Голоc через океан - Артур Кларк

Один восточный писатель как-то заметил, что вся человеческая деятельность – своего рода игра. Он бы ещё больше утвердился в своём мнении, по крайней мере в отношении учёных, если бы мог посетить лаборатории Белла и наблюдать, как учёные мужи развлекаются механическими игрушками, изготовленными ими самими.

В этой связи нельзя не упомянуть механическую мышь Шеннона. Сначала я удивился, увидав, как один из крупнейших математиков Соединённых Штатов и основателей теории информации играет с маленькой механической мышкой, которая, кажется, только что выскочила из домашней кладовой.

Клод Шеннон (1916-2001) – один из основателей теории информации. В 1940-1956 гг. сотрудник математической лаборатории "Белл Лабс". В руках у него та самая "мышь", которая обучается проходить лабиринт

Мышь Шеннона – весьма сложная игрушка. Она живёт в металлическом лабиринте со множеством запутанных ходов и тупиков. Лабиринт сделан так, что при неправильном ходе электрический ток как бы "отпугивает" мышь, и она возвращается в поисках правильного хода, пока, наконец, не достигнет противоположного конца лабиринта. Но самое удивительное не в этом. Если Вы сразу же, после первого прохода мышью лабиринта, вновь вернете её в исходное положение, она уверенно пойдёт по единственно правильному пути: мышь как бы "запомнила" дорогу. До некоторой степени мышь Шеннона аналогична телефонным искателям АТС, которые сразу же после набора номера осуществляют нужное соединение. Таким образом, это машина, которая изучила свой опыт и использует его в дальнейшей деятельности. Она более "высоко организована", чем робот, исполняющий лишь то, что ему приказано. Это шаг на пути к созданию элемента разумного мышления. Ибо не является ли человеческий мозг своего рода машиной, которая учится на своём опыте, блуждая в лабиринте жизни?

А теперь я хотел бы упомянуть о двух относительно простых проектах, которые имеют практическое применение: существо их будет понятно каждому.

Первый представляет собой программную машину, которая даёт оптимальные решения при проектировании уже известных нам сооружений или приспособлений. В конечном счёте ничто человеческое не является совершенным в полном смысле слова – всегда можно найти возможность для улучшения и совершенствования конструкции. Назначение машины – давать наилучшие решения по каждому элементу создаваемой конструкции или изделия. С помощью программной машины были изготовлены модели миниатюрного микрофона и наушников для глухих, которые впоследствии были запущены в производство; они оказались настолько изящными, что музей современных искусств не отказался бы от таких экспонатов.

Другой проект также весьма широко используется. Он представляет собой электронносчётную машину, которая решает проблемы из области цифоовых сочетаний.

В больших городах, подобно Лондону и Нью-Йорку, так много телефонных абонентов, что приходится вводить семизначную нумерацию. Одну-две цифры заменяют буквами; это облегчает запоминание номера. Но механизм номеронабирателя может отбирать цифры только от нуля до девяти. Со временем семи цифр будет недостаточно. Как же обыкновенному человеку, запомнить, скажем, номер 3 952 841? Или, что ещё хуже, 96 821 473?

Конечно, за каждым номером стоит известный вам человек, но это не помогает удерживать в голове множество семи- или девятизначных чисел.

Выходом из положения, видимо, является деленир номера на части. Проблема в том, как его разделить. Семизначное число можно представить в тридцати вариантах, пои одном и том же порядке цифр. Для примера возьмём число 1 234 567; оно может быть записано, произнесено и, что самое важное, удержано в памяти в сочетаниях:

123-4567

12-34-567

1234-567

и ещё в двадцати семи других вариантах[57]. Вы можете попробовать изобразить их сами. Тире символизирует паузу, которую делают при произнесении номера в устной речи или в уме, и очень важно, где его поставить. А это можно решить, основываясь на результатах широкого опроса населения (в США этим занимается институт Гэллапа). В противном случае номер трудно будет запомнить и это приведёт к ряду ошибок.

Я сейчас ещё помню свой личный номер лётчика Королевских Воздушных сил. Он представляет собой сложное семизначное число – 1 097 727 и отложился в моей памяти как 109-77-27.

