Мысль управляет машиной

Разговор с электрическим мозгом

Разве задумываемся мы о том, как движемся, как берем в руки карандаш, чтобы писать? Нет, конечно. Это делается само собой, незаметно и привычно для нас. Я вспоминаю, как впервые сел за руль автомашины. Когда я проехал всего один квартал, колени у меня дрожали от напряжения, руки с усилием стискивали "баранку". Мне было жарко, хотя погода стояла довольно прохладная. Почему? Потому что все было непривычно. Прежде чем нажать на педаль, я должен был подумать, какой ногой и на какую педаль. Поворачивая руль, я внимательно следил, куда поведет колесо машину. Включая акселератор, я настолько не соразмерял усилия, что машина дергалась и даже подпрыгивала. Прошло несколько лет. Теперь я даже не задумываюсь о том, как веду машину. Выработалась привычка - полная автоматизация движений.

Движением наших рук и ног управляют слабые, но очень четкие импульсы электрического тока, передаваемые нервной системой. Это они, выполняя команду мозга, сжимают наши пальцы, заставляют переступать ноги, и мы никогда не задумываемся, как это происходит. Но ведь любая машина, управляемая человеком, может рассматриваться как биомеханическая система управления, то есть сочетание живого и механического начал.

...Я еду по улице. Неожиданно на дорогу выбегает ребенок. Нужно немедленно затормозить! Глаз передает команду мозгу, мозг воздействует на нервы, управляющие движением ноги, нога нажимает на педаль, машина тормозит и останавливается. Ребенок спасен. Но посмотрите, какая длинная цепочка связанных воедино импульсов проходит от начала и до конца остановки машины: начиная от сигнала нервной системы и кончая гидравликой тормозов.

Машина стала помощником человека - он управляет ею, контролирует ее работу. Но, создав машину, человек столкнулся с трудностью управления ею. Сверхвысокие скорости современных самолетов во многих случаях стали несовместимыми со скоростью человеческой реакции. За какие-то четверть секунды самолет пролетает 150 метров; в типографии ротационная машина за такое же время выпускает 50 газет; химические установки выдают десятки, может быть, даже сотни килограммов продукции. Человек должен успеть реагировать на все эти события в невероятно короткое время. И если когда-то машина освободила мышцы человека от больших нагрузок, то она еще не освободила интеллект от тяжелой и очень ответственной обязанности - управлять машинами. Может быть, этот процесс следует как-то упростить? Может быть, вывести из общей системы управления то или иное звено?

Несколько лет назад на первом Международном конгрессе федерации по автоматическому управлению произошел такой случай. На сцену вышел мальчик пятнадцати лет, у которого вместо руки был протез. Искусственной кистью мальчик взял мел и четко, ясно написал на доске: "Привет участникам конгресса!" Что же тут удивительного? - скажете вы. Дело в том, что искусственная рука мальчика управлялась его биотоками и была чрезвычайно интересным биоманипулятором.

Какова основа работы такого аппарата? Человек стискивает пальцы - мускулы реагируют на биотоки. Если снять эти биотоки с помощью электрического аппарата и усилить их (потому что они очень слабые), а затем направить в аппарат, то в соответствии с поступающими электрическими сигналами любым способом - электрическим или пневматическим - железные пальцы будут повторять соответствующие движения. Вы разжимаете руку - биотоки разжатия руки заставляют разжиматься металлические пальцы.

Мальчик, о котором мы рассказывали, был безруким, но команда, поступавшая к несуществующей кисти руки, как раз и состояла из тех биотоков, которые управляют живой рукой. И эти биотоки приводили в действие искусственную руку. Вот почему сидевшие в зале делегаты Международного конгресса так горячо и дружно аплодировали мальчику, написавшему приветствие мелом на грифельной доске.

Но можно пойти еще дальше. С помощью обратных связей искусственной руке можно передать чувствительность. Она сможет различать горячие и холодные предметы, влажные и сухие, сможет ощущать гладкую и шероховатую поверхность, твердость или хрупкость предмета. Все эти ощущения могут поступать к обладателю искусственной руки с помощью электронных приборов.

