Почти книга для почти людей - Леонид Лебедев

Словом, приехали в ресторан уже с вполне осмысленными выражениями лиц. К концу сидения это были морды. Когда ресторан закрылся, поехали к кому-то домой. Результатом был переход морд в разряд рыл. Когда посчитали, то получилось что за сутки скушали по два бутылька коньяка на рыло. И еще что-то там по мелочи. В итоге у меня образовался жуткий геморрой, который потом пришлось оперировать. А в той лаборатории тему успешно закрыли и продолжили свою многотрудную деятельность на благо космоса и исследования его далей. Лаборатория имела богатый опыт.

Томография

Можно это было бы назвать «Как рождалась советская томография».

Это введение:

Как ни странно, многие не знают, что такое томография. Грубо говоря, это трехмерный рентгеновский снимок плюс результаты его обработки. Точнее, много рентгеновских снимков с разных направлений, результаты обрабатываются компьютером и выдается трехмерная картина. Многие слышали о томографии головы. Однако то же самое делают, например, чтобы проконтролировать распределения мешочков с топливом в ракетах на твердом топливе, или обнаружении дефектов намотки корпусов ракет — их наматывают спец. нитями на станках и заливают твердеющей смолой вроде эпоксидки. При намотке могут образоваться дефекты, которые лучше обнаружить заранее, чем когда ракета полетит. Получить снимки с разных точек и направлений — проблема не сложная. А вот получить потом трехмерную картинку — очень сложно. Дело в том, что когда делаешь один рентгеновский снимок, то каждый тип тканей головы задерживают рентгеновский луч по определенному закону. Поглощение костью, мозгом, опухолью — все это можно найти экспериментально. А потом просуммировать. Грубо говоря, то, что мы видим как точку на рентгенснимке, это интегральный результат поглощения луча в каждой точке его прохождения. Естественно, что обратно никакой компьютер сейчас не в состоянии развернуть трехмерную картину обратно по рентгенснимку, что и где встретилось на пути луча. Рентгенологи учатся годами, чтобы научиться расшифровать эту двумерную картинку. В основном, по всяким косвенным данным и массе просмотренных снимков, где результат известен. Когда же картинок много, и с разных направлений, то и компьютер может сделать такую расшифровку. Впрочем, при этом необходимость в рентгенологе не отпадает, потому что еще надо рашифровать и такую трехмерную картинку — компьютеры этого делать по сию пору не умеют. Но здесь имеется одна беда. Если просто выписываешь эти интегральные уравнения для рентгеновских снимков с разных направлений, то получается уже система интегральных уравнений. И проблема с ней, что она обычно не имеет решений, потому что совершенно точные уравнения и данные получить невозможно. А если, вдруг, решение и существует, то оно «плохое»: малейшее изменение условий приводит к громадным изменениям в результатах. Это так называемая плохо обусловленная (или некорректная) задача.

Чтобы решить ее, надо искусственно ввести дополнительные члены в уравнения, добавив в них неопределенность. И тогда можно численно найти решение, которое удовлетворит врача или того же ракетчика.

Основная вопрос здесь в том, как ввести эту неопределенность, какой формы эти дополнительные члены. Фирмы-производители томографов именно эту часть и засекречивают. Сама железка здесь стоит недорого (относительно полной цены), программа, которая считает, — подороже. А самое дорогое — это как раз формульная часть, до которой конечный пользователь добраться никак не может. Это один из тех редких случаев, когда почти чистая математика дает чистые же деньги.

А теперь — основная часть.

В свое время СССР закупил две установки для томографии головы. Боюсь соврать, но, кажется, где-то в начале шестидесятых. Кажется, у Симменса. В те времена существовал запрет на поставку в СССР современных технологий, которые можно было бы использовать в военных целях. И, конечно, как только закупили, так одна установка поехала в какой-то медицинский институт для диагностики опухолей мозга, а другая прямым ходом направилась к воякам. И тут история разветвляется на две.

История номер один. Как великая военная наука обнаружила великие механические изменения в материалах

Поскольку в медицинский томограф ракету не засунешь, то его отдали гражданам, которые стали изучать изменения в разных материалах под воздействием взрывов. И тут запахло физическим открытием огромной важности. Оказалось, что поверхностный слой образцов после взрыва имеет двойную плотность по сравнению с плотностью первоначальной. Так говорили результаты томографии. И наука закрутилась. Особо допущенные к томографу граждане понаклепали разных диссертаций по техническим наукам, закрыто поназащищались и были счастливы. Пока кому-то не пришло в голову прикинуть, каким же давлениям надо подвергнуть эти самые образцы, чтобы получить такой эффект. Прикинули и получили, что надо давления, по крайней мере, в десятки тысяч раз выше, чем при ядерных испытаниях. Плюс такой бы поверхностный слой был бы чрезвычайно неустойчивым, так что все должно было бы рвануть к одной бабушке. Словом, что-то не то с этим томографом. А что?

