Стеклянная клетка. Автоматизация и мы

Зарождение и становление современных автоматизированных технологий произошло во время Второй мировой войны. Когда нацисты в 1940 году начали массированные бомбардировки Великобритании, английские и американские ученые столкнулись с необходимостью решить труднейшую, но неотложную задачу: как сбить летящий на большой высоте с высокой скоростью бомбардировщик с помощью тяжелых снарядов из неповоротливых наземных зенитных орудий? Для точного наведения орудия на цель необходимы вычисления и физическое прицеливание, причем не к самолету, а к тому месту, где он окажется спустя некоторый промежуток времени. Эта задача была непосильна для военных артиллеристов. Человек не может производить нужные вычисления с огромной быстротой, которая для этого требовалась. Траекторию снаряда (ученые прекрасно это понимали) должна вычислять машина на основании данных, поступающих с радара, и статистически рассчитанной траектории движения цели. Прицеливание орудия корректируется в зависимости от удачного попадания или промаха предыдущего выстрела.

Что касается расчетов зенитных орудий, то их работа сильно изменилась, так как новые пушки требовали другого подхода и обслуживания. Вскоре артиллеристы сидели в темных кабинах грузовиков и пристально вглядывались в экраны, выбирая нужные цели. Их перестали считать «солдатами», пишет один историк, они стали «техниками, обрабатывающими цифровое пространство» [40].

В зенитных орудиях, созданных учеными союзных стран, мы видим все элементы того, что сейчас называют автоматизированной системой. Во-первых, в ее основе лежит быстродействующая вычислительная машина (компьютер). Во-вторых, присутствует сенсорный механизм (в данном случае радар), который отслеживает состояние окружающего реального мира и передает данные в компьютер. В-третьих, существует межэлементная связь, которая позволяет компьютеру управлять работой механического аппарата, выполняющего реальную задачу. Она осуществляется с участием человека или без такового. И, наконец, в системе работает принцип обратной связи – компьютер получает сведения о результативности своих инструкций, и появляется возможность корректировать ошибки с учетом изменений в окружающем пространстве. Сенсорные органы, центр, рассчитывающий действия, поток информации, управляющей механическими движениями, и обучающая петля обратной связи – вот сущность автоматизации. Эта система представляет собой схему строения нервной системы живого существа. Такое совпадение отнюдь не случайно. Для замены человека в решении сложных задач автоматизированная система должна воспроизводить его действия или, по меньшей мере, обладать хотя бы частью человеческих способностей.

Автоматика существовала и до Второй мировой войны. Паровой двигатель Джеймса Уатта, главная движущая сила промышленной революции, имел в своей конструкции шаровой регулирующий клапан, который позволял поддерживать на допустимом уровне давление пара в системе. При увеличении скорости вращения вала двигателя два шарика на коромыслах расходились в стороны под действием центробежной силы и поднимали рычаг – клапан, регулирующий поступление пара в пространство под поршнем. Лишний пар стравливался в атмосферу, и поэтому скорость вращения не достигала опасного уровня. В жаккардовом ткацком станке, изобретенном во Франции в 1800 году, для изготовления разноцветных узоров использовались стальные перфокарты, автоматически кодировавшие поступление нитей разных цветов. В 1866 году британский инженер Макфарлейн Грей запатентовал паровой механизм, способный регистрировать углы поворота румпеля и с помощью системы обратной связи регулировать угол этого поворота. Это давало возможность идти заданным курсом [41]. Однако изобретение и усовершенствование быстродействующих компьютеров и других высокочувствительных электронных управляющих устройств открыли принципиально новую главу в истории машин и механизмов. Эти изобретения невероятно расширили сферы автоматизации. Математик Норберт Винер, участвовавший в разработке алгоритмов упреждения для зенитной артиллерии союзников, в книге «Человеческое использование человеческих существ», [9] вышедшей в 1950 году, объяснил, что научные достижения 40-х годов помогли изобретателям и инженерам выйти за рамки «спорадического конструирования индивидуальных автоматических механизмов». Новые технологии, пусть даже разработанные в чисто военных целях, способствовали «созданию автоматических механизмов самых разнообразных типов», то есть вымостили путь «новой автоматической эре» [42].

