Шрифт:
Значительный вклад в развитие автоматов был сделан в XVIII в. в России. Так, М. В. Ломоносову принадлежит создание самопишущего анемометра и самопишущего компаса (1759 г.). И. И. Ползунов построил впервые примененный в промышленности автоматический регулятор уровня воды для котла паровой машины (1765 г.).
К XIX в. относится создание циклических и рефлекторных автоматов и роботов. Циклические автоматы (например, станки-автоматы, автоматические линии) выполняют строго зафиксированный комплекс операций. Рефлекторные автоматы реализуют принцип безусловного рефлекса. Они осуществляют целый ряд функций, присущих человеческому сознанию, а именно проверку логических условий и выбор направления последующего действия, элементарный счет, то есть "запоминают" информацию, поступающую извне [10].
Один из первых роботов был изготовлен в XIII в. Альбертом Великим. Этого железного "человека", который мог открывать дверь и кланяться входящим, разбил палкой Фома Аквинский, принявший его за нечистую силу. По мере совершенствования конструкций роботов и усложнения выполняемых ими операций постепенно уменьшалось внешнее сходство с человеком, но увеличивалось сходство действий с функциями человека [11]. Современные роботы знаменуют качественно новую ступень развития технологии промышленного производства, положения человека в системе труда. Их отличие от традиционных автоматов состоит в том, что эти принципиально новые многоцелевые технические системы способны выполнять за человека универсальные ручные
124
операции во всем их разнообразии, решая одновременно сложные логические задачи, остававшиеся до недавнего времени монополией человеческого ума [12].
Идея создания цифровых вычислительных машин в более развернутом виде (после Паскаля и Лейбница) развивалась в XIX в. Ч. Бэббиджем. Еще в 1824 г. в автоматической счетной машине был применен предложенный им принцип промежуточного хранения и считывания информации с перфорированного носителя для ввода чисел и управления последовательностью выполнения операций. В своей так называемой разностной машине, изготовление которой не было полностью завершено, Ч. Бэббидж гениально предвосхитил основные идеи современных автоматических цифровых машин. В 1833 г. в разработанной Ч. Бэббиджем "аналитической машине" предусматривалось наличие устройств ввода данных и программ с перфокарт, "завода" или "мельницы" для выполнения арифметических операций и "склада" на цифровых колесах для хранения информации. Этот "склад", по-видимому, можно считать первым запоминающим устройством вычислительной машины [13]. Логическими преемниками машины Бэббиджа явились построенные более чем через сто лет машины Гарвардского университета "Марк-1" и "Марк-2" (1945-1947 гг.) и некоторые другие, заложившие основу развития современной кибернетической техники и информации.
В XIX в. произошли важнейшие открытия в физиологии, позволившие далее объяснить функциональные механизмы человеческого организма, и был внесен существенный вклад в развитие представлений о биологической системе как в целом саморегулирующейся системе. Например, французский психолог Ф. Магеиди, основываясь на работах Ч. Белла, представил рефлекс как систему обратной связи (примерно 1850 г.); И. М. Сеченов опубликовал исследования о центрах в мозгу лягушки, тормозящих ход рефлекса, а Э. Геринг и И. Бройер открыли саморегуляцию дыхательного рефлекса.
Рассмотрение аналогий между организмом и технической системой привело к тому, что для изучения биологических систем стали конструировать физические приборы (Т. Юнг, Г. Гельмгольц и др.). В это время русский физиолог И. П. Павлов очень ясно выразил взгляд на живой организм, в особенности организм человека, как на саморегулирующуюся систему. Без подобных развиваемых в физиологии представлений и их более поздних уточнений едва ли стали бы понятными современные абстрактные подходы в теории автоматов [14].
В XIX в. были разработаны основы того логико-математического аппарата, которым широко пользуется современная кибернетика. Благодаря математике создавались все более совершенные знаковые системы, позволившие поставить вопрос о знаковом моделировании логического. Технические достижения дали возможность претворить знаковое моделирование в физическое.
125
Соединившиеся затем математика и логика слились с электроникой и, взаимодействуя с науками о жизни и технике, положили начало кибернетике. Весьма важной предпосылкой кибернетического развития явилась математическая логика - отрасль математики, изучающая построение формальных дедуктивных теорий. "Без интенсивного развития этой науки, начавшегося еще на пороге нашего столетия, без серии блестящих результатов, полученных логиками в тридцатых годах, без создания символического логического аппарата и детальной разработки методов логики нечего было бы и думать о кибернетике" [15].
Эти и другие исторические примеры показывают, что кибернетический способ мышления исторически обусловлен и органически вытекает из развития научного мышления и технического прогресса
Науку об управлении Н. Винер назвал кибернетикой, не зная о кибернетике Ампера и Платона и полагая, что создает неологизм [16]. После появления книги Н. Винера выяснилось, что новая наука имеет яркий прецедент в виде кибернетики А. М. Ампера, предшествовавшей кибернетике Н. Винера [17]. Важнейшие открытия А. М. Ампера касаются физики, где он снискал славу "Ньютона электричества", основателя электродинамики. В конце жизни А. М. Ампер вел большую работу по классификации наук, выдвинул проекты создания новых научных дисциплин, в том числе кибернетики. Итогом явился труд "Опыт о философии наук, или аналитическое изложение естественной классификации всех человеческих знаний", первая часть которого вышла в свет в 1834 г., вторая в 1843 г.
А. М. Ампер исходил из аналогий между различными науками и стремился объяснить их связи теоретически. В его классификационных таблицах находится наука третьего порядка - кибернетика, образующая вместе с этнодицеей, дипломатией и теорией власти науку первого порядка - политику. Удел кибернетики - текущая политика, практическое управление государством. В классификации наук А. М. Ампера каждой науке соответствовал девиз в стихотворной форме. Кибернетике А. М. Ампер приписал стих, гласящий: "и обеспечивает гражданам возможность наслаждаться миром". Кибернетика Ампера наука о том, как управлять обществом, людьми.