Простое, казалось бы, решение, но у него много достоинств. Глядя на подобное условное изображение на экране, оператор будет не только видеть, есть нарушения в работе или нет, но и знать, что эти нарушения из себя представляют. Перегрузке агрегатов может соответствовать, например, восьмерка, недогрузке — треугольник, перебоям в подаче топлива — полумесяц и так далее. Больше того, по тому, как будут меняться эти фигуры, можно будет судить о том, как серьезны нарушения в работе агрегатов, как далеко они отошли от нормального режима. Появятся, например, по бокам окружности две выемки — намек на восьмерку, — и это будет означать лишь незначительную перегрузку. Превратится изображение в толстую восьмерку — значит перегрузка увеличилась. И по мере того как эта перегрузка будет расти, восьмерка на экране будет сплющиваться. Просто, не правда ли? Трудно найти возражения против такого способа подачи информации оператору. Разве только сомнение — не надоест ли человеку смотреть на все эти простые фигуры?
— Думаю, что нет, — отвечает профессор Лернер. — Пожалуй, смотреть на них будет даже интересно. Нечто подобное мне пришлось увидеть в зале ожидания одного из аэропортов. Там под потолком были подвешены легкие цветные пластины самой различной формы. Воздушный поток заставляет их все время покачиваться, картина непрерывно меняется, и пассажиры с удовольствием наблюдают эту игру форм и красок…
Кстати, о красках. Изображение на экране можно сделать цветным, подобрав краски таким образом, чтобы они усиливали восприятие человека, помогали быстрее усваивать информацию, поступающую к нему с экрана. Достаточно вспомнив, насколько цветное кино выразительнее черно-белого. И вот здесь, раз уж разговор зашел о восприятии человека, нельзя не рассказать об одной из работ, проделанных в лаборатории, которую возглавляет профессор Лернер. И хотя эта работа была неразрывно связана все с той же проблемой «Человек и автомат», результатом ее было появление… установки световой музыки.
СВЕРКАЮЩИЙ МАРШ ТРУДА…
Тонет зал в волнах плавной мелодии — скрипки поют о далекой стране. И, вторя им, мягкие потоки света льются с экрана. Голубые, зеленые, изумрудные лучи подхватывают нежные звуки музыки — мир, спокойствие, тишина… И вдруг в светлый напев мелодии врывается четкая дробь барабана. Тревога! Ударили литавры, фанфары взметнули призывный клич, яркое пламя вспыхивает на экране. Оранжевые, пурпурные, багровые языки огня врываются в зал, навстречу музыке, навстречу слушателям. И, сливаясь воедино, трепетный свет и волнующий звук уносят далеко-далеко, в мир доселе невиданных впечатлений…
Световая музыка… Давно уже человек мечтал усилить выразительность своих мелодий, сделать еще доступнее и понятнее, помочь слушателям постичь их самые тонкие нюансы. И в поисках решения его взгляд не раз обращался к яркой игре красок, которыми так богат окружающий нас мир. Что, если призвать ее на помощь музыке, заставить усилить, подчеркнуть содержание музыкальных произведений? Ведь всю эту богатую гамму впечатлений, которая сопутствует нашей жизни, мы постигаем не только с помощью органов слуха — немало волнующего и прекрасного открывает человеку его зрение. Что, если заставить эти замечательные «приемники информации» трудиться в тесном контакте?
Не все, может быть, знают, что у музыки света многовековая история. О возможной связи между звуками и красками задумывается еще Аристотель, этим вопросом интересуется Ломоносов, а Исаак Ньютон делает первую практическую попытку нащупать эту незримую связь. С помощью волшебницы-призмы он «расщепляет» яркий луч солнца в красочный световой спектр. Ученому он кажется очень похожим на музыкальную октаву. Но в октаве восемь нот, а в спектре всего семь цветов — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. И тогда Ньютон решает «перестроить» спектр, он выделяет в нем восьмой, условный цвет, которому дает название «индиго». Так и осталось это слово в языке человечества как свидетельство неудачной попытки найти связь между звуком и цветом там, где ее не существовало.
