Самодельное АЛУ на отечественной логике
Решил "вспомнить молодость", и собрать макет арифметико-логического устройства (сумматора) из подручных материалов. Вот это устройство:
Давайте посмотрим, из чего оно состоит.
Микросхемы для устройства не покупались специально, а были подобраны с учетом различных плат, оставшихся от ремонта телевизоров и т.д.
Для начала, описание составных частей:
Регистры 8 разрядные - ИР6, включены в параллельном режиме. Встроенная троичная логика не задействуется.
Два регистра: А и Б - слагаемые.
Мультиплексоры (шинные формирователи) - КП11. У регистрового блока задействованы оба канала, у сумматора - только один..
Сумматор 4 разрядный - ИМ1, включены последовательно, COUT 1 на CIN2.
Логические гейты XOR (исключающее или) также 4 разрядные - аналог ЛП5.
Вспомогательная логика - ЛИ1.
Попробуем запустить АЛУ, для этого выведено питание +5В от USB кабеля. Включаем:
Так как отсутствует цепь сброса (RESET), то регистры памяти заполняются произвольными данными. Давайте попробуем загрузить в них конкретные значения:
Загрузим 0 в регистр А:
Загрузим 1 в регистр Б:
Для загрузки переключим соответствующие логические уровни на вспомогательной микросхеме LDA и LDB:
Числа успешно загружены. Снимем перемычки и разрешим выход мультиплексора сумматора на общую шину. Пробуем подать тактовый сигнал (тактирование выполнено на КР1006):
Как можно видеть, всё сдвинулось на один разряд - была единица, стала двойка:
Значит, АЛУ успешно работает, и осуществляет сложение с основанием единица (так как именно она была загружена в один из регистров). Давайте подадим автоматическое тактирование в несколько герц, и посмотрим, как осуществляется сложение:
Также можно выполнить и вычитание, для этого используется вспомогательная логика XOR (исключающее ИЛИ). А именно, мы инвертируем второй регистр, после чего производим суммирование содержимого регистра А, инвертированного Б, и единицы (вход переноса). Таким образом, мы получим разность чисел.
Для создания полноценной счетной машины этого мало. Потребуется ещё, как минимум, один регистр или слово ОЗУ для хранения готовой суммы. Впрочем, это уже другая история.
Выход переноса (выведен на зелёный светодиод) является важной частью АЛУ, так как именно с его помощью будут выполняться условия с переходом. Такие инструкции, как BREQ, BRHS и другие. За счет этого достигается в дальнейшем Тьюринговая полнота.
Такие вот чудеса можно сделать своими руками.
А пока всем спасибо, с Вами был Kekovsky, до новых встреч, друзья..
Подводный внук корабля «Буран»: что делал «Витязь-Д» на дне Марианской впадины
Да-да, вы не ослышались, мы пишем не про космос, а про морскую пучину. 8 мая 2020 года полностью автономный «Витязь-Д» достиг самой глубокой океанической точки Земли. Конечно, на дно Марианской впадины и раньше спускались роботизированные аппараты, например, японский «Кайко» или американский «Нерей», но они не были полностью автономными.
Название подводный робот «Витязь-Д» получил в память о советском научно-исследовательском судне «Витязь». Именно этому судну удалось в 1957 году определить максимальную глубину Марианского жёлоба — 11 022 метра.
А решили мы написать про батискаф из-за того, что одним из разработчиков стал «Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики» (ЦНИИ РТК). Ещё под названием ОКБ ТК эта организация участвовала в разработке систем управления мягкой посадкой космических кораблей «Восход», «Союз» и автоматической станции «Луна-16». В 1981—1985 гг. ОКБ ТК разработало и сдало в эксплуатацию систему бортовых манипуляторов для многоразового космического корабля «Буран». Кстати, вы знали, что в 1997 году через Интернет было осуществлено управление в реальном времени манипулятором космического корабля «Буран» из Турина?
Так что, можно сказать, что работа по созданию компонентов для космических и глубоководных аппаратов чем-то похожа.
А ГНЦ ЦНИИ РТК до сих пор сотрудничает с Роскосмосом, Минобороны РФ и даже Китайским национальным космическим управлением.