Здесь мы подошли к самому интересному разделу автоматики управления - к возможности передачи сигналов машине непосредственно с помощью биотоков, минуя длинную цепочку механического воздействия на рычаги, кнопки и так далее.

Можно мысленно представить себе следующую картину. За рулем машины будущего сидит человек. Он не нажимает ногой на педали и не держит руками руль. Он управляет машиной с помощью мысли. Машина будет двигаться вперед, тормозить, останавливаться только благодаря биотокам человека, который мысленно будет отдавать приказы машине будущего.

Вот что говорит об этой революции в области управления И.И.Артоболевский: "Передача машине сигналов мысленных распоряжений - вот что ускорит весь производственный процесс". И с этим нельзя не согласиться. Кто знает, может быть, действительно мы стоим сегодня перед началом новой эры биоточного управления.

Движением мышц в нашем организме занимается наука электромиография, биотоки сердца исследует электрокардиография, биотоки мозга - электроэнцефалография. Вероятно, эти науки и будут тем революционным началом, которое заставит нас когда-нибудь перестроить многие системы управления с помощью невысказанных желаний - наших мыслей, овеществленных электрическим током.

Представьте себе, что биотоки талантливых людей самых различных специальностей записаны на пленку. Это могут быть токари, фрезеровщики, резчики по дереву или кости - словом, те, кого мы называем "мастер - золотые руки". С помощью таких записей можно будет обучать людей мастерству, воздействуя на их мышцы биотоками талантливых мастеров. Например, у вас отвратительный почерк. Биотоки, снятые с руки учителя каллиграфии, исправят ваш почерк.

Хочется верить, что когда-нибудь в магазине биоэлектрозаписей вы сможете купить, например, самоучитель танцев: сложную по форме биозапись отлично танцующего человека. Достаточно несколько раз "проиграть" эту запись на вашей нервной системе, чтобы научить вас танцевать.

Представьте себе и совсем другой характер использования биотоков. Ведь их можно передавать на любые расстояния по проводам или по радио. Врач может по проводам или радио не только выслушать кардиограмму сердца больного, но и уверенно помочь пострадавшему, передав ему соответствующие биотоки. В случае необходимости доктор может прийти на помощь даже космонавту в полете, передав ему биотелеграмму: как действовать в том или ином случае.

А чего стоит сенсационное сообщение академика А.А.Благонравова, который сказал, обращаясь к молодежи: "Сегодня мы уже вполне конкретно ставим вопрос о создании такого робота, который фактически будет нашим двойником. По нашему желанию он будет собирать для нас материал на Марсе или, скажем, поздравлять с победой нового спортивного чемпиона в Рио-де-Жанейро, в то время когда мы с вами находимся в Москве. Ведь речь идет не о создании простого механического робота, способного выполнять заданную ему программу. Речь идет о создании такого робота, который будет повиноваться нашей мысли. Это не мистика и не фантастика".

Робот-двойник, повторяющий наши движения, передающий нам свои ощущения за тысячи, за миллионы километров, принципиально осуществим. Больше того, вероятно, именно такие машины будут первыми исследователями новых планет. Конечно, смешно думать, что наш биоуправляемый двойник и внешне должен походить на человека. Это может быть черепахоподобная танкетка, движущаяся по поверхности Луны, может быть шагающий или прыгающий аппарат. Главное заключается не в форме, а в сущности двойника.

Огромные тайны хранит человеческий мозг. Тончайшие цепочки передают его команды. Сегодня мы не только прикасаемся к мозгу, пытаясь своим разумом питать свой же разум из его глубинных источников. Сегодня мы используем тонкие нити связей мозга со всеми органами и мышцами живого тела. Открытие этих тайн позволит нам еще лучше разобраться в характере их повелителя и в наших собственных возможностях.

