книги из ГПНТБ / Чачко А. Человек за пультом (Очерки антропотехники)

319

бражения, чтобы передать текущие положения элементов («открыто — закрыто», «включено — отключено»). Он, на­ конец, умеет соединять условные обозначения между со­ бой посредством толстых или тонких, прерывистых или непрерывных линий (отрезки различных линий, уголки и развилки входят в состав мнемознаков). Кроме «гене­ ратора умелого», в мнемоскопе содержится генератор над­ писей — заурядный рисовальщик букв и цифр.

Сборкой мнемосхемы руководит постоянная память: она обращается к оперативной памяти и в зависимости от текущего положения каждого элемента указывает, какому генератору работать, что и где рисовать; она заведует так­ же регенерацией изображения.

Мнемоскоп служит для прямого управления по мнемо­ схеме. Мы используем координатный метод управления. Перед экраном устанавливается стекло, разграфленное сеткой 12X12 линий; слева от экрана и под ним — по 12 клавишей, соответствующих линиям. Начертания мнемо­ схемы выбраны таким образом, что элементы управления попадают только в пересечения линий; оператору для вы­ зова любого из элементов достаточно нажать две клави­

постоянной памяти выполняются генератором мнемозна­ ков). Убедившись в правильности вызова, оператор дает исполнительную команду; для нее под экраном предусмот­ рен общий ключ управления.

В мнемоскопе, пожалуй, осталось одно темное место: как оператор вызывает потребную мнемосхему? Изощрен­ ные в разнообразных методах и средствах отображения информации, мы легко одолеем неясность. Таким, напри­ мер, образом: па наш экран выдается список мнемосхем,

320

подобный списку режимов в АНИМАТОРЕ. Световые кнопки списка помещаются в перекрестье определенных линий координатной сетки, то есть соответствуют реаль­ ным клавишам. Нажал оператор две клавиши, и замигала

А в каком порядке располагать мнемосхемы в списке? Совсем пустяковый вопрос. Скажем, по алфавиту. Алфа­ вит-то оператор знает накрепко, не забудет и в нормаль­ ном режиме, и в аварийной ситуации. Алфавит не забудет, может забыть, точнее переиначить, другое — наименова­ ние мнемосхемы. В нашем списке она окрещена «Горелки котла» и следует за «Аварией вспомогательного оборудо­ вания», а человек, не дай бог, станет искать «Форсунки котла», устремит взгляд не в голову списка, а в его хвост. Не найдет, забеспокоится, станет хаотически перебирать строки — наименования...

В каком же порядке расположить имена в списке? По важности мнемосхем? По частоте их использования? А мо­ жет, просто в порядке, д и к т у е м о м м н е м о с х е м о й ?

На нашем экране высвечивается обобщенная мнемо­ схема энергоблока. Ее элементами являются не задвижки, не клапаны — целые участки. Элементы обобщенной мне­ мосхемы подчиняются старому правилу — размещены только в перекрестьях координатной сетки. Поиск нужной мнемосхемы облегчен: технологическая последователь­ ность однозначна, она не имеет синонимов и не допускает перестановки слов. Вызов найденной мнемосхемы тоже прост и стандартен, не отличается от других вызовов.

Кроме вызова мнемосхем по желанию человека, мнемоскоп приспособлен для принудительного вызова — по командам автоматов. Сработала защита энергоблока. Ее органы велят мнемоскопу убрать с экрана заурядную ин-

формацию и высветить мнемосхему «Авария общеблоч­ ная». Оператор может теперь убедиться в полноте действий защиты, а то и вмешаться и довести дело до конца.

Хватит о мнемоскопе. Впрочем, жаль его покидать, не раскрыв один секрет: в мнемоскоп встроена г р а ф и ч е ­ с к а я г р а м м а т и к а .

Мнемознаки, надписи и линии — это символы графиче­ ского языка. Нам приходилось уже сравнивать графиче­ ский язык с айсбергом: символы только его малая, над­ водная часть. А под водой — грамматика графического языка, грамматика изображений.

Рассмотрим грамматику, работающую с четырьмя мнемознаками и двумя видами соединительных линий. Мнемо­ знаки на рис. 53 называются < П Н > — поверхность на­ грева, < В П > — впрыск, < К Л > — клапан, < Р О > — регулирующий орган; линии называются < Н Р > — непре­ рывная и < Ш П > — штрих-пунктирная. Все это служеб­ ные имена, нужные только для записи грамматических операций, их внутренний характер подчеркивается заклю­ чением сокращений в угловые скобки.