Шли годы, и вместе с ними все более упорными становились попытки человека проникнуть в суть этой связи. Десятки и сотни людей — музыкантов, ученых, изобретателей — отдавали дань этой идее. Ищет связь между звуками и цветом английский физик Майкельсон. Ее пытается найти физиолог Бехтерев. Большое внимание уделяет световой музыке композитор Скрябин. Одновременно с музыкой «Прометея» он пишет световую партитуру к этой бессмертной поэме, строит специальную приставку к роялю, унизанную вспыхивающими цветными лампочками. Но осуществить свой замысел до конца композитору так и не удалось. Только в наши дни «Прометей» зазвучал в сопровождении волнующей гаммы цветных лучей. И авторами одной из созданных у нас в стране установок световой музыки, с помощью которой осуществилась мечта Скрябина, был коллектив во главе с профессором Лернером и инженером Леонтьевым.
Правда, для ученых создание установки музыки света было своего рода побочным продуктом. Ни успешные демонстрации этого устройства на выставках в Лондоне и Париже, ни восторженный прием в Концертном зале имени Чайковского в Москве не отвлекли их от основной цели — они стремились найти связь между зрительным и слуховым восприятием человека. Найти для того, чтобы призвать ее на помощь все тому же оператору, сделать еще четче «голубую каемочку» на том «блюдечке»-экране, с которого поступает информация о работе подвластных машин.
Трудно сказать, насколько глубоко ученым удалось проникнуть в суть этой связи — слишком тонка нить, соединяющая наши слуховые и зрительные органы, слишком далеко упрятана она в «недрах» нервной системы человека. Но уже те результаты, которые удалось получить, позволяют предположить, что в будущем операторы смогут получать информацию не только с помощью меняющегося изображения на экране — ему будет сопутствовать строгое светомузыкальное сопровождение, во много раз усиливающее восприятие человека.
Сегодня это может показаться фантазией, но кто знает, может быть, всего через каких-нибудь пять-десять лет вместе с известием с нормальной работе энергосистемы, охватывающей всю страну, на экране перед оператором вспыхнет зеленая гамма света, а тишину поста управления нарушит плавная, спокойная мелодия. Произойдет нарушение в работе, синие волны побегут по экрану, а напевная мелодия уступит место бодрым ритмам марша. Ну, хотя бы всем известному «Эй, вратарь, готовься к бою!..». А если ситуация станет еще сложнее — экран возвестит о ней багровым пламенем, а в динамиках раздастся четкая дробь барабана, подобная той, что ведет солдат в атаку. Трудно, конечно, утверждать, что все будет происходить именно так. Но ученые постараются использовать все средства, способные облегчить работу оператора.
Впрочем, вряд ли сами операторы, о которых так заботятся ученые, подозревают, насколько капризен их нрав. Оказывается, результат работы оператора зависит не только от способов подачи информации, но и от темпа подачи сигналов. Современные автоматы могут за короткое время «выстрелить» в человека такое количество информации, что он просто-напросто перестанет что-либо понимать. И здесь его необходимо защитить от стремительных сигнальных лавин — либо уменьшить количество поступающих в единицу времени сведений, либо снизить темп подачи сигналов. Но опять же делать это надо осторожно. Если к человеку будет поступать слишком мало сигналов, внимание может ослабнуть, оператор утратит ощущение ритма в работе. А в результате неожиданно изменившейся ситуации оператор не сможет быстро реагировать на эти изменения. Словом, ритм изменения условных изображений на экране должен строго соответствовать физиологическим и психологическим возможностям человека.
ЧЕЛОВЕК ПРИНИМАЕТ РЕШЕНИЕ…
Пять приборов глядят с пульта — пять сеток делений с четкими цифрами, пять стрелок, застывших в прорезях шкал. Всего пять приборов, и ниже — две рукоятки. Похожие на верньеры у радиоприемников. Серпантин цветных проводов тянется от пульта к пирамиде блоков электронной машины, чутким самописцам, к магнитофону. Это испытательный стенд.
Человек садится за пульт. Простое задание — удержать стрелку центрального прибора у красной черты. Задание понятно? Понятно! Можно начинать. Внимание! Пуск!.. И сразу же электронная машина, в блоках которой упрятана «модель» какого-то сложного рабочего процесса, «выбрасывает» на пульт первую порцию сигналов. Стремительно рванулись по шкалам стрелки боковых приборов, а на центральном все шире становится просвет между острием указателя и красной чертой: пора вмешаться в работу автоматам. Поворот правой рукоятки не помогает. Поворот левой — слишком резко: стрелки левых приборов готовы выпрыгнуть за обрез делений. Ошибка. Придется вернуться назад. Поворот. Еще чуть-чуть. Так уже лучше. Теперь надо «подправить» правой рукояткой. Так, хорошо. Еще чуть… Отлично!