Мы говорили о биотоках человека, которые могут быть нами использованы. Но, вероятно, с таким же успехом могут быть использованы биологические особенности животных и насекомых. Конечно. Опыты в этом направлении уже проводятся. Доктор Роберт Кэй недавно провел эксперимент по созданию полуживого прибора. Вы спросите: почему полуживого? Потому что прибор совмещает в себе живое начало и электронный аппарат.

В закрытых помещениях, особенно в шахтах, очень трудно обнаружить ядовитый газ в небольших количествах. Посылать пробы воздуха в лабораторию и проводить там анализ - дело сложное и довольно длительное. Поэтому раньше шахтеры, спускаясь в шахту, брали с собой живые индикаторы газа - мышей, которые чувствуют газ несравнимо острее человека. Ощущая газ, мыши начинают метаться по клетке, - это и должно встревожить человека. Но, оказывается, есть еще более чувствительные к газу существа - мухи. Кэй использовал мух в качестве датчиков - уловителей запахов.

К головным нервным узлам, которые заменяют мухе мозг, присоединили крохотные электроды. Электрические сигналы, возникающие в мушиной голове, поступали на усилитель. Но это были смешанные, различные сигналы. Из них нужно было выделить сигнал опасности газового отравления. Этим и занимался анализатор, действующий только при электрической реакции мухи на запах. Как только муха чувствует газ, она немедленно дает электрический сигнал. Этот мушиный сигнал автоматически и включает звонок тревоги.

Почему же в качества датчика доктор Кэй выбрал именно муху? Дело не только в том, что она очень чувствительна к ядовитым газам. Будучи существом весьма примитивным, она обладает нервной системой, выделяющей очень простые сигналы и в сравнительно небольшом количестве. Поэтому "полуживой" прибор реагирует безошибочно. Его очень трудно "запутать" в ложных вспышках электрических колебаний.

Мы говорили об обонянии. Но, оказывается, можно использовать и осязательные свойства насекомых. Муха всегда знает, на что она садится. Едва прикоснувшись лапками к предмету, муха производит мгновенный и очень точный химический анализ вещества, к которому она прикоснулась. Дело в том, что в лапках мухи имеется огромное количество химиорецепторов - особых нервных окончаний, которые возбуждаются при изменении химического состава окружающей среды. Было доказано, что исследуемое мухой вещество воздействует на нервные клетки не химически, а электрически. Именно в зависимости от электрических свойств вещества меняются электрические свойства тончайших нитей, расположенных на лапках мухи. Здесь нет, как выяснилось, никакого химического анализа. Мгновенный анализ - это электрические измерения.

Придет время, и это удивительное свойство будет использовано человеком при создании химических индикаторов совершенно нового типа: использующих электрические свойства веществ.

Два примера, которые мы привели, далеко не исчерпывают всех возможностей применения биотоков живого мира для управления сложными электрическими устройствами. Это только начало, но начало многообещающее. Однако высшим синтезом биомеханики будет когда-нибудь создание электронно-вычислительной машины, работающей на основе подключенного к ней живого мозга. Это будет самая емкая и одновременно самая компактная машина. Но она сможет появиться только тогда, когда мы раскроем все тайны мозга и все возможности электроники.

Мы уже говорили о том, что секреты памяти человеческого мозга, возможно, осуществляются на той же основе, что и передача наследственных признаков с помощью нуклеиновых кислот - ДНК. Исследуя это смелое предположение, может быть, со временем ученые сумеют создать живое подобие биологического мозга, который и будет включен в общую схему электронной машины.

Представьте себе на мгновение, электронный химико-биологический аппарат, способный запоминать любую информацию, способный принимать решение и автоматически выполнять его. Такая машина далекого будущего в чем-то приближается к человеческому мозгу. Она не в состоянии полностью заменить его, но она может стать отличным помощником человеку. Это будет подлинным содружеством двух начал - живого и мертвого, биологического и электрического.

