Быстрее мысли

Человек создал для себя множество механических помощников. Это всякого рода инструменты, приспособления, стан­ки, машины. Они помогают обрабатывать различные материалы, рыть землю, пла­вить металл, строить новые машины. Они облегчили физический труд.

Человек создал для себя и помощ­ников в умственном труде. Одного из таких помощников ты хорошо знаешь — это счеты. Хотя «машина» эта очень проста, она значительно ускоряет работу вычислителя. Не случайно поэтому счеты бывают под рукой бухгалтера, кассира, продавца магазина.

Более сложная арифметическая вычислительная машина —арифмометр— появилась лет 100 назад, а в 1912 г. академиком А. Н. Крыловым была сконструирована и построена первая в мире машина для решения задач высшей математики. Но pi ока была чисто механической машиной: основными ее частями были колесики с цифрами, рычажки, пружинки.

Рис. 391. Быстродействующая электронная счетная машина «Стрела» (в сере­дине — ее пульт управления).

А сравнительно недавно появились ЭВМ — быстродействующие электронные вычислительные машины, помогающие не только считать, но и мыслить. Работают они со сказочной быстротой. Одна машина может произвести в секунду несколько миллионов математических операций с девятизначными цифрами, выполняя вычисления с точностью до миллиардных долей единицы. За несколько часов работы машина может произвести столько вычислений, сколько опытный вычислитель, вооруженный арифмометром, не сможет сделать за всю жизнь.

В умных машинах работают полупроводниковые приборы. В машине БЭСМ-6 (быстродействующая электронная счетная машина), работающей в Академии наук СССР и на многих предприятиях, несколько дссяткоэ тысяч транзисторов. На ней, в частности, производят расчеты и корректировку орбит наших косми­ческих кораблей.

Некоторое представление о внешнем виде одной из советских ЭВМ пер­вого поколения может дать рис. 391. Машины второго и третьего поколение, в которых используются интегральные микросхемы, много меньше.

Когда ученые приступают к решению какой-либо сложной задачи, они вы­ражают ее в виде математических, зачастую очень сложных, уравнений. Но зная математические методы и законы, можно любое, даже самое сложное уравнение решить при помощи четырех действий арифметики: сложения, вычитания, ум­ножения и деления. Программа всех вычислений и их последовательность определяются для машины заранее и зашифровываются условными знаками. При этом машина запоминает и хранит в памяти результаты всех промежуточных и конечных действий. Роль памяти выполняют магнитные материалы. Машина преобразует знаки в электрические импульсы и оперирует ими. Продукцией машины также являются электрические импульсы, которые она преобразует в арифметические знаки. Расшифровав их, получают решение заданной машине задачи.

Чтобы ты мог иметь представление о значении ЭВМ, приведу лишь два примера. Для предсказания погоды необходимо coбрать сведения от многих метеостанцнй, расположенных в различных точках земного шара, а йотом про­извести на основе этих сведений несколько десятков миллионов вычислений. С такой работой большая группа вычислителей может справиться за срок около двух недель. А машина «Погода» выполняет ту же работу за два часа!

Расчет траектории полета снаряда требует работы огромного коллектива вычислителей в течение нескольких суток. ЭВМ же может произвести этот расчет быстрее, чем снаряд долетит до цели!

ЭВМ используются сейчас не только для производства сложных вычислений. Они могут переводить текст с одного языка на другой. В этом случае в за­поминающее устройство машины вводят слова, обороты речи и грамматические правила, записанные на ее математическом «языке». Машина, пользуясь памятью, подбирает подходящие слова, изменяет их по падежам, числам, временам и ста­вит их в нужном порядке, образуя предложения. Готовый перевод она «выдает» в уже отпечатанном виде.

ЭВМ можно научить играть в шахматы. Такие опыты проводились неодно­кратно. Машина перебирала все возможные варианты шахматных ходов и оста­навливалась на тех из них, которые давали наилучшие результаты. Больше того — в августе 1974 г. состоялся первый чемпионат мира среди шахматных ЭВМ- компьютеров. Двенадцать ЭВМ из восьми стран мира боролись за титул силь­нейшего «электронного шахматиста» планеты. Победил наш компьютер «Каисса».

Созданы «читающие» ЭВМ. С помощью такой машины человек, потеряв­ший зрение, может слушать чтение обычных книг, журналов, газет. Роль «глаза» выполняет световой зайчик, скользящий по строкам страниц. При этом специ­альные устройства в машине накапливают электрические сигналы и включают механизмы, произносящие слова текста.

Специальности электронных машин очень различны. Есть, например, машины, которые по чертежам обрабатывают детали, автоматически управляя станком, следят за всеми процессами в сталеплавильных печах, контролируют работу электростанций, водят поезда и самолеты, сортируют на железнодорожных товарных станциях, регулируют уличное движение городского транспорта, опре­деляют болезни человека и указывают методы лечения их. Уже сейчас на крупных промышленных предприятиях, в проектных организациях, статистических управ­лениях, банках, научно-исследовательских институтах и лабораториях работу, требующую длительного умственного труда, выполняют ЭВМ. Появятся они и в школах в помощь учителям, в помощь таким же ученикам, как ты.

Когда на занятиях радиокружка рассказываешь об умных электронных маши­нах, некоторым ребятам представляется, что теперь изучать физику, математику, иностранные языки не надо — есть, мол, ЭВМ. Правы ли они? Нет, не правы. Эти машины созданы человеком и управляются только им. Любое домашнее за­дание ЭВМ могла бы выполнить за несколько секунд. Но для этого ей нужно составить программу действий. А без глубоких знаний основ наук такой про­граммы не составишь, и сложная машина — плод труда ученых, инженеров, рабочих — окажется никчемной вещью.

В. Г. Борисов. Юный Радиолюбитель