Во времена, когда трава была зеленее, вода чище, а компьютер казался диковинкой, широкое распространение имели аналоговые вычислительные машины, или просто аналоговые компьютеры. В СССР такие “аппараты” были в ходу практически до конца 80-х годов, когда спорить с производительностью ЭВМ стало попросту невозможно. Данные в аналоговых компьютерах представлялись не как набор нулей и единиц, а при помощи различных физических параметров: длины, скорости, силы тока, тут уж, как говорится, на что фантазии хватит. Например, некоторые машины “работали” буквально на воде. В этой статье как раз и пойдет речь о таких образцах аналоговых компьютеров.
Водяной компьютер в СССР
В далеком 1925 году, пока страна восстанавливается после Первой мировой и Гражданской войн, новоиспеченный инженер Владимир Сергеевич Лукьянов по распределению попадает на строительство железной дороги. Проработав 5 лет на строительстве и других проектных работах, Лукьянов переходит в Центральной институт путей, где занимается научной деятельностью.
В 20-е годы прошлого века строительство железных дорог велось небыстро. В основном, в инвентарь рабочих входила лопата, кирка и тачка на сдачу, а земляные работы и бетонирование производились исключительно летом. Несмотря на такие, казалось бы, благоприятные условия для работ с бетоном, как тепло и сухость летних деньков, качество работ все равно оставляло желать лучшего: в бетоне постоянно возникали трещины. Лукьянов заинтересовался вопросом их появления и начал искать ответ.
По мнению молодого инженера, трещины в бетоне имеют температурное происхождение, однако такая версия была встречена скепсисом со стороны других специалистов. Несмотря на это, Владимир Сергеевич начал исследование температурных режимов в бетонных кладках в зависимости от состава бетона, цемента, технологии проведения работ и внешних условий. Описав проблему распределения тепловых потоков в бетоне в виде сложной системы дифференциальных уравнений, Лукьянов столкнулся с другой проблемой: а как считать-то? Существовавшие на тот момент методы решения не могли дать быстрого и точного ответа.
В поиске нового подхода к решению задачи Лукьянов обратился к уже существующим теоретическим наработкам. Верное направление нашлось в трудах выдающихся российских ученых:
А.Н. Крылов в 1910 создал уникальную механическую аналоговую вычислительную машину — дифференциальный интегратор для решения обыкновенных дифференциальных уравнений 4-го порядка;
Н.Н. Павловский в 1918 году доказал возможность замены одного физического процесса другим, в случае если они описываются одними и теми же уравнениями;
М.В. Кирпичев разработал теорию моделирования процессов в промышленных установках.
Обобщив идеи этих ученых, Владимир Сергеевич пришел к выводу, что решением поставленной задачи может являться физическая интерпретация искомых процессов.
Исследовав такой путь подробнее, Лукьянов обнаружил, что в роли модели невидимых тепловых процессов может выступать вода — уравнения, описывающие распространение тепла и течение воды, оказались аналогичны. Как итог, в 1934 году был предложен принципиально новый способ механизации расчетов - метод гидравлических аналогий. В 1936 году из того, что нашлось под рукой, — кровельного железа, жести и стеклянных трубок — была создана первая гидромодель, которая прекрасно разрешила задачу температурных режимов бетона. Технически это была первая в мире вычислительная машина для решения уравнений в частных производных (чем являлись уравнения тепловых процессов в бетоне, полученные Лукьяновым). Машина унаследовала имя своего создателя и называлась “гидравлический интегратор Лукьянова”. А теперь поговорим конкретнее о самом устройстве.
Устройство и принцип работы
Метод вычислений, используемый в гидравлическом устройстве Лукьянова, основывается на так называемом принципе гидравлических аналогий. Его суть заключается в подобии процесса движения тепла в твердом теле процессу течения жидкости и применении метода конечных разностей. Эта машина позволяла находить приближенное численное решение для целого класса дифференциальных уравнений, именно поэтому устройство называется интегратором. И хоть гидравлический интегратор сложно назвать компьютером общего назначения, устройство применяли для решения задач в разных областях технологий, так как многие физические процессы описываются языком дифференциальных уравнений. Для иллюстрации принципов работы рассмотрим задачу, для которой гидравлический интегратор был изначально сконструирован: моделирование процессов теплопередачи в нестационарных условиях.
Задача
В сфере строительства часто возникают задачи термодинамики: отопление помещений, нагрев и охлаждение конструкций и т.д. Игнорирование таких, на первый взгляд, мелочей может привести к нежелательным последствиям: никто не хотел бы случайно оказаться в здании, которое неожиданно обрушится из-за некачественного растрескавшегося бетона. Многие задачи теплопередачи являются нестационарными, то есть их параметры зависят от времени. Представьте себе сооружение, находящееся в среде с постоянно меняющейся температурой. Сформулируем типовую задачу: у нас имеется некоторое тело в пространстве, которое является конструкцией произвольной формы. Нам известны его термодинамические характеристики, зависящие от используемых материалов; мы знаем начальную температуру в любой точке тела (т. н. “температурное поле”); имеются условия воздействия окружающих тел в пространстве и времени. Наконец, у нас могут иметься источники и поглотители тепла в самой конструкции. Задача заключается в том, чтобы определить температурное поле в теле в любой момент времени. Для этого требуется много переменных и параметров, которые являются частями дифференциального уравнения второго порядка, поэтому в такой формулировке задача очень сложна для математического решения.
Подойдем к более простой проблеме: движение теплоты в одном направлении (одномерная задача). Если у нас имеется однородный материал и отсутствуют источники внутренних теплопотерь или притока тепла, процесс движения тепла определяется так называемым дифференциальным уравнением Фурье:
Решение этого уравнения очень сложное и длинное. Эрнст Шмидт, немецкий инженер и специалист по термодинамике, в попытке найти более простой способ предложил использовать метод конечных разностей и разработал решение с помощью графиков. Однако несмотря на значительное упрощение расчетов, метод Шмидта все равно оставался довольно трудоемким: для одномерного случая поставленной задачи количество требуемой работы пропорционально количеству слоев различных материалов.
Лукьянов предложил еще более простой способ решения, называемый методом гидравлических аналогий. Он заключается в моделировании изменения температуры на основе конечных разностей при помощи жидкостей, ламинарное течение которых подобно процессу движения тепла в твердом теле.
Устройство и принцип работы
На рисунке ниже представлена принципиальная схема гидроинтегратора для простейшей одномерной задачи — симметричного охлаждения плоской стенки. Модель собирается из ряда цилиндрических сосудов, последовательно соединенных между собой калиброванными трубками. Каждый из сосудов имитирует теплосодержание слоя стенки толщиной Δx, на которые разбито исследуемое ограждение. Сосуды наполняются водой до уровней, соответствующих начальной температуре в каждом из слоев, после чего открываются краны R и Rн, и вода из сосудов начинает вытекать. При этом изменение уровней воды в сосудах будет аналогичным изменению температур в соответствующих слоях стенки при ее охлаждении.
