ЗНАНИЕ Серия "Знак вопроса". 1989 №2

Человек или машина?

автор - Анатолий Георгиевич Абинов

Дополнение

Человеческие способности машин

Уже в наши дни появились первые машины, обладающие такими способностями, которыми, как нам казалось еще недавно, могут обладать лишь живые существа.

Знакомьтесь, биоробот

Произошла трагедия. Человек в результате болезни или травмы потерял руку или ногу. Что делать? Поставить протез… Но если обычные протезы служат, по существу, только фикцией, муляжом, лишь внешне напоминающим утраченный орган, то роботизированные системы с биоэлектрическим управлением, которые создаются в Московском высшем техническом училище имени Н. Баумана, позволят возместить и многие утраченные функции.

В отличие от обычных промышленных роботов, обладающих так называемым запрограммированным интеллектом, т. е. способных выполнять только заранее заданные программой операции, антропоморфные системы будут значительно гибче. Ведь они управляются непосредственно биотоками мозга.

Таким образом, искусственная конечность получает возможность двигаться, сгибаться в суставах, производить тонкие движения механическими пальцами с точно дозированными усилиями. Такие «руки» и «ноги» могут оказать большое подспорье не только инвалидам, но и просто людям, вынужденным работать в экстремальных условиях. Зачем человеку самому опускаться на дно морское или, скажем, отправляться в активную зону реактора, когда можно будет послать вместо себя кибернетического помощника и быть уверенным: он все исполнит в точности, как и сам человек…

Робот, посмотри…

По внешнему виду эта ЭВМ, стоящая в одной из лабораторий Института электроники и вычислительной техники – АН Латвийской ССР, похожа на сотни других. Разве что рядом на столике зачем-то помещен микроскоп.

– Это рабочий инструмент компьютера, – объяснили мне. – Он у нас осваивает профессию лаборанта…

Кажется, эка премудрость – смотреть в микроскоп… Но можете ли вы с одного взгляда определить, скажем, каких пятнышек – светлых или темных – в поле микроскопа больше? И на сколько площадь, занимаемая одними, больше, чем площадь других?..

Без специальных подсчетов тут не обойтись. И через пять минут у вас наверняка зарябит в глазах, заболит спина от непривычного напряжения. Точность же ваших подсчетов все равно оставит желать много лучшего: как показывают многочисленные эксперименты, нетренированный человек ошибается примерно на 20%.

Опытный лаборант, конечно, работает точнее: его ошибка – не более 5%. Однако во многих случаях и ошибка в один процент может привести к тому, что, скажем, прогноз перспективности месторождения будет сделан с точностью до миллиардов тонн нефти… Именно поэтому сотрудники лаборатории и взялись за создание компьютера-лаборанта. Работает он так. К микроскопу подключается телекамера. Получаемое ею изображение передается в память ЭВМ, где и анализируется с высокой точностью по специальным алгоритмам. Скорость составления прогноза – всего 1/25 доля секунды! Так что уже в следующее мгновение механическая рука укладывает под око микроскопа следующий препарат. Одновременно данные анализов печатаются на бумажной ленте.

Электронный «нос» по имени ПУРГА

Мой разговор с сотрудниками лаборатории бионики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова начался с неожиданной просьбы.

– Покажите, пожалуйста, ваш портфель, – попросили меня. – Нет, открывать не надо. Мы и так узнаем, что там лежит…

И к закрытому портфелю одну за другой стали подносить тонкие гибкие трубочки-зонды, которые тянулись от прибора величиной с небольшой телевизор.

– По всей вероятности, в портфеле находятся книги или журналы, – сообщили мне через минуту. – Словом, печатная продукция.

– Там лежат две книжки, журнал и блокнот, – подтвердил я. – А как вы это узнали?

– ПУРГА помогла…

ПУРГА в данном случае – не название северной метели, а сокращение слов «полупроводниковое устройство-регистратор газовых анализов». То есть, говоря проще, электронный «нос», который способен распознавать запахи, иной раз даже вдесятеро более слабые, чем может почувствовать собака-ищейка.

