Сигнал о некоторых понятиях кибернетики - Полетаев И.А.
Скачать (прямая ссылка):
И, наконец, последнее, о чем нам хотелось бы упомянуть, говоря о машинах, работающих с текстом,— это об автоматических шифровальщиках и дешифровальщиках секретных передач. Задача автоматической кодировки любым сложным (однократным или многократным), но известным кодом и раскодирования шифрограмм не содержит принципиальных трудностей, и сложность ее определяется лишь сложностью заданного кода.
Гораздо интереснее задача расшифровки секретных сообщений, закодированных неизвестным кодом. Задача
265
эта имеет интересную особенность по сравнению с другими видами обработки информации. Обычно любая система сигналов бывает заранее установлена или предварительно организована. В случае искусственных кибернетических систем эта организация (алфавит, код) предусматривается конструкцией системы. Естественные системы организуются в процессе существования (язык вырабатывается в связи с действиями, трудовыми процессами и т. д.). Отсутствие всякой предварительной организации, по-видимому, исключает возможность существования сигнальной связи двух систем. Мы могли 'бы понять сигналы, посланные с Марса, только в той мере, в какой жизнь на Марсе имела бы общие черты с нашей.
Расшифровка секретных сообщений с неизвестными кодами является задачей с минимальными предварительными сведениями о множестве возможных сообщений, алфавите и коде. При сравнительно простых кодах эту задачу решают обычно, опираясь на статистические свойства текста (частоту появления символов и их комбинаций). Расшифровка в этом случае не слишком трудна. В сложных кодах для того, чтобы изменить статистическую структуру, применяют кодировку по таблицам случайного набора символов. В этом случае задача расшифровки усложняется, однако не становится полностью неразрешимой. Расшифровка ведется, грубо говоря, пробами на разных кодах. По мере хода проб отсеиваются неверно выбранные коды и из всех возможных вариантов неизвестного текста постепенно оказываются более вероятными лишь некоторые. Успех расшифровки зависит от размеров текста (чем длиннее текст, тем легче его расшифровать) и, конечно, от количества проб. Расшифровка с неизвестным кодом напоминает поиски неизвестно где спрятанного предмета. Спрятавший может его отыскать сразу, но тот, от кого спрятан предмет, должен обыскать все возможные тайники и только тогда найдет искомое.
Работы по поиску неизвестного кода чрезвычайно трудоемки. На этом, собственно, и основывается «секретность» передачи.
Ясно, что механизация поисков неизвестного кода с помощью быстродействующей машины повышает производительность в десятки тысяч раз. Соответственно снижается и секретность кодов.
Интересен тот факт, что техника дешифровки шифрограмм имеет много общего с «расшифровыванием» надпи-
266
сей на древних, ныне забытых языках. И здесь один из основных методов состоит в выявлении частот комбинаций символов, их связей и статистической структуры. И в этом случае большая часть долгой и утомительной работы может быть поручена аккуратным, неутомимым быстродействующим машинам.
Несколько лет назад была сделана попытка поручить машине набор и размещение текста на газетной полосе, т. е. работу метранпажа. Отредактированный текст вводился в машину, куда подавалась также информация о размерах газетной полосы, отведенной под текст. Машина «сама» определяла тип шрифта, размеры и расположение заголовков и делала все необходимые для этого расчеты. Результаты работы машины автоматически реализовывались специальным станком, и газетный текст оказывался не только набранным, но и сверстанным в готовом для печати виде.
Другие роботы
Оставим машины, работающие с текстом, и обратимся к другим, которые также успешно выполняют некоторые «человеческие» обязанности. Сейчас появляются все новые роботы; возможности их создания весьма широки. Мы сможем упомянуть только некоторые из них.
Не так давно сообщалось о машине, заменяющей кассира железной дороги. Автоматический кассир не только получает деньги и выдает билеты и сдачу, но и исполняет все, что требуется от кассира: дает справки о расписании поездов и необходимых в пути пересадках, об опозданиях поездов, если такие случаются, дает справки о наличии мест в разных типах вагонов и, выдав билеты, «вычеркивает» номера проданных мест из списка, дабы не продать их дважды.
Человек в работе этой машины не принимает участия. Тем не менее все обязанности живого кассира машина выполняет и притом предельно четко, безошибочно, быстро, без промедлений и лишних разговоров.
В некоторых городах США на перекрестках больших улиц установлены автоматические регулировщики уличного движения. На подходах к перекрестку располагаются маломощные радиолокационные установки, которые отмечают каждую автомашину, направляющуюся к перекрестку, и одновременно регистрируют ее скорость (по эффек-
267
ту Допплера). Информация, собранная локационными установками, направляется по каналам Связи в решающее устройство, которое по определенным правилам (алгоритму) определяет необходимый сигнал светофора в данной ситуации, исходя из того, чтобы свести к минимуму задержку машин на перекрестке. Применение автоматического регулировщика увеличило пропускную способность перекрестков примерно на 30% и освободило от необходимости держать на перекрестке полицейский пост. Очень важным, по-видимому, является тот факт, что автоматический регулировщик получает сведения о прибывающих на перекресток машинах до того, как машины скопятся у перекрестка в ожидании сигнала. Важно, конечно, и то, что в авторегулировщике заложен хороший алгоритм управления, полученный на основе намного решения задачи о сведении к минимуму времени ожидания машин.
