Юный техник, 2002 № 07

В самом деле, подобный поезд поначалу может отпугнуть пассажиров, задумались разработчики. Тем более что опросы показали: большинство людей предпочтут выбрать поезд с машинистом, даже если знают, что человек почти не вмешивается в работу автоматики. Поэтому на первых порах машинист в кабине все же будет присутствовать и в поездах ФРГ. Просто он будет контролировать работу автоматики, а вмешается в ее работу лишь в крайнем случае.

Впрочем, подобная идея вовсе не нова. В японском городе Кобе поезда местной железной дороги начали курсировать под управлением автоматов еще в 1981 году. В канадском городе Ванкувере поезда скоростной железной дороги стали ходить в автоматическом режиме в 1986 году. В парижском метро с 1998 года можно прокатиться на автоматическом поезде «Метеор». Во Франкфуртском аэропорту пассажиры разъезжают от одного терминала к другому на автоматическом транспорте.

Однако все эти трассы объединяет одно — там поезда мчатся в туннелях или по огороженным трассам. Другое дело — обычная железная дорога. В неположенных местах ее переходят люди. На рельсах может оказаться посторонний предмет; на переезде — застрять автомобиль. Понятно, как среагирует на это машинист: в минуту опасности нажмет на тормоз. Автомат же скорее всего не обратит внимания на человека, готового прыгнуть под колеса…

По этой причине инженеры работают сейчас над двумя дополнительными системами: одна позволит распознавать препятствия, оказавшиеся на пути; другая при приближении к перрону будет наблюдать за пассажирами, ожидающими поезда. И в случае непредвиденной ситуации поезд экстренно затормозит. Уже сейчас можно сказать, что с расстояния в 300 метров автоматика заметит на рельсах ребенка, или, говоря техническим языком, предмет высотой один метр, шириной сорок сантиметров и глубиной пятьдесят сантиметров. Как только подобный объект будет замечен, поезд начнет тормозить.

Пока опытный состав оснастили лишь обычными видеокамерами. Если на испытаниях станет ясно, что они не справляются с возложенными на них обязанностями, к ним добавят другие системы наблюдения, например, инфракрасные камеры, способные видеть объекты и в кромешной тьме, и в сплошной туман.

Что, если компьютер «зависнет» в пути? Вся автоматика устроена так, что поезд сразу остановится и управление составом возьмет на себя диспетчер ближайшей железнодорожной станции. К нему будет стекаться вся информация, которую получают видеокамеры, установленные в кабине поезда.

Впрочем, для автоматического движения по трассе мало оборудовать автоматикой подвижной состав.

Главная опасность поджидает поезд по прибытии на станцию. Поэтому перроны придется оборудовать целой сетью компьютеров и видеокамер, которые станут следить за всеми перемещениями пассажиров и особенно приглядывать за теми, кто стоит на краешке платформы. Как только кто-то окажется в опасной зоне, громкоговоритель попросит пассажира отойти от края платформы.

В начале 2001 года подобная система была введена на одном из вокзалов Дрездена. Однако первые поезда без машинистов — «летучие голландцы наших дней» — появятся здесь не ранее 2003 года. Тем более что многие по-прежнему скептически относятся к этим планам.

«Вокзал нельзя сравнивать с производством, которое можно автоматизировать до предела, — говорят они. — Вокзал — это сфера обслуживания пассажиров. А им нужны сервис и безопасность. То и другое обеспечивают прежде всего люди».

В общем, похоже, автоматика и человек еще долгое время будут работать параллельно. Скажем, наряду с билетными автоматами, как и ныне, сохранится и окошко, за которым будет сидеть кассир и продавать билеты по старинке. А безопасность пассажиров в дороге гарантируют не только видеокамеры и киберы, следящие за всем, что происходит в поезде и вокруг него, но и дежурные по составу, машинист в кабине и диспетчер на главном диспетчерском пункте. Автоматика просто повысит надежность движения, позволит водить поезда с меньшим напряжением и большими скоростями.

Александр ВОЛКОВ

Кап…кап…кап… Готов компьютер!

В «ЮТ» № 10 за 1999 год мы рассказали, что в одной из лабораторий Международного НИИ проблем управления, которой руководит профессор Н.Г.Рамбиди, в колбе пытались вырастить… компьютер. Хотя работы примерно по такой же тематике ведутся во всем мире, готового нейрокомпьютера, как было сказано, работающего на молекулярных принципах, нет пока ни в нашей стране, ни за рубежом. Но работы в этом направлении продолжаются.

Сегодня мы можем сообщить вам об окончании очередного этапа исследований.

Информационные агентства разнесли весть по всему миру: в Израиле, в Институте Вейцмана, создан самый маленький в мире компьютер — он так мал, что может свободно разместиться внутри обычной биологической клетки. Да и сам по себе подозрительно смахивает на живую клетку: несколько цепочек ДНК, пара считывающих ферментов…

«Если внимательнее приглядеться к клетке, становится ясно, что происходящие в ней процессы очень похожи на вычисления, — говорит руководитель группы израильских исследователей Эхуд Шапиро. — По крайней мере, при репликации весьма четко удваиваются цепочки ДНК»…

Разрабатывая уникальный нанокомпьютер (1 бит информации в нем размещается на участке молекулы длиной 0,35 нанометра), ученые использовали поразительное сходство механизма биосинтеза ДНК с принципом действия так называемой «машины Тьюринга».

Еще в 1936 году английский математик Алан Тьюринг опубликовал статью, в которой доказывал принципиальную возможность создания универсального цифрового вычислительного устройства, способного решить задачи любой степени сложности, а также предложил его абстрактную схему.

В двух словах, оно представляет собой бесконечную ленту, в каждой ячейке которой тем или иным способом записаны символы «0» или «1». Вдоль ленты может передвигаться считывающая головка, связанная с блоком внутренней памяти и устройством управления. Причем, в зависимости от символа, считанного с ленты, могут изменяться как содержание ячейки, так и состояние памяти, и управляющее устройство командует головке сдвинуться на шаг влево, вправо или остаться на месте…

Устройство окрестили «машиной Тьюринга» и принялись обсуждать, где ее можно использовать с наибольшей пользой.

За последующие десятилетия на основании теоретической модели Тьюринга было сконструировано немалое количество чисто практических моделей ЭВМ — релейные, ламповые, транзисторные… И вот теперь, похоже, очередь дошла и до «машины Тьюринга» на биочипах.

Как ни удивительно, молекулы ДНК в принципе выполняют те же функции, которые в машине Тьюринга выполняла перфолента, на которой записывалась программа работы. Только вместо дырочек «лента ДНК» заполнена символами четырехбуквенного алфавита нуклеотидов: аденин (А), тимин (Т), гуанин (G) или цитозин (С). Уникальная для каждой ДНК последовательность таких «букв» и представляет собой кодовую запись биологической информации.

Биосинтез самих носителей наследственной информации производится при помощи специальных ферментов. Вообще говоря, таких соединений, «работающих» над ДНК внутри клетки, довольно много. Одни разрезают цепочку, другие склеивают ее, третьи по исходной цепи восстанавливают комплементарную (т. е. дополнительную) ей, четвертые «дописывают» утраченные в процессе деления «хвосты»… Все они перемещаются по молекуле, «считывают» последовательность нуклеотидов и на основании полученной информации «принимают решения», что именно нужно делать.