…Таковы примеры проектов, над которыми работают инженеры и учёные в лабораториях Белла.

Но прежде чем перейти к проекту, который является темой нашей книги, я хотел бы упомянуть ещё об одной работе, которая поразила меня, как, вероятно, и других, кому удалось её видеть. Это оригинальное устройство, которое, видимо, не имеет практического применения. Оно было установлено на столе Клода Шеннона и выглядело очень просто – небольшой деревянный ящик, размерами и формой напоминающий коробку для сигар, с единственным выключателем на лицевой стороне.

Когда вы поворачиваете выключатель, раздаётся сердитое, вполне осмысленное ворчание. Крышка поднимается, и на глазах у вас из коробки высовывается рука. Она поворачивает выключатель в обратную сторону и снова убирается внутрь коробки, после чего крышка медленно закрывается и ворчание затихает.

Психологический эффект этого мистического зрелища, если вы к нему не подготовлены, потрясающе силен. Мрачное впечатление остаётся от машины, которая выключает сама себя. Поневоле задаёшься вопросом, не выносит ли наука сама себе приговор…

XX. ПОДВОДНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Когда в ноябре 1953 года Британское ведомство связи, Канадская корпорация трансокеанской связи и Американская телефонно-телеграфная компания подписали соглашение о прокладке первого трансатлантического телефонного кабеля, они уже имели достаточный опыт в изготовлении подводных усилителей различных типов.

Ведомство связи встроило один подводный усилитель в кабель, проложенный в Ирландском море между островами Англси и Мэн, в начале 1943 года после пяти лет экспериментальных работ. Затем усилители вмонтировали в телефонный кабель, идущий в Европу. Однако эти усилители укладывались в сравнительно мелких водах и могли не выдержать колоссального давления океанских глубин.

В Соединённых Штатах, наоборот, с самого начала заинтересовались усилителями, которые могли работать на больших глубинах. Как мы уже упоминали в главе XVI, достижения в области электроники в тридцатых годах заставили серьёзно задуматься о возможностях подводной трансатлантической телефонной связи с помощью усилителей, и в этом направлении были проделаны большие экспериментальные работы, в основном в период до и во время второй мировой войны.

Эти работы достигли кульминации в 1950 году, когда был проложен телефонный кабель между Ки-Уэст (Флорида) и Гаваной (Куба) на расстояние около двухсот двадцати километров. Всего на этой линии было установлено шесть усилителей, причём некоторые на глубине до 2000 метров[58].

Прокладка подводной линии. В воду погружается торпедообразный усилитель двустороннего действия в жёстком корпусе

С самого начала предполагалось, что этот кабель будет прототипом будущего трансатлантического кабеля, поэтому за его работой велось тщательное наблюдение. По истечении двух лет безаварийной работы кабеля между Британским ведомством связи и Американской телефонно-телеграфной компанией начались технические совещания. Но сразу же при рассмотрении основных технических положений, определяющих прокладку трансатлантического телефонного кабеля, возникли серьёзные разногласия. В конечном счёте они были преодолены, но, чтобы понять, почему они возникли, необходимо более подробно остановиться на подводных усилителях.

Усилительное устройство состоит из нескольких электронных ламп, соединённых друг с другом в определённой последовательности. Оно предназначено для усиления (в миллион раз) слабого входящего сигнала и для посылки этого сигнала в следующую секцию коаксиального кабеля. Усилитель должен быть заключён в абсолютно водонепроницаемую оболочку, способную к тому же выдерживать давление водяного столба высотой в несколько километров. Такая оболочка достаточно массивна и тяжела. В то же время усилители, вытравливаясь вместе с кабелем по мере движения судна, должны надёжно укладываться на морском дне.

Направляющий шкив кормовой кабелеукладочной машины

Британские мелководные усилители заключены в толстые, жёсткие трубы, по форме и размерам напоминающие торпеды, и судно должно остановиться для того, чтобы переправить такую трубу за борт и уложить её на морское дно. Это несложно на небольших глубинах, но в океане остановка судна может вызвать закручивание кабеля.