Аналогии между характеристиками элементов гидроинтегратора и теплотехническими параметрами исследуемого объекта:
Теплотехнические параметры |
Характеристики элементов гидроинтегратора |
Температура слоев и температура воздуха |
Уровни воды в трубках |
Теплоемкость слоев |
Площадь поперечного сечения сосудов |
Теплосодержание слоев |
Количество воды в сосудах |
Термическое сопротивление слоев |
Гидравлическое сопротивление соединительных трубок |
Сопротивление теплопереходу от поверхности к воздуху |
Гидравлическое сопротивление выходной трубки |
Тепловой поток |
Расход воды |
В процессе моделирования можно изменять температуру воздуха по любой заранее заданной кривой, для чего выходная трубка присоединяется к специальному сосуду, уровень воды в котором поддерживается на уровне, соответствующем температуре воздуха в данный момент времени, что достигается перемещением сосуда в вертикальном направлении.
Соответствующим соединением сосудов на гидроинтеграторе можно моделировать двумерные и пространственные температурные поля в нестационарных условиях.
Для моделирования граничных условий имеются специальные устройства, состоящие из подвижных по вертикали сосудов и барабанов, вращающихся от часового механизма со скоростью 10 мм/мин по окружности. Линии изменения температуры воздуха вычерчиваются на миллиметровой бумаге в соответствующем масштабе, которая надевается на барабаны. Изменения температуры воздуха моделируются изменением высоты подвижных сосудов, вращением маховичков, расположенных под барабанами. Высота сосудов изменяется соответственно кривым на барабанах по специальным указателям, связанным с вращением маховичков.
Для возможности фиксации температур (уровней воды в сосудах) в определенные моменты времени гидроинтегратор имеет специальное приспособление, дающее возможность одновременно перекрыть все краны между сосудами, что прекращает процесс перетекания воды и дает возможность записать показания всех пьезометрических трубок.
Дальнейшая судьба
Полученное устройство как доказало свою применимость в решении хозяйственных вопросов страны, так и показало перспективность концепции гидромоделирования. Уже в 1938 году Лукьянов основал лабораторию гидравлических аналогий, руководителем которой он оставался в течение 40 лет.
Главным направлением работы стало совершенствование гидроинтегратора. Первоначальная система позволяла решать задачи только одномерные, а ведь ещё были двумерные и трехмерные. На примере течения движения воды это проявляется так: одномерная задача — течение воды вдоль прямой, двумерная задача — течение воды вблизи острова, а трехмерная — движение грунтовых вод. В 1941 году был создан двухмерный интегратор уже в виде отдельных секций, имевший расширенную область применения.
В 1949 году в Москве по постановлению Совета Министров СССР был основан НИИСЧЕТМАШ — Научно-исследовательский институт счетного машиностроения. На него были возложены задачи отбора образцов вычислительной техники и подготовки их к серийному производству. Одним из таких образцов стала машина Лукьянова. В период с 1949 по 1955 год был разработан интегратор в виде стандартных унифицированных блоков, который в 1955 году начал серийно выпускаться на Рязанском заводе счетно-аналитических машин с маркировкой ИГЛ — “интегратор гидравлический Лукьянова”. Специально для обучения методу гидравлических аналогий в 1953 был разработан компактный демонстрационный вариант — ИГ-3.
В период этих работ в 1951 Лукьянову Владимиру Сергеевичу была присуждена Государственная премия СССР третьей степени за создание гидравлических расчетов и исследований.
После организации серийного производства ИГЛ начали экспортировать за границу: в Чехословакию, Китай, Польшу, Болгарию, но всё же самое большое распространение они получили в СССР. Во многих учебных заведениях можно было найти ИГЛ. В середине 70-х годов ИГЛ применялись в 115 организациях в 40 городах. ЭВМ стали применяться в СССР с 50-х годов, но только к концу 80-х годов, с появлением малогабаритных, дешевых и мощных аппаратов, смогли свести на нет необходимость в гидроинтеграторах.
Широкое применение ИГЛ нашли во многих областях: в геологии, металлургии, ракетостроении и много где ещё. С помощью гидроинтеграторов производились расчеты Каракумского канала и Байкало-Амурской магистрали, но часом славы ИГЛ стало строительство Саратовской ГЭС — первой в мире ГЭС из сборного железобетона. Стояла задача разработать технологию изготовления порядка 3 тысяч железобетонных блоков весом до 200 тонн. Требовалось, чтобы блоки быстро вызревали без трещин на потолочной линии вне зависимости от времени года. Сложные расчеты произвели к сроку и в необходимом объеме только благодаря ИГЛ.
В настоящее время в Политехническом музее можно найти два гидравлических интегратора: демонстрационный вариант ИГ-3 1955 года выпуска и одномерный интегратор, подаренный музею сыном Владимира Сергеевича Лукьянова — Алексеем.
Комментарии (134)
SignallerK
09.08.2021 20:17-44Статья как будто списана с советских учебников. Не хватает только вступительного слова про решение надцатого съезда КПСС и планы пятилетки. И конечно же ссылки на то, что касательно этого булькнул Ленин на 100 странице 500 тома.
ksr123
12.08.2021 16:29+1Вы так говорите, как будто это что-то плохое!
SignallerK
13.08.2021 10:35+1Ем, рискну нахватать еще минусов но попробую пояснить.
В самой формулировке нет ничего плохого, просто признак эпохи. Я сам в начале нулевых учился еще по советским учебникам. И надо признать по качеству подачи материала многим современным авторам стоило бы поучится.
Однако предисловие в тех книгах, это отдельный жанр. Почти всегда оно было писано по формуле:
Решение партии по развитию %subject_name%
Безапеляционный вклад отечественной науки и ученых в %subject_name%
Цитата Ленина про %subject_name% (даже если %subject_name% в то время еще не родился).
И вот к п.2 у меня реально были вопросы. Так-как к времени учебы у нас уже стал массово доступен интернет, то я был не много удивлен, что этот самый вклад в западной литературе почти не гуглится. При этом западные "аналоги", таки находились в советской литературе, в каких-то факультативных учебниках для вузов или сборников статей.
Отчасти такое положение можно объяснить "большой заинтересованностью" отечества к изобретениям как было с Поповым. А отчасти, частичной изолированностью уже советской науки от мировой, как скорее всего получилось с Котельниковым.
Я конечно понимаю, почему предисловие было написано именно так, но с тех отношусь к таким текстам, как бы это помягче, со скепсисом.
Конкретно тут
После организации серийного производства ИГЛ начали экспортировать за границу: в Чехословакию, Китай, Польшу, Болгарию, но всё же самое большое распространение они получили в СССР
Очень хочется спросить "Почему?" (вопрос риторический)
unsignedchar
14.08.2021 08:11"Почему?"
Очевидно же. В первых, эти штуки производятся. Во вторых, в вузах учат с ними работать. Ну, и стабильность на высоте. Компьютер в 50х и в 60-х годах отличаются чуть более чем полностью, а эта штука всегда одинаковая и никогда не устаревает. Как логарифмическая линейка. Для плановой экономики самое то.
SignallerK
14.08.2021 17:19Уточню немного вопрос. "Почему преимушественно в СССР и странах СЭВ?". Опять что ли все пересекретили и вместо того что бы продавать годную вещь по всему миру, искусственно ограничились внутренним рынком (это конечно моя дикая гипотеза, может причины другие, включая "так получилось").
VT100
14.08.2021 17:56- Отсутствие интернета. Пока прибор попадёт в "машинторг"овский каталог...
- Самим не хватало? Т.е. потребность опережала объём выпуска.
unsignedchar
15.08.2021 06:58+13. Моделировать процессы с помощью потоков воды додумались и в других странах (см MONIAC). Продавать шкаф с кранами и трубочками бессмысленно без специально обученных специалистов.
phanerozoi_evidence
09.08.2021 20:50+4Очень хорошая статья. Это было то время, когда в разработку компьютеров, в гражданскую авиацию и космическое кораблестроение вкладывались, это было нужно и необходимо. Эх....
Peacemaker
10.08.2021 15:31Вы не поверите, но именно сейчас Россия очень много вкладывает в развитие и гражданской авиации, и разработку своих микропроцессоров, и космическое кораблестроение. Достаточно просто за новостями следить, ничего сложного в наш век информатизации.
Sensimilla
09.08.2021 21:37+1А почему схемы с английскими подписями? Автор готовил научную статью для публикации в Nature? В те времена, что-то слабо верится
Frankenstine
10.08.2021 12:04+2Скорее всего автор нагуглил подходящую картинку.
Sensimilla
11.08.2021 07:58"Картинки" кстати очень специализированные, четко по данной теме. И у меня начинают закрадываться смутные подозрения. Либо это западная перепечатка, либо вся эта работа - отечественная перепечатка чего-то западного.
makondo
09.08.2021 21:43+25Статья интересная, не не оригинальная. Мне все казалось, что я сам текст уже раньше читал. Конечно, компиляция материала из Сети - не грех, но... вот сравните перу абзацев у автора и вот отсюда:
"В 20-е годы прошлого века строительство железных работ велось небыстро. В основном, в инвентарь рабочих входила лопата, кирка и тачка на сдачу, а земляные работы и бетонирование производились исключительно летом. Несмотря на такие, казалось бы, благоприятные условия для работ с бетоном, как тепло и сухость летних деньков, качество работ все равно оставляло желать лучшего: в бетоне постоянно возникали трещины. Лукьянов заинтересовался вопросом их появления и начал искать ответ.
По мнению молодого инженера, трещины в бетоне имеют температурное происхождение, однако такая версия была встречена скепсисом со стороны других специалистов. Несмотря на это, Владимир Сергеевич начал исследование температурных режимов в бетонных кладках в зависимости от состава бетона, цемента, технологии проведения работ и внешних условий. Описав проблему распределения тепловых потоков в бетоне в виде сложной системы дифференциальных уравнений, Лукьянов столкнулся с другой проблемой: а как считать-то? Существовавшие на тот момент методы решения не могли дать быстрого и точного ответа."
"В 20-30-е годы строительство железных дорог велось медленно. Основными рабочими инструментами были лопата, кирка и тачка, а земляные работы и бетонирование производились только летом. Но качество работ все равно оставалось невысоким, появлялись трещины — бич железобетонных конструкций.
Лукьянов заинтересовался причинами образования трещин в бетоне. Его предположение об их температурном происхождении сталкивается со скептическим отношением специалистов. Молодой инженер начинает исследования температурных режимов в бетонных кладках в зависимости от состава бетона, используемого цемента, технологии проведения работ и внешних условий. Распределение тепловых потоков описывается сложными соотношениями между температурой и меняющимися со временем свойствами бетона. Эти соотношения выражаются так называемыми уравнениями в частных производных. Однако существовавшие в то время (1928 год) методы расчетов не смогли дать быстрого и точного их решения."
Может на "Крамоле" статью тоже откуда-нибудь позаимствовали..
v1000
09.08.2021 21:51+17Интересно, а у этого компьютера тоже были "утечки памяти"? (сарказм)
softandiron
09.08.2021 22:13+5Работал я одно время на выставке "Россия делает сама", это была экспозиция Политехнического музея в 26-м павильоне ВДНХ на время реконструкции в главном здании на Лубянке.
И вот стоял там этот гидроинтергатор (первое фото как раз от туда). И вид у него был весьма потрёпанный. А рядом ещё стояла современная инсталляция "оцифровка воды", где вода, стекая по качелькам, формировала произвольную последовательность единиц и ноликов, выводимых на экран.
В музей приводили, в основном, школьников, зачастую начальные классы. Только экскурсовод уровня "Бог" мог за несколько секунд объяснить детям, что такое гидроинтегратор и как вода может считать.
tartarelin
10.08.2021 12:34Отличная была экспозиция, два раза ходил и заценил гидроинтергатор, что то подобное использовалось в одной из книг у Терри Пратчетта, но не могу уже вспомнить в какой
Brenwen
10.08.2021 13:09+3Книга "Делай деньги" из цикла про Мойста фон Липвига - гидравлическая машина использовалась в банке для моделирования финансовых потоков в городе.
Exchan-ge
09.08.2021 22:27+7В 1993 году я спроектировал установку, назначением которой был контроль за рядом параметров особой сварочной установки.
Принципы действия у нее были другими, но, что забавно — внешне она выглядела практически точь-в точь, как установка на КДПВ.
Уровни воды в сосудах указывали на состояние узлов установки, что позволяло оператору одним взглядом определить соответствие рабочих параметров заданным (и подкрутить соотв. регулятор).
Такой себе аналоговый монитор :)
Жаль, подробности за давностью лет уже забылись, но работа была одной из самых интересных в моей практике :)
Radisto
10.08.2021 05:44+6Выглядит интересным. Очень по хабровски. Обычно после таких вещей говорят "хабр все таки торт", хотя на самом деле торт -это вот такие люди, Если вдруг вспомните, обязательно напишите. Пожалуйста
Exchan-ge
10.08.2021 13:49Если вдруг вспомните, обязательно напишите
Я уже второй день пытаюсь вспомнить правильное название использованных в нашей установке приборов :( — старость не радость.
slonpts
11.08.2021 03:14Может, бог с ними, с правильными названиями?
Напишите, какую задачу решали, принцип решения, как пользователи отзывались — нам интересно!Exchan-ge
11.08.2021 05:16+3какую задачу решали
Коллеги сделали уникальную сварочную установку (тоже могли бы на госпремию потянуть :)
Для ее работы было необходимо контролировать ряд параметров, в число которых входил контроль давления и температуры охлаждающей жидкости (воды :) в десятках точек, причем требовалось обойтись малой кровью, так как установка была экспериментальная.
Естественно, никакой электроники не предусматривалось в принципе (мощные (очень мощные) электромагнитные поля, высокие температуры и т.д.) — чистая механика.
Поставить несколько десятков обычных стрелочных манометров и термометров — у оператора глаза разбегутся (да и дорого :) Плюс это займет в три раза больше места, чем сама установка. В лучшем случае.
Выход был найден — для наглядного отображения давления поставили вот ту самую разновидность манометров, названия которых я не смог вспомнить.
Это были стеклянные прозрачные цилиндры, внутри которых находились поплавки. Положение поплавка показывало уровень давления.
Манометры устанавливались в один ряд, образуя нечто похожее на ЖК- экран, естественно, число столбцов было не так велико.
Поплавки образовывали линию, похожую на график, если где-то давление изменялось в ту или иную сторону — это сразу же становилось заметным.
В нижней части находились система, позволявшая открыть нужный клапан и подать на датчики температуры воду из той или иной части системы, что позволяло обойтись всего несколькими датчиками температуры вместо нескольких десятков (температура и давление были связаны, так что гадать не приходилось — смотрим на «экран» — врубаем контроль нужной секции — принимаем меры.
Визуально все это выглядело почти 1:1 как на КДПВ, так как ряд манометров со стороны выглядел почти так же, как барабаны на этой картинке (а внизу вообще все почти как у нас :)как пользователи отзывались
1993 год, пока все спроектировали/изготовили/испытали — наступил 1994 и НПО перестало существовать организационно.
Начальство волновали совершенно другие проблемы, наилучшим выходом из которых было признано решение уволить все 100% специалистов, не занятых непосредственно производством продукции (т.е. всех, кто не был мастером в цеху или не работал в чисто заводском КБ)
Естественно, после этого ни о каких НИОКР и речи быть не могло. Какая судьба была у уже отлаженной и запущенной в работу установки мне узнать не удалось.
(сейчас на месте передового некогда завода стоят жилые дома)
speakingfish
09.08.2021 23:05У нас в конце 80-х был курс по синтезу аналоговых вычислителей на операционных усилителях.
Но вот до практики не дошло так как стенды были уже в нерабочем состоянии.
Применение операционных усилителей
Akon32
10.08.2021 08:13+1Я проходил подобный (только, вероятно, гораздо более упрощённый) курс в 2011, и даже лабораторные АВМ (аналоговые вычислительные машины) работали.
Pyhesty
10.08.2021 14:24подтверждаю на специальности радиотехника была практика на АВМ (которые были рабочие, вывод на осцилоскопическую трубку) =)))
тогда ни в зуб не мог понять, что это такое и зачем оно нужно, если есть ЭВМ)
ps: автору спасибо за статью =)
Wesha
10.08.2021 19:05-1зачем оно нужно, если есть ЭВМ
Потому что ОЧЕНЬ массивно-параллельное. Можно считать, что каждая молекула воды - это маленький CPU, действующий по некотормым правилам; его поведение зависит от поведения соседей. А в литре воды таких молекул 3*10^25. Good luck сделать хоть что-то, приближающееся по скорости решения этих специфических задач на дискретной логике.
Кстати, по той же причине все сейчас бегают с квантовыми вычислениями. Та же фигня (массивная параллельность), только в профиль - берём не количеством, а тем, что волновая функция есть суперпозиция множества решений.
Valery_Bak
11.08.2021 02:57А почему грАнулой (зерном) параллелизма тут считать молекулу, а не атом?..
Wesha
11.08.2021 03:09Потому что в контексте рещаемых задач молекулы воду являются неделимыми (для того, чтобы они развалились, требуются гораздо бОльшие энергии, чем те, которые доступны в интеграторе).
Valery_Bak
11.08.2021 03:45Да ладно - все знают, что:
"Тело состоит из тканей, ткани — из клеток, клетки из молекул, молекулы — из атомов, атомы — из элементарных частиц, частицы — из волоконец вакуума, волоконца — из спиралек…". // Мы - из Солнечной системы. Георгий Гуревич, 1958-1965.
SGordon123
10.08.2021 17:16А АВМ электрические в принципе те же задачки что и под гидроинтегратор могут решать? У нас что то очень простое на них решали в 90x в учебных целях ....
Ну и еще пневматическая АВМ была на фабрике, по видимому тот же подход?
Akon32
10.08.2021 20:06Принцип один - замена вычисления формулы измерением параметров процесса, описываемого такой же формулой.
Неудобно, громоздко, с низкой точностью... Но при отсутствии быстрых цифровых компьютеров это лучше, чем ничего. И при определенных условиях скорость вычислений больше, чем у цифровых компьютеров.
Exchan-ge
10.08.2021 20:31И при определенных условиях скорость вычислений больше, чем у цифровых компьютеров.
Журнал «В мире науки» из 80-90х
В одной из статей описана задача: есть поставщики узлов в разных местах страны и надо выбрать оптимальную точку для размещения сборочного завода.
Как бы вы взялись решать поставленную задачу? :)Akon32
10.08.2021 21:43+1Я не так уж силён в применении АВМ.
Если серьёзно, нашёл бы точку, минимально удалённую от всех мест (с учётом цен перевозок, количеств и т.д.). Алгоритм зависит от подробностей.
Если несерьёзно, вбил бы в доску гвозди и привязал бы к ним резинки. Подозреваю, что можно было бы нагрузить этой задачей муравьёв, но это уж слишком.
Exchan-ge
10.08.2021 23:16+2Если несерьёзно, вбил бы в доску гвозди и привязал бы к ним резинки
Почти угадали.
Карту наклеили на планшет, в местах размещения поставщиков пробили отверстия, в отверстия пропустили нити, один конец каждой нити привязали к легкому металлическому колечку, на другой конец прикрепили гайки, вес которых соответствовал «весовому коэффициенту» данного поставщика.
А потом отпустили все нити, дав им возможность перетянуть колечко до установления равновесия.
Колечко встало на тот район, который был оптимален во всех отношениях.
«Расчет» был проведен буквально за пару секунд, не считая времени «программирования».
Кстати, насколько я помню — данный метод применялся в реале в докомпьютерные времена (и происхождение понятия «весовой коэффициент» — таки реально оттуда).
Отличная иллюстрация к понятию «что такое аналоговый компьютер и зачем он нужен» :)Akon32
10.08.2021 23:46О, значит обычное средневзвешенное по координатам. Программируется как минимум так же легко, как сверлятся дырки. Хоть в Excel. Я даже ожидал какое-нибудь пространство в графе дорог, а не "самолётный" способ транспортировки...
Когда-то мне приходилось вырезать подобные (но гораздо более затратные) вещи из учебной программы (не ИТ специальность), куда они попали последовательно "копипастом" из середины прошлого века, взамен добавляя применение МКЭ. 21й век, как-никак.
Exchan-ge
11.08.2021 04:21Программируется как минимум так же легко, как сверлятся дырки. Хоть в Excel.
Для этого надо быть программистом и иметь компьютер с Excel.
А так достаточно планшета, карты, ниток и нескольких гаек.Akon32
11.08.2021 06:28+1Сейчас-то у всех компьютеры. Нужно ли быть программистом, чтобы вызвать стандартную функцию в Excel или matlab - вопрос отдельный. Вроде бы, этому в школе учат.
И даже тогда можно было посчитать вручную. Там всего-то примерно 5N арифметических операций, где N - число пунктов. Непонятно, почему арифметике предпочли сверление дырок. Мне даже не кажется реальным этот случай - слишком большое упрощение для реальной задачи. В реальности-то дороги. Но как демонстрация подхода - вполне.
Exchan-ge
11.08.2021 11:53+1Но как демонстрация подхода — вполне
Вот еще один «аналоговый компьютер» из той же серии:
Процесс вычисления происходит методом «взяли-потянули» :)
Valery_Bak
11.08.2021 12:29Это минимальный путь? Критический? Надо проверить могилку Дейкстры - не перевернулся ль в гробу?
Valery_Bak
11.08.2021 02:33Насколько помню, т.о. получали сплайн-аппроксимацию экспериментальных точек (""метод Академика Крылова")...
unsignedchar
11.08.2021 07:06+2Читал про архитектора, который проектировал форму арок путем подвешивания к верёвке грузиков разного веса.
Nick_Maverick
10.08.2021 19:37Подтверждаю, у меня в 94 был тож такой курс в КПИ. Читал его К.Г.Самофалов. Мощный дедушка. А чего стоили его рассказы про АВМ и как он их использовал в различных местах )
sim31r
10.08.2021 00:52+1Может лет через 50 потомки будут посмеиваться над кремниевыми вычислителями нашими, медлительными на фоне квантовых компьютеров.
GospodinKolhoznik
10.08.2021 08:22+7Через 50 лет потомки будут выкладывать за кремниевые вычислители целые состояния на аукционах, и рассуждать, что "только в кремниевую эпоху делали настоящие шедевры типа HOMM 3, а сейчас одно квантовое говно клепают".
bat654321
10.08.2021 09:25+2Через 50 лет потомки будут жить в феодализме. И этот хомм, правда без магии, ощутят на собственной шкуре. Мы ж хотели реализма в играх - это тот прогресс, который мы заслужили.
johnfound
10.08.2021 15:38+2Через 50 лет, будут те же самые кремниевые вычислители как и сейчас. И даже ненамного быстрее.
Exchan-ge
10.08.2021 16:32Через 50 лет, будут те же самые кремниевые вычислители как и сейчас. И даже ненамного быстрее.
15 ноября 1971 г.
Electronic News: «Представляем новую эру интегрированной электроники — процессор Intel 4004"
(скоро юбилей :)johnfound
11.08.2021 12:57+1Все так, только через 50 лет, не будет такого прогресса как с 4004 до x86-64 и Arm. И сравнимо даже не будет. Весь прогресс по сути исчерпан. Дальше будет только усовершенствование и полировка уже существующего. Что, само по себе, тоже прекрасный и интересный процесс.
Valery_Bak
11.08.2021 13:44Помнится, именно этими словами характеризовали состояние в физике в начале XX века...
Exchan-ge
11.08.2021 13:57в начале XX века...
Научно-популярные журналы в те времена, когда я уже умел читать — ничего не слышали и не писали про черные дыры.
Первым отметился журнал «Знания-сила» где-то в 1970..71 году, и это было сенсацией (интерес был столь велик, что более поздняя передача «Очевидное-невероятное» сделала несколько выпусков на эту тему, популярность которых была близка к популярности передачи про Бермуды :)
Да и прочая астрономия на тот момент была другая: Меркурий не вращался вокруг своей оси (см. «Через солнечную сторону»), кольца были только у Сатурна, а все спутники Юпитера, Сатурна и т.д. были по внешнему виду неотличимы от Луны :)johnfound
11.08.2021 17:59Не путайте открытиями с изобретениями. Это другое. :P
Открытия нас ждут чудесных, в физике и астрономии гарантированно.
А вот, какой например прогресс в топоро-строения? Сколько отличается топор 21-го века от топора 10-го века например, после 1000 лет усовершенствования.
Exchan-ge
11.08.2021 21:16Не путайте открытиями с изобретениями. Это другое. :P
Так речь о физике, а там, большей частью — открытия :)Сколько отличается топор 21-го века от топора 10-го века например, после 1000 лет усовершенствования
Заметно отличается
Причем, за только время моей жизни он эволюционировал от бензопилы «Дружба» (см. фильм Девчата 1961 года) до харвестера круче «Сибирского цирюльника» :)
И да, боевое применение топора вообще эволюционировало до баллистической жути :)Exchan-ge
12.08.2021 01:33Это не топор
Топор, с точки зрения инженера-механика — это инструмент, использующий клин для разделения поверхности на части.
Все остальное — особенности конструкции.
Ghost_nsk
12.08.2021 12:05Счеты тоже по большей части не имеют развития за последние века. Ими просто перестали пользоваться в промышленности, с топором так же, используют то что эффективнее.
Exchan-ge
12.08.2021 12:28Я не вижу где там клин
Механика использует несколько основных принципов построения механизмов (их не так много, как кажется)
Один из них — принцип клина, расклинивания.Клин — простой механизм в виде призмы, рабочие поверхности которого сходятся под острым углом. Используется для раздвижения, разделения на части обрабатываемого предмета. Клин — одна из разновидностей механизма под названием «наклонная плоскость».
Схема работы клина
Для того чтобы увидеть клин — надо посмотреть в профиль на лезвие топора.
unsignedchar
12.08.2021 12:37Топор, кроме клина, использует кинетическую энергию. В отличие от пилы, где клин присутствует, а кинетической энергией можно пренебречь.
Exchan-ge
12.08.2021 12:44Топор, кроме клина, использует кинетическую энергию
Молоток тоже использует кинетическую энергию.
И конструкция, за исключением клина, аналогичная.
Однако и применение и результат несколько отличаются.
vviz
13.08.2021 11:05+2Прошу прощения за "вклинивание" )
Но с точки зрения функционала есть топор и есть колун. Топор это то, что "разрубает", т.е. использует режущую кромку, что бы разъединить молекулы вещества. Да, топором можно раскалывать чурбаки (двигаться вдоль волокон). Но эффективность низка. Если дерево сухое и хрупкое - раскалывание происходи легко. Если же иначе - металлическая часть топора постоянно заклинивает, приходится прикладывать значительные усилия, что бы вынуть его - затрачивается много сил и времени. Для раскалывания используется колун, внешне он похож на топор, но только издалека. В разрезе он классический клин, режущей кромки практически нет. Скажу больше, иногда вместе с колуном используют небольшую кувалду. Один держит колун, другой бъет по нему кувалдой. Вроде сложно, но процесс идет много шустрее, чем с топором. И на видео не топор и не колун в чистом виде - уст-во раздвигает волокна и затем использует метод рычага для последующего раскалывания. Но, думается чурбачки используются специально подготовленные. Чурбачок из сырой березы он бы так красиво не расколол.
Exchan-ge
13.08.2021 18:02Но с точки зрения функционала есть топор и есть колун.
«Все остальное — особенности конструкции» (с)
Exchan-ge
11.08.2021 13:46Весь прогресс по сути исчерпан. Дальше будет только усовершенствование и полировка уже существующего.
Где то в 1995 году я читал, что закону Мура осталось совсем немного…
В 2007 году сам Мур заявил, что закон, очевидно, скоро перестанет действовать…
Будем надеяться на лучшее :)johnfound
11.08.2021 17:54+1Так он уже и не действует. 10 лет как не действует. По крайней мере в отношении производительности. О чем я и говорил.
Exchan-ge
11.08.2021 21:2710 лет как не действует
Что там у меня было в 2011?
— Крутой Intel Core i5 2500К.
И где он сейчас? На нем даже 11 винда не запустится :)Нынешний Мур
johnfound
12.08.2021 01:09Может запустится, а может и не запустится. Но закон Мура, это не про версии ОС. А вот, насколько быстрее ваш комп стал?
В 90-тых когда закон Мура все еще работал, быстродействие за 10 лет увеличилось бы примерно в 7..8 раз. Я не думаю что компьютер на Intel Core i5 2500К в 7 раз медленнее вашего сегодняшнего компьютера. Закон Мура, для быстродействия кончился. Все еще, худо-бедно работает насчет количество транзисторов. Но это идет именно что на медленный рост производительности – чтобы был хоть какой прогресс.
Exchan-ge
12.08.2021 01:26+1вот, насколько быстрее ваш комп стал?
Все относительно, в том числе и производительность компьютера.
Например, в 2015 году десятка вполне сносно работала на таком характерном железе, как Intel Atom D525 (8 Гб ОЗУ, SSD) — не летала, но офисные задачи шли на ура.
А потом коллеги начали жаловаться, с каждым крупным новым обновлением все больше и больше.
Я не поверил, уволок комп домой, снес, поставил на чистое — оба на, таки есть тормоза, в чистом виде. Пришлось комп заменить.
И если сейчас сравнить этот комп с чем-то актуальным — таки разница в скорости работы будет в разы, как в старые добрые времена. Кстати, точно такая же участь позже постигла и машины с AMD E-350, а сейчас нижняя планка вплотную подошла к Celeron Quad-Core J1900 (в 2015 эти машины просто летали на 10), машинам на Pentium G4400 приготовиться.
Так что правильный вариант вопроса — «насколько ваш комп стал медленнее»…
sim31r
12.08.2021 13:21Обратный пример. Потребовался простенький компьютер для офисных задач и игр простых. На Авито нашел МП и процессор 4х ядерный на сокете LGA1155 за 60$ и память 16 Гб, всё прекрасно работает. Сокет 2010 года. Видеокарта была, Майнкрафт запускал, например, он 4 Гб памяти потребляет не более. Получается половина памяти не используется. Тогда это было ТОПовое железо, сейчас уверенный офисный середнячок за копейки.
flashmozzg
14.08.2021 17:262500к может спокойно быть не в 7, а в 10, а в определённых ворклоадах и во все 20 раз медленнее какой-нибудь девятой Рязани. А про видеокарты я вообще молчу.
sim31r
12.08.2021 13:11Как появится код сильного искусственного интеллекта, так и наступит сингулярность, которая изменит мир сильнее, чем предыдущие 10 000 лет эволюции. В любой момент в общем.
Readme
10.08.2021 13:23+3Кстати, к вопросу о: эта водяная аналоговая машина концептуально ведь очень схожа с квантовым компьютером. Вместо того, чтобы численно решать диффуры, ИГЛ фактически проводит физическую симуляцию задачи теплопроводности. Точно так же, вместо того, чтобы проводить матричные умножения и жонглировать операторами, квантовый компьютер тупо даёт некоторой системе кубитов эволюционировать, а люди потом собсно смотрят на "уровень воды в сосудах".
Ровно поэтому, имхо, заявления о "квантовом превосходстве" в задаче случайных квантовых цепочек (Google) звучат несколько читерски. Это как сказать, "мы полностью просчитали взрыв атомной бомбы за минуту, а классический компьютер так не может!"… взорвав настоящую атомную бомбу и сняв показания приборов
¯\_(ツ)_/¯Exchan-ge
10.08.2021 13:55Это как сказать, «мы полностью просчитали взрыв атомной бомбы за минуту, а классический компьютер так не может!»… взорвав настоящую атомную бомбу и сняв показания приборов ¯\_(ツ)_/¯
«Роль суперкомпьютеров увеличилась после подписания Договора о всеобъемлющем запрете на проведение ядерных испытаний. В настоящее время в ведущих лабораториях США, занятых обслуживанием и совершенствованием ядерного арсенала страны, установлены мощнейшие компьютерные системы, которые входят в список TOP500, и на которых проводятся как секретные, так и несекретные расчёты, связанные с ядерными взрывами, атомными реакторами и термоядерным синтезом в рамках программы Advanced Simulation and Computing Program…
С выполнением программы Advanced Simulation and Computing Program и вводом в строй суперкомпьютера ASC Purple в 2005 году, Национальные лаборатории США получили возможность моделировать подрыв ядерного и термоядерного оружия в полном объёме с точностью, достаточной, чтобы судить о текущем состоянии и боеготовности зарядов, находящихся на хранении в арсенале» (с)
sim31r
10.08.2021 00:55ЭВМ стали применяться в СССР с 50-х годов, но только к концу 80-х годов, с появлением малогабаритных, дешевых и мощных аппаратов, смогли свести на нет необходимость в гидроинтеграторах.
Странно, что так долго. В 1970е уже точно были электронные приборы способные интегрировать аналоговые величины. Может наработки уже были, которые не получалось перевести в электронные аналоги.
corvair
10.08.2021 02:57Ну и инерция ещё. Как всегда, на стыке технологий наверняка были специалисты, в совершенстве владеющие гидроинтегратором, но не ЭВМ.
Mike_soft
10.08.2021 08:44«аналоговые эвм» были все-таки чуть-чуть дороже и сложнее. а тут «дешево, надежно и практично» Плюс эта штуковина производится серийно, на ней учили(сь) работать в ВУЗах, и т.п.
Wan-Derer
10.08.2021 12:25Американские вояки после войны интегрировали механически :)
https://www.youtube.com/watch?v=mpkTHyfr0pM и далее
Штука (ИМХО) более практичная: диски менять удобнее чем с водой возиться. И наверняка у нас знали про такие компьютеры, вряд ли они были особо секретные. И поэтому странно что водяная машина прослужила так долго.
unsignedchar
10.08.2021 16:13У вояк все алгоритмы захардкоджены, им так удобнее. Исследователь в лаборатории может из типовых элементов собрать установку для решения своей собственной задачи — тут вода удобнее. Разные задачи — разное решение, всё правильно.
Wan-Derer
11.08.2021 08:15Не очень понятно что значит "алгоритм" применительно к аналоговому вычислению. Вот есть диск с канавкой. Угол поворота диска преобразуется в линейное перемещение шпенька. Что тут захардкожено? Ну, кроме собственно функции (чего и добиваемся)? Конечно, диск "нормализован" на определённый диапазон значений и для своей задачи результат надо пересчитать по таблицам или ещё как. Но и с водой ведь то же самое. Не?
