Горизонты науки и техники - Бестужев И.В.
Скачать (прямая ссылка):
Все эти операции мояшо автоматизировать. Однако нужно, чтобы выполняющие их машины были взаимосвязаны между собой — составляли единое целое. Машины должны иметь также наперед заданный внутренний приказ (отражающий логику их работы) и механизм самонастройки, или обратной связи. Подобные требования означают, что в автоматике мы имеем дело с системами и что для изучения таких систем может быть использован аппарат теории автоматического управления. Современная теория автоматического управления развивается по двум направлениям: автоматизация производственных процессов и интерпретация обстановки. Начиная с сороковых годов нашего столетия появилась возможность широко использовать в обоих направлениях универсальные цифровые вычислительные машины с внутренним программированием. Итак, направления развития автоматики и все то, что мы можем ожидать как результат ее развития, определяются двумя основными функциями — автоматизацией ,производственных процессов и интерпретацией обстановки. Первая из этих функций имеет большую историю и известна лучше. Понятие интерпретация обстановки требует еще некоторых пояснений. Интерпретация обстановки заключается в установлении взаимодействия между вычислительной машиной и внешней средой. Такое взаимодействие нужно для того, чтобы вычисли-
7*
99
тельная машина могла должным образом реагировать на изменения, происходящие во внешней среде.
Интерпретация обстановки осуществляется по специальным программам. Простые программы, очевидно, обеспечивают получение только весьма неполной картины истинных процессов, протекающих во внешней среде. Эти процессы можно описывать только двоичными кодами — единственная форма, в которой информация воспринимается вычислительными машинами. Но чем сложнее программа, тем полнее картина внешней обстановки. Так прочерчиваются новые границы — более обширные по сравнению с предыдущими. В каждом случае границы определяются языком, на котором написана программа. Итак, задача интерпретации обстановки — это задача последовательного расширения границ с целью снабдить машину информацией, все в большей и большей степени приближающейся к некоторой требующейся машине внутренней схеме, или образу. Такая задача может быть решена путем использования нескольких программ, образующих единую последовательность. По мере приближения к стадии непосредственного ввода информации в машину каждая из этих программ обеспечивает получение все более простой картины внешней обстановки.
Создавая последовательности программ, мы получаем возможность интерпретировать обстановку все возрастающей сложности. Так возникает понятие языка более высокого уровня. Интерпретация усложняющейся обстановки, связанная с увеличением сложности программ, требует в свою очередь увеличения быстродействия процессоров1.
Попросту говоря, увиличить сложность программы — это значит увеличить объем работы. Увеличение же быстродействия процессора позволяет в допустимые сроки выполнить больший объем работы. Теоретически совершенно безразлично, достигаются ли заданные границы за счет последовательного соединения нескольких интерпретирующих устройств или в резуль-
1 Процессором называется часть вычислительной машины, выполняющая собственно вычисления, в отличие от устройств массовой памяти, устройств ввода-вывода и других, несущих вспомогательные функции. — Прим. перев.
100
тате построения одной чрезвычайно сложной програм-мы, полностью реализуемой в пределах единой системы. Мы хотим подчеркнуть только, что уже сейчас может быть разработана и в ближайшем будущем построена система, обладающая весьма развитой способностью к интерпретации.
Машина выполняет те или иные действия в соответствии с введенной в нее программой. При этом программа переводится на внутренний язык машины — машина интерпретирует программу. Существуют программы для интерпретации других программ. Таким же точно образом человек интерпретирует окружающую его обстановку, которая представляет собой его собственное восприятие внешнего мира. По мере развития способности машин к интерпретации, границы явлений, допускающих интерпретацию, становятся все более сложными. Мы понимаем это скорее в неявной, чем в явной форме. Язык, которым пользуются машины при описании обстановки, становится менее понятным, а сама обстановка эволюционирует в сторону усложнения окружающего нас мира.
Задача систем, подобных описанным выше, — увеличение скорости интерпретации как за счет усовершенствования оборудования (создания более быстродействующих переключательных элементов), так и за счет усовершенствования математического обеспечения1. Совершенствование средств математического обеспечения в свою очередь позволяет более эффективно использовать оборудование. И то и другое необходимо, если мы хотим отображать явления повышающейся сложности. Итак, развитие современной автоматики определяется совершенствованием оборудования цифровых вычислительных машин и созданием новых, более эффективных средств математического обеспечения.
1 При работе с современными вычислительными машинами широко используются так называемые стандартные программы, т. е. программы, составленные раз и навсегда для решения большого круга задач. Программы записываются на специальных символических языках. Наконец, имеются программы для перевода с символического языка на язык машины и для организации вычислительных процессов (программы-диспетчеры). Все это, вместе взятое, получило название средств математического обеспечения. — Прим. перев.
