Когда приходит ответ - Вебер Юрий Германович (читать книги полные TXT) 📗
Вглядись как следует, говорила ему алгебра логики, в эту символическую запись условий работы, в ряды букв и значков, в скобки, в черточки отрицания — и ты увидишь то, что ищешь: структуру схемы. Структура — конечное стремление всех проектировщиков. Установить определенный порядок элементов и их взаимное расположение, связи между ними и какой из них должен быть замкнут, а какой разомкнут. Структура релейной схемы, дающая желаемое действие. Все это и таится в значках структурной формулы.
«А можно ли этому в самом деле довериться?» — беспрестанно спрашивает Мартьянов. Но дальше еще поразительнее. Еще дальше от обычных представлений. Наступает магия преобразований. Вынесение общих членов за скобки, сокращение лишних членов, подстановка, замена одних выражений другими… В общем, всяческие изменения и перетасовки по правилам алгебры логики. По законам и правилам, которые были выведены когда-то на листках первого вдохновения Джорджа Буля и на толщах страниц его усердных толкователей. Возможность упрощений! Какой же исследователь и проектировщик схем не дрогнет перед такой приманкой?
Мартьянов упражнял себя в этих приемах алгебры логики. А все-таки трудно было примириться сразу, что за всеми преобразованиями значков происходит незримо действительная перестройка реальных электрических цепей. Мысль невольно цеплялась по старинке за наглядное представление. А приемы алгебры логики все дальше и дальше уходили от этой прямой наглядности.
Нетрудно представить поначалу, что, скажем, разомкнутый контакт является логическим отрицанием контакта замкнутого или что контакт, соединенный последовательно с таким же вторым контактом, все равно что просто один контакт. Подтверждение правила Буля, по которому в логике икс, умноженный на икс, все равно просто икс, а не икс в квадрате. (Белое на белое все равно белое.)
Можно также представить, что означает вынесение какого-либо члена формулы за скобки. В электрической цепи это соответствует, очевидно, тому, что надо поставить один общий контакт перед несколькими параллельными цепями других контактов. Здесь еще воображение гуляет в привычных рамках.
Но вот наступают более туманные преобразования. Как, например, понять в электрическом смысле такой прием логики, по которому в формуле можно прибавить к любому выражению икс, умноженный на собственное отрицание: нуль по алгебре логики. Или же умножить все выражение на икс плюс собственное отрицание: единица по алгебре логики. Прибавить нуль или умножить на единицу, от этого значение алгебраического выражения не меняется. А приписка лишних членов, как мы знаем, дает часто возможность что-то еще преобразовать и упростить. Важный прием, который предлагает алгебра логики. Математически это ясно. Но как практически, в реальных схемах? Годен ли здесь такой прием? Или он внесет вместе с лишними элементами только еще большую путаницу в этот и без того запутанный схемный клубок? Воображение! Что же ты теряешься?
Или еще — все эти операции так называемой инверсии. Перевести действие на обратное. Все буковки поставить с их отрицанием, сложение переменить на умножение. Алгебра логики знает и такую эквилибристику. Но в электрических цепях…
Понятие инверсии было знакомо Мартьянову из математики. Там тоже для решения некоторых сложных задач применяют замены и перестановки. С этим мысль уже свыклась. Но инверсии в релейно-контактных цепях? Можно ли? Что же будет в них происходить? Все замкнутые контакты станут разомкнутыми, и обратно, все параллельные цепи — последовательными, и обратно, все проводящие цепи — непроводящими… Бог мой, что за кутерьма! Надо ли так насиловать воображение?
Он пришел ко всей этой науке логики в поисках твердого, достоверного метода. Он думал все время о том, какое же практическое оружие получат от него инженеры, проектировщики, люди схемных решений? Им мало одних принципиальных аналогий. Им подавай проверку во всех деталях.
И он пустился на эту проверку — на доскональную проверку самого трезвого, технического свойства. Он ученый-инженер, облаченный в лыжно-походную форму дней эвакуации.