И вот как это происходит.

До недавнего времени люди очень мало знали о чувстве обоняния. Описать запах можно было, лишь сравнив его с каким-то другим, всем известным: «Пахнет, почти как жасмин…» У науки не было возможности измерить силу запаха, как измеряют, например, силу света или тока. Однако в последние годы ученые во многом разобрались и многому научились.

Оказалось, чтобы обнаружить запах, мы вдыхаем, втягиваем воздух в себя. При этом он вместе с молекулами пахучего вещества попадает в верхнюю часть носа, к двум углублениям, в которых располагаются органы обоняния. Они состоят из двух участков желтоватой кожи площадью около 6 кв. см. Эта кожа сплошь пронизана нервными окончаниями – рецепторами. Рецепторы, в свою очередь, покрыты тонкими пленками – биологическими мембранами. Как только молекула пахучего вещества достигает рецептора, начинается химическая реакция, в результате которой меняется электрический заряд на мембране. Изменение этого заряда по нервным волокнам передается в мозг, который и формирует наше представление о запахе в зависимости от величины заряда и специфики расположения электронов на мембранах.

Примерно такие же мембраны, только искусственные, и были применены в ПУРГЕ. По своему виду они представляют тонкие лепестки полимерных пленок. Пленки устанавливаются в измерительные ячейки, сквозь которые прокачивают поток исследуемого газа. Получается как бы искусственный рецептор, электрический сигнал от которого передается в микрокомпьютер, где и анализируется.

Подобные системы могут оказаться полезными для поисков течи в газопроводах, для своевременного обнаружения гнили в овощехранилищах, для проведения химических анализов и даже для медицинской диагностики. Как удалось установить совсем недавно, многие болезни имеют специфический запах, который во многом может способствовать их ранней диагностике.

Компьютерные «вирусы»

…До каникул оставалось всего несколько дней, однако настроение у многих студентов Лихайского университета было вовсе не праздничным. Еще бы, ведь теперь им придется заново переделывать свои курсовые работы…

Первые признаки неладного были замечены несколько недель назад. Многие, кто брал напрокат в университетском вычислительном центре диски с программами для своих персональных компьютеров, стали приносить их обратно. Записанные на них программы никак не удавалось использовать для написания курсовых работ и подведения итогов лабораторных исследований. Программы вдруг начисто «съедали» записанную информацию. В чем дело?

Специальное расследование показало, что на сотнях рабочих дисков поселилась явно кем-то специально написанная микропрограмма-«вирус». Именно она и отдавала команду на стирание записанной информации. Более того, микропрограмма оказалась столь хитро составленной, что, разрушая полезную информацию, она тем временем тиражировала самое себя, стоило лишь вставить диск в приемную щель персонального компьютера и подключить его к общей терминальной сети.

Неизвестно, чем бы кончилось дело, если бы за него не взялись Дж. Сиковски и его однокашники. Студенты вычислительного факультета сумели найти «противоядие». Общими усилиями они успели составить программу-«вакцину» раньше, чем студенты отправились на каникулы., распространяя «вирус» по всей стране вместе со взятыми с собой дисками.

И это не единственный случай подобного «заболевания» компьютеров. В том же штате Пенсильвания, где начал было распространяться «лихайский вирус», в местном университете также было замечено несколько случаен введения ложной информации. Паразитное сообщение, прошедшее подобно лавине, вызвало перегрузку и выход из строя вычислительных машин фирмы «Интернэшнл бизнес мэшинз» в штате Флорида. Пострадали также владельцы персональных компьютеров в штатах Нью-Джерси, Нью-Йорк, Колорадо…

Подобные «вирусы» начала проникать и в Европу. В ряде стран Запада все чаще стали отмечать странные случаи выхода из строя компьютерного оборудования. Пришлось специалистам всерьез взяться за изучение этой болезни. И вот что они выявили.

