Инструкции такой машине – я здесь также говорю о существующей практике – даются приспособлением, которое мы называем программной катушкой. Отдаваемые машине приказы могут посылаться в нее программной катушкой, характер и объем инструкции которой полностью предопределены. Также возможно, что реальные непредвиденные обстоятельства, с которыми столкнется машина при выполнении своих задач, могут передаваться в качестве основы дальнейшего регулирования на новую ленту управления, создаваемую самой машиной, или на видоизменение старой ленты управления. Я уже объяснял, каким образом, по моему мнению, такой процесс связан с научением.
Можно подумать, что современная большая стоимость вычислительных машин исключает их использование в промышленных процессах и, более того, что чувствительность работы, необходимая в их конструкции, и изменчивость их функций исключают методы массового производства при создании этих машин. Ни одно из этих утверждений не является правильным. Во-первых, огромные вычислительные машины, используемые в настоящее время для очень сложной математической работы, обходятся примерно в сумму порядка сотен тысяч долларов. Даже эта цена не была бы недоступной для управляющей машины на действительно крупном заводе, по это все же слишком дорого.
[с.159]
Современные вычислительные машины развиваются так быстро, что практически каждая сконструированная машина представляет собой новую модель. Иначе говоря, большая часть этих, очевидно, непомерных затрат идет на оплату новой работы по проектированию и производству новых частей, которые требуют очень высококвалифицированного труда и самых дорогостоящих условий. Если бы, следовательно, были установлены цена и модель одной из этих вычислительных машин и если бы эта модель применялась десятками, то весьма сомнительно, чтобы ее цена была выше суммы порядка десятков тысяч долларов. Подобная машина меньшей мощности, не пригодная для решения самых трудных вычислительных проблем, но тем не менее вполне пригодная для управления заводом, вероятно, стоила бы не больше нескольких тысяч долларов в любом виде производства умеренного масштаба.
Рассмотрим теперь проблему массового производства вычислительных машин. Если для массового производства единственной благоприятной возможностью было бы массовое производство типовых машин, то совершенно ясно, что в течение значительного периода лучшее, на что мы могли бы надеяться, – это производство в умеренном масштабе. Однако в каждой машине детали в основном повторяются весьма часто. Это в одинаковой степени относится и к запоминающему устройству, и к логическому аппарату, и к арифметическому узлу. Таким образом, производство только нескольких дюжин машин в потенции будет массовым производством деталей и имеет экономические преимущества массового производства.
Все же может показаться, что чувствительность машины должна означать необходимость создания специальной новой модели для каждой отдельной работы. Это также неверно. Даже при грубом сходстве в типе математических и логических операций, выполнение которых требуется от математических и логических узлов машины, общее выполнение машиной своих задач регулируется программной катушкой или, во всяком случае,
первоначальной
программной катушкой. Изготовление программной катушки подобной машины представляет собой очень сложную задачу для высококвалифицированного специалиста; однако это работа, которую делают раз и навсегда, и, когда машина видоизменена в целях нового промышленного монтажа, ее нужно только частично повторить. Таким образом, затраты на
[с.160]
такого квалифицированного техника будут распределены на громадное количество выпущенной продукции и не будут действительно важным фактором при использовании машины.
Вычислительное устройство является центром автоматического завода, однако никогда оно не будет представлять собой весь завод. С другой стороны, оно получает свои подробные инструкции от элементов, имеющих природу органов чувств, как, например, от фотоэлементов, от конденсаторов для определения толщины рулона бумаги, от термометров, от измерителей концентрации водорода и от общих типов аппаратов, созданных в настоящее время приборостроительными фирмами для ручного управления производственными процессами. Эти приборы уже устроены так, что они передают на отдельные посты показания при помощи электричества. Для того чтобы обеспечить возможность передачи этими приборами своей информации в автоматическую быстродействующую вычислительную машину, необходимо лишь читающее устройство, которое преобразует положение или шкалу в форму последовательных цифр. Такое устройство уже существует и не представляет большой трудности ни в принципе, ни в конструктивных деталях. Проблема органа чувств не является новой, и она уже эффективно разрешена.
