Профессор А.Н. Щукарев и его «Машина логического мышления»
Биография
Родился 2 (14) ноября 1864 года в семье служащего. В 1885 году окончил 3-ю московскую гимназию. В 1889 году, окончив естественное отделение физико-математического факультета Московского университета, он стал преподавать в средних учебных заведениях (1892—1893 — в Муромском реальном училище). С 1893 года работал лаборантом в термохимической лаборатории профессора В. Ф. Лугинина. В 1896 году он сделал здесь своё первое выдающееся открытие — уравнение кинетики растворения кристаллов, позже названное его именем (уравнение Нернста—Щукарёва). После защиты в 1906 году магистерской диссертации «Исследования внутренней энергии газообразных и жидких тел» и, продолжая работать в лаборатории, стал приват-доцентом московского университета.
В 1909 году, после защиты докторской диссертации «Свойства растворов при критической температуре смещения», был избран на должность экстраординарного профессора общей химии Екатеринославского высшего горного училища, а в 1911 году стал профессором Харьковского технологического института, в котором преподавал вплоть до времени ухода на пенсию в 1931 году. В 1935 году А. Н. Щукарёв вновь был приглашен на кафедру физической химии для руководства исследовательскими работами и для чтения аспирантам курса химической термодинамики.
В 1905—1907 годы, в Москве и Харькове, А. Н. Щукарёв выступал с публичными лекциями по вопросам логики мышления, на основе которых была написана книга «Проблемы теории познания в их приложениях к вопросам естествознания и в разработке его методами» (Одесса: Mathesis, 1913. — 138 с.; переиздана: М.: URSS, 2007).
В 1909 году Щукарёв сконструировал логарифмический счётный цилиндр со спиральной шкалой. Стремясь к возможно большей простоте, он применил новый для того времени материал — целлулоид. Модель, сделанная самим учёным, в 1980 году была приобретена у его дочери Л. А. Щукарёвой Политехническим музеем.
Работая в Екатеринославе, он обнаружил и описал явление химической поляризации и магнито-химический эффект, который изучал в последующие годы.
В Харькове им была восстановлена логическая машина Джевонса, сконструированная в конце 1890-х годов П. Д. Хрущовым. По выражению А. Н. Щукарёва, логическую машину он «получил в наследство». Затем Щукарёв изготовил усовершенствованный вариант логической машины Джевонса, лаконичное описание которого содержится в его программной статье «Механизация мышления (Логическая машина Джевонса)», опубликованной спустя 12 лет:
Я сделал попытку построить несколько видоизменённый экземпляр, вводя в конструкцию Джевонса некоторые усовершенствования. Усовершенствования эти, впрочем, не носили принципиального характера. Я просто придал инструменту несколько меньшие размеры, сделал его весь из металла и устранил кое-какие конструктивные дефекты, которых в приборе Джевонса, надо сознаться, было довольно порядочно. Некоторым дальнейшим шагом вперёд было присоединение к инструменту особого светового экрана, на который передаётся работа машины и на котором результаты «мышления» появляются не в условно-буквенной форме, как на самой машине Джевонса, а в обыкновенной словесной форме
Машина логического мышления
В апреле 1914 года, за четыре месяца до начала Первой мировой войны, профессор Харьковского технологического института Александр Николаевич Щукарев по просьбе Московского Политехнического музея приехал в Москву и прочитал лекцию «Познание и мышление». Лекция сопровождалась демонстрацией созданной А. Н. Щукаревым «машины логического мышления», способной механически осуществлять простые логические выводы на основе исходных смысловых посылок.
Например, при исходных посылках:
серебро есть металл;
металлы есть проводники;
проводники имеют свободные электроны;
свободные электроны под действием электрического поля создают ток.
Получаем логические выводы:
серебро есть проводник, оно имеет свободные электроны, которые под действием электрического поля создают ток;
не серебро, но металл (например, медь) есть проводник, имеет свободные электроны, которые под действием электрического поля создают ток;
не серебро, не металл, но проводник (например, уголь), имеет свободные электроны, которые под действием электрического поля создают ток;
не серебро, не металл, не проводник (например, сера) не имеет свободных электронов и не проводит электрический ток.
Лекция имела большой резонанс. Присутствовавший на ней профессор А. Н. Соков откликнулся статьей с провидческим названием «Мыслительная машина» (журнал «Вокруг света», №18, 1914 г.), в которой написал:
«Если мы имеем арифмометры, складывающие, вычитающие, умножающие миллионные числа поворотом рычага, то, очевидно, время требует иметь логическую машину, способную делать логические выводы и умозаключения одним нажиманием соответствующих клавиш. Это сохранит массу времени, оставив человеку область творчества, гипотез, фантазии, вдохновения – душу жизни.».
Напомним, что в 1914 году, когда была опубликована статья, Алану Метисону Тьюрингу, гениальному английскому математику, опубликовавшему в 1947 г. нашумевшую статью «Думающая машина. Еретическая теория», а в 1950 г. вторую: «Может ли машина мыслить?», шел второй год!