Фото: АО «ТВ Центр»
Инфографика: «Российская газета»/«Фонд перспективных исследований»
Советский киберпанк
В 1960-е учёный-кибернетик Виктор Глушков, идейный вдохновитель кибер будущего СССР, вместе с товарищами изобрели "Кибертонию" - виртуальную страну, управляемую советом роботов.
Днем они работали на СССР, а после работы они представляли себе мир вне власти Москвы. "Кибертония" выпустила свою собственную конституцию, свою валюту, свои паспорта, свои собственные свидетельства о свадьбе, а также информационные бюллетени и академические публикации, и всё это в фантастическом и своего рода веселом шутливом стиле. Кибертония - это своего рода контркультура советских техногиков 1960-х, порождение Оттепели. Позже, конечно, всю "Кибертонию" разогнали.
Научная гипотеза происхождения Карлсона
Карлсон знаком нам всем с детства, а вы когда-нибудь задумывались, как он был устроен?
Из чего был сделан пропеллер на его спине? Откуда взялся человек, обладающий недоступной для всех нас возможностью парить в воздухе? Как винт крепился к человеческому телу и вращался в нём? Почему весёлый человек был такого маленького роста?
Кем же он был: человек, робот или, может быть, кибернетический организм с электронным мозгом?
Проще всего его необычность списать на фантазию ребенка или писательницы Астрид Линдгрен, но не будем с этим спешить. Есть и доводы в пользу его реального существования.
Как, вы думаете, на самом деле был устроен странный незнакомец, так ловко жонглирующий законами физики? Давайте сегодня, 1 Апреля 2021 года, вместе найдем ответ на этот животрепещущий вопрос.
Внедрившийся в детские умы, очаровавший своей непосредственностью и харизмой персонаж. Пришедший с небес и ушедший в никуда, он вошел в доверие сразу к нескольким людям и закружил их чередой невероятных событий.
Мы знаем, что он пришёл, в буквальном смысле, с неба. Просто появился в комнате у ребенка, что примечательно, в отсутствие его родителей. Шум его мотора не привлёк ничье внимание. Карлсон обладал жизнерадостным настроением и, в то же время, не показывался посторонним на глаза.
И самый первый вопрос, который задаст себе дотошный читатель книги: «Если у Карлсона один винт, то почему его тело в полете не вращается в противоположную сторону?»
«На самолётах и вертолётах летать могут все, а вот Карлсон умеет летать сам по себе. Стоит ему только нажать кнопку на животе, как у него за спиной тут же начинает работать хитроумный моторчик. С минуту, пока пропеллер не раскрутится как следует, Карлсон стоит неподвижно, но когда мотор заработает вовсю, Карлсон взмывает ввысь и летит, слегка покачиваясь, с таким важным и достойным видом, словно какой-нибудь директор, — конечно, если можно себе представить директора с пропеллером за спиной»
Мы знаем, что у настоящих, больших вертолетов два винта. Второй, маленький, на хвосте, компенсирует энергию первого винта, предотвращая обратное вращение.
В Сети по поводу отсутствия вращения приводятся довольно убедительные версии. Рассмотрим их по одной.
1. Внутри Карлсона находится гироскоп, который своим вращением стабилизирует полет.
Но ведь речь идет о полёте. Гироскоп для этой цели получился бы слишком тяжелым. Эта версия не подходит.
2. Вторая версия состоит в том, что у тела летающего человека смещен центр тяжести. То есть, винт, как бы, расположен немного сбоку, что позволило бы слегка компенсировать вращательный момент.
В этом случае Карлсон летал бы немного боком, и это бы бросалось в глаза.
3. В третьей версии Карлсон компенсирует вращение, размахивая в полете руками.
Однако этого не было: по описанию, он летал плавно и с важным видом. Такой способ противоречит литературному первоисточнику.
Пропеллер для полёта
Одним из самых достоверных объяснений, на мой взгляд, могла бы быть неточность передачи автором описания Карлсона, ведь автор происходила из крестьянской семьи, и не была знакома с устройствами вертолетов. Она не смогла заметить, что движитель для полета основывался на соосной схеме: за спиной у существа были установлены два винта, один под другим.