Система управления должна содержать в себе, кроме этих органов чувств, эффекторы, или воздействующие на внешний мир компоненты. Некоторые типы этих эффекторов уже знакомы нам, например двигатели с распределительным клапаном, электрические муфты и т. п. Чтобы воспроизвести более точно функции человеческой руки, дополненные функциями человеческого глаза, некоторые из этих эффекторов следует еще изобрести. При механической обработке автомобильных рам вполне можно оставить на металлических консолях гладко обработанные поверхности в качестве контрольных точек. Фотоэлектрический механизм, приведенный в действие, например от световых точек, может приводить рабочий инструмент – будет ли это сверло, или клепальный молоток, или какой угодно другой необходимый нам инструмент – в непосредственную близость с этими поверхностями. Окончательная фиксация положения может закреплять инструмент против контрольных поверхностей и таким образом устанавливать плотный контакт, однако не настолько плотный,
[с.161]
чтобы вызвать разрушение этих поверхностей Это только один из способов выполнения работы. Всякий квалифицированный инженер может придумать еще дюжину других.
Конечно, мы предполагаем, что действующие как органы чувств приборы регистрируют не только первоначальное состояние работы, но также результат всех предыдущих процессов. Таким образом, машина может выполнять операции обратной связи: либо вполне освоенные операции простого типа, либо операции, влекущие за собой более сложные распознавательные процессы, регулируемые таким центральным управлением, как логическое или математическое устройство. Иначе говоря, всеохватывающее управляющее устройство будет соответствовать животному как целому с органами чувств, эффекторами и проприоцепторами, а не изолированному мозгу, эффективность и практические знания которого зависят от нашего вмешательства, как это имеет место в сверхскоростной вычислительной машине
Скорость возможного внедрения этих новых устройств в промышленность будет сильно различаться в различных отраслях промышленности. Машины-автоматы, возможно не совсем похожие на описанные здесь, но выполняющие примерно те же самые функции, уже получили широкие применение в отраслях промышленности с непрерывными процессами, как, например, на консервных заводах, сталепрокатных станах и особенно на заводах, изготавливающих проволоку и белую жесть. Они также известны на бумажных фабриках, которые тоже работают по поточному методу. Другая область, в которой автоматы необходимы, – это такого рода заводы, где производство является слишком опасным, чтобы значительное число рабочих рисковало своей жизнью при управлении им, и где авария может быть столь серьезной и дорогостоящей, что ее возможность должна быть предусмотрена заранее, а не предоставлена поспешному суждению какого-нибудь человека, оказавшегося на месте аварии. Если возможно заранее продумать линию поведения, то ее можно нанести на программную ленту, которая будет управлять поведением в соответствии с показаниями прибора. Иначе говоря, такие заводы должны работать при режиме, довольно сходном с режимом блокировки и работы выключателей железнодорожного блок-поста. Такой режим уже установлен на нефтеперегонных заводах, на многих других химических предприятиях и в
[с.162]
обращении с такого рода опасными материалами, какие встречаются при эксплуатации атомной энергии.
Мы уже упоминали о сборочной линии в качестве области применения такого рода техники. На сборочной линии, как и на химическом заводе или на бумажной фабрике с непрерывными процессами, необходимо осуществлять известный статистический контроль за качеством продукции. Этот контроль зависит от процесса опробования. Уайльд и другие ученые в настоящее время развили эти процессы опробования, разработав технические приемы, называемые
последовательным анализом,
где опробывание больше не производится в целом, а представляет собой непрерывный процесс, происходящий наряду с производством. Следовательно, те процессы, которые могут быть выполнены настолько стандартизированной техникой, что ее можно передать в ведение статистика, не понимающего скрывающейся за ней логики, могут также выполняться вычислительной машиной. Иначе говоря, опять-таки за исключением высших уровней работы, машина может также заботиться о повседневном статистическом контроле, как и о производственном процессе
Обычно на заводах существует процедура учета, которая не зависит от производства, однако поскольку данные этого ведения отчетности поступают из машины или со сборочной линии, их можно прямо послать в вычислительную машину. Другие данные могут вводиться в вычислительную машину время от времени человеком-оператором, однако большая часть канцелярской работы может выполняться механически, и только экстраординарные сведения, как, например, внешняя корреспонденция, останутся людям. Однако даже большая часть внешней корреспонденции может быть получена от корреспондентов на перфорированных картах или же напечатана на перфорированную карту очень низкоквалифицированным служащим. Начиная с этой ступени, все процессы могут выполняться машиной. Эта механизация также может применяться к значительной части библиотечного архивного фонда промышленного предприятия.