Вместе с компьютерными «вирусами» в настоящее время получили распространение и некоторые другие виды программ-разрушителей. Условно их можно подразделить на три основные категории: «троянские кони» т. е. такие, которые под видом доброкачественных программ на самом деле разрушают заложенную в ЭВМ информацию; «черви» – программы, которые медленно, но верно подтачивают память ЭВМ, вызывая в один не очень прекрасный день полную парализацию компьютера, и наконец, «бомбы замедленного действия» – программы, ждущие своего часа, чтобы стереть записанные на диске данные.

«Лихайский вирус» относится как раз к третьей категории. Он был запрограммирован на самовоспроизведение в четырех последующих программах, на пятый же раз должен был уничтожать всю записанную информацию:

Были выявлены и причины такого «заболевания». Опытному программисту совсем не трудно, выполняя заказ на составление какой-либо программы, сделать ее всего на несколько команд длиннее. Этого, скорее всего, никто не заметит до той самой норы, пока микропрограмма не сработает.

Для чего же такие программки вставляются в большие программы?

– Одно промышленное объединение заказало мне программу по изучению сбыта его продукции, – рассказывает французский программист Г. Перлстейн. – Я составил ее за два месяца. Клиент был мне хорошо знаком, раньше я уже сделал систему управления его фирмой и продолжал время от времени заниматься его ЭВМ. Когда пришло время рассчитаться, клиент отказался оплатить мои услуги…

И тогда Перлстейн заложил в ЭВМ «бомбу», сделанную всего за четверть часа. Через две недели она должна была сработать и начисто вывести ЭВМ из строя. Однако предупрежденный накануне хозяин понял, что дело плохо и сдался. Тогда программист позвонил секретарше патрона фирмы и поручил ей выполнить на своем персональном компьютере совсем простенькую операцию. В вычислительную систему было введено «противоядие», и «бомба» не сработала.

Таков только один из поводов для создания программ-«вирусов». Некоторые из программистов таким образом шантажируют своих клиентов, заставляя их выплачивать огромные суммы денег. Ну а некоторые просто считают подобные программки своего рода шутками, не за умываясь особо над тем, какие неприятности они тем самым приносят другим…

Так что же делать с такими «шутниками»? Самое обидное, что их очень трудно обнаружить. Программа-«вирус» может содержать указание о стирании первоисточника, и тогда установить, кто именно запустил «вирус» в вычислительную сеть, никогда не удастся.

Кто-то сказал, что подобные программки это аналог СПИДа в информатике.

Разве мы не говорим, что у ЭВМ есть мозг намять? Разве она не дает ответа, когда ее спрашивают? Разве она не бывает партнером в разных играх? Разве не говорят о разных поколениях ЭВМ?.. Теперь вот появилось и еще одно сходство – ЭВМ, подобно нам с вами, может и заболеть.

Лечат ее «таблетками» – программками-противоядиями. Но как нет надежных лекарств от гриппа или СПИДа, так нет на сегодняшний день надежных средств и против компьютерных «вирусов». Самое лучшее, что можно сделать, всегда иметь запасные копии своих программ, сделанные на «незараженном» компьютере.

* * *

Литература:

Биология и информация. – М.: Наука, 1984.

Винер Н. Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине. – М.: Наука, 1983.

Емцев В. Рубежи биотехнологии. – М.: Агропромиздат, 1986.

Ершов А. Человек и машина. – М.: Наука, 1985.

Иваницкий Г. Мир глазами биофизика. – М.: Педагогика, 1985.

Миронов Б. Техника и человек. – М.: Молодая гвардия, 1988.

Моисеев Н. Алгоритмы развития. – М.: Наука, 1987.

Растригин Л. Вычислительные машины, системы, сети… – М.: Наука, 1982.

Реальность и прогнозы искусственного интеллекта.–М.: Наука, 1987.

Современный компьютер. – М.: Мир, 1986.

Скулачев В. Рассказы о биоэнергетике. – М.: Молодая гвардия, 1982.

Человеческие способности машин. – М.: Советское радио, 1971.

Франтов С. Геология и живая природа. – Л.: Недра, 1982.

Книги читать онлайн

Содержание раздела: