Но может быть, нас устроят малогабаритные полупроводниковые элементы? Увы, тоже нет. Несколько лет назад в одном из американских изданий был приведен любопытный расчет. Оказалось, что для создания «памяти», состоящей всего лишь из миллиона попарно связанных между собой полупроводниковых элементов, нужно создать устройство невообразимых размеров, которое потребляло бы мощность около 100 миллионов ватт! А ведь в мозге человека таких элементов свыше 10 миллиардов, и соединены они не попарно, а много сложнее!
Кроме того, и электронная лампа, и полупроводниковый элемент — это просто реле, или выключатели. Устройство нейрона — основного элемента мозга — значительно сложнее. Вычислительные машины, состоящие из ламп или полупроводников, не смогут конкурировать с мозгом, какими громоздкими они ни были бы.
Единственный выход — строить счетно-решающие устройства на основе тех или иных аналогов нейронов. Именно в этом направлении сосредоточены сейчас усилия многих ученых-биоников. И хотя свойства нейрона изучены не до конца, удалось создать несколько его моделей, которые по своим характеристикам приближаются к «кирпичику» живого мозга.
Искусственный нейрон — это преобразователь с двоичным «выходом» и несколькими «входами». Один из видов таких нейронов, так называемый артрон, взят за основу разрабатываемых сейчас познающих, самоорганизующих систем. У него два «входа» — поощряющий и наказывающий. Это позволяет «наказывать» машину, если она, действуя наугад, сделает что-то неправильное, и «поощрять» ее, когда она случайно же сделает это верно. В результате машина приобретает определенные, требуемые от нее «навыки». Такие машины получили название персептронов. Первая из них, знаменитый «Марк I», созданный в 1960 году, после пятнадцати «уроков» безошибочно опознавала любую букву алфавита. «Видел» он ее «глазом», построенным из 400 фотоэлементов. Однако такие системы могут работать не только от оптических импульсов. Несложно заставить ее, например, опознавать звуки и преобразовывать их в сигналы, управляющие, скажем, пишущей машинкой.
Хотя сегодня подобные машины, как говорится, еще в пеленках, несомненно у них большое будущее. С их появлением человек освободится от необходимости делать большое количество однообразной, нетворческой работы. Учителя смогут доверить им проверку школьных тетрадей, библиографы — поиски тех или иных публикаций, конструкторы — вычерчивание стандартных деталей, инженеры — расчеты по типовым схемам. Станут исчезать такие профессии, как стенографистка, машинистка, наборщик, корректор-считчик и многие другие.
Из подобных систем можно будет, как из блоков, создавать и более сложные устройства, способные выполнять работу повышенной сложности. Например, диагностическую машину, которая поможет врачу оценить состояние больного и назначить лечение. Или машину-синоптика, которая будет в состоянии анализировать огромное количество подробных метеосводок и выдавать точнейшие прогнозы погоды.
Хотя сегодня искусственные аналоги нейронов значительно превосходят размерами нейроны мозга, бионика уже наметила пути их миниатюризации. Уже сейчас она обещает приблизить в перспективе плотность монтажа технических счетно-решающих систем к плотности элементов мозга!
Ничто не помешает нам создавать в будущем вычислительные и логические устройства любых размеров. Таким «мозгам» или даже бригадам «мозгов» под силу будет перерабатывать гигантские объемы информации, решать невиданно трудоемкие проблемы, которые поставит перед ними человек.
В наши дни новые отрасли знаний возникают одна за другой и прямо из пеленок устремляются к далеким горизонтам И все-таки трудно найти другую молодую науку, которая застолбила бы для себя больше «золотых россыпей» в списке нерешенных проблем, чем бионика. Ее хочется сравнить с мельницей, перемалывающей проблемы. Причем жернова у нее — математический аппарат и кибернетическая техника — от работы не снашиваются, а, наоборот, становятся все тверже.
Мы говорили уже, что бионика занимается созданием управляющих систем и чувствительных органов с не менее совершенными характеристиками, чем у живых организмов. Особенно большое воздействие эти приборы оказывают и еще окажут на развитие тех наук, которые пока не относятся к числу точных.