Профиль невидимки
Шрифт:
ДВАЖДЫ ДВА - ЧЕТЫРЕ
– Вот что нам еще досталось напоследок!
– Александр Иванович ткнул кончиком карандаша в ту часть уже собранного электронного ящика, где чинно, парочками расположились маленькие аккуратные баллончики травянистого цвета.
Прибор должен давать математическую характеристику ощупанной поверхности. Что это значит: математическая характеристика поверхности? Вероятно, какая-то цифра. Да, но какая? Что она выражает?
По-разному отвечали на это исследователи, пытаясь найти краткую и общую меру чистоты поверхности. Нечто такое, что могло бы стать универсальной отмычкой в практике производства: одна цифра - и уже известно, что за поверхность, какой класс чистоты.
Наибольшая высота гребешков, «аш максимум», - предложили одни.
Типичная высота гребешков, наиболее часто повторяющаяся, «аш среднее», - предложили другие.
Средняя высота гребешков, «аш среднеарифметическое», - предложили третьи.
Средняя квадратичная, «аш СК», - предложили четвертые.
И вся четверка начала гулять вперемешку по литературе, по докладам, инструкциям, отражая своей разноликостью неоформленный, не устоявшийся еще характер новой, молодой науки.
Максимальная и средняя высота - это понятно каждому, не превышает наших обычных, чисто наглядных представлений. Сложнее среднеквадратичная. Что это такое? В среднеквадратичной заключена более полная характеристика микропрофиля - строгий комплексный учет, опирающийся на фундамент теории вероятностей. В разных областях техники среднеквадратичная помогает математически осмысливать явления и процессы, происходящие от колебаний: электрическое напряжение, ток, звуковое давление, вибрации… Но разве невидимые гребешки, волнами бегущие по поверхности, не относятся к явлениям того же порядка? Колеблющиеся величины. И пусть тогда именно средняя квадратичная выражает математически их картину, как бы ни смущала она обыденный ум своей отвлеченностью.
Наука разделилась на приверженцев и противников. В Англии признали только среднеарифметическую и не желают иметь дела ни с какой квадратичной. В Америке, наоборот, избрали сначала среднеквадратичную, презирая как недостаточно строгую среднеарифметическую. В Советском Союзе пользуются в разных случаях и той и другой, как удобнее.
– Ну, и нам пришлось научить соответственно прибор. Вычислять обе средние, и арифметическую и квадратичную, - слегка развел руками Александр Иванович.
А каково это было… Все равно, что перейти от простой арифметики к высшим математическим ступеням. В формулах среднеквадратичной - и корни и интегралы… И прибор должен был их решать, производя мгновенно ряд действий, какой именуется на классическом языке математики «интегрированием дифференциального уравнения». Прибор с высшим образованием.
Раньше искали они способ продолжить руку, осязание в механическом и электронном рычаге прибора. Теперь предстояло продолжить в приборе человеческий мозг.
Вот он лежит, электронный мозг, препарированный на монтажной панели. С клеточками «мышления» в виде ламп, конденсаторов, выпрямителей, с извилинами проводочков.
Метод аналогий пронизывал сейчас их лабораторные поиски и на карточках Александра Ивановича и в электрических деталях макета. Тот общий метод, по которому и движение небесных светил и качка корабля на волнах или колебания механического маятника и колебания электронов одинаково могут быть описаны одними и теми же математическими уравнениями. Метод, выросший целиком из фактов диалектического единства природы и ставший теперь блестящим орудием исследования в руках ученых всего мира, создающих в своих лабораториях поразительные модели, казалось бы, самых отдаленных и несхожих процессов - механических и электрических, тепловых и химических… Вот и сейчас в этой маленькой лаборатории номер шесть с помощью того же метода аналогий создавали они мозговую модель, переводя логику и математику ощупывания гребешков на язык электрических цепей.
