2. Направления развития технической кибернетики

Техническая кибернетика характеризуется тремя основными направлениями развития.

а) Техническая кибернетика - основа комплексной автоматизации производственных процессов

Наличие большой памяти, возможность выполнения сложных логических операций и исключительно высокая скорость вычислений, достигающая в ряде случаев миллионов операций в секунду, привели к тому, что кибернетические системы автоматического управления создали прочную основу комплексной автоматизации производственных процессов. Кибернетические системы даже на современном этапе их развития обеспечивают возможность создания полностью автоматизированных технологических линий, цехов и заводов. Причем характерным является то, что эти системы позволяют не только осуществить выпуск той или иной продукции без вмешательства человека, но так обеспечить регулирование технологического процесса, что выпускаемая продукция будет иметь наилучшее качество при минимальной стоимости.

Примером разработки кибернетической системы является создание электронного "диспетчера" энергосистемы. Этот диспетчер регулирует выработку электрической энергии на различных электростанциях, связанных между собой линиями передач в единую энергосистему. Он учитывает коэффициенты полезного Действия паровых котлов, турбогенераторов, стоимость расходуемого на тепловых станциях топлива, наличие запасов воды на гидростанциях, стоимость передачи электрической энергии от различных электростанций к местам ее потребления и т. д. Это позволяет электронному "диспетчеру" так управлять работой электростанций, что стоимость электроэнергии, производимой в энергосистеме, получается минимальной.

б) Разработка моделей живых организмов

Изучение процессов, происходящих в живых организмах, и их моделирование в кибернетических системах позволило приступить к разработке синтетических "животных", которые пока похожи на игрушки. Однако на них уже сейчас изучаются процессы "обучения" машин, что будет иметь большое значение в создании сложных "самообучающихся" кибернетических систем.

В 1929 году на парижской радиовыставке была показана электронная "собака", созданная французом Анри Пиро. Эта "собака" могла двигаться по дороге за электрическим фонарем. Но она "лаяла" и "отворачивалась" тогда, когда освещение подносили к ней слишком близко. В 1939 году на международной выставке в Нью-Йорке предполагалось показать другую электронную "собаку". Однако накануне выставки эта "собака", привлеченная фарами движущегося автомобиля, была им раздавлена.

В последние годы появились другие, более сложные виды синтетических "животных".

"Черепаха", созданная Уолтером, способна к совокупности движений, которые моделируют некоторые элементарные черты поведения животных. В случае, когда аккумулятор, питающий "черепаху", хорошо заряжен, она ведет себя как "сытая" и уходит от источника света. Если же аккумулятор разряжен, то "черепаха" ищет "кормушку" - зарядное устройство, над которым расположен источник света. При этом "черепаха" обходит все препятствия, расположенные на ее пути.

Последнее электронное "животное", разработанное Уолтером, выполняет процесс, напоминающий процесс выработки у животных условного рефлекса.

Известны также "мышь" Шеннона, "лисицы" Дюкрока и т. д. Работы, проводимые в этом направлении, открывают все новые интересные возможности моделирования функций живых организмов в кибернетических системах.

в) Синтетические "органы" для человека

В драме "RUR" известный чешский писатель Карел Чапек описал механических "людей" и дал им название "роботы". С тех пор роботами стали называть все механизмы, имеющие внешнее сходство с человеком и моделирующие те или иные его функции.

Еще в XIII веке Альберт Великий создал железного робота, который открывал дверь и кланялся всем входившим. С тех пор появилось много различных конструкций роботов. Увлечение конструированием роботов дошло до того, что сейчас на Западе кое-кто говорит о создании универсальной кибернетической системы - "полного робота", который бы смог заменить человека во всех выполняемых им функциях.

Разговоры о таком роботе не имеют никакой научной основы, ибо имеющаяся аналогия между функциями живых организмов и действиями машин никогда не перейдет в тождество.

Однако кибернетические системы могут с успехом воспроизводить отдельные функции, выполняемые различными органами человека. Поэтому усилия ученых разных стран сосредоточены сейчас на создании различных искусственных "органов" для человека.

А. Кобринским с группой ученых уже создана искусственная рука, управляемая биотоками мышц человека, идут разработки искусственного глаза, ведутся работы по созданию искусственного сердца и искусственной почки.

В этом направлении делаются только первые шаги, но и они показывают, насколько многообещающим является это направление.