Маленькая самодельная лампочка бросала робкий свет на его самодельный стол — зыбкий плотик, качающийся у берегов новой науки. Эту лампочку приспособил он к лабораторному аккумулятору, ловя для зарядки те короткие часы, когда в городок, в жилой район, подавалась электроэнергия. Вокруг подступали местные заводы, переведенные на фронтовую продукцию. И там на обточке снарядов, на производстве патронов, ручных гранат, мин, зажигательных бутылок, солдатских фляжек днем и ночью кипела лихорадочная работа, поглощая всю энергию, оставляя дома и квартиры в затемнении. Мартьянов хорошо представлял, как диспетчер на станции дает команду: отключить район такой-то и такой-то, все объекты, не входящие в список первой очередности. И только аккумуляторная лампочка давала ему драгоценные часы по вечерам, освещая темные углы релейной логики.
Он выписывал одну за другой формулы. И против каждой формулы рисовал цепи, которые формула обозначает. Рисовал способы соединений, что указываются знаком плюс, или точкой умножения, или заключением в скобки. Рисовал, что означает в схеме каждое правило преобразования. Рисовал схему, а потом рисовал по формуле ее инверсию. Отвлеченные выкладки перекладывал на язык изображений и проверял, имеется ли тут соответствие. Переводил язык алгебры на язык графический и искал подтверждения одного в другом.
Так сличал он все исходные положения, которые позволяли наглядно убедиться в их правомерности. Можно, можно доверять этой аналогии! Логика вполне укладывалась в привычные рисунки релейных схем.
Фундамент можно считать прочным — простукан по всем направлениям. А дальше? Дальше алгебра логики возводит уже такие построения и такие переходы, что следить за ними по рисункам не имеет смысла, невозможно. Дальше надо довериться целиком самой математике с ее строгим аппаратом выводов и доказательств. На то она и математика, пусть даже и странная на первый взгляд.
Это ведь при обычных кустарных способах любое изменение в схеме приходится проверять в натуральном виде, на макетах, моделях. Сделал перестановку — и проверяй. Сделал замену — проверяй. Ввел новый элемент — проверяй. Каждый шаг проверяй.
Сила нового метода в том и состоит, что нет никакой нужды на каждом шагу озираться на то, что же происходит в реальных соединениях. Потом, потом… А пока отдайся смело этой игре символов и не бойся, что не видишь перед собой привычной электрической картины. Важно только вести игру по правилам.
Как ни страшно поначалу пуститься в такое слепое плавание, Мартьянов понял, что ему надо пересилить себя, свою привычку и привычку всех проектировщиков: обязательно иметь перед глазами схему. Оторваться от прямой наглядности и предоставить поле действия математическому мышлению. Именно мыслить математически! Он часто слышал и сам повторял эту фразу, а вот теперь ему предстояло по-настоящему испытать, что это такое. Ради своих реле, ради создания подлинной релейной науки.
Одинокая крохотная лампочка упорно светилась по вечерам в комнате Мартьяновых — светлячок военных дней.
3
— Ах, вот мы чем занимаемся! — В дверях стоял Копылов, весело, со значением поглядывая на мартьяновские бумаги, разложенные на освещенном пятачке.
Увидел раскрытый журнал со статьей того американского инженера и подмигнул понимающе:
— Союзнички?!
Мартьянов покосился на кровать, где спала Наташа, отдежурив в госпитале. Говорить тихо Копылов органически не мог — так, видимо, был устроен его голосовой аппарат. Он вносил с собой не то чтобы шум, а какую-то определенную повышенность разговора. И всегда так, будто кого-то на чем-то застиг.
В школе он вселил свою лабораторию в один из наиболее светлых, просторных классов, не дожидаясь, пока их там распределят. Лаборатория номер девять. «Мы выполняем специальный заказ. И никуда не двинемся», — твердо заявил он. Тут даже Мартьянов своей властью предместкома ничего не мог поделать. И, конечно, лаборатория девять ценила эти качества своего начальника. Всегда готов постоять за своих.