Здесь числа изображались импульсами тока. Логическая точность ответов «да» - «нет» или «верно» - «неверно» возлагалась на электронные лампы или кристаллики выпрямителей, которые действуют с той же логи-кой: ток идет или не идет, пропускает или не пропускает. Гребешок на поверхности получал электрическое значение со знаком плюс. Впадина наоборот - со знаком минус. А средняя линия между ними, некая воображаемая идеально ровная поверхность, - это ведь нуль, тот самый исходный нуль, за который они уже не раз так долго бились. Непрерывное суммирование всех бесконечно малых отрезочков, по которым вверх и вниз пробегает игла, поручали стрелке вольтметра, ползущей по шкале без возврата, - безошибочно складывающий математик.
А скорость подсчета ограничивалась тут только одним: быстротой протекания электричества. Практически - мгновенно. Без инерции, не задумываясь, производит прибор сотни и сотни непрерывных подсчетов в неуловимую долю секунды. Феноменальный математик!
В новую область вступали они сейчас в своих опытах. В ту область, где машины начинают логически мыслить, отвечать на поставленные вопросы, читать и переводить и проявляют, наконец, непостижимо острые математические способности. «Кибернетика» - завлекательно-звонкое имя этой новой науки, перед которой сам современный человек, ее создавший, останавливается порой в некотором почти суеверном смущении. Кибернетика заглядывала сюда, в лабораторию, всякий раз, как открывалось случайно «окошечко» для продолжения опытов над прибором. Правда, они не произносили этого громкого слова, они просто делали.
– Пришлось повозиться, - скупо заметил Александр Иванович.
Больше всего досталось им от узла квадратов.
Чтобы найти среднеквадратичную микропрофиля, надо прежде всего возвести в квадрат каждую высотку нащупанного гребешка и глубину каждой впадинки. Непрерывное возведение в квадрат множества сигналов, которые посылает нам «невидимка». От этих квадратов все начинается, весь дальнейший ряд высшей математики - интегрирование дифференциального уравнения. Будет точный квадрат - будет и точный ответ прибора. Будет ошибка в квадрате - и пойдет сплошное вранье. От начальной точки, от квадратов зависит все остальное. Дважды два - четыре, трижды три - девять…
Электричество возводит в квадрат - не правда ли, странно звучит для непривычного уха? Но электроника знает свои средства, приспосабливая к задачам математики кристаллики веществ, именуемых полупроводниками.
Небольшой плоский кружочек с двумя усиками проводочков лежал на монтажной панели. Твердый выпрямитель по названию, а по сути дела - тот маленький -электроматематик, который как раз и умеет проделывать нужное действие: возводить в квадрат. Там, в кружочке, на границе металла и кристалликов полупроводника происходят под током такие перетасовки электронов, что сила тока заметно меняется. И меняется как раз в квадрате. Дважды два - четыре. Трижды три - девять… Умненький, сообразительный кружочек!
Казалось бы, и все. Поставлен в прибор такой кружочек, идут к нему сигналы от гребешков - и математика работает.
– Только не в таком приборе, - усмехнулся Александр Иванович.
Прибор опять ставил свои особые условия. Никакие готовые рецепты и средства ему не годились. Кружочек работал умно, очень умно… но вдруг ошибался. Дважды два не давало точно четыре. И трижды три не всегда превращалось в девять. Кружочку не хватало того постоянства действия, какое строго и неукоснительно должно соблюдаться в приборе. В этом приборе особенно. Столько уже было тяжелых поисков из-за этого требования постоянства, и теперь оно снова властно диктовало свое. Вероятно, какая-то оставшаяся примесь в кристалликах выпрямителя, ничтожная атомная грязь сбивала узел квадратов со счета.
Они перебрали все известное. Выпрямители меднозакисные - не годится. Медносульфидные - не годится. Селеновые - не годится. Кремнистые - не годится… С утра до вечера лабораторное «окошечко» заполнялось тем, что Марк, подавая ток в кружочек, выкрикивал его величины:
– Два! Три! Четыре!..
Мила, следившая за стрелкой амперметра, певучим голоском отвечала:
– Три и семь десятых! Восемь и шесть! Шестнадцать и три!..
А не ровно четыре, не ровно девять или шестнадцать.