Гомо Сапиенс. Человек разумный

Когда на микрофотографиях (срезы мозговой ткани) видишь нейронные заросли, поражаешься: оказывается, природа давно ввела для мозга «стандартизацию» его рабочих элементов. Все богатство мышления имеет основой бесконечно однообразный повтор однотипных образований – нервных клеток, или нейронов. Основных форм нейронов всего три. Одни по виду напоминает пирамиду, другие – звезду, третьи – веретено. Отсюда и названия: нейроны «пирамидальные», «звездчатые», «веретенообразные».

И связи нейронов между собой банально стереотипны. Одни из многочисленных отростков нейронов – дендриты (от греческого «дендрон» – дерево, они напоминают раскидистую крону), – словно усики антенн, улавливают, собирают сигналы, поступающие от других нервных клеток. Другие, более протяженные, чем дендриты, – аксоны (от греческого «аксоном» – ось) – напоминают провода, по которым нейрон посылает возбуждения-приказы своим соседям.

Видимо, именно стандартизация, взаимозаменяемость мозговых узлов в основном и обеспечивают высокую живучесть, надежность мозга. Считается (одно из мнений), что ежедневно в человеческом мозгу гибнут тысячи нейронов, и к 80 годам – простые подсчеты – выходят из строя миллиарды (до 30 %!) нервных клеток. И все же и в преклонном возрасте мозг может функционировать вполне нормально.

Завидное качество! Оно очень бы пригодилось ЭВМ, управляющей особо ответственными объектами, и было бы полезным, скажем, при работе наделенных искусственным интеллектом роботов, находящихся в зонах, опасных для здоровья и жизни людей. Роботов, которые в будущем станут разгуливать по льдам Антарктиды, по дну океанов, по поверхности пыльного Марса, облачной Венеры, там, где «мозг» робота не может избежать увечий и где от него, тем не менее, требуется повышенная надежность.

Если и есть какая-то ущербность в унификации «деталей» человеческого мозга, то она с лихвой покрывается неимоверным количеством «атомов» мышления. Хотя нейронов в мозге и, возможно, менее, чем звезд в Млечном Пути, но их пока гораздо больше, чем людей, населяющих нашу планету. Это сверхизобилие связей, сверхбогатство мозговых «путей», коллективный характер работы нейронов и обеспечивают неимоверную гибкость, пластичность мозга.

Нейронные ансамбли, или нейронные сети, вовсе не являются жесткими образованиями. Они формируются в зависимости от той или иной необходимости, продиктованной внешними или внутренними условиями. После же решения определенной задачи нейронный «оркестр» распадается, а освободившиеся нейроны могут тут же войти в состав новых нейронных «созвездий».

Кто дирижирует работой мозга? Как осуществляется мобилизация нейронных систем, их роспуск? Все это важные, во многом еще не решенные проблемы. Удивительную догадку на этот счет высказал академик Иван Петрович Павлов. В «Лекциях о работе больших полушарий головного мозга» (1909) он сравнивал образование условных рефлексов с работой… телефонного коммутатора.

Странный, казалось бы, образ, вызывающий в памяти, когда-то существовавшие станции, где сидели барышни-телефонистки. Они отвечали абоненту, как только тот снимал трубку, и, манипулируя шнурами, вставляя металлические штыри в нужные гнезда, соединяли его с другими абонентами.

Но высказывание ученого покажется уже не столь невероятным, если вспомнить, что техника очень скоро заменила телефонисток (в часы пик они могли обслужить лишь сотню абонентов) АТС (сокращение для слов – автоматическая телефонная станция), которые способны обслужить уже десятки тысяч номеров. И тут уже биологическая коммутация начинает казаться вполне правдоподобной.

Трудно, конечно, судить, насколько понимание всех отмеченных выше биологических тонкостей работы мозга помогло члену-корреспонденту Академии наук СССР ректору Таганрогского радиотехнического института (ТРТИ) имени В.Д. Калмыкова академику Анатолию Васильевичу Каляеву (1922–2004), когда он в 1978 году в монографии «Однородные коммутационные регистровые структуры» сформулировал технические идеи, на удивление близкие тому, что миллионы лет назад «высказала» щедрая на выдумки природа.

Но как бы там ни было, ключевыми словами для оригинального, совершенно нового подхода к архитектуре ЭВМ стали слова «однородность» (впрочем, справедливости ради, необходимо заметить, что предложение собирать сами компьютеры и их комплексы из однотипных стандартных блоков высказывалось задолго до работ А.В. Каляева, тут он шел уже по проторенной дорожке) и «коммутация». Да, та самая коммутация, которая годна не только для обеспечения телефонных разговоров, но и для мгновенной связи между десятками и сотнями ЭВМ.

Идеи Каляева подхватили его многочисленные ученики и соратники. Их научная разработка осуществлялась в созданном при ТРТИ НИИ однородных микроэлектронных вычислительных структур (сокращенно НИИ ОМВС), в Институте, тогда единственном в мире по уникальности своей тематики.

13.8. В Таганрогском радиотехническом