Происходит сборка мнемосхемы (рис. 54). Вначале

322

Рис. 54. Этапы сборки мнемо­ схемы.

мнемознак клапана стыкуется с мпемознаком регулирую­ щего органа. Новообразование получает служебное назва­ ние ВЕТВЬ и подчинено грамматическому правилу:

<ВЕТВЬ> (1,2) -> < К Л > < РО > (21) (10,02) < Ш П >

Разберемся в устройстве правила. Пренебрежем в на­ чале цифрами, заключенными в круглые скобки, и учтем,

< Ш П >.

Теперь обратимся к цифрам. Заметим, что на рис. 53 входы и выходы мнемозиаков пронумерованы. Нумера­ ция нужна, чтобы точно записать их сцепления между собой. В правой части правила запись (21) означает, что точка «2» мнемознака < К Л > сцепляется с точкой «1» мнемознака < Р О > ; запись (10,02) утверждает, что точка «1» мнемознака < К Л > свободна и находится в новообра­ зовании слева, а точка «2» мнемознака < РО > тоже сво­ бодна, но оказалась справа (эти «слева» и «справа» дик­

придется включать его в более сложные структуры. Грамматическое правило теперь совсем понятно; скру­

по-научному называется конкатенацией. (Помните, когда хулиган Квакин получил от Тимура бумагу и прочел ее заголовок — ультиматум, он растерялся. Выручил Квакина его подручный Алешка, объяснив: «Ультиматум — это та­ кое международное слово. Бить будут». Аналогично кон-

324

НО>. В формулировке правила любопытна запись (100, 020, 003). «Трехместный» характер ее составляющих вы­ зван тем обстоятельством, что мнемознак < В П > имеет три возможных точки сцепления. Пунктуальность требует четких указаний о каждой из них; вот мы и говорим, что точка «1» < В П > пе вступает в соединения и оказывается в новой конструкции крайне левой; при нашем способе выражения все высказанное обозначается кратко — 100; мы фиксируем далее, что точка «2» < П Н > также свобод­ на и становится средней точкой: 020, и, наконец, мы утвер­ ждаем, что точка «3» < В П > — крайне правая: 003.

Продолжая сборку па основе конкатенации, объединим

<ВЕТВЬ> и < ЗВЕНО> в <УЧАСТОК>:

<УЧАСТОК> (1, 2, 3) -> <ВЕТВЬ> <ЗВЕНО>

(23) (100, 010, 002), после чего соберем <П У ТЬ>:

знак — вертикальная черта; он читается «или». <ПУТЬ> представляет собой или один < УЧАСТОК> , или < УЧА­ СТОК> , к которому примкнут другой <УЧАСТОК>, или цепочку из трех <УЧАСТКОВ>, или из четырех, или из любого числа <УЧАСТКОВ>. Правило (*) со­ держит рекурсию.

Термин «рекурсия» малознакомый, зато все знают одпокоренную с ним «экскурсию». Экскурсанты идут по намеченному пути вместе с экскурсоводом, осматривая до­ стопримечательности, идут от начала к концу, пе возвра­ щаясь. Рекурсанты, если б такие существовали, забывают

325

рекурсовода в навале маршрута, проходят участок пути

ивозвращаются, чтобы спросить у рекурсовода:

—Участок пройден, наш путь равен участку. Что дальше?

—Можно осмотреть еще участок,— говорит рекурсо-

вод...

—Два участка пройдено, наш путь достиг двух уча­ стков,— докладывают затем исправные рекурсанты.

—Пройдите еще один,— разрешает рекурсовод, пере­

местившийся за ото время к началу второго участка. И так далее.

Конечно, никакого рекурсовода в действительности нет; его роль играет удивительное правило (*). Оно устроено таким образом, что позволяет нанизывать <УЧАСТОК> за <УЧАСТКОМ> по надобности.

