брак. Огромные убытки для завода и в металле, и в деньгах. Как быть? И в институте решили: надо обрабатывать детали специальными механизмами. После долгих поисков и экспериментов было найдено, что это можно сделать при помощи обычной магнитной ленты, той самой ленты, которая хорошо знакома всем по магнитофону.

Программа работы станка, то есть технологический процесс, составляется в виде цифрового кода и вводится в электронно-вычислительную цифровую машину. Электронная машина превращает цифры в определенные электрические импульсы и записывает их на магнитную ленту. Затем эта лента вставляется в специальное приспособление, которое «читает» запись, преобразуя электрические импульсы в механические перемещения и приводит станок в движение.

Но ведь детали бывают различные. Одни имеют выпуклую поверхность, другие — вогнутую. Не создавать же для обработки каждой детали специальную установку? Для этого ученые устроили в ней так называемый узел «памяти». Он действительно хранит в своей «памяти» сделанные заранее расчеты отклонений от прямой линии. Если деталь имеет какие-то выпуклые или вогнутые поверхности, это отражается на составлении программы работы станка в виде цифрового кода. При попадании же цифрового кода в устройство, узел «памяти» сам решает, каким расчетом воспользоваться, чтобы обработать деталь с криволинейной поверхностью. Эти технологические изменения будут записаны на магнитную ленту… и режим работы станка соответственно также изменится.

Установка, созданная учеными, не лабораторная, а промышленная. Она повышает производительность вальцетокарных станков в два-три раза.

Электронно-вычислительная машина «Киев», находящаяся в вычислительном центре Академии наук Украинской ССР, регулировала из столицы Украины работу агрегата на Славянском содовом комбинате, в 630 километрах от Киева.

Представьте себе машинописное бюро без машинисток. Вы садитесь к микрофону, диктуете текст, и машинка печатает на бумаге.

Но если возможно такое, то, значит, человек словесными сигналами может заставить машину выполнять его приказание, значит, он может «разговаривать» с машиной. Да, все это реально, заявляют ученые. В Москве, Киеве, Тбилиси научные коллективы уже изучают возможности более «тесного» общения человека с машиной. В Московском институте автоматики и телемеханики удалось, например, осуществить идею молодого математика Э. Бравермана, предложившего своеобразный курс обучения машины зрительным образом.

Грузинские ученые занимаются другим, не менее перспективным направлением автоматики. Они учат механизмы понимать речевые сигналы человека. В качестве простейшей из таких «понимающих» машин создана тележка, которой можно управлять привычными нам командами: вперед, влево, быстро и т. д. Интересно, что приемное устройство машины, настроенной на определенный голос, не повинуется голосу другого тембра.

Пока еще ограничен запас сведений (команд), которые различает машина. Но ученые — на верном пути. Разработка системы управления машиной при помощи речевых сигналов совершит подлинную революцию в автоматике. Можно будет устно вводить данные в вычислительную машину, оперативно управлять производственными процессами при помощи речевых команд, автоматически различать людей по их голосам, осуществить автоматическое печатание произносимой речи.

Наука и техника вплотную подошли к решению проблемы внедрения электронно-счетной кибернетической техники в область человеческого общения, в область языка. Первые машины-переводчики, созданные в 50-е годы по заданной программе, самостоятельно переводили математические тексты с русского языка на английский и с английского на французский и русский.

Составление программ для переводных машин — дело сложное. При машинном переводе слова, а также особенности грамматической структуры языка зашифровываются цифрами, из которых составляются фразы. И фразы эти предстают в форме сплошного длинного многозначного числа, состоящего порою из многих тысяч цифр! Они легко и быстро читаются машиной, которая работает по заданной программе вычислений, состоящей из алгоритмов. Алгоритм представляет собою цифровое кодирование всех лексических (словарных) и грамматических особенностей языка.