9

В российском издании – Винер Н. Кибернетика и общество. М., 1958.

Политика – это еще одна движущая сила автоматизации. Послевоенные годы характеризовались резким обострением классовых противоречий. Предприниматели и их менеджеры вели непримиримую борьбу с профсоюзами. Наиболее ожесточенной она была в отраслях промышленности, значимых для федерального правительства, особенно – в центрах производства военной техники. Забастовки, стачки, требования «работы по правилам» стали обыденным явлением. В одном только 1950 году на заводе Westinghouse Electric было 88 забастовок. На многих предприятиях профсоюзные лидеры пользовались большей властью и влиянием, чем корпоративные управленцы. Для восстановления их влияния военное начальство и промышленники призвали автоматизацию. «Управляемые электроникой машины, – писал в 1946 году журнал Fortune в редакционной статье “Машины без людей”, – окажутся намного лучше механизмов, управляемых людьми» [43]. Один из генеральных директоров того периода провозгласил, что внедрение автоматизации возвестило «освобождение бизнеса от рабочих людей» [44].

Помимо снижения потребности в рабочих (особенно квалифицированных), автоматизированное оборудование обеспечило собственников и управленцев техническими средствами регулирования скорости производства и распределения его потоков с помощью программ, как для отдельных машин, так и для целых сборочных линий. Когда на заводах Форда контроль сборки перешел к новому программному оборудованию, рабочие стали быстро терять свою самостоятельность. К середине 50-х годов ведущая роль профсоюзов в управлении деятельностью предприятий была практически утрачена [45]. Урок пошел впрок: власть находится в руках того, кто контролирует автоматизацию.

Винер со сверхъестественной прозорливостью предвидел, что произойдет. Технология с помощью новых компьютеров будет развиваться темпами, которые никто не мог себе представить даже в самых смелых мечтах. Они станут по размерам все меньше и одновременно производительнее. Скорость и объемы передачи информации вместе с расширением памяти и систем хранения информации будут расти экспоненциально. Датчики начнут видеть, слышать и осязать внешний мир с возрастающей чувствительностью. Механические роботы смогут воспроизводить почти все функции ручного труда без участия, хотя и под надзором, человека. Стоимость производства новых приборов и систем будет стремительно и неудержимо падать. Применение автоматов станет возможным и экономически выгодным в очень многих отраслях. Компьютеры можно программировать на решение логических задач, поэтому автоматизация коснется как физического, так и умственного труда, вторгнувшись в царство анализа, суждения и принятия решений. Компьютеризированным машинам придется управлять не только материальными предметами, но и направлять, и преобразовывать потоки информации. «Начиная с этой стадии, машины смогут делать практически все, – писал Винер. – Для машин нет разницы между физическим и умственным трудом». Ученому было ясно, что автоматизация рано или поздно создаст такую безработицу, в сравнении с которой бедствия Великой депрессии покажутся детской игрой [46].

Книга Винера «Человеческое использование человеческих существ» стала бестселлером, как и более ранний строго научный его трактат «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине». [10] Мрачный и математически строгий анализ технологических перспектив стал частью интеллектуальной жизни 50-х годов. Появилось множество книг и статей, посвященных автоматизации, включая труды Роберта Хью Макмиллана. Стареющий Бертран Рассел в вышедшем в 1951 году эссе «Нужны ли на Земле люди?» писал, что работа Винера отчетливо показала, что «нам придется изменить некоторые фундаментальные предпосылки, на которых с момента зарождения цивилизации стоял мир» [47]. Винер в обличье забытого пророка появляется в коротком эпизоде первого антиутопического сатирического романа Курта Воннегута «Механическое пианино» (1952), [11] в котором бунт молодого инженера против автоматизированного мира заканчивается эпическими сценами уничтожения машин.

10

Винер Н. Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине. 1948–1961.

11

На русском языке впервые опубликовано: Воннегут К. Механическое пианино. М.: Молодая гвардия, 1967.