27 мая, среда. Сегодня все размечтались. То ли праздничное настроение, то ли чудесные погожие дни! Не потому ли на Центральном посту в гостях будущее.

- Я не знаю, как для вас, - фантазирует Нина, - но для меня самым удивительным в наш космический век представляется возможность встречи с живыми существами других планет. Какими они могут быть? Похожи ли они на нас?

- Ишь ты куда заглядываешь! - перебивает Нину Кузовкин. - Так-то и похожи: посмотри, каких чудищ рисуют в научно-фантастических романах!

- Петя в чем-то прав, - вмешивается в разговор всезнающий Коля Трошин. - Для возникновения жизни, как говорят ученые, в первую очередь нужно, чтобы на планете были в избытке элементы, способные создавать длинные и прочные молекулы, но предрасположенные к изменчивости и непрерывному обновлению. На Земле таким элементом оказался углерод. Ну, а второе, что нужно для возникновения жизни, - жидкая среда, в которой эти молекулы приобретают особую активность. На Земле это вода.

- Ну, а на других планетах, где нет воды и углерода, разве не может быть жизни? - нетерпеливо переспросила Нина.

- В том-то и дело, что при определенных условиях жизнь может возникнуть и на основе фтора, аммиака или кремния, - продолжал Коля. - Эти вещества, так же как углерод, приобретают активность в среде сжиженных газов или расплавленных веществ. Не удивляйтесь тому, что фтористая или аммиачная жизнь может протекать при температуре минус 100-200 градусов, а кремниевая - в огненной среде при плюс 400 градусов.

- Но может ли такая жизнь быть разумной? - допытывалась Нина.

- Конечно, - вступает в разговор Николай Иванович. - Послушайте, что пишет по этому поводу академик Колмогоров. Я отчеркнул лишь кусочек из его статьи. "В век космонавтики не праздно предположение, что нам, возможно, придется столкнуться с другими живыми существами, весьма высоко организованными и в то же время совершенно на нас непохожими. Сможем ли мы установить, каков внутренний мир этих существ, способны ли они к мышлению, присущи ли им эстетические переживания - идеалы красоты - или чужды. Почему бы, например, высокоорганизованному существу не иметь вида тонкой пленки - плесени, расположенной на камнях?"

- Как можно приписывать таким совершенно непохожим на нас существам, - возмущался Петя Кузовкин, - нашу психику, эмоции, наши эстетические переживания?

- Нет, я больше согласен с писателем-фантастом Ефремовым, - сказал Коля. - "Все совершенное должно быть похоже, - пишет он. - И, по-моему, вне зависимости от планеты. Ведь мир материален, а материя едина, и законы ее развития тоже должны быть неизменными. Если машины в какой-то степени моделируют разум, то, вероятно, и программы построения всех мыслящих существ должны быть сходными во всей Вселенной". Если так, то высшие существа других миров должны быть человекоподобны.

- Ну, а что же с человеком? - не унималась Нина. - Я не могу позабыть чудесных слов, сказанных Антоном Павловичем Чеховым: "Через двести, триста лет жизнь на земле будет невообразимо прекрасной, изумительной. Человеку нужна такая жизнь, и если ее нет пока, то он должен предчувствовать ее, искать, мечтать, готовиться к ней, он должен для этого видеть и знать больше, чем видели и знали его отец и дед". Пройдут тысячелетия, может быть, сотни тысячелетий. Человек, живущий в мире умных машин и высокой техники, должен будет измениться. Каким же он станет?

- Конечно, головастиком, - иронизировал Петя. - За него будут работать машины, а он станет лишь изобретать.

- А машины?.. Я где-то читала о том, как электронные машины научились изготовлять себе подобных. Они так размножились, что вытеснили с земли весь род человеческий!

"Какая чепуха! - думал я. - Поговорить бы с Кибером".

Но Кибер молчит. Бедняга сегодня ничего не слышит и не видит. На посту управления отключили электроэнергию. Вот тебе и вытеснили род человеческий!

Василий Дмитриевич Захарченко, 1975 год