Математика жизни и смерти. 7 математических принципов, формирующих нашу жизнь

Двоичная система была выбрана в качестве основы для компьютерных технологий не потому, что математические вычисления как-то особенно приятно производить именно в ней, а потому, что компьютер построен именно таким образом. Каждый современный компьютер состоит из миллиардов крошечных электронных компонентов, называемых транзисторами, которые взаимодействуют друг с другом, передавая и сохраняя данные. Протекание электрического тока через транзистор – прекрасный способ представления числовой величины. Вместо десяти вариантов напряжения на каждом транзисторе (которые еще нужно уверенно распознавать) для работы в десятеричной системе гораздо разумнее обойтись двумя: есть напряжение – нет напряжения, включен – выключен. Эта система «да – нет» означает, что на транзистор можно подать небольшое напряжение, чтобы получить надежный, однозначно интерпретируемый сигнал, не зависящий от колебаний. Математики показали, что чисто теоретически, комбинируя сигналы «да» и «нет» с этих транзисторов с логическими операциями типа «и», «или» и «нет», можно вычислить ответ на любую математическую задачу – если такой ответ у нее есть – вне зависимости от ее сложности. Современные компьютеры прошли долгий путь к практической реализации этой теории. Они способны выполнять невероятно сложные вычисления, преобразовывая наши запросы в серии из единиц и нулей и применяя холодную жесткую логику, чтобы направлять эти биты туда и обратно, пока они не дадут ясный ответ. Однако, несмотря на обыденность чудес, которые мы можем творить, благодаря бинарной системе счисления в машинах, живущих на наших столах и в наших карманах, бывают моменты, когда эта простейшая математическая основа подводит своих хозяев.

•

Кристин Линн Мэйз в 1986 году вступила в ряды армии США в возрасте 17 лет. Она три года прослужила поваром в Германии и уволилась с действительной военной службы, после чего вернулась домой, чтобы изучать бизнес в Университете Индианы в Пенсильвании, где она познакомилась со своим парнем Дэвидом Фэрбенксом. В октябре 1990 года ей понадобились деньги для продолжения учебы, и Мэйз снова записалась в армейский резерв. Ее зачислили в 14-й отряд снабжения – подразделение, которое занимается очисткой воды. В день Святого Валентина 1991 года отряд получил боевое задание в рамках операции «Буря в пустыне». Три дня спустя Мэйз отправилась на Ближний Восток. В день, когда она уехала из США, Фэрбенкс, встав на одно колено, сделал ей предложение. Мэйз охотно приняла его, но, опасаясь потерять обручальное кольцо, отказалась взять его с собой. «Хорошо, тогда оно будет здесь ждать, когда ты вернешься», – такими словами проводил Фэрбенкс свою невесту в Саудовскую Аравию. Фэрбенкс забрал кольцо домой и положил его на фотографию Кристин рядом со своей стереосистемой. Ему было не суждено надеть кольцо на ее палец.

С авиабазы под одним из саудовских центров нефтеразработок – городом Дахраном – 14-й отряд снабжения перебазировался во временные казармы в Эль-Хубаре на побережье Персидского залива. Временное здание, в котором размещалось подразделение Мэйз вместе с американскими и британскими сослуживцами, было чем-то вроде склада из гофрированного металла, спешно переоборудованного для проживания людей. Через шесть дней после прибытия, в воскресенье 24 февраля, Мэйз позвонила домой сообщить матери, что прибыла в целости и сохранности и что ее подразделение вскоре передислоцируется на 40 миль дальше к северу в направлении кувейтской границы. На следующий день, завершив дежурство, пока ее сослуживцы отдыхали или тренировались, Мэйз решила вздремнуть, не подозревая, что судьба ее уже решена.

Несмотря на то, что в ходе войны в Персидском заливе по Саудовской Аравии было выпущено более 40 ракет «Скад», существенный ущерб нанесли менее десяти атак иракцев. Большинство ракет, достигших территории Саудовской Аравии, сошли с курса и поразили гражданские районы, а не военные объекты, на которые были нацелены. Низкая эффективность ракетных атак иракцев отчасти объяснялась действием американских зенитно-ракетных комплексов «Пэтриот», предназначенных для обнаружения приближающихся ракет и запуска ракет-перехватчиков. После первичного обнаружения цели система осуществляла проверку, чтобы подтвердить, что высокочувствительный радар дальнего обнаружения захватил реальную ракету, а не ложный сигнал. Для проведения проверки система отсылала на второй радар время и место первичного захвата цели и оценку ее скорости. Эти данные использовались для уточнения текущего положения ракеты в пространстве, что облегчало ее обнаружение и подтверждение целеуказания первого радара.