Идея покорения человечества роботами могла показаться угрожающей людям, и без того напуганным атомной бомбой, но в действительности в 50-е годы автоматизация находилась еще в пеленках. Последствия ее могли тревожить ученых и писателей-фантастов, но до реального наступления роботов было еще очень и очень далеко. В 60-е годы самые современные автоматизированные машины до смешного напоминали неуклюжие и примитивные автоматические транспортеры на послевоенных заводах Форда. Они были громоздкими, дорогими и не слишком умными. Большинство машин выполняло монотонные повторяющиеся операции и подчинялось элементарным командам: ускорить или замедлить темп; переместиться вправо, влево; захватить, отпустить. Этим их способности были ограничены. Машины походили на благонравных и спокойных тягловых животных.

Но роботы и другие автоматизированные системы имели одно неоспоримое преимущество перед чисто механическими устройствами, которые им предшествовали. Поскольку роботами управляет записанная на электронных носителях программа, они в своей работе подчиняются закону Мура . [12] Роботы только выигрывают от быстрых усовершенствований: увеличения скорости работы процессоров, улучшения качества алгоритмов, увеличения объема памяти и сети, улучшения дизайна интерфейса и миниатюризации. И произошло то, от чего предостерегал Винер. Роботы начали лучше чувствовать, скорость работы их мозга повысилась, речь стала более беглой, улучшилась также и их способность к обучению. К началу 70-х роботы завоевали прочные позиции на производствах, которые требовали гибкости пальцев и сноровки: в резке, сварке и сборке. К концу этого десятилетия роботы успешно строили самолеты и управляли ими в полете. Потом, освободившись от громоздкой физической оболочки, они превратились в логические коды и проникли в деловой мир в обличии программных приложений. Роботы вторглись в умственный труд белых воротничков, правда, по большей части не как замена людей, а как их помощники.

12

Эмпирическое наблюдение, изначально сделанное Гордоном Муром, согласно которому (в современной формулировке) количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца.

В 50-е годы роботы были на пороге, но только недавно они заполонили офисы, магазины и жилые дома. Мы наконец почувствовали истинный потенциал автоматизации – ее способность изменять наши задачи и функции. Автоматизируется буквально все. Как выразился создатель навигаторов Netscape и Grand Кремниевой долины Марк Андрессен, компьютерные программы пожирают мир [48].

Вероятно, это самый важный урок, который можно извлечь из предсказаний Винера и вообще из истории машин, сберегающих человеческий труд. Технологии меняются быстрее, чем люди. Там, где компьютеры рванули вперед со скоростью, предписанной законом Мура, люди еле плетутся с черепашьей скоростью эволюции, подчиняющейся закону Дарвина. Роботам можно придавать мириады обличий, воспроизвести любой организм – от змеи, зарывающейся в землю, и летающих хищников до плавающих в море рыб, а людям вечно суждено прозябать в их жалком теле. Это, конечно, не означает, что машины отбросят нас на обочину эволюции. Даже самые мощные компьютеры своим сознанием не превосходят обычный молоток. Но под нашим руководством программы найдут способ превзойти нас в скорости производства и дешевизне качественного труда. Как зенитчикам времен войны, нам придется приспосабливать свою работу, поведение и навыки к возможностям машинного труда, от которого мы зависим.

Глава третья На автопилоте

Вечером 12 февраля 2009 года самолет компании Continental Connection в штормовую погоду выполнял рейс между Ньюарком (Нью-Джерси) и Буффало (Нью-Йорк). Как это обычно происходит с коммерческими рейсами, обоим пилотам почти нечего было делать во время часового перелета. Капитан воздушного судна, добродушный, сорокасемилетний уроженец Флориды, Марвин Ренслоу вручную поднял в воздух турбовинтовой Bombardier Q400 и включил автопилот. Второй пилот, двадцатичетырехлетняя Ребекка Шоу, новобрачная из Сиэтла, следила за компьютерными данными, светившимися на пяти бортовых жидкокристаллических мониторах. Ренслоу и Шоу время от времени переговаривались с наземными диспетчерами, подтверждая необходимые данные о режиме полета. Большую часть времени пилоты, однако, непринужденно болтали о пустяках: о семьях, карьере, коллегах и деньгах, – пока лайнер привычно летел на северо-запад на высоте 16 тысяч футов [1].