Но вот другой пример. К оживленному перекрестку на большой скорости движется такси. Сядем рядом с водителем и понаблюдаем за ним. Он следит за сигналами светофора и за действиями регулировщика, который может находиться на перекрестке, одновременно следит за движением машин, мчащихся впереди, навстречу, слева и справа. В зеркале водитель видит машины, движущиеся сзади; следит за действиями десятков пешеходов, пересекающих перекресток и подходящих к нему. Он не просто наблюдает за этой сложной, мгновенно меняющейся картиной, а непрерывно действует; непрерывно оценивает ситуацию, пользуясь самыми непонятными с первого взгляда критериями, которые ему подсказывает опыт. По выражению лица пешехода видит, собирается ли тот подождать, пока пройдет машина, или сейчас очертя голову кинется бежать через перекресток. Обменявшись мгновенным взглядом с водителем соседней машины, определяет, что тот собирается делать. Он видит, или по крайней мере должен видеть, все и обязан так управлять машиной, чтобы обеспечить безопасность движения. А если на улице снег, дождь, гололед или листопад, то во все свои действия водитель должен вносить поправки; величины поправок никто не может ему подсказать, он вынужден определять их сам, причем мгновенно, на ходу машины. Все эти задачи многократно усложняются, если пассажир торопится и водитель стремится ехать хотя бы немного скорее других машин.

И тем не менее водитель такси решает эти задачи и доставляет пассажира по назначению, да еще успевает обсудить с ним по дороге газетные сообщения, недостатки в работе торговой сети, результаты вчерашнего матча.

Миллионы водителей во всем мире успешно водят машины в самых разнообразных условиях, и — что самое удивительное — о труде водителей говорят скорей как о физическом, чем об умственном.

А можно ли представить себе автомат за рулем автомашины, движущейся по оживленней улице? Причем мы имеем здесь в виду не излюбленный фантастами некий автомат, который неизвестно как устроен и неизвестно как действует и про который заранее можно сказать, что он делает все.

Давайте еще немного подождем с ответом на этот вопрос. Он будет совсем ясен, когда мы узнаем подробнее, как собирают и обрабатывают информацию человек и автомат, как осуществляется в автомате и живом организме процессы управления, как устроены и действуют современные автоматы. Но вот что нужно заметить!

Механики средневековья и современные инженеры, изучая трудовые процессы, выполняемые человеком, механизируя и автоматизируя их, каждый раз убеждались и убеждаются, что живой организм и рационально построенные машина и автомат выполняют эти процессы, действуя совершенно по-разному.

Швейная машина шьет не так, как швея; тестомесильная машина месит тесто не так, как пекарь; пишущая машинка пишет не так, как человек. Автомобиль движется не так, как четвероногие. Пароход плывет не так, как рыба. Самолет летит не так, как птица.

Конечно, некоторые элементы внешнего сходства в действиях технического устройства и живого организма всегда можно найти и зачастую использовать. Но чем сложнее технологический процесс, тем все меньшим и меньшим становится это сходство и тем очевиднее выступает вся глубина различия между живым организмом и техническим устройством. И это различие определяется не какими-то таинственными свойствами живого организма, а в значительной мере теми особенностями, которые мы успели обнаружить и сформулировать, обмениваясь первыми впечатлениями.

Живое существо и техническое устройство движутся и действуют по разному не потому, что, создавая швейную машину, пароход и самолет, человек не знал (да еще и сейчас в точности не знает), как шьет швея, плывет рыба и летит птица. При создании своих конструкций Природа и Человек шли и идут разными путями, поскольку они располагают различными возможностями и средствами и стремятся к различным целям.

Природа никогда не пыталась заимствовать свои конструкции у Человека. Человек, приступая к созданию каждой новой машины, всегда пытается подсмотреть, как такую «машину» сделала Природа, а подчас и скопировать ту или иную конструкцию. Но это приводило к успеху довольно редко. На первых этапах создания самодвижущихся машин появлялись проекты паровозов, переступающих искусственными «ногами», самолетов с машущими крыльями. Эти проекты оказались бесперспективными. Человек многому учится у Природы, однако заимствует у нее с оглядкой, с учетом реальных возможностей.

Только когда человек ставит задачу создать машину, которая делает то, что делает живое существо, не стремясь к тому, чтобы его машина делала это так, как делает живое существо, он добивается успеха.

Именно тем труден процесс создания каждой новой машины, что она не слепое копирование живых механизмов техническими средствами. Именно поэтому создание каждой машины — это загадка с разгадкой.

Загадки задает жизнь:

Как одеть, обуть и накормить миллиарды людей?

Как добыть энергию и оторваться от Земли?

Как запомнить звук и передать мысль?

Как сделать совсем круглый шарик и изящный кузов автомобиля?

Ответы ищут и находят люди — конструкторы, инженеры, ученые. Конструирование машины не простая арифметика. Здесь каждая загадка имеет десятки и сотни ответов — самых разных. Никто эти ответы заранее не знает. Так разве не интересно посмотреть, как их находят?

Если вы не желаете верить на слово и хотите иметь собственное мнение о том, что такое машина, волей-неволей надо снять с нее крышку и заглянуть поглубже в хитросплетение механизмов и устройств, в котором нет ни одной лишней шестеренки или проволочки, которое живет и действует так, как это задумал человек.

Кольцо управления

Помните наш пример с такси, подъезжающим к перекрестку? Вернемся к нему еще раз. С тех пор машина проехала уже все перекрестки и теперь мчится по шоссе. Сейчас задача управления намного упростилась, но все же…

Вот мы обгоняем попутный автомобиль; благополучно разъезжаемся со встречным транспортом; шоссе петляет направо, налево; чередуются спуски и подъемы. Почему дело обходится без несчастного случая?

Потому, что водитель непрерывно следит за той ситуацией, которая складывается в пути; потому, что в соответствии с этой непрерывно меняющейся ситуацией мысленно намечает наилучшую траекторию и скорость движения; потому, что управляет машиной он так, чтобы ее фактические траектория и скорость минимально отклонялись от намеченных. И чем выше квалификация водителя, тем правильнее и быстрее он оценивает ситуацию, тем уверенней управляет машиной. Его маневры не создают опасности для пешеходов, попутных и встречных машин и телеграфных столбов.

Мозг человека — руки — машина — глаза — мозг — вот система управления автомобилем, образующая замкнутое кольцо. Половинку этого кольца составляют: мозг — руки — машина.

Может быть, вам кажется, что этой половинки достаточно, чтобы успешно справиться с задачей управления? Тогда предложите самому опытному водителю проехать 200–300 метров по пустынному и прямому как стрела шоссе с завязанными глазами. Скорее всего он откажется. Каждый водитель знает, что даже при движении прямо всегда приходится непрерывно поворачивать руль то в одну, то в другую сторону, пусть на самую малую величину. Это необходимо, чтобы устранить влияние на движение машины небольших неровностей шоссе, неравномерности нагружения левых и правых колес, различной изношенности покрышек, колебаний машины на рессорах и многих других, подчас совершенно случайных обстоятельств, которые возникают буквально в любой момент и оказывают влияние на движение машины.

Сознательно или автоматически (рефлекторно) водитель непрерывно сравнивает желаемое и фактическое движение автомобиля и вносит соответствующие поправки, устраняя непрерывно возникающие рассогласования.