«Машина логического мышления» А. Н. Щукарева представляла собой ящик высотой 40 см, длиной 25 и шириной 25 см. В машине имелись 16 штанг, приводимых в движение нажатием кнопок, расположенных на панели ввода исходных данных (смысловых посылок). Кнопки воздействовали на штанги, т.е. на световое табло, где высвечивался (словами) конечный результат (логические выводы из заданных смысловых посылок).
Приезд в Харьков сыграл большую роль в жизни Щукарева. Дело в том, что в Харьковском университете много лет работал хорошо известный в то время в России профессор Павел Дмитриевич Хрущев (1849–1909). По специальности он также был химиком и также, как Щукарев, был увлечен проблемой мышления и методологией науки. Еще в 1897 г. он прочитал для профессорско-преподавательского состава Харьковского университета курс лекций по теории мышления и элементам логики. Вероятно в это время у него возникла мысль повторить (воспроизвести) «логическое пианино» – машину, изобретенную в 1870 г. английским ученым математиком Вильямом Стенли Джевансом (1835-1882), профессором Манчестерского университета, книга которого «Основы науки» была переведена на русский язык в 1881 г. и, очевидно была известна П.Д.Хрущеву. К тому же по материалам книги профессором математики Одесского университета И. В. Слешинским в 1893 г. была опубликована статья «Логическая машина Джевонса» («Вестник опытной физики и элементарной математики», семестр XV, №7). Джевонс не придавал своему изобретению практического значения. «Логическое пианино» трактовалось и использовалось только как учебное пособие при преподавании курса логики. Судя по всему, профессор П. Д. Хрущев, воссоздавший машину Джевонса, (в начале 1900-х годов или несколько ранее) намеревался использовать ее подобно Джевонсу как учебное пособие во время своих лекций по логике и мышлению.
После смерти П. Д. Хрущева в 1909г. его вдова передала машину Харьковскому университету, где он долгое время работал.
Каким образом А. Н. Щукарев отыскал машину, сконструированную П. Д. Хрущевым, – неизвестно. Сам А. Н. Щукарев в статье «Механизация мышления» (1925 г.) пишет, что она досталась ему «по наследству».
А. Н. Щукарев вел большую просветительскую работу, выступал с лекциями на тему познания и мышления во многих городах Украины, а также в Москве и Ленинграде. Первое время он демонстрировал машину, построенную Хрущевым, а затем – сконструированную им самим. В указанной выше статье он сообщает:
«Я сделал попытку построить несколько видоизмененный экземпляр, вводя в конструкцию Джевонса некоторые усовершенствования. Усовершенствования эти, впрочем, не носили принципиального характера. Я просто придал инструменту несколько меньшие размеры, сделал его весь из металла и устранил кое-какие конструктивные дефекты, которых в приборе Джевонса, надо сознаться, было довольно порядочно. Некоторым дальнейшим шагом вперед было присоединение к инструменту особого светового экрана, на который передается работа машины, и на котором результаты «мышления» появляются не в условно-буквенной форме, как на самой машине Джевонса, а в обыкновенной словесной форме.»
Однако главное, что сделал Щукарев, заключалось в том, что он, в отличие от Джевонса и Хрущева, видел в машине не просто школьное пособие, а представлял ее своим слушателям как техническое средство механизации формализуемых сторон мышления. Статью «Механизация мышления. Машина Джевонса» он начинает с упоминания истории создания технических средств для счета. Упоминает абак, суммирующую машину Паскаля, арифметический прибор Лейбница, логарифмическую линейку и аналоговые дифференцирующие машины для решения уравнений. Механизация формализуемых логических процессов рассматривается им как следующий шаг в развитии подобных устройств, оказывающих существенную помощь человеку в умственной работе. В качестве примера в статье приводится решение задачи прогнозирования электрических свойств водных растворов окислов химических элементов. С помощью машины были найдены восемь вариантов растворов электролитов и неэлектролитов.
«Все эти выводы совершенно правильны», – пишет ученый, – «однако мысль человеческая сильно путалась в этих выводах».
Как и в наше время, когда в Советском Союзе кибернетику посчитали вначале лженаукой, так и в 20-е годы воззрения А. Н. Щукарева, помимо доброжелательного отношения, оценивались рядом ученых резко отрицательно.
Профессор И. Е. Орлов в 1926г. на страницах журнала «Под знаменем марксизма» написал: «...Претензии профессора Щукарева, представляющего школьное пособие Джевонса в качестве «мыслящего» аппарата, а также наивное изумление его слушателей, – все это не лишено некоторого комизма. ...Нас хотят убедить в формальном характере мышления, в возможности его механизации» (Орлов И. «О механизации умственного труда». Журн. №12, 1926 г.). К чести журнала – его редакция не согласилась со взглядами автора статьи.
Последнюю лекцию А. Н. Щукарев прочитал в Харькове в конце 20-х годов. Свою машину он передал Харьковскому университету, на кафедру математики. В дальнейшем след ее потерялся. В истории развития информационных технологий в Украине и в бывшем Советском Союзе имя А. Н. Щукарева связано с важным шагом в области средств обработки информации – пониманием и активной пропагандой важности и возможности механизации (в дальнейшем автоматизации) формализуемых сторон логического мышления.