Как указывала сама писательница в сборнике автобиографических очерков «Мои выдумки» (Mina påhitt, 1971), она росла в век «лошади и кабриолета». Основным средством передвижения для семьи был конный экипаж, темп жизни был медленнее, развлечения — проще, а отношения с окружающей природой куда более тесными, чем сегодня.
— https://ru.wikipedia.org/wiki/Карлсон
Пропеллеры вращаются в разные стороны, отсюда и компенсация вращательного момента. Точно такие же винты вам уже хорошо знакомы по устройству моделей игрушечных вертолётов, а также современного российского вертолета соосной схемы КА-50.
В меру упитанный, в самом расцвете сил
Обратим внимание, что выход книги свершился в 1955 году. Не так давно отгремела Вторая Мировая война, а в период войны разработки новых вооружений и способов повышения боеспособности личного состава развивались как никогда. Вспомним «усилители выносливости», применявшиеся армиями Германии, японские исследования пределов человеческого организма, довоенные эксперименты Воронова по пересадке эндокринных органов, советские эксперименты по выведению сверхчеловека и послевоенные опыты Демихова по пересадке голов собакам.
Поскольку наиболее вероятной схема размещения пропеллера видится соосной, то возникает очередной вопрос:
«А как такое устройство могло работать в живом теле? Как было устроено тело невысокого мужчины, чтобы у него была возможность раскрутки пропеллера до такой скорости, чтобы можно было подняться в воздух?»
Ведь ничего подобного в живой природе не встречается. Животные летают или за счет взмахов крыльев, как птицы, летучие мыши и насекомые, или парят на перепонках из кожи, как белки-летяги.
Посмотрим, как устроены тела у летающих живых существ. У птиц кости полые, трубчатые или губчатые, заполненные внутри воздухом, что снижает вес птицы. А прочность костям придают имеющиеся внутри перегородки. Для стабилизации полета птицы используют перья. Как мы знаем, перьев у Карлсона не наблюдалось, однако костная система должна была быть схожей.
Летать и не падать
Но как мог пропеллер крепиться к человеческой плоти? С одной стороны, в книге утверждается, что он приводился в действие кнопкой, которая запускала мотор. Возможность размещения металлического мотора в живом организме кажется ничтожной, ведь у такого мотора должен быть неимоверно маленький вес и просто невероятный КПД!
Видимо, для вживления в тело были использованы облегченные композитные материалы. Новые для того времени материалы позволили снизить вес до уровня, приемлемого для поднятия организма в воздух. Отсюда и невысокий рост подопытного летуна. Чтобы было легче поднимать человека в воздух, его рост должен быть как можно меньше, недаром ростом Карлсон был ниже Малыша.
Именно в Швеции был запатентован первый корабельный винт. Шведы первыми принесли в мир динамит, УЗИ и первую телефонную трубку. Невероятные для своего времени изобретения шведов и, в особенности, корабельный винт, наталкивают на мысль, что именно в Швеции могли изобрести нечто подобное.
Для управления полётом, даже для соосной схемы размещения несущих винтов, Карлсон должен был управлять креном и тангажом своего лёгкого тела. Его корпусу был необходим автомат перекоса. Где же его взять, тело уже и так утяжелено инородными материалами в виде мотора? По видеоматериатам, представленным советскими мультфильмами, мы помним, что Карлсон не имел трудностей и с полетом вверх ногами.
Современные авиамодели тоже могут летать вверх ногами, и это также становится возможным при использовании автомата перекоса.
Все объясняется довольно просто. Похоже, что автомат перекоса — одно из самых технологичных изменений в теле несчастного подопытного. Во избежание отторжения, он должен был состоять из тех же трубчатой костной и хрящевой тканей и сухожилий, а управляться — мышцами по воле своего владельца. По всей вероятности, хирург тщательно собрал такую конструкцию и вживил в тело, а может быть, вырастил уже внутри тела в процессе его развития, например, применяя инструменты типа аппарата Илизарова.
Для стабилизации полёта в авиамоделях, действительно, применяется гироскоп — но это уже не механическое, а электронное устройство, и во время войны таких ещё не было изобретено. И тут опять приходится задействовать природные органы: в роли гироскопа, стабилизирующего полёт, у Карлсона просто-напросто выступал его вестибулярный аппарат.
Да и мотор ли это был? Возможно, что и лопасти приводились в движение мускульной силой, а звук при работе "мотора" мог исходить от урчания в животе при переработке высококалорийной пищи — ведь взмахи лопастей требуют огромного количества энергии, для этого у существа должен быть сильно ускорен обмен веществ.
Можно допустить, что в организме Карлсона лопасти крепились по отдельности, как у стрекозы, и каждая управлялась отдельными мышцами. И предположить, что автомат перекоса был выполнен еще проще, когда мышцами изменялся угол наклона всего "двигателя" вместе с пропеллерами и ротором.
Отсюда следует, что инстинктивно Карлсон летать, в отличие от животных, не умел, а долго учился управлять мышцами автомата перекоса, скоростью вращения винтов, приучать свой вестибулярный аппарат к нахождению в воздухе...
В банке не осталась хотя бы капелька варенья?
Помните, как Карлсон убеждал Малыша в необходимости особенной пищи, которая ему подходит: сладостей и варенья? Это была не прихоть, а жизненная необходимость: ему нужна высококалорийная пища, богатая "быстрыми" углеводами. Такая еда быстрее всего перерабатывается в энергию и работает в качестве "топлива".
Лопасти пропеллера, скорее всего, тоже были органическими, как, например, крылья у летучей мыши. Из костной ткани и кожистых перепонок. Как и у летучей мыши, они могли быть складными, растягиваясь перед полётом.
Мы помним про существование кнопки пуска мотора на животе у Карлсона, которую он нажимал, желая полететь.
Учитывая натуральную природу мотора, для этого хирургам пришлось бы сплести пучок из нервных окончаний, ответственных за запуск ускоренного метаболизма. Видимо, задумывалось, что Карлсон мог взлетать не только по своей воле, но и по желанию командира отряда подобных существ. К тому же, нет доказательств, что существо изначально планировалось создавать разумным. Мозг мог быть использован не человеческий, а от животного, к примеру, собачий. Вспомним опыты Владимира Демихова. А управлять существом можно было бы и извне, например, голосом, как собаками, обезьянами или дельфинами, или посредством радиоволн. В таком случае сгусток нервов пришлось бы вывести в район солнечного сплетения. Прикоснулся к грудной клетке подопечного — он приступает к выполнению боевой задачи.
Мозг и система управления
Во Второй Мировой войне Швеция соблюдала нейтралитет. Но ей ничего не мешало проведению секретных экспериментов в военной сфере, чтобы не отставать от других стран в развитии технологий.
Высвободившиеся от необходимости тратить на войну средства могли пойти на усиление обороноспособности страны. Швеции нужны были воины, умеющие то, что не умеют солдаты других стран. Нужно было иметь превосходство над потенциальными противниками.
Понятно, что первым делом пытались создать электронного солдата.
Такая идея витает давно и до сих пор не воплощена в жизнь. А во время войны вся электроника базировалась на вакуумных лампах. Из вес никак не мог подходить для полёта небольших летательных аппаратов. Первый транзистор был создан только после войны, в 1947 году.
Не приходилось говорить и о создании искусственного интеллекта на устройстве из вакуумных ламп, чтобы все поместилось в корпус размером с человеческую голову. Могли ли во время войны создать полностью электронный мозг? Конечно же, нет. При создании прототипа искусственного солдата шведам неизбежно пришлось бы задействовать мозг живого существа.
Возможно, что кому-то из шведских хирургов удалось срастить импланты из легковесных искусственных материалов с костной системой человека без отторжения. Несомненно, хирург за такие заслуги получил бы Нобелевскую премию, если бы не секретность его работ. Альфред Нобель тоже был шведом, и это был как раз тот человек, который изобрел динамит. У вас еще остались сомнения в возможности причастности Швеции к подобным разработкам?
Кому говорят, не реви!
Была ли такая модификация организма добровольной? Можно только представить, через какие мучения прошёл человек для обретения сомнительной возможности для полёта. По своей ли воле он оказался на операционном столе? Или же, наоборот, модификация вернула к жизни израненного солдата? Этого мы не знаем, но можем отметить, что Карлсон появляется, когда ребенок находился в комнате один. Он нашёл свое пристанище на крыше в помещении за большой трубой, скрывающей жилище от посторонних взглядов.
Совершенно очевидно, что летающий незнакомец считал необходимым скрываться. Нужно ли существу, спасшемуся из застенок шведских секретных служб, лишнее внимание? Вряд ли.
Что происходило дальше? Прототип нового солдата в поисках пропитания увидел ребенка, попавшего в беду. Что он подумал? Возможно, он увидел в детских глазах такое же ощущение одиночества и непонятости, какое-то отражение себя, и решил помочь, при этом, не раскрывая себя. И вернул ребёнку тягу к жизни.
Вероятно, прототип солдата будущего просто-напросто сбежал от спецслужб во время своих испытаний. Возможно, он не вытерпел пыток при создании или, впоследствии, принуждению к участию в военных операциях. Однако он мог быть ими и отпущен.
Война закончилась, а с ней и вынужденная жестокость в обращении с людьми. Эксперимент мог быть признан неудачным не только по техническим причинам, но также и по гуманным. Никто бы не похвалил Швецию за проведение таких бесчеловечных экспериментов над людьми. Вот Карлсона и отпустили при условии сохранения тайны его существования.
Во всём мире описан только один Карлсон. То, что он существовал в единственном экземпляре, подтверждает версию о его существовании как прототипа во время какого-то опередившего своё время эксперимента.
А может, он был всегда весёлым и заражал всех хорошим настроением, потому что уже и не надеялся обрести вторую жизнь, но которую, через тяжёлые испытания, он обрёл вместе с новым телом — настоящим шедевром шведской науки!
Список литературы, использованной в данном исследовании:
Версии о компенсации вращательного момента: Схема разбора карлсона
https://politikus.ru/articles/politics/56971-malysh-i-karlso...
Наиболее достоверное изображение Карлсона: Я тут Карлсона нарисовал.
Полёт стрекозы: https://habr.com/ru/post/399053/
Справочные материалы: https://ru.wikipedia.org/wiki/Карлсон
Наркотики в фашистской армии: https://russian.rt.com/article/10051
Прототип профессора Преображенского: https://kulturologia.ru/blogs/200716/30533/
Наиболее известные шведские изобретения: https://domosedy.com/2016/11/15-izvestneyshih-izobreteniy-iz...https://fjord.su/article/samye-izvestnye-izobreteniya-iz-shv...
Опыты по пересадке собачьих голов Демихова: Владимир Петрович Демихов - гений трансплантологии
БМ ругался на пару картинок, которые были использованы для иллюстрации, но я их добавил в данный список литературы
Сальвадор Альенде и система Киберсин
Сальвадор Альенде Госсенс (исп. Salvador Allende Gossens; 26.06.1908 г. – 11.09. 1973 г.) – государственный и политический деятель, организатор Социалистической партии Чили, 29-й президент Чили. Хотя по убеждениям С.А. был социалистом, а не коммунистом, именно ему принадлежит, пожалуй, наиболее оригинальная попытка построения плановой экономики. О ней я и расскажу далее.
24 октября 1970 г., набрав 36,6% голосов, Альенде выиграл у своего ближайшего соперника лишь 1,3% голосов. Судьбу будущего президента Чили предстояло решить Конгрессу. После того, как он пообещал идти по пути демократии, его поддержала партия христианских демократов.
При правительстве Альенде был проведен ряд экономических реформ. 11 июля 1971 г. парламент единогласно объявил национализацию медных рудников и других природных ресурсов. Также благодаря проведенному в жизнь правительством президента закону об аграрной реформе, значительное количество крестьян получили землю и объединились в кооперативы. Народное правительство осуществляло госконтроль над предприятиями, производящими предметы