 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
какой бы то ни было реальной аппаратуры. Но некоторые операторы дают известное приближение и
притом допускают реализацию с помощью аппаратуры, которую мы можем построить. Я сказал
профессору Массачусетсского технологического института Сэмьюэлу Колдуэллу, что следовало бы
испытать эти операторы. Он немедленно предложил мне начать испытания, используя
дифференциальный анализатор д-ра Буша как готовую модель требуемых приборов для управления
огнем. Мы провели испытания и получили результаты, описанные в основной части книги. Во всяком
случае, я оказался работающим над военным проектом, в котором г-н Джулиан X. Бигелоу и я
совместно проводили разработку теории предсказания и конструирование устройств, воплощающих ее
результаты.
Таким образом, я во второй раз занялся изучением электромеханической системы, предназначенной
узурпировать [c.49] специфические функции человека: в первом случае речь шла о выполнении
сложных вычислений, во втором - о предсказании будущего. При этом во втором случае мы не могли
обойтись без исследования того, как выполняет некоторые функции человек. Правда, в ряде приборов
управления огнем исходные данные для наводки поступают непосредственно с радиолокатора, но
обычно огнем управляет живой, а не механический наводчик. Люди: вертикальный наводчик,
горизонтальный наводчик или оба вместе - действуют в качестве неотъемлемой части системы
управления огнем. Чтобы математически описать их участие в работе управляемой ими машины,
необходимо знать их характеристики. Кроме того, их цель - самолет - также управляется человеком, и
желательно знать рабочие характеристики такой цели.
Мы с Бигелоу пришли к заключению, что исключительно важным фактором в сознательной
деятельности служит явление, которое в технике получило название обратной связи. Этот вопрос
освещен мною весьма подробно в соответствующих главах книги. Здесь я отмечу только одно
обстоятельство. Когда мы хотим, чтобы некоторое устройство выполняло заданное движение, разница
между заданным и фактическим движением используется как новый входной сигнал, заставляющий
регулируемую часть устройства двигаться так, чтобы фактическое движение устройства все более
приближалось к заданному.
Например, в одном из типов корабельной рулевой машины поворот штурвала воздействует на L-
образное колено, присоединенное к румпелю. Это колено так регулирует клапаны рулевой машины,
чтобы румпель двигался в положение, при котором эти клапаны закрыты. Поэтому румпель
поворачивается так, чтобы привести другой конец названного колена на серединную, нейтральную
линию, и тем самым угловое положение штурвала воспроизводится как угловое положение румпеля.
Конечно, любое трение или другая задерживающая сила, тормозящая движение румпеля, будет
увеличивать впуск пара в клапаны на одной стороне и уменьшать его на другой, чтобы увеличить
вращающий момент, стремящийся привести румпель в требуемое положение. Таким образом, система с
обратной связью стремится [c.50] сделать работу рулевой машины относительно независимой от
нагрузки.
Но при некоторых условиях, например при наличии задержки во времени и т.п., обратная связь,
осуществляемая слишком резко, заставит руль пройти за требуемое положение, а затем обратная связь,
действующая в другом направлении, вызовет еще большее отклонение руля от требуемого положения.
В результате рулевой механизм будет испытывать сильные колебания, или рысканье, пока совсем не
сломается. В таких книгах, как монография Маккола¹, можно найти весьма точное описание обратной
связи, условий, при которых обратная связь оказывается применимой, а также условий, при которых
она отказывает. Обратная связь – это явление, которое мы хорошо понимаем с количественной точки
зрения.
Допустим теперь, что я поднимаю карандаш. Чтобы это сделать, я должен привести в движение
определенные мышцы. Однако никто, за исключением специалистов-анатомов, не знает, какие это
мышцы. Даже среди анатомов лишь немногие, да и то вряд ли, сумеют поднять карандаш посредством
сознательного акта последовательного сокращения отдельных мышц. Нами осознается лишь конечная
цель – поднять карандаш. Когда мы решили это сделать, наше движение совершается так, что, грубо
говоря, степень, в которой карандаш еще не взят, на каждом этапе уменьшается. Все движение мы
выполняем почти бессознательно.
