Дэвид Джоунс - Изобретения Дедала

New Scientist, February 23, 1978.

Пример открытого Дедалом механизма «отвода» трещины в сторону. Под весом кирпичной кладки перемычка окна треснула. Из-за наличия в бетоне каких-то неоднородностей трещина повернула на 90° в сторону. В результате ее распространение стало невозможным и балка не лопнула пополам. 

Один из самых удивительных примеров хрупкого разрыва связан со случаем, происшедшим с немецким пассажирским кораблем «Бисмарк». Построенный перед первой мировой войной, этот трансатлантический лайнер водоизмещением 57000 т (самый большой по тем временам) после окончания войны в счет репараций перешел к англичанам и был переименован в «Мажестик». Новые владельцы произвели реконструкцию судна, руководствуясь собственными представлениями о роскошном и комфортабельном лайнере. В 1928 г. на судне был установлен новый пассажирский лифт и во всех палубах были прорезаны прямоугольные окна под шахту лифта. Во время перехода через океан в углу одного из этих проемов образовалась трещина, которая дошла до борта корабля, прошла по обшивке, но, к счастью, остановилась, наткнувшись на иллюминатор. В «лучших» морских традициях эта история была замята. Ни пресса, ни три тысячи пассажиров так и не узнали, сколь близок был лайнер к катастрофе.

Выгода от использования автобусов повышенной вместимости имеет, к сожалению, неприятную сторону: долгое ожидание на остановках. Пассажирам было бы удобнее, если бы автобусы были поменьше, но ходили чаще, — но сколько тогда понадобится водителей! А не воспользоваться ли принципом универсама: пусть потребитель обслуживает себя сам. Дедал предлагает, чтобы пассажиры вели автобусы сами. В изобретенном им «транспорте с коллективной ответственностью» (ТКО) перед каждым сиденьем имеется рулевое колесо, рычаги и педали и каждый пассажир с помощью телевизионного экрана может наблюдать за дорогой. Всем пассажирам предлагается принимать посильное участие в управлении. Бортовая ЭВМ собирает сигналы со всех пультов. Она отбрасывает экстремальные значения, исходящие от слишком смелых или не слишком умелых водителей, и ведет автобус в соответствии с усредненным сигналом с остальных пультов. Поэтому индивидуальные отклонения (сигналы, поступающие с пультов лихача или пассажира, желающего подкатить прямо к своему порогу) не учитываются, а движением руководят коллективный опыт пассажиров и их знание маршрута.

Дедал полагает, что такой автобус будет двигаться весьма уверенно, что сделает его исключительно безопасным. Проблемы могут возникнуть в случае, когда ровно половина пассажиров захочет повернуть, скажем, направо, а другая — налево. Учитывая возможность подобной кризисной ситуации, ЭВМ следует обучить распознавать такие опасные бимодальные распределения голосов и самой делать выбор. Популярность игровых автоматов аттракционов-автодромов наводит Дедала на мысль, что пассажиры готовы будут даже платить за право управлять автобусом; это позволит обойтись без кондуктора. У каждого сиденья можно установить кассу и «взвешивать» сигнал, идущий от пульта, соответственно количеству опущенных монет. Тогда скорость, стиль управления и маршрут будут зависеть от тех, кто готов раскошелиться, — в точном соответствии с основным принципом капитализма: прав тот, кто больше платит. Из несогласия между пассажирами можно извлечь немалую выгоду. Барон Ротшильд, выступающий именно за такой принцип планирования научных исследований, будет в восторге.

New Scientist, November 29, 1973

а. Какими характеристиками будет обладать транспорт с коллективной ответственностью?

1. Повышенной точностью управления. Отношение снгнал/шум для суммы N сигналов улучшается в √N раз, так что автобус, управляемый 64 пассажирами, будет контролироваться в 8 раз точнее, чем управляемый одним шофером.

2. Статистическим усреднением по распределению контролируемых значений параметров. Типичное распределение сигналов от пультов может выглядеть как на рисунке.

ЭВМ отсекает крайние значения и усредняет остальные. Надежность результата окажется еще выше, поскольку все пассажиры узнают о выборе, сделанном ЭВМ, по тому, как ведет себя автобус. Это весьма напоминает методику научных предсказаний «Дельфы», когда большому числу специалистов предлагается ответить на один и тот же вопрос. Затем их знакомят со сводкой ответов и предлагают еще одну попытку. Такой процесс за небольшое число этапов приводит всех экспертов к единому мнению. Точно так же ТКО будет двигаться очень уверенно и спокойно.

