ЗНАНИЕ Серия "Знак вопроса". 1989 №2

Человек или машина?

автор - Анатолий Георгиевич Абинов

Человек или машина? Возможности вычислительных машин

I. С точки зрения кибернетики

Вычислительные машины появились на Земле относительно недавно. Еще живут и здравствуют на планете люди, которые прекрасно помнят времена, когда никаких ЭВМ и в помине не было, а кибернетика считалась «буржуазной лженаукой». Сегодня же мы переживаем настоящий бум всеобщего интереса к компьютерам. Компьютеризация – не просто модное веяние. Это насущная необходимость нашего времени, поскольку все чаще получается, что без помощи компьютера ту или иную работу не то что невыгодно, но и попросту невозможно делать.

Однако не превратимся ли мы со временем в этакие придатки к всеобщему, всепланетному и могучему «электронному разуму», который единолично станет управлять всеми и вся? Некоторые резоны для таких опасений, безусловно, имеются…

Время больших систем

Чем плохи современные ЭВМ? Такой вопрос многим, наверное, покажется странным. Как? Ведь многие пользователи нынешними ЭВМ нахвалиться не могут. И надежны, и быстродействующи, и сообразительны…

Но предоставим слово специалисту. «ЭВМ как электронный автомат для обработки информации представляет собой четырехкомпонентную машину», – пишет в своей книге известный советский специалист в области компьютеризации Л. Растригин. И далее добавляет, что ЭВМ состоит из процессора, выполняющего заданные программой операции переработки информации; оперативной памяти, где хранится выполняемая в данный момент программа, исходные данные для нее и все необходимые вспомогательные программные средства; внешней памяти (магнитные диски, и ленты, где содержатся необходимые данные пользователей и другая справочная информация); устройства ввода-вывода, с помощью которого информация вводится в ЭВМ и выводится на бумагу или на экран дисплея.

Такие четыре элемента имеет любая ЭВМ, где бы и кем бы она ни была создана, большая она или маленькая. И это удивительное постоянство структуры нынешних компьютеров связано, как ни странно на первый взгляд, именно с многообразием потребностей в них. Дело в том, что именно такая структура, как показала практика, позволяет в среднем оптимальным образом решать все задачи.

«В среднем» – эта оговорка, не случайна. Для каждой конкретной задачи можно, как правило, придумать структуру и получше, т. е. ЭВМ получится и подешевле, – и понадежнее, и «побыстрее», но задачи-то даже на одной машине часто меняются… Как будто ничего не поделаешь, но очевидная расточительность такой «оптимальной» схемы не давала покоя специалистам. И они в конце концов нашли выход из положения: придумали вычислительные системы.

Наиболее распространены в настоящее время вычислительные системы коллективного пользования. Они представляют собой одну, а чаще несколько больших ЭВМ (а в последнее время – и суперЭВМ) и огромное количество маленьких, персональных компьютеров или рабочих станций. Последние могут быть связаны с большой ЭВМ, например, с помощью телефонных кабелей связи.

Таким образом пользователь может решать какую-то задачу при помощи своей персональной ЭВМ. Но когда выясняется, что ее мощности не хватает, он, не покидая рабочего места, связывается с более мощной ЭВМ, и та оказывает необходимую помощь. Если уж (возьмем крайний случай) мощности и этой ЭВМ не хватит, она, в свою очередь, может быть связана с другой такой же или с третьей… Все сообща они уж как-то осилят предложенную задачу.

Системы весьма надежны в работе, поскольку вместо вышедшего из строя компьютера всегда можно подключить другой. Таким образом, вычислительные системы оказались очень удобными для решения большого круга практических задач. Причем все вычисления ведутся в реальном масштабе времени, т. е. процессы вычислений ведутся практически одновременно с самим ходом, скажем, технологического процесса, которым управляет данная система. Невзирая на то что вычислительные системы получаются весьма надежными и их быстродействие исчисляется миллиардами операций в секунду, в настоящее время специалисты ищут все новые способы расширения и углубления компьютеризации. Очередным шагом в этом направлении стало создание компьютерных сетей.

Каждая сеть может объединить в себе несколько компьютерных систем. Причем это число заранее не ограничивается – оно зависит прежде всего от сложности решаемой проблемы. Компьютеры, составляющие сеть, могут быть разбросаны не только по всей стране, но даже по всему миру и связаны между собой телефонной и спутниковой связью.

Примером такой сети может послужить хотя бы ARPA (Advanced Research Project Agency), названная так по своему хозяину – управлению перспективных научных исследований. А само агентство и созданная им сеть поначалу были всецело подчинены Пентагону, но затем оно стало принимать заказы и «со стороны», хотя по-прежнему очень много времени уделяет выполнению работ для своего бывшего хозяина.

Сеть имеет достаточно сложную иерархию. Если в вычислительной системе мы имеем дело, как правило, лишь с двумя-тремя уровнями подчинения (персональный компьютер является подчиненным звеном большого компьютера, а тот, в сваю очередь, может оказаться в подчинении у суперкомпьютера), то в сети ARPA, например, мы имеем дело уже с семью уровнями подчинения.

Конечно, такое многозвенное подчинение в достаточной степени громоздко, но зато оно позволяет в принципе любому абоненту, имеющему связь с ARPA, автоматически выходить на связь с любым абонентом в другой стране. Таким образом, вычислительная сеть обеспечивает не только возможность решения супергромоздких задач, но и обеспечивает оперативную связь между различными звеньями, что бывает тоже немаловажно.

Подобные сети, например, очень хороши для оперативного составления прогнозов погоды. Информация со множества рабочих станций, установленных на первичных пунктах наблюдения, в считанные минуты достигает сначала региональных центров, потом национальных, а затем может выйти и на всепланетный масштаб. При этом каждое звено сохраняет за собой возможность и обратной связи, т. е. быстрого получения централизованного прогноза из центра любого уровня, включая всепланетный.

К сожалению, создание такого автоматизированного центра – пока еще мечта метеорологов и синоптиков. Дело это, во-первых, требует определенного уровня компьютеризации в каждой стране. Второе: создание и эксплуатация таких сетей – дело довольно дорогое. (Впрочем, не дороже создания, например, системы СОИ.)

Между тем уже есть задачи, которые не могут быть решены с помощью сетей ЭВМ сегодняшнего уровня. Примером таких задач является задача автоматического управления современным аэропортом. По подсчетам экспертов, она требует быстродействия 10 14 операций в секунду. Или, говоря по-другому, нужно триста таких сетей, как ARPA. Еще более сложной, вероятно, окажется задача управления той же системой СОИ, которая в значительной степени будет опираться в своей деятельности на расчеты и логические выводы, выполняемые компьютерами в автоматическом режиме, практически без участия человека.

При неумеренном, я бы сказал даже безграмотном, использовании компьютеризации жизнь человечества может оказаться в значительной степени зависимой от деятельности компьютеров. Причем речь идет не только о проблемах, решаемых всем обществом, но и о жизни каждого индивидуума. Попробуем разобраться, как это может происходить, хотя бы на примере компьютера – поставщика иллюзий.

Книги читать онлайн

Содержание раздела: