Книга: Двуликий электронный Янус

Некоторые специальности компьютера

Некоторые специальности компьютера

В 1984 году на ВДНХ была представлена экспозиция, которая рассказала о методах реставрации архивных документов с помощью компьютеров. Вот малоизвестный портрет Сергея Есенина. Стеклянный негатив разбит, а от трещин на снимке остались белые полосы. Как от них избавиться?

Электронный луч считывающего устройства делит фотографию на сотни тысяч мельчайших элементов, определяя при этом плотность каждого. Такое дискретное изображение, элементы которого пока не видны, выводится на экран дисплея. Но вот всю площадь экрана занимает один фрагмент снимка – и становится видно, какие исправления нужно внести. В машину введена программа реставрации. Элементы, на которые разбит снимок, укрупняются еще, с ними уже можно работать. Уточняется их оптическая плотность, а также участков, приходящихся на поврежденные места. Оператор запускает программу, и компьютер заполняет белые следы от трещин на негативе. Фрагмент за фрагментом исследуется и реставрируется вся фотография. Затем восстановленный снимок, при необходимости, переводится на негативную пленку, и фотодокумент, чистый, без повреждений, готов. Просто? Не совсем, но очень эффективно.

Еще 20 лет назад на подмогу режиссерам и художникам студии «Союзмультфильм» пришел компьютер. Вот нарисован последний, пятьдесят второй человечек, и внимательный телеглаз ЭВМ просматривает демонстрируемые ей рисунки. Вспышка контрольной лампочки извещает: все пятьдесят два «близнеца» осели в электронной памяти. Нажата очередная клавиша – и на экране дисплея шустро забегал рисованный человечек.

– Теперь я даже не могу себе представить, как раньше работал без компьютера, – признается режиссер. – Кстати, экономится не только время, но и пленка, ведь с экрана дисплея снимаем сразу чистовой вариант. А художникам компьютер дал возможность импровизировать: один и тот же эпизод они могут прокручивать по нескольку раз с любой скоростью.

Еще в 1986 году штатное место библиотекаря в одном из самых крупных книжных хранилищ мира – Государственной публичной библиотеке СССР – занял компьютер. Электронный пришелец сразу же принялся за дело. Если раньше работники каждого отдела библиотеки вносили данные на новые книги только в свои списки, то теперь книжная новинка и ее исходные данные тут же поступали в память ЭВМ. По заказу читателя компьютер сам отыскивает новую книгу, которая тотчас выдается. Если же книга занята, то ЭВМ вежливо осведомит заказчика, кто ее читатель в настоящее время и на какой срок она будет задержана.

В начале 1991 года появились системы голосовых команд для управления сельскохозяйственной техникой. Была создана действующая модель гусеничного трактора. Управление им осуществлялось голосом с помощью набора команд, записанных в памяти встроенного микрокомпьютера. По команде происходили запуск двигателя, переключение скоростей, движение вперед и назад, повороты вправо и влево. Но модель не всегда безмолвствовала. Если кончался керосин, то раздавалась фраза: «Горючее на исходе». Фраза повторялась до тех пор, пока не залито горючее в бак или не выключится двигатель.

Специализированная бортовая ЭВМ, разработанная под руководством доктора технических наук Л. И. Гром-Мазничевского, может устанавливаться на любую сельскохозяйственную технику. Она сама определяет оптимальные скоростные и нагрузочные режимы, обеспечивает контроль исправности электрических устройств, следит за экономным расходом топлива, защищает узлы от перегрузок. Другая система регулирует раздачу кормов дойным коровам, отпуская больше комбикорма той, которая удоистее. Но перенесемся в более высокие сферы.

Хлопотливая для композитора работа – запись возникающих в его сознании мелодий на нотной бумаге – в 1977 году была облегчена. За 20 тысяч долларов американская фирма «Мьюзиком Лимитед» бралась поставить машину, в которой рояль совмещен с ЭВМ. В то время как композитор импровизирует новую мелодию, компьютер мгновенно «пересчитывает» ее мотив на язык нотных знаков и тут же передает на экран монитора готовую нотную запись. Получив соответствующую команду, машина печатает ноты.

Да, неудержимый технический прогресс рождает такие технологии, которые способны вдохнуть новую жизнь в, казалось бы, давно устоявшиеся художественные формы. Так произошло, например, когда Баха и Моцарта переложили на электронный синтезатор. Мелодия осталась прежней, но зазвучала совсем по-другому.

Увлечение компьютерной музыкой привело к активному развитию в Уральской государственной консерватории новых, перспективных направлений работы, в частности к созданию студии электронно-акустической музыки. Персональный компьютер работает там по программе, позволяющей создавать нетривиальные музыкальные композиции. Он может за секунды решать технические задачи, обычно занимающие у композитора несколько дней. Широкие творческие перспективы открывает возможность синтеза необычных тембров, соединение «живого» звука с электронным, а также старого и нового композиторского и исполнительского подходов. Твори, выдумывай, пробуй!

Электронная музыка обогащает средства для воплощения творческих идей, предоставляет дополнительные способы выразить их в современной популярной форме. Если одного симфонического оркестра оказывается мало, в его состав вводятся синтезаторы. Очень необычные результаты дает соединение голоса и электронного звука. Невероятно, но без особых трудностей могут быть синтезированы тембры инструментов, которых давно уже нет. Хотите послушать, как звучит свирель Пана или гусли Садко?

На Западе «электронная» музыка давно собирает полные залы. Проходят концерты и целые циклы подобных произведений. В России она делает первые шаги, и Екатеринбург – один из пионеров новых дорожек. 20 апреля 1992 года состоялся первый ее выход в свет – в консерватории прошел концерт. С тех пор сделано многое.

В этой связи нельзя не отметить, что еще в 50-е годы прошлого века предпринимались попытки создания мелодий и воспроизведения отдельных звуков с помощью тогдашних ЭВМ. Однако это были скромные опыты, интересные лишь узкому кругу специалистов. Они только укрепили уверенность в том, что настоящего творческого музыканта не способен заменить никакой компьютер.

Но уже в 80-е годы ситуация круто изменилась. Вся инструментальная часть самого популярного в 1984 году в ФРГ шлягера «Обратная сторона рая» была создана компьютером. Как заметил композитор К. Эванс, при использовании набора запрограммированных правил композиции получается «музыка без музыкантов». У нас в стране первой пластинкой компьютерной музыки стал диск «Пульс-1» композиторов А. Родионова и Б. Тихомирова.

Как это делается? Генератор случайных чисел предлагает одну ноту за другой, которые как бы пропускаются через фильтр – набор правил. Если нота удовлетворяет этому набору, то попадает в нотную строку создаваемого произведения. В противном случае она отбрасывается и предлагается другая. Предвидеть, какой будет следующая нота, нельзя – она выбирается вроде бы случайно. Однако эта «случайность» выбора на самом деле подчиняется своим закономерностям, которые вносят в распределение нот определенную упорядоченность. Эти закономерности, включенные в набор правил композиции, отражают особенности музыкального стиля автора, народности, жанра, музыкальной эпохи и т. д.

Музыкальный компьютер уже сейчас способен чрезвычайно точно воспроизводить любые звуковые оттенки, он гибок и разнообразен. Буквально за секунды он может дать новую инструментовку только что созданной композиции, за короткое время создать произведение в любых вариациях, помочь в написании и ранжировании музыки. Компьютеры способны передать звучание любого инструмента настолько точно, что различий с оригиналом практически не будет. Они не имитируют звуки, а воспроизводят их с самым высоким качеством. Музыканты всегда критиковали «мертвое» звучание электронных инструментов, но и этот недостаток был успешно преодолен.

Компьютер создает так называемые динамические звуки, характерные для обычных инструментов. Достаточно записать желаемый звук через микрофон в память музыкального компьютера, а уж он сам разложит его на цифровые составляющие и запомнит. Одного такого ввода достаточно, чтобы ЭВМ запомнила все звуковые и тембровые «нюансы» инструмента. Воспроизведение может быть даже полифоническим: звучит не одиночная труба, а целый ансамбль трубачей. Боясь безработицы, музыканты в Великобритании даже подняли вопрос о запрете таких компьютеров-исполнителей.

Исследователи Массачусетского технологического института в США еще 20 лет назад разработали программу ЭВМ для исполнения на синтезаторе партии клавесина в сонате Генделя для клавесина, скрипки и флейты. Специальный датчик реагирует на движения дирижерской палочки, определяя темп исполнения партии синтезатором, играющим синхронно со скрипачом и флейтистом.

Ученые думают также о создании программ для помощи драматургам. Например, написав сцену, будут «проигрывать» ее на экране дисплея, используя имеющиеся в памяти ЭВМ персонажи, декорации и костюмы.

Синтезированная компьютером музыка и речь – не новинка, но компьютеры уже начали петь. В 1986 году в опере композитора-авангардиста Г. Бертуистла «Маска Орфея» партию Бога исполнял голос компьютера, синтезированный в Парижском институте акустических и музыкальных исследований. Компьютер Королевского технологического института в Стокгольме солирует в «Реквиеме» Верди, причем даже специалисты отказываются верить, что это поет не человек. Выпущен компакт-диск с этой записью. В том же институте синтезирован запоминающийся голос Луи Армстронга.

Будем надеяться, что успехи компьютерной техники окажутся полезными и для науки, и для педагогики, и для искусства. Синтез певческих голосов позволяет лучше понять, как работает голосовая система человека. Сведения о том, как создается певческий голос, позволят улучшить подготовку будущих певцов. Наконец, введение компьютера в оперные представления дает интересные и неожиданные эффекты.

Но перейдем к проблемам более прозаическим. Роберт Гиббонс, специалист по компьютерам из Иллинойского университета, заметив, что лысеет, решил в 1986 году испытать лечение новым лекарственным средством, которое, как утверждала реклама, отлично стимулирует рост волос. Средство ему не помогло, зато он разработал для косметологов метод подсчета волос на голове.

Попринимав лекарство полгода, Гиббонс пришел к врачу для оценки результатов, и врач, посмотрев на фотографию лысины пациента, сделанную до начала лечения, сказал, что волос как будто стало немного больше. Такой метод оценки поразил Гиббонса, и он поинтересовался, а нет ли более точного. Оказалось, что иногда подсчитывают число волос в кружке диаметром в дюйм (2,51 см), случайно выбранном на голове, а потом повторяют подсчет после лечения. Но ведь кружок может быть выбран на таком месте, которое нехарактерно для всей шевелюры. В кружке, предположим, волос прибавится, а в целом на голове, увы, совсем наоборот.

Вот Гиббонс и создал установку на основе ЭВМ для точного сравнения числа волос до и после лечения. Телекамера, рассматривая лысину, передает ее изображение компьютеру, а тот переводит его в числа и накапливает их в своей памяти. Когда после лечения машине снова покажут голову пациента, она вновь переведет изображение в числа, сравнит их с хранящимися в памяти и определит разницу. Теперь действие лекарства можно оценить точно. Гиббонс сам подвергся такой процедуре и определил, что потерял за время лечения 10 % имевшихся волос. Полечили, называется…

Семейное счастье турка Сулеймана Гурески длилось 21 год и разбилось вдребезги из-за постоянных разладов в семье. После шести лет развода бывшие супруги Гурески – каждый порознь – в 1987 году обратились в Измире в городское бюро службы брачных знакомств, чтобы найти себе нового спутника жизни. Компьютер, аккумулирующий анкеты тех, кто желает вступить в брак, проделал вычислительные операции. Среди нескольких тысяч кандидатов наиболее подходящими друг другу оказались… разведенные Гурески. При повторной регистрации брака «молодожены» заявили, что с помощью компьютера они убедились, что их союз, несмотря ни на что, был идеальным. А ссоры? Милые бранятся – только тешатся.

Японским свахам 20 лет назад пришлось потесниться, когда в сферу брачных отношений неудержимо вторглись электронные купидоны. Не без помощи, заметим, самого человека, который все охотнее полагается не на собственный здравый смысл, а на аналитические возможности всезнайки-компьютера.

Многие тысячи японцев вверили свои судьбы компьютерам посреднических брачных фирм. Специалисты по компьютерным бракам утверждают, что, заглядывая в будущее, они создают новый тип отношений между мужчиной и женщиной. Хороший или плохой – это вопрос, похоже, риторический.

Став клиентом одной из фирм, японец или японка начинают регулярно получать (без указания имен, конечно) сводки данных о претендентах на руку и сердце. Предварительно они ставят компьютер в известность о примерном наборе качеств, необходимых, с их точки зрения, для будущего спутника жизни. Если какой-то «вариант» подходит, достаточно списаться с интересующей персоной через фирму. При обоюдном согласии организуется встреча, а дальше уж – как получится. Компьютер компьютером, но ведь сердцу не прикажешь… Тем не менее одна из компаний за восемь лет деятельности организовала (иначе не скажешь) 13 тысяч браков. Сколько из них оказались счастливыми – об этом статистика умалчивает.

На расходы почти в равной пропорции идут как мужчины, так и женщины. Японкам приходится торопиться, ведь с каждым годом безжалостный компьютер снижает их шансы. К тому же требуется отстоять в очереди. После обработки примерно полутора тысяч единиц информации о желающих вступить в брак ЭВМ выдают три варианта в месяц. И это не всё. Электронная сваха отказывается вести дела с мужчинами ростом ниже 150, а с женщинами выше 180 см (нужно учитывать японскую специфику) и с лицами обоих полов, не имеющими среднего образования. Вот какая привереда!

Кому нравится стоять в очередях? Но как сделать, чтобы их не было? В Японии в 1988 году автоматизация распространилась на торговлю ювелирными изделиями. Для покупки ожерелья из бриллиантов или жемчуга достаточно опустить в щель автомата деньги или вставить пластиковую кредитную карточку. Торговые автоматы – а их в стране тогда насчитывалось 5 миллионов – приносили многие миллиарды долларов прибыли, продавая различные товары, включая сигареты, зубные щетки, лепешки с сыром, пиво и… драгоценности.

Идея автоматизировать торговлю ювелирными изделиями и бижутерией принадлежала компании «Танаки», которая, расположив свои первые ювелирные автоматы возле рассчитанного на состоятельных клиентов токийского дома моделей «Вивр», не просчиталась. За одно только воскресенье автомат продал товаров на 2500 долларов. Среди купленного – и дорогущий жемчужный кулон, и простенькие перламутровые серьги. Окрыленные успехом сотрудники компании установили таких «продавцов» в Токио, Кобе и Осаке. Торговля через автоматы активно распространяется на все новые области. В токийском книжном магазине для верующих-христиан, например, установлен автомат, продающий Библию.

На центральном вокзале Франкфурта-на-Майне (Германия) в середине 2009 года появился торговый автомат, продающий за 30 евро однограммовые слитки золота. Каждый слиток упакован в выложенную бархатом металлическую коробочку с сертификатом подлинности. Через несколько месяцев такой же автомат установили и в аэропорту Франкфурта, но у него в запасе еще и слитки по 5 и 10 граммов. В Германии, Швейцарии и Австрии намечено поставить 500 подобных автоматов.

Нельзя не отметить, что медицинские специалисты еще в 1983 году создали и успешно опробовали на животных оригинальное устройство для помощи больным сахарным диабетом. Оно представляет собой инсулиновый насос, который в соответствии с командами микроЭВМ регулирует уровень сахара в крови. Внедрение этого прибора в медицинскую практику значительно облегчило жизнь многих больных коварным диабетом.

Инъекции им назначают потому, что собственного инсулина в организме у диабетиков вырабатывается недостаточно или не вырабатывается совсем. Программы, контролирующие уровень сахара в крови, стали храниться не в огромных ЭВМ и даже не в настольных персональных компьютерах. Вместо них задействовали крохотную ЭВМ, которая вместе с насосом для инсулина помещалась прямо в животе больного.

Вживляемый инсулиновый насос с программным управлением размером около 9 см устанавливался путем несложной хирургической операции. Резервуар с инсулином для насоса нужно заправлять раз в несколько месяцев, причем лекарство вводится прямо через кожу, под которой вживлена мембрана его приемника. После наложения швов единственное связующее звено между прибором и внешним миром – радиоволны, с помощью которых врач направляет в брюшную полость команды по программированию, перепрограммированию и контролю работы насоса. Он посылает свои распоряжения через вживленный радиоприемник.

Используя такую связь, врач передает команды, по какой программе в течение дня вводить инсулин. Больной, которому вшит также собственный маленький радиопередатчик, может сигнализировать о любых временных изменениях в программе впрыскивания инсулина: вводить его меньше после физических нагрузок, больше – после приема пищи. Если больной, к примеру, сообщил, что чувствует себя обессиленным, а врач хочет проверить, не получил ли пациент в предыдущие дни излишек инсулина, к его услугам сведения из памяти вживленного микропроцессора о трехнедельном графике его введения.

Поскольку прибор можно запрограммировать на «непрерывное дозирование» инсулина, уровень сахара в крови у больных станет стабильнее, чем при отдельных инъекциях. Но самое большое преимущество устройства – это его гибкость. Врачу несложно изменять программу дозировки, передавая новые команды из врачебного кабинета в брюшную полость пациента прямо по телефону. Увы, при злом умысле прервать жизнь диабетика с помощью неправильного сигнала тоже не составит большого труда. Но пока не будем о грустном.

Несколько датских фирм объединились, чтобы создать многофункциональный датчик жизненных показателей человека. Небольшая коробочка, меньше спичечной, приклеивается пластырем на тело и постоянно измеряет кровяное давление, насыщенность крови кислородом и сахаром, регистрирует температуру тела и частоту пульса. В случае выхода этих параметров за нормальные значения приборчик может сам через сеть мобильной телефонии вызвать «скорую помощь».

Одна японская фирма в 1988 году разработала микропроцессор, который можно вмонтировать в зубной протез. Мини-ЭВМ связана с микроскопическими кристаллическими датчиками, которые устанавливаются во рту человека. Если вдруг в одном из здоровых зубов начался процесс разрушения, слабые сигналы датчиков усиливаются процессором и в виде легких болевых ощущений передаются в мозг. Таким образом осуществляется ранняя диагностика зубных заболеваний. А нам все «Бленд-а-мед» рекомендуют в рекламных заставках!

Несколько лет назад германская фирма «Сименс» выпустила компьютерную систему для изготовления зубных пломб из керамики. С ее помощью опытный дантист может за час сделать и установить нужную пломбу. Вся процедура состоит из нескольких стадий. Сначала с помощью специальной камеры на мониторе создается трехмерное изображение зуба с дефектом. Прямо на экране дантист конструирует пломбу нужной формы. С помощью автоматического фрезерного станка компьютер изготавливает пломбу, врач устанавливает ее в дупло, подгоняет по прикусу и полирует внешнюю поверхность. Так что тому, кому уже поздно бороться с кариесом, тоже можно особо не волноваться, – компьютер и тут поможет.

Ученые из того же «Сименса» разработали в 1998 году интересный прибор – миниатюрный датчик измерения кровяного давления. Датчик – величиной меньше спичечной головки – вшивается в кровеносный сосуд и оттуда по первому радиозапросу сообщает давление своего хозяина.

И те бедолаги, которые по состоянию здоровья вынуждены время от времени проходить медицинскую процедуру под названием «гастроскопия», тоже могут облегченно вздохнуть, – в скором времени им не надо будет заглатывать толстый резиновый шланг, испытывая при этом весьма отвратные ощущения.

Американские и израильские ученые в 2001 году разработали микрокамеру, которая с успехом заменит проведение гастроскопии в ее нынешнем откровенно варварском варианте. Успешные испытания этого новшества недавно прошли в Австралии. Крошечный приборчик – размером с обычную таблетку – состоит из цветной камеры, антенны, подсветки и батарейки. Проглоченное пациентом устройство проходит через его организм, выдавая в цвете полную картину состояния слизистых оболочек желудка и кишечника и заодно выявляя желудочно-кишечные заболевания. При этом камера настолько миниатюрна, что пациент не испытывает никаких ощущений дискомфорта с момента ее попадания в организм и до выхода наружу.

К грудной клетке пациента прикрепляется компьютерное устройство, считывающее информацию по мере ее поступления и передающее на экран монитора. Цена такого многоразового стерилизуемого устройства, которое может использоваться до исчерпания ресурса батарейки (а это около полугода), около 140 долларов США, что вдвое дешевле аппарата для традиционного проведения процедуры гастроскопии (последний, правда, рассчитан минимум на 5 лет работы, точнее говоря, истязания пациентов).

Еще более впечатляет отечественная разработка. Не так давно специалисты Института проблем механики положили начало целому направлению в медицине. Речь – о микроскопических роботах-врачах. Коллектив под руководством академика Дмитрия Климова разработал «жучка» для лечения кровеносных сосудов. Механическое «насекомое» вводится в сосуд и ползет по нему, очищая и «латая» микротрещины. Создатели отечественного «жучка», возможно, сами того не подозревая, очень близко подошли к решению проблемы преодоления старости.

– Микроскопические роботы-врачи могут в буквальном смысле вылечивать от старости, – считает ученый-геронтолог из Санкт-Петербурга Михаил Соловьев. – Причины старения организма имеют молекулярную природу. Чтобы омолодиться, нужно прооперировать не орган, а каждую клетку, даже молекулу. Для этого сейчас и создаются так называемые молекулярные роботы. Это белковое или органическое микросущество, задача которого – восстанавливать разрушенные химические связи в человеческих клетках.

Нанотехнологи из Массачусетского технологического института (США) в 2009 году придумали микросканер, который можно вживлять в организм во время проведения стандартной биопсии. Это крошечный цилиндрик, похожий на таблетку, диаметром 5 мм. Сделан он из полиэтилена – материала, инертного для организма. Но внутрь «таблетки» помещены намагниченные мельчайшие частицы, на поверхность которых тонким слоем нанесены антитела к веществам, производимым раковыми клетками.

Полупроницаемая мембрана из поликарбоната пропускает молекулы этих веществ внутрь сканера, где антитела заставляют их собираться на поверхности частиц. «Преступные группировки» легко ловит затем ядерно-магнитный томограф. По количеству и характеру скоплений молекул врачи могут понять, как ведет себя опухоль: увеличивается в размерах или уменьшается, реагирует на лечение или нет и даже не начинается ли в ней процесс метастазирования.

В испытаниях на мышах микросканер исправно снабжал врачей информацией о «поднадзорном» в течение месяца и помогал корректировать лечение. Ведь в борьбе с раком одна из самых сложных проблем – своевременность и точность терапии. Каждый день брать биопсию у больного не будешь, а изменения в опухоли происходят очень быстро. Это устройство со временем позволит серьезно улучшить лечение рака: из непредсказуемого смертельно опасного недуга превратить его в управляемую хроническую болезнь.

Ученые полагают, что наночастицы внутри «таблетки» можно покрыть и другими антителами. И тогда можно будет прицельно лечить гормональные нарушения и многие другие болезни.

Медикам и биологам известно немало веществ, способных убить раковые клетки. Но просто выпить их раствор (ложечку-другую после обеда) – не получится. Или отравишь весь организм напрочь, или не получишь никакого лечебного эффекта. Проблема в «точечной» доставке препарата. Это вообще одна из самых сложных задач при разработке любых лекарств, а уж в случае с раком – в особенности.

В 2008 году американские ученые разработали и построили «корабли» с поперечником всего 50 нанометров, которые способны плавать по всему организму, ловко избегая уничтожения «сторожевыми катерами» (агентами иммунной системы), находить раковые клетки и доставлять в них одновременно несколько видов груза.

Сочетание в одном флаконе транспортной, целебной и диагностической функций – уникальная особенность сложных нанокомплексов. Исследователи называют их грузовыми кораблями, поскольку в основе проекта – прочный корпус, созданный в расчете на длительное плавание по кровотоку. Ученые получили корпуса своих нанопосудин из видоизмененных липидов, которые весьма точно подражают поверхности живых клеток. За счет этой маскировки им удается оставаться незаметными для иммунной системы.

Исследователи спроектировали молекулы таким образом, чтобы они могли спокойно плавать по всему телу в течение нескольких часов, прежде чем окажутся разрушенными. Но в этот момент практически все они уже доставят свой груз (или десант) к цели – внутрь раковой клетки. До того же времени прочные липидные стенки должны исключить случайное высвобождение токсичного (т. е. опасного для здоровых тканей) содержимого. В липидной нанокапсуле ученые ухитрились разместить еще несколько «пассажиров». Это наночастицы оксида железа и флуоресцентные квантовые точки. И те и другие предназначены для диагностики раковых образований.

Американские новаторы не считают, что уже достигли совершенства. Навигацию нанокапсул можно еще улучшить. В настоящее время ученые работают над созданием таких «химических кодов» или соединений-добавок к корпусам нанокораблей, которые позволили бы направлять лекарства к конкретным опухолям, в отдельные органы и вообще – в выбранные медиками точки в организме.

Замечу, что в разработку нанороботов ежегодно вкладываются десятки миллиардов долларов. Правда, пока не в России, где успехи и возможности поскромнее. Лечение молекулярными роботами выглядит примерно так: пациенту делают инъекцию, в которой – миллионы этих самых «микрохирургов», и армия искусственных существ начинает выполнять в организме нужную работу. Человек на время превращается в «муравейник», населенный нанороботами. Процессом руководит компьютер, а информация «исполнителям» передается через магнитное поле, в которое помещают пациента. В идеале по окончании сеанса человек избавляется от всех «болячек» и вновь становится молодым. После этого большинство нанороботов выводят из организма, а небольшую часть оставляют – для мелкого «текущего ремонта»…

Смех, как известно, – лучшее лекарство. Однако до сих пор никто не знал, как вычислить его «дозировку». Этой целью задались японские ученые из университета Кансаи в 2005 году, но только через три года опытным путем им удалось придумать прибор, способный точно измерять силу смеха.

Работа нового устройства основана на информации, считываемой с датчиков, которые крепятся на щеки, грудь и живот испытуемого. Когда человек смеется, они измеряют число и силу мускульных сокращений в специальных единицах – аН. При этом одна секунда сильного искреннего смеха взрослого человека соответствует 5 аН. Любопытно, что мощность смеха у детей в два раза больше. По мнению ученых, так происходит потому, что взрослые намеренно контролируют свои эмоции, а дети смеются не сдерживаясь. Разработчики нового устройства утверждают, что оно способно различать несколько типов смеха: радостный, издевательский и даже саркастический. Отметим, что феномен человеческого смеха давно интересует ученых. Ранее исследователи демонстрировали «измерители улыбок» на основе камеры и программы распознавания образов. Японцы же намерены создать портативный вариант своего измерителя смеха для применения в медицинских и развлекательных целях.

Персональный компьютер будущего – это микросхема, вживленная в мозг его владельца, считает профессор университета Западной Англии П. Томас. Энергия для его питания будет вырабатываться генератором, упрятанным в подошву обуви. По словам ученого, работы в этом направлении начались еще в 1996 году, и «мозговые» компьютеры смогут появиться в течение ближайших тридцати лет. Первыми их обладателями, скорее всего, станут военные.

Солдаты на поле боя будут избавлены от необходимости пользоваться громоздким радиооборудованием. «Мозговой» компьютер будет связан с глобальной системой посредством спутниковой связи, потому военнослужащий в любой момент сможет получить необходимую информацию или команду. Вслед за военными «мозговыми» компьютерами обеспечат инвалидов по зрению, которые смогут «видеть» изображение, передаваемое миниатюрной видеокамерой прямо на зрительный нерв. На последующих этапах компьютеры-микросхемы будут вживляться в мозг работников финансовой сферы, а также людей с интенсивной умственной деятельностью. Информация сможет выдаваться, например, на стекла очков, выполняющих функции экранов.

Однако компьютерное будущее, нарисованное профессором Томасом, при внимательном рассмотрении оказывается отнюдь не безоблачным. Уже сейчас раздаются тревожные голоса о том, что компьютер становится мощным наркотиком, пристрастившись к которому человек навсегда становится его рабом. Последние исследования показывают, что «компьютеризированные» дети нередко теряют интерес к окружающему миру, предпочитая погружение в виртуальную реальность. Так, недавно 16-летний подросток провел 10 дней в больнице в состоянии гипнотического транса, в который он впал под воздействием новой компьютерной игры. Подробнее об этом речь впереди.

Кроме того, кто сможет поручиться за чистоту помыслов специалистов по программированию «мозговых» компьютеров? Ведь с их внедрением появится принципиальная возможность не только снабжать человека нужной информацией, но и полностью контролировать его действия. Так можно превратить человека в биоробота, послушно исполняющего любые команды.

Если вы полагаете, что беспокоиться не о чем, давайте познакомимся с одним канадцем. На вид Стив Манн ничем не отличается от других прохожих на улицах Торонто. Разве что выглядит немного рассеяннее остальных, но это потому, что, пока другие тупо теряют время на передвижение, Стив занимается нужными делами: оплачивает счета, ведет деловые переговоры, просматривает результаты спортивных состязаний и телевизионные новости. Делает он все это прямо на ходу, на улице. Несмотря на свою молодость (профессору Манну около сорока лет), он ведущий специалист в области лэптопов, т. е. миниатюрных переносных компьютеров. Первый такой компьютер, собранный Манном в начале восьмидесятых, был громоздким тяжелым ящиком, который приходилось носить на спине, как рюкзак.

А вот разработанный в 2000 году «Уиэркомп» помещается в солнцезащитных очках и практически незаметен. В очки вмонтированы миниатюрный экран на жидких кристаллах, видеокамера, наушники, микрофоны и даже антенна. Все это действует от крошечного микропроцессора, прикрепленного под воротником рубашки, а мышь Манн держит в руке. «Уиэркомп» поддерживает непрерывную связь с обычным персональным компьютером профессора, стоящим у него дома.

Кроме своих миниатюрных размеров, «Уиэркомп» обладает и другими преимуществами. С помощью видеокамеры он записывает все, что находится перед его владельцем, и передает эту информацию на «базу». Это свойство нового лэптопа Стива Манна очень заинтересовало, как вы уже, наверное, догадались, военных и полицейских.

Мини-компьютер незаменим и в быту. Пошел, к примеру, муж в магазин и забыл, что нужно купить. Растяпа связывается с оставшейся дома женой. Та видит на экране домашнего компьютера витрину с товарами, перед которой стоит ее рассеянный муженек, и через считанные секунды посылает по электронной почте список нужных продуктов.

И еще одно очень полезное свойство «Уиэркомпа». В довершение ко всему он скоро сможет «разбираться» и в рекламе. Если его владелец терпеть не может надоевшую рекламу какого-то товара или услуг, то «Уиэркомп» автоматически заменит ее для хозяина, когда она попадется ему на улице, другой, более приятной картинкой или мелодией. Хорошо бы через такой «комп» смотреть кинофильмы по нашему телевидению!

Эти темные очки появились на прилавках британских магазинов осенью 2008 года. В оправе очков-шпионов спрятана фотокамера с кнопкой дистанционного управления и микрочипом памяти, который вмещает до 15 тыс. цветных цифровых снимков. Новинка пользуется большим спросом, и неудивительно: их цена сравнима со стоимостью «обычных» модных очков…

А теперь поговорим об изобразительном искусстве и литературоведении. С помощью технологии «металлофото» лет десять назад на металлические пластины были перенесены гравюры великих мастеров прошлого. Сама эта технология включает в себя современные компьютеры, точнейшие лазерные принтеры и металл с особыми свойствами. Она не предусматривает никаких красок или покрытий – лазерная обработка меняет саму структуру металла, потому изображение становится практически вечным, ибо не поддается влиянию влаги, перепадам температур, воздействию кислот или солнечных лучей.

«Металлофото» уже нашло самое широкое применение в промышленности, в городском хозяйстве, в офисах, на транспорте в качестве всевозможных табличек, указателей, вывесок, объявлений, инструкций… Но в сфере изобразительного искусства эта технология, надо сказать, творит прямо-таки чудеса. Лазерный принтер, способный нанести более сотни точек на квадратный сантиметр поверхности, позволяет изготовить копию художественного шедевра с непревзойденной точностью.

Вот, к примеру, портрет Рембрандта, выполненный Ван Дейком. Еще в XVII веке Понтиус снял с картины гравюру, причем очень постарался передать графическими средствами игру красок и теней, вплоть до фактуры ткани. Переложенная на металл эта гравюра предстала в новом свете: как бы ожила – стала менять тон в зависимости от ракурса. Подобные превращения испытывают перенесенные на металл гравюры, офорты и даже карандашные рисунки.

Компьютер позволяет «копнуть» и древнюю историю. Разгадать, например, тайны Большого сфинкса, который уже не одну тысячу лет охраняет долину пирамид в Гизе, пытались египтологи разных поколений. Десять лет жизни отдал этому делу и американец Марк Ленер. Четыре года он потратил на то, чтобы разработать математический алгоритм восстановления первоначального облика сфинкса. Ведь за свою долгую историю гигантская каменная фигура с туловищем льва и странной головой немало натерпелась и от людей, и от сил природы. Достоверно известно, что в XV веке вандалы отбили ей нос, а борода пала жертвой выветривания. Вроде бы и солдаты Наполеона выпустили несколько ядер по физиономии загадочного колосса…

Еще шесть лет ушло у Ленера на то, чтобы с помощью специальной камеры сделать 2,6 миллиона снимков статуи, фиксируя строго определенные точки на ее поверхности. Компьютерная обработка этих данных позволила реконструировать истинную внешность сфинкса. Сравнивая ее с сохранившимися изображениями, Ленер пришел к выводу, что голова сфинкса – это скульптурный портрет фараона Хефрена. Но самое интересное вот что: компьютер поместил перед грудью сфинкса, между его лапами, статую наследника Хефрена – фараона Аменхотепа II. Эта фигура не сохранилась вообще, и египтологи сошлись в мнении, что она, вероятно, была самой первой завершенной частью гигантской скульптуры, потому и разрушилась еще в незапамятные времена. Так компьютер помог воссоздать то, что не дошло до наших дней даже в легендах.

А вот другой сюжет. Когда европейские мореплаватели эпохи Великих географических открытий с величайшими трудами и риском прокладывали первые маршруты в Тихом океане, они с немалым изумлением каждый раз обнаруживали: все острова «водной пустыни», пригодные для жизни и отстоящие друг от друга порой на многие сотни морских миль, уже заселены. Этот факт и лег в основу так называемой дрейфовой гипотезы, суть которой сводится к тому, что уровень навигационных познаний жителей тихоокеанских островов не позволял им совершать целенаправленные, точно рассчитанные плавания на расстояния свыше 300–400 миль. Следовательно, заселение Океании во многом определял случай – буря, унесшая каноэ с людьми к необитаемому острову, течение, подхватившее бальсовый плот и прибившее его к пустынному коралловому атоллу.

Группа новозеландских исследователей решила доверить проверку истинности этой гипотезы компьютеру, расписав для него ветры и течения на каждый день (по данным с 1855 по 1938 год), а также дрейфовые скорости судов при той или иной силе ветра и течений. И компьютер начал выдавать «катастрофические» результаты.

…732 лодки отплыли от острова Тикопиа, расположенного в западной Меланезии, в направлении Фиджи – и всего два экипажа достигли архипелага. Столько же раз пытались жители Маркизских островов доплыть до необитаемых атоллов Каролайн – только 70 лодкам удалось завершить свое опасное странствие. Причем это оказалось самым благоприятным исходом. Ни один из плотов, отправившихся от перуанского побережья, так и не увидел земли. А из тех 732 экипажей, которые, отдав себя воле ветров и течений, пытались дойти до острова Пасхи, лишь один достиг его каменистых неприступных берегов. Результаты компьютерного эксперимента наглядно показали – случайный дрейф не мог привести к заселению островов Океании.

«На основании результатов наших исследований мы пришли к выводу, – заключают с академически выверенной осторожностью исследователи, – что дрейфовая гипотеза в ее чистой форме неудовлетворительна из-за крайне малой вероятности заселения окраинных частей полинезийского треугольника путем дрейфовых процессов, а также проникновения в него таким путем групп переселенцев с Запада или Востока».

Выходит, острова Океании были заселены в результате целенаправленных плаваний? Исследователи задали компьютеру и этот вопрос. В исходные данные были внесены поправки на то, что древние суда могли плыть до 90 градусов против ветра, т. е. избранным курсом при помощи сравнительно несложных навигационных приемов. И тогда ЭВМ «нарисовала» совершенно иную картину. Один лишь пример: из 732 судов, отплывших от острова Раротонга избранным курсом на юго-запад, около 440 «достигли» Новой Зеландии. Это уже совсем другое дело!

А ведь эксперимент был ограничен самыми минимальными навигационными навыками древних – теми, с существованием которых согласны даже наиболее активные сторонники дрейфовой гипотезы.

Исследователи не ставили себе задачей выяснить, откуда именно – из Азии или Южной Америки – плыли первооткрыватели тех или иных островов Тихого океана. Но вывод их однозначен: откуда бы ни приплыли в Океанию первопоселенцы, они были не робинзонами, нечаянно обретшими спасительную землю, но колумбами каменного века.

Оглавление книги