Человек садится за пульт. Простое задание — удержать стрелку центрального прибора у красной черты. Задание понятно? Понятно! Можно начинать. Внимание! Пуск!.. И сразу же электронная машина, в блоках которой упрятана «модель» какого-то сложного рабочего процесса, «выбрасывает» на пульт первую порцию сигналов. Стремительно рванулись по шкалам стрелки боковых приборов, а на центральном все шире становится просвет между острием указателя и красной чертой: пора вмешаться в работу автоматам. Поворот правой рукоятки не помогает. Поворот левой — слишком резко: стрелки левых приборов готовы выпрыгнуть за обрез делений. Ошибка. Придется вернуться назад. Поворот. Еще чуть-чуть. Так уже лучше. Теперь надо «подправить» правой рукояткой. Так, хорошо. Еще чуть… Отлично!
Дрожит центральная стрелка у красной черты — режим выдержан. Но надолго ли? Машина-модель уже шлет на пульт новую порцию сигналов, ставит перед человеком очередную задачу.
Теперь все значительно сложнее — ни левая, ни правая рукоятки порознь не дают желаемого эффекта. Приходится работать сразу двумя. Не получается… Опять не то… Осторожнее… Вот так уже лучше… Еще чуть-чуть… Есть режим!..
Человек учится работать, учится управлять. Сегодня он подчинил «взбунтовавшийся» строй автоматов за двадцать минут, завтра на это ему потребуется всего пятнадцать, потом десять, пять, три. Постепенно ему откроются незримые нити, связывающие приборы и рукоятки с теми или иными нарушениями в рабочем процессе. И придет день, когда он будет справляться с самыми сложными задачами в каких-нибудь несколько секунд. Человек научится управлять. Но разве в этом цель эксперимента? Он будет повторен десятки и сотни раз. Потому что цель, ради которой построен испытательный стенд, ради которой один за другим ставятся опыты, значительно сложнее. Не так уж трудно научить человека решать задачи управления — значительно сложнее раскрыть спрятанный в его сознании «механизм обучения», познать, как, каким путем наш мозг приходит к тому или иному решению.
Человек принимает решение. Иногда медленно, с колебаниями, но чаще уверенно и быстро, он может решать самые сложные задачи. Даже в такой области, как математика, где быстродействующие электронные вычислительные машины, казалось бы, утвердили свое бесспорное преимущество, он подчас уверенно доказывает свое превосходство.
Авторитетное жюри необычных соревнований, состоявшихся в прошлом году во французском городе Лилле, было представлено не спортивными судьями — в него вошли крупнейшие специалисты в области физики, математики, кибернетики. Под стать жюри были и соперники, вступившие в единоборство: с одной стороны — французский математик Морис Дагбер, известный своей феноменальной способностью быстро решать в уме сложные задачи, с другой — новейшая электронно-счетная машина, производящая до миллиона операций в секунду. Перед началом соревнований М. Дагбер заявил, что он признает себя побежденным, если машина сумеет решить семь задач раньше, чем он десять. Фора существенная, но несмотря на нее человек оказался победителем — он решил все десять задач за три минуты сорок три секунды. Электронной же машине на семь задач понадобилось пять с лишним минут.
Случайный результат? Как сказать. Во всяком случае, многие крупные специалисты полагают, что нет. По их мнению, возможности человеческого мозга настолько колоссальны, что мы даже не можем себе представить. Но для того чтобы использовать эти возможности до конца, мало одной тренировки — необходимо познать все законы, по которым действует наш мозг, с помощью которых он быстро нащупывает решение самых сложных задач. Огромный интерес эта проблема представляет и для ученых, создающих автоматические системы, — ведь только познав этот «механизм» мышления, эти законы, они смогут найти правильное сочетание способностей человека и машин. Одним из шагов к решению проблемы и были эксперименты на испытательном стенде.
Опыты на испытательном стенде помогают ученым не только заглянуть в ход мыслительных процессов человека — наблюдая за его работой, они стараются установить наиболее рациональный темп подачи сигналов, получить наивыгоднейшее сочетание технических возможностей машины с физиологическими особенностями человеческого организма.
Наконец еще один, и притом не менее интересный, результат можно получить с помощью испытательного стенда. Дело в том, что чем больше человек работает за пультом, тем лучше он справляется с поставленной задачей. В конце концов он настолько хорошо усваивает все особенности подчиняющегося ему рабочего процесса, что начинает управлять им по закону, весьма близкому к наивыгоднейшему, оптимальному. А это очень важно.