Оказалось, что с таким же трюком сталкивались наши моряки до войны. У тех же немцев был закуплен военный корабль, не помню какого класса, и полные расчеты этого корабля. Надеялись, что смогут воспользоваться этими расчетами для построения кораблей и других классов и типов. Ан не тут-то было. Хитроумные немцы формулы все дали, естественно, без пояснений, но, например, всунули туда какие-то малозначительные коэффициенты типа чего-то, деленного на что-то. При этом когда ты берешь размер от именно этого корабля, то все в порядке. А стоит поменять размер — и этот коэффициент перекорежит все результаты так, что мать родная не признает. Но это самый простой путь, а есть из той же серии и похитрее. Так что найти, где «зашита» подобная бяка, никто не сможет. Проще самим разработать методику расчета.

Вот и хитроумный Симменс поставил какую-то такую бяку-анализатор на неоднородность или что-то вроде. Так что для однородных железок томограф что-то показывал, но это «что-то» не имело никакого отношения к реальности.

История два. Как в муках рождалась советская томография.

Итак, нужно было иметь, все-таки, томограф для ракет. Партия сказала — средства отпустили. И создали огромадный смешанный коллектив. Тут тебе и математики, специалисты-теоретики по обратным задачам, и физики, и инженеры-ракетчики. Работа кипела какое-то время, пока математики не сказали, что инженеры — полные идиоты. А инженеры сообщили это о своих математических коллегах. На самом деле эти два класса полезно трудящихся говорят на очень разных языках, мыслят в разных категориях и договариваются до взаимопонимания чрезвычайно редко. Математик, в лучшем случае, обычно, глядя на какую-то схему, вопрошает: «А что это за хреновина? А какое для нее уравнение?» А инженер ему начинает рассказывать о размерах хреновины, да о марках сталей, да еще о чем-нибудь таком конкретном. На что математик вопрошает снова: «А уравнение бы мне, а?» На что инженер отвечает, что он уравнение как раз и ожидал от математика. Словом, конь и трепетный медведь.

Разругались они, и каждая группа решила, что может и без лысых обойтись. И каждая из них родила по своему уродцу через n лет.

Только у математиков он был маленький, весь волосатенький, ножки кривенькие, но получил ленинскую премию. Поставили первую установочку в каком-то медучреждении, но возили в ответственных случаях на тот старенький симменсовский томограф. А этот что-то показывал, но как-то не того.

А ракетчики родили ублюдка-гиганта. Одним экземпляром его потом обзавелся ростовский университет. Туда уже можно было запихнуть корпус от сс-20, который, кстати, наматывался, вроде бы, западногерманской установкой в Подмосковье. Там результаты обрабатывались долго. Насколько успешно — не знаю. На фига такой томограф нужен был в Ростове — это еще одна загадка. Не нужно было, но достали.

Птичий язык

Был я комсомольским секретарем в школе. Хорошо тогда освоил птичий язык. Как на нем заговоришь с партийным начальством — срабатывало стопроцентно. Например, приехал я с женой молодым специалистом в Николаев на завод. Жена — филолог по диплому. Ткнулась в одну-другую школу — нет работы. В садик — то же самое. 110 рэ на двоих — не разгуляешься. Почесал затылок и пошел в горком. Прорвался ко второму секретарю. Вот, говорю, молодой специалист на важнейшем предприятии города. А жене, тоже молодому специалисту, филологу, работы нет. «Это не к нам, это в гороно, " — ответствует. Тут я ему: «Нет у них работы. А вы знаете, во сколько обходится подготовка молодого специалиста-филолога в год? Это же нерациональное расходование государственных средств!» Смотрю, секретарь на меня смотрит уже заинтересованно, однако произносит: «Это не ко мне. Это в отдел кадров.» Тут я его добиваю: «Если отдел кадров не справляет со своими обязанностями, то партия становится отделом кадров!» Секретарь аж крякнул, закрутил башкой и засмеялся. «Ладно, говорит, зайдите завтра, скажу, чтобы что-нибудь подыскали.» Стала пионервожатой в школе. С секретарем потом еще встречались, просто так разговаривали. Оказался неглупым мужиком.