Заключительный этап сборки:

<ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ^ ->■<ПУТЬ> <ПУТЬ>

<К Л > (221)

Чтобы собрать из шести исходных символов мнемо­ схему пароперегревателя, ушло пять правил. Грамматика, показанная на рис. 54, частная, бирюлечная, если уго­ дно. Она порождает мнемосхему пароперегревателя с лю­ бым числом поверхностей нагрева и впрысков, но пе охва­ тывает других участков энергоблока. В бирюлечной грамматике, однако, проглядывает характер солидных графических грамматик, их способность к компактному описанию изображений.

Наша грамматика владеет тремя орудиями: конкате­ нацией, рекурсией и иерархией. Конкатенация расставляет элементы изображения по местам, рекурсия плодит одно­ типные заготовки, а иерархия встраивает заготовку в за­

готовку.

Действуя то врозь, то вместе, конкатенация, рекурсия и иерархия схватывают все мнемосхемы энергоблока, по­

326

средством всего сорока правил. Эти правила помещаются в небольшой постоянной памяти дисплея, занимают «ку­ бик» в 128 слов (по размерам «кубик» близок к странице книги).

Грамматические правила — концентрат изображений, кубик пеммикана вместо кастрюли похлебки. Упомянув п е мми к а н , мы невольно направили свои мысли к путе­ шественникам и первооткрывателям начала столетия. («Великий боже! Это страшное место, а нам и без того ужасно сознавать, что труды наши не увенчались завое­ ванием первенства. Конечно, прийти сюда тоже что-ни­ будь да значит, а ветер может завтра стать нашим другом. Несмотря на огорчения, мы поели густой похлебки из пем­ микана и в желудках у нас приятное ощущение...» — за­ носит в свой дневник Роберт Фолкон Скотт.)

Непременный спутник путешественника — географиче­ ская карта. Сегодня ЦВМ осваивает искусство рисования карт: основа машинной картографии — графическая грамматика, около двухсот правил. Двести правил грамма­ тики вряд ли спасли бы несчастного капитана Скотта, но хорошая карта не раз выручала других, более удачливых путешественников, а ЦВМ будет рисовать множество от­ личных карт.

Разработаны графические грамматики, порождающие структурные формулы в химии, структуры физики эле­ ментарных частиц, блок-схемы алгоритмов.

Блок-схемы алгоритмов очень полезны при управлении энергетическим блоком. Мнемосхемы, о которых шла речь до сих пор, выражают технологические последовательно­ сти — направления потоков воды, пара, топлива, воздуха. Чтобы достичь некоторой цели, человек-оператор дейст­ вует часто в иных последовательностях: что-то сделает с водой, потом обратится к топливу, потом к воздуху, по­ том вернется к воде и наконец займется паром. Дорядок

327

действий человека не совпадает с технологической после­ довательностью.

Мнемоскоп — советчик оператора, советы разумно представлять как последовательность желательных дейст­ вий человека, в форме деревьев или блок-схем алгоритмов.

Возник новый вид мнемосхем — алгоритмические мне­ мосхемы. И новая грамматика, «занимающая» в постоян­ ной памяти мнемоскопа еще один «кубик».

Почему, однако, еще один? Не вытеснят ли алгорит­ мические мнемосхемы привычные технологические мне­ мосхемы, не захватит ли новая грамматика старый «кубик» постоянной памяти?

Нет, не вытеснят, нет не захватит. Потому что алго­ ритмическая мнемосхема — отличный наставник, но нику­ дышный аналитик. По «алгоритмической» оператор пре­ красно видит ход своих действий, уже выполненных и бу­ дущих, подлежащих исполнению. По «алгоритмической» оператору удобно действовать: элементы помещены в пе­ ресечения координатной сетки мнемоскопа, переключай один за другим, как указано. Если бы удалось разработать советы на все случаи жизни, «алгоритмическая» победила бы «технологическую».

Для энергоблока не построена пока полная система точных предписаний. Самые коварные ситуации — пред- аварийные—трудно поддаются алгоритмизации. Необходим человек, концептуальный оператор, анализирующий тон­ кости ситуации и синтезирующий ответные меры. Алго­ ритмическая мнемосхема здесь не помощник — в ней разорваны технологические связи. Основа «синтеза через анализ»—технологическая мнемосхема. По ней оператор следит, не возможна ли где вредная рециркуляция газов, не возникает ли где противоток пара, не влияет ли как-то механизм X на теплообменник Y . Технологическая мнемо­ схема помогает человеку выполнить человеческое, произ­

328