Кто — кого?

Природа никогда не пыталась заимствовать свои конструкции у Человека. Человек, приступая к созданию каждой новой машины, всегда пытается подсмотреть, как такую «машину» сделала Природа, а подчас и скопировать ту или иную конструкцию. Но это приводило к успеху довольно редко. На первых этапах создания самодвижущихся машин появлялись проекты паровозов, переступающих искусственными «ногами», самолетов с машущими крыльями. Эти проекты оказались бесперспективными. Человек многому учится у Природы, однако заимствует у нее с оглядкой, с учетом реальных возможностей.

Только когда человек ставит задачу создать машину, которая делает то, что делает живое существо, не стремясь к тому, чтобы его машина делала это так, как делает живое существо, он добивается успеха.

Именно тем труден процесс создания каждой новой машины, что она не слепое копирование живых механизмов техническими средствами. Именно поэтому создание каждой машины — это загадка с разгадкой.

Загадки задает жизнь:

Как одеть, обуть и накормить миллиарды людей?

Как добыть энергию и оторваться от Земли?

Как запомнить звук и передать мысль?

Как сделать совсем круглый шарик и изящный кузов автомобиля?

Ответы ищут и находят люди — конструкторы, инженеры, ученые. Конструирование машины не простая арифметика. Здесь каждая загадка имеет десятки и сотни ответов — самых разных. Никто эти ответы заранее не знает. Так разве не интересно посмотреть, как их находят?

Если вы не желаете верить на слово и хотите иметь собственное мнение о том, что такое машина, волей-неволей надо снять с нее крышку и заглянуть поглубже в хитросплетение механизмов и устройств, в котором нет ни одной лишней шестеренки или проволочки, которое живет и действует так, как это задумал человек.

Кольцо управления

Пилот и повар

Помните наш пример с такси, подъезжающим к перекрестку? Вернемся к нему еще раз. С тех пор машина проехала уже все перекрестки и теперь мчится по шоссе. Сейчас задача управления намного упростилась, но все же…

Вот мы обгоняем попутный автомобиль; благополучно разъезжаемся со встречным транспортом; шоссе петляет направо, налево; чередуются спуски и подъемы. Почему дело обходится без несчастного случая?

Потому, что водитель непрерывно следит за той ситуацией, которая складывается в пути; потому, что в соответствии с этой непрерывно меняющейся ситуацией мысленно намечает наилучшую траекторию и скорость движения; потому, что управляет машиной он так, чтобы ее фактические траектория и скорость минимально отклонялись от намеченных. И чем выше квалификация водителя, тем правильнее и быстрее он оценивает ситуацию, тем уверенней управляет машиной. Его маневры не создают опасности для пешеходов, попутных и встречных машин и телеграфных столбов.

Мозг человека — руки — машина — глаза — мозг — вот система управления автомобилем, образующая замкнутое кольцо. Половинку этого кольца составляют: мозг — руки — машина.

Может быть, вам кажется, что этой половинки достаточно, чтобы успешно справиться с задачей управления? Тогда предложите самому опытному водителю проехать 200–300 метров по пустынному и прямому как стрела шоссе с завязанными глазами. Скорее всего он откажется. Каждый водитель знает, что даже при движении прямо всегда приходится непрерывно поворачивать руль то в одну, то в другую сторону, пусть на самую малую величину. Это необходимо, чтобы устранить влияние на движение машины небольших неровностей шоссе, неравномерности нагружения левых и правых колес, различной изношенности покрышек, колебаний машины на рессорах и многих других, подчас совершенно случайных обстоятельств, которые возникают буквально в любой момент и оказывают влияние на движение машины.

Сознательно или автоматически (рефлекторно) водитель непрерывно сравнивает желаемое и фактическое движение автомобиля и вносит соответствующие поправки, устраняя непрерывно возникающие рассогласования.

Нет, без второй половины кольца, которую образуют машина — глаза — мозг, обойтись нельзя!

По каждому из полуколец в течение всего времени движения машины текут потоки информации. Один из них начинает свой путь из памяти — из того отдела мозга, где хранится «программа» движения и конечным адрес маршрута.

Оттуда информация поступает в другой отдел, который условно назовем отделом сравнения (к нему мы еще вернемся). Затем потоки информации поступают в отдел мозга, управляющий мышцами рук; руки движутся, поворачивая рулевое колесо; машина выполняет маневр.

И одновременно течет поток информации по второму полукольцу в обратном направлении. Машина выполняет маневр или совершает случайные движения, водитель следит за всеми изменениями ситуации. Информация об этих изменениях по зрительному каналу поступает в зрительный отдел мозга, а оттуда в отдел сравнения.

В этом отделе встречаются два потока информации, сравнивается намеченная программа движения с фактически осуществляемой, определяются необходимые поправки и начинает свое движение новый поток управляющих сигналов, текущих к мышцам рук, а оттуда к рулевому управлению машиной.