3. Наличием многомодальных распределений. Предположим, что половина пассажиров решает пойти на обгон, а половина хочет остаться в своем ряду. Сигналы, полученные ЭВМ, выглядят тогда так:

На случай таких распределений программа должна предусматривать отбрасывание целой группы сигналов, т. е. выбирать только одно решение. В противном случае ЭВМ могла бы выбрать значение ускорения, необходимое для обгона, а угол поворота колес такой, при котором автобус останется в своем ряду, что неминуемо приведет к аварии. Пассажир, решивший идти на обгон и увидевший, что автобус не слушается его, поначалу станет яростно крутить руль, но быстро сообразит, в чем дело, и начнет действовать в соответствии с принятым ЭВМ решением. В результате движение автобуса будет строго рациональным и устойчивым.

б. Как организовать маршруты ТКО? Простейший метод состоит в том, чтобы вообще не устанавливать автобусных маршрутов и позволить всем автобусам ездить туда, куда пожелают пассажиры. Чтобы предотвратить угон автобуса какой-нибудь группой злоумышленников, потребуется 1) устроить множество остановок, излучающих определенный сигнал, который автоматически останавливает проходящий автобус, чтобы в него могли войти новые пассажиры, и 2) установить электронный заслон, препятствующий выезду автобусов за пределы города. Автобус остановится у городской черты и не двинется дальше, пока в него не войдут новые пассажиры и не поведут его в обратном направлении. При такой организации движения в часы пик автобусы будут курсировать по более или менее традиционным маршрутам, а в прочее время будут функционировать как многоместные такси.

в. Плата за право управления. Это прекрасная задача для теории игр. В часы пик, когда почти всем нужно ехать в одну сторону, по идее один пассажир может платить и везти всех остальных. Но поскольку ему может помешать любой одиночка, пожелавший отклониться от маршрута, у всех пассажиров есть определенный стимул немного заплатить, чтобы застраховаться от случайностей. При других обстоятельствах выгоднее всего, видимо, ехать зайцем и предоставить остальным вести автобус, пока он движется примерно в нужном вам направлении. Если же автобус резко свернет «не туда», то вам придется либо тут же основательно потратиться, чтобы вернуть его на желаемый курс, либо сойти на ближайшей остановке и ждать другого автобуса. Со временем, вероятно, установятся постоянные маршруты, освященные традицией. Темпераментная публика в Риме или Рио-де-Жанейро, несомненно, отдаст предпочтение системе, в которой, кто больше платит, тот и управляет автобусом. Флегматичным же англичанам, видимо, больше будут по душе постоянные маршруты и фиксированная плата за проезд.

Молодые паучки перемещаются на огромные расстояния, выпуская длинную паутинку, которая подхватывается ветром и уносит их. Достаточно длинная нить могла бы служить прекрасным парашютом, поскольку аэродинамическое вязкое сопротивление, которое испытывает нить в потоке газа, возрастает с увеличением ее длины, но мало зависит от ее диаметра. По расчетам Дедала, нить, эквивалентная обычному парашюту, должна достигать в длину 10 тыс. км. Правда, одна нить, во-первых, не выдержит тяжести человека, а, во-вторых, высота атмосферы окажется недостаточной для такой длинной нити. Но из десяти тысяч нитей — каждая по километру длиной — выйдет прекрасный парашют. Если же в качестве нитей использовать стеклянные или углеродные волокна, то диаметр каждой из них может быть меньше 0,01 мм, а общая масса такого «парашюта» не превысит 2 кг. (Дедал задумался, в частности, над вопросом, не мог ли бы какой-нибудь самоотверженный хиппи отрастить шевелюру такой длины, что позволила бы ему безопасно выпрыгивать из летящего самолета. Но едва ли густая грива из 200 тыс. волосинок по метру каждая окажется для этого достаточной. К тому же волосы растут слишком плотно, поэтому каждая волосинка не будет полностью обтекаться воздушным потоком.) Волоконный парашют Дедала будет снабжен большим каркасом, на котором закрепляются отдельные нити.