ЗЫ: у вояк захардкожено на конкретных приборах (шифровалки, торпедный комп и пр.), но в видео речь идёт об универсальном наборе инструментов, на котором можно считать что угодно, КМК.
unsignedchar
11.08.2021 09:47Я имел в виду, что водяную систему проще переконфигурировать под другие условия.
Wan-Derer
11.08.2021 09:59Механическая конфигурируется заменой диска на тот, который реализует нужную функцию.
unsignedchar
11.08.2021 10:12И если нужной функции нет - нужен токарь и фрезеровщик. А водяные элементы все типовые.
usa_habro_user
10.08.2021 05:04+3Любопытная статья, правда, стиль не очень… Вот, помнится мне, в 1990-92 годах бывал я в Москве, в ВЦ министерства чёрной металлургии СССР (минут 40 на метро от центра), где нам показывали уникальный аналоговый (но не водяной, естественно) компьютер, эмулирующий целый металлургический завод (all in once!). Пацаны тогда рассказывали, что бабла было потрачено немеряно (несколько миллионов рублей), защищено пять докторских и немеряно кандидатских, но «по сути — полное фуфло и очковтирательство».
Никто не может напомнить/припомнить подробностей?
P.S. А ВЦ этот (в институте-«высотке», на каком-то шоссе) был весьма «продвинутым», и народ работал тоже «продвинутый».
iago
11.08.2021 17:51выше пишут, что это не самостоятельная статья, а SEO с других статей в интернете - отсюда и стиль
Sergey_Kovalenko
10.08.2021 09:09-3Н.Н. Павловский в 1918 году доказал возможность замены одного физического процесса другим, в случае если они описываются одними и теми же уравнениями;
Да, "отечественным" ученым и "советским" журналистам долго приходится идти к тому, что еще Ньютон и Декарт считали самоочевидным. Нет мужик молодец, что аппарат сконструировал, но от самой статьи тянет заплесневелой клюквой.
Ну и так, для сравнения, чтобы вы понимали уровень "гениальности" разработки и то, как ее пытается преподнести нам автор, вот:https://ru.wikipedia.org/wiki/Z3 для примера еще один компьютер того времени. Как говорится, сравните с пальцем.
Ghost_nsk
10.08.2021 09:45+2и сколько тех Z3 было сделано? и как с ценой и масштабируемостью?
А скорость интегрирования (ряды с выходом по невязке?) на пяти герцах?
Sergey_Kovalenko
10.08.2021 10:26-5Есть чем гордится. Брошенный камень неплохо интегрирует уравнение своего движения, а сковорода на плите - волны теплопроводности. Сколько было брошено камней изжарено яичниц?
Frankenstine
10.08.2021 12:13И как на таком ограниченном устройстве решать дифуры 4-го порядка? На нём даже возведение в степень не реализовано. И всего 64 ячейки памяти.
VT100
11.08.2021 09:26Считать самоочевидным и доказать математически -"это другое", не так ли? Не зря же "начала натуральной философии" - именно такие.
Sergey_Kovalenko
11.08.2021 10:06О, еще один отечественный "ученый" подъехал.
Специально для тех кто в танке (Информационном пузере РенТв и остальных "отечественных" просветителей): факт того, что два процесса, описывающиеся одними и теми же уравнениями, подчиняются одним и тем же уравнениям - это примитивнейшая тавтология, и то, насколько можно быть уверенным в ее справедливости - это то, насколько можно быть уверенным в справедливости посылки: "описываются одними и теми же уравнениями". Типа, ничего гениального.
Сколько там "отечественных" "ученых" доказали что слон - это слон? Наверное каждому из них премию за это выписали и специальное НИИ учредили: "НИИ Слонотождественности". Позор какой-то.
radonit
11.08.2021 11:47+1В чем позор?
Проблема не в тождественности а в реализации, о чём и статья, найти и подобрать корректно работающие аналоги в заданном диапазоне велечин и параметров.
Тема тождественности в свое время популярна была, замена линий тока жидкости/газа на электромагнитным поля, напряжений в телах на сопротивления и т.д. и т.п. Не все там оказалось так тревиально.
Sergey_Kovalenko
11.08.2021 12:43Позор в том, что указываешь на очевидную ляпу, и дешевую пропаганду: "советские" "ученые" "доказали", но и с этим пытаются спорить.
Там про Z3 - скромный "задрот" сделал в почти одиночку без всяких там бахвальств действительно сложную штуку. Здесь - разработка уровня "дать аспиранту на полгода" превращается в объект национального достояния из, которого вырастает ЦЕЛОЕ НИИ. Ну ладно группа инженеров и отдельная лаборатория, пусть будет так, если расчёты востребованы, но целое НИИ перетекания водички по трубочкам? Да вы смеетесь.....
unsignedchar
11.08.2021 13:59+1Ну ладно группа инженеров и отдельная лаборатория, пусть будет так, если расчёты востребованы, но целое НИИ перетекания водички по трубочкам?
А в чем проблема масштабировать лабораторию до размеров НИИ, если расчёты действительно востребованы?Sergey_Kovalenko
11.08.2021 15:14Давайте уж тогда до размеров автономной республики. Лаба с эниваком значит справлялась с запросами всей американской армии, а лаба Z3 справлялась с запросами люфтвафе, а чтоб бетон посчитать целое НИИ нужно. Пахнет попилом бабла, не правда ли?
unsignedchar
11.08.2021 15:31+1Возможно. Но распильная тема совсем не раскрыта. Где дворцы, дорогие часы и персональные самолёты? Какое бабло и куда попилено?
Sergey_Kovalenko
11.08.2021 15:46Я долгое время прожил в Дубне. Хотите посмотреть на дворцы советских академиков - можете навестить этот городок. В то время и лакеи и личные водители на членовозах и дачи у моря - все было (но не для всех).
Valery_Bak
11.08.2021 16:07+1И что изменилось (в смысле "не для всех")? Тогда хоть для необходимых для страны людей это делалось (которые не дали запугать страну атомной бомбой), а сейчас для кого (торгашЕй жаднЮщих) или "государственных блатнЫх"?
unsignedchar
11.08.2021 16:11+2Это немного не то. Дворцы при Сталине - приложение к должности, а не частная собственность. Не усложняйте ;) Просто в СССР было принято перевыполнять план и осваивать выделенные средства. Хороший руководитель не только всё освоит, но и на следующий период запланирует ещё больше. Так что в разворачивании целого НИИ ничего удивительного. Хороший руководитель, и премию свою заслуженно получил.
Valery_Bak
11.08.2021 16:18Разве ж я о другом? Именно об этом! А социальная система тогда была как раз подходящая для соответствующего времени (при другой страна бы не выжила). Тов. Рузвельт в период трудностей для страны просто-напросто существенно ограничил банкиров и использовал явные черты социализма (напр., занял толпы безработных на строительстве дорог по всей стране). Трудности завершились - опять "банкИрщина" у власти..!
Sergey_Kovalenko
11.08.2021 16:39Банкирщина, Номенклатурщина - какая разница, все одно, "Та же дама, только в профиль"
unsignedchar
11.08.2021 16:35+2Других руководителей для вас у меня нет ;) И сталинские еще не самое худшее в СССР — в прикарманивании государственных средств они было очень ограничены.
Можно вспомнить историю с развитием вычислительной техники в СССР, когда каждый НИИ старался запилить свою ЭВМ, самобытную и ни с чем не совместимую… И каждый старался под свою разработку получить побольше средств.
ksr123
12.08.2021 18:17В статье ошибка. Не одними и теми же, а математически подобными.
Sergey_Kovalenko
12.08.2021 19:22Это как? Два уравнения теплопроводности с разными коэффициентами при лапласиане? Ну-ну...
surVrus
10.08.2021 10:28+4Прелестная статья! Благо дарю!
Напомнило студенческие годы, и один интересный проект (1989 год). Мы решали задачу обработки изображения с рентгеновских снимков, выделения границ объекта с заданной яркостью. По сути ADC-DSP-DAC в реальном времени для черно-белого видеосигнала. То есть более-менее стандартный подход. Получился ящик с кучей плат. Все это кое-как работало. Но было дорого и криво. Поэтому думали, как сделать проще и веселее. И пришли к аналоговому моделированию.
Для начала, корректно сформулировали задачу. "Нужно выделить указанный уровень в сигнале и заменить его на максимальный уровень в реальном времени". И поняли, что вполне достаточно двух компараторов с элементом "исключающее ИЛИ". Плюс один транзистор на выходе, чтобы преобразовать уровни. Получили нужный результат, все работало. Вместо кучи плат - несколько дешевых деталей.
В серию не пошло, потому, что "слишком просто и дешево".
И еще: Станислав Лем давно еще написал книгу "Сумма технологий". И мне кажется, что современное развитие техники дает возможность использовать описанный там метод: "выращивание" решения сложных задач. Причем на основе имитационной структурной модели, без необходимости "понимания" самого процесса, который моделируется. По сути, в статье описан похожий подход: "возможность замены одного физического процесса другим, в случае если они описываются одними и теми же уравнениями".
Akon32
10.08.2021 11:05"выращивание" решения сложных задач. Причем на основе имитационной структурной модели, без необходимости "понимания" самого процесса, который моделируется.
Современное (ну как современное...) машинное обучение (особенно нейросети) как раз о том, как успешно решать задачи, не умея их решать.
"возможность замены одного физического процесса другим, в случае если они описываются одними и теми же уравнениями
Для этого нужно эти уравнения знать, в отличие от, например, подготовки нейросети, для чего такие знания не требуется.
surVrus
11.08.2021 23:32Для этого нужно эти уравнения знать, в отличие от, например, подготовки нейросети, для чего такие знания не требуется.
Все верно, я неточно выразился. Скорее надо знать примерную структуру системы, которую моделируем. И то, не очень точно. По Лему, надо создать что-то типа физической имитационной модели явления. Например, в виде некоего полимера или сложного соединения, или многокомпонентной дисперсной системы. И развитие процессов в такой "модели" может отражать значимые для анализа процессы в реальности. "Модели" и их верификация могут создаваться по "генетическим алгоритмам". Или по иным принципам. Это не важно, важна "прямая имитация" явления. При этом "элементы модели" - вполне себе материальные объекты, которые могут иметь очень сложное поведение. Модель экономического процесса в виде процесса в многокомпонентной эмульсии - что-то примерно такое. Сравните, какие вычислительные мощности нужны для имитации сотни-тысячи нейронов, и насколько меньше будет "модель" с реальными нейронами. Сложнее поддержание "жизни" такой модели? Сложнее стабилизация поведения и повторяемость экспериментов? Для программистов - да, сложнее. Для биохимиков, биотехнологов - может и нет. Тут ведь как: если соединить подходы физического имитационного моделирования, современных биотехнологий, электроники, MEMS систем - то может интересно получиться.
YMA
10.08.2021 11:08+1И мне кажется, что современное развитие техники дает возможность использовать описанный там метод: "выращивание" решения сложных задач. Причем на основе имитационной структурной модели, без необходимости "понимания" самого процесса, который моделируется.
Чревато неожиданными последствиями - на хабре уже было обсуждение генетических моделей, когда целевой результат достигался грязными хаками - модель "отрастила" антенну, ловившую помеху, которая использовалась как опорный сигнал. Соответственно, если полученное устройство перенести в другое место - работать оно перестанет.
Firelander
10.08.2021 11:57А ссылочку можно на статью про эту самую антенну, пожалуйста.
YMA
10.08.2021 12:27+1На хабре был коммент https://habr.com/ru/post/566894/#comment_23244966
(что то по ссылке не открывается, оставил его пользователь @Wesha )
В комменте была ссылка на источник: https://kiwibyrd.org/2016/03/05/211/
Wan-Derer
10.08.2021 14:01Нужно выделить указанный уровень в сигнале и заменить его на максимальный уровень в реальном времени
Что в телевидении было придумано уже давно и называлось keying или рир-проекция :)
usa_habro_user
10.08.2021 18:11+1Станислав Лем давно еще написал книгу "Сумма технологий"
Пардон, книга Лема называется "Сумма технологии", и названа она так неспроста.
surVrus
11.08.2021 23:15"Сумма технологии", и названа она так неспроста.
Все верно. На польском языке она так и называется. И аллюзии к одному из средневековых трактатов есть в названии. Но важное там не названии, а самом содержании. И в цикле интервью с Лемом, которые были записаны 30 лет спустя. Они есть на польском языке. Плюс его "Бомба мегабитова". Если все эти три источника сложить, то картинка тогда более полная складывается. Мне проще, я в оригинале на польском все это слушаю и читаю. Поэтому название или некоторые слова могу перепутать, или неточно перевести. Уупс...
Valery_Bak
10.08.2021 15:32Эх, на моей первой (после окончания ВУЗ'а и начала научной работы) кафедре была такая... Только я почему-то сразу сделал выбор в сторону цифровой техники - на НАИРИ находил корни уравнений дихотомией. Потом БЭСМ-4M (Алгол). При защите первой диссертации - уже РЯД-1/2 (IBM 360/370), Fortran... Тогда от от PL/1 (единственной "тогдашней" альтернативы Fortran'у) господь уберёг - при появлении PC сразу перешёл на TurboC (Borland)..!
mkostya
10.08.2021 16:14Кстати, таким жи дифуром описывается рапределение электрического потенциала в неиндукционном проводнике, а также диффузионное электронно-дырочное распределение в полупроводнике
radonit
10.08.2021 22:36Это всё же немного другое, стандартный компьютер, но на воде и считает численно. Тут же расчёт аналитический, на подобии процессов.
Мы так в вузе на лабораторке смотрели обтекание крыла, на электропроводном гетинаксе со снятой фольгой в форме крыла.
В целом совершенно разные подходы.
Yeah
Небольшая неточность в статье: премия всё-таки была "Сталинская", а "Государственной" она стала в справке 62-го года