Удивительная история информатики и автоматики
Шрифт:
Рассказывают, что Белл приучил свою собаку — терьера по кличке Скай — сидеть на задних лапах и при этом постоянно рычать. Зажав пса коленями, сам он руками изменял форму его голосового тракта. В результате издаваемые собакой звуки очень напоминали гласные [а] и [и], а также слоги [та] и [ga]. Они даже складывались в целую фразу «How are you, Grandmamma?» («Как поживаешь, бабушка?»)
Некоторые считают, что эти опыты Белла крайне сомнительны с точки зрения этики — разумеется, с современной точки зрения. Однако сам Скай, судя по всему, ничего против них не имел — ведь его работа щедро вознаграждалась вкусными лакомствами. Более того, если собаку долго не беспокоили, она сама пыталась заговорить. Впрочем, безуспешно, — без посторонней помощи Скай только издавал обычное собачье рычание…
Последней
Первой электрической и одновременно последней аналоговой моделью речевого тракта был прибор водер (voder), разработанный сотрудником Bell Labs Гомером Дадли. Незадолго до Второй мировой войны прибор с успехом демонстрировался на Всемирных выставках в Нью-Йорке и Сан-Франциско — как и за сто лет до этого, сконструированная для изучения природы речи модель выступала и в роли аттракциона для публики.
Водер управлялся от ручной клавиатуры и синтезировал сигналы с заданным спектром. Десять параллельно соединенных полосовых фильтров составляли блок управления резонансами. Переключение источника возбуждения (шумового или импульсного генератора) осуществлялось браслетом на запястье оператора, а управление частотой импульсов — ножной педалью. На выходе фильтров стояли потенциометры, управлявшиеся десятью пальцами рук и изменявшие напряжение сигнала.
Для имитации взрывных согласных использовались еще три дополнительные клавиши. Обучение операторов «игре» на водере требовало значительного времени, но зато в итоге получалась вполне разборчивая и связная речь. А обретенный оператором навык оставался у него надолго — когда спустя четверть века фирма Bell разыскала одну из женщин, прошедших обучение, та уже через несколько часов работала на приборе так, словно этого перерыва и не было.
Несомненный успех водера вновь поставил задачу синтеза речи на повестку дня, причем стало ясно, что для ее решения совсем не обязательно копировать голосовой аппарат человека. Сегодня эта задача успешно решается с помощью компьютеров.
Речевой ввод и речевой вывод данных приобретают все большее значение как удобное средство общения человека и компьютера.
«Вам мат,
товарищ гроссмейстер…»
На протяжении веков разные изобретатели пытались создать антропоморфные автоматы, способные выполнять отдельные функции человека (или хотя бы имитировать их выполнение), — в частности, историкам известно множество попыток создания автоматов для игры шахматы.
Первым и самым знаменитым из них оказался автомат Вольфганга фон Кемпелена («Турок-шахматист», конец XVIII века), несколько десятилетий поражавший воображение современников.
В 1755 г0ду отставной таможенный чиновник Энгельберт фон Кемпелен представил императрице Марии-Терезии своего сына Вольфганга. Тому недавно исполнился 21 год, но он успел уже пройти курс права и философии в Вене, а также совершить путешествие по Италии для знакомства с ее художественными сокровищами. Молодой человек, обладавший приятной внешностью и свободно говоривший на нескольких языках, очаровал императрицу. Вскоре он получил крайне ответственное поручение — подготовить перевод Свода законов с латыни на немецкий язык, совсем
За последующие 15 лет фон Кемпелен обрел репутацию крупного администратора и неоднократно выполнял самые сложные поручения в разных частях империи. Но не менее высока была его слава выдающегося механика. Он сконструировал и построил систему откачки воды из шахт, систему фонтанов в парке одного из замков в Братиславе и многое другое.
Осенью 1769 года императрица вызвала фон Кемпелена в Вену, чтобы тот высказал свое мнение о представлении, данном неким заезжим французом по фамилии Пеллетье — то ли ученым, то ли фокусником. Императрица надеялась, что советник сумеет дать объяснение увиденному. Достоверных сведений о показанных французом «магнетических» и химических опытах, а также продемонстрированных им автоматах не сохранилось, однако известно, что на фон Кемпелена, сидевшего рядом с императрицей, они впечатления не произвели. Но больше всего его задели комментарии Пеллетье, который постоянно подчеркивал превосходство французских ученых.
Поэтому когда после представления императрица спросила фон Кемпелена о его впечатлениях, тот неожиданно ответил, что может построить машину гораздо более удивительную, чем любая из виденных кем-либо ранее. Он удалился в свой замок в Братиславе и на полгода полностью отдался работе, с разрешения императрицы на время оставив свои многочисленные служебные обязанности.
Фон Кемпелен сдержал слово — спустя шесть месяцев результат его трудов был привезен в Вену и показан императрице. Это был механический человек, одетый в яркое восточное платье, сидящий позади большого деревянного ящика с шахматной доской на нем. При этом автомат (тут же получивший прозвание «Турок») не только совершал некоторые движения — брал и передвигал фигуры, подносил ко рту курительную трубку и т. д. Такими автоматами даже в то время удивить искушенных зрителей было уже трудно. Но автомат фон Кемпелена играл в шахматы. И не просто играл, а побеждал самых сильных соперников.
Внутри ящика с шахматной доской, за которой сидел Турок, был спрятан игрок, управлявший механизмом аппарата. Игрок не был виден, даже при открытых дверцах, расположенных в передней части ящика. Иллюзию пустоты создавали зеркала, расположенные под соответствующими углами, а также специальные перегородки. Игрок не имел возможности видеть положение фигур на доске, поэтому Кемпелен разработал специальную систему сигнализации. В основание каждой шахматной фигуры был вмонтирован сильный магнит. Внутри ящика, под каждым полем шахматной доски, помещался надетый на тонкий стержень металлический шарик. Когда игрок поднимал фигуру, шарик опускался по стержню вниз. Если на это поле ставилась другая фигура, шарик притягивался ее магнитом и поднимался вверх. Таким образом спрятанный игрок узнавал о сделанном противником ходе. Кроме того, он управлял сложнейшей системой рычагов, приводивших в движение руки и голову Турка.
Эта система управления была тщательно замаскирована. Но кроме нее в ящике размещалась еще одна сложная конструкция из зубчатых колес, шестеренок и рычагов, которая предназначалась для показа публике. Перед началом партии фон Кемпелен большим ключом заводил механизм и приводил его в действие. Во время партии он повторял эту процедуру после каждых двенадцати движений аппарата — с одной стороны, это поддерживало у публики иллюзию самостоятельной работы автомата, а с другой — давало спрятанному игроку время отдохнуть и обдумать позицию. Можно также отметить, что механизм работал довольно-таки шумно. Это также было сделано намеренно, с тем, чтобы по возможности заглушить звуки, которые мог произвести спрятанный оператор.