Когда на практике заходит речь об автоматизации какого-либо сложного процесса, подчас оказывается, что вся трудность этого дела состоит не в сооружении самих машин, а в том, какой закон управления положить в их основу. Требования сегодняшнего дня таковы, что создатели автоматов, естественно, стремятся подчинить свои устройства наивыгоднейшим, оптимальным законам. Но вот найти эти законы — теоретически это сделать подчас просто невозможно. Десятки самых различных причин, каждая из которых, в свою очередь, зависит от многих факторов, влияют на ход процесса. И проследить их взаимозависимость не удается даже с помощью самых совершенных математических методов.
Вот тут-то на помощь создателям автоматов и приходит человек за пультом испытательного стенда. В блоках электронной машины «строится» модель сложного рабочего процесса, который предстоит автоматизировать, и человек начинает учиться управлять им. Шаг за шагом постигает он сложное искусство оператора и, наконец, достигает совершенства. А в большинстве случаев это означает, что человек уже овладел законом управления, близким к оптимальному. Самописцы фиксируют этот закон. И теперь его можно положить в основу управляющего рабочим процессом автомата.
…Могучие реки обрушивают на турбины многотонные водопады, языки пламени бушуют в топках теплоцентралей, бесшумно «рвется» материя в атомных котлах, рождая энергию в сотни тысяч киловатт. И всюду автоматика. Она открывает шлюзы плотин, швыряет в топки фонтаны нефти, следит за ходом цепной реакции. Она направляет потоки электричества в единое русло, имя которому энергосистема, и… подчиняется четким приказам человека-командира.
Е. ФЕДОРОВСКИЙ ЧТО ЖЕ ДЕЛАТЬ С ТОБОЙ?
Рисунок П. ПАВЛИНОВАМы сидим у Охотского моря. Волны лениво шелестят по гальке. Пахнет иван-чаем, от него весь берег стал сиреневым. Вдали голубеет мыс, похожий на знаменитую крымскую Медведь-гору. И от этого сходства, от тепла камней, разогретой земли кажется, что ты и впрямь на Черноморье.
— Зимой я жил в поселке недалеко от Певска. Поселок — шесть домов. Общежитие, дом семейных, столовая с баней, пункт «Союзпушнины», рация. Я механиком работал.
Длинные светло-русые волосы Алексея прикрывают коричневую жилистую шею. Нос вздернут кверху и немного великоват. Глаза темно-серые, с диковатым зеленым оттенком. Смотрит он прямо и пристально. Но больше всего поражают пальцы рук. Длинные, в черных крапинках от въевшегося масла, красные и обветренные, они бережно вытаскивают из голубой пачки сигарету и осторожно разминают ее.
— Жили мы тихо. Арктика в общем-то мирная, когда нет пурги. За каждого ответишь, кто, какой и чем дышит. На рации работал Потапов Юрка — видный парень, славослов. Дружил он с Николаем Мельченко. Николая после техникума прислали пушнину принимать. Было у него и еще одно поручение — развозил он почту и книги из библиотеки по ближним чукотским стойбищам. Ну, как сказать «ближним»? Километров за двести, триста. На собаках.
И вот однажды, в марте, уехал Николай утром, а через день упряжка вернулась. Однако какая упряжка? Три собаки с коренником. Постромки порваны. Прибегает ко мне Потапов. Надо, кричит, немедленно выезжать на поиски, мы обязаны помочь!
Собаки не скажут. Скулят. Смотрю я на коренника, у него в глазах какой-то испуг. Не просто так вернулся. Если каюр упал, оглянется коренник, увидит, нет человека — останавливает упряжку, ждет или обратно заворачивает. Ясно, беда какая-то приключилась.
Разбудил Гришу Степанина — водителя вездехода.
— С Николаем, — говорю, — что-то произошло. Упряжка здесь, его нет. Едем!
— К Эккаю он поехал, — вмешался Потапов. — И я с вами поеду. Как же без меня?
Конечно, его можно было и не брать. А нам надо обязательно обоим: водитель и механик — на случай поломки вездехода. Но раз так переживает парень, пусть едет.
Взяли аптечку, палатку, четыре спальника, карабин, ракетницу, продуктов на три дня. Все равно дольше ездить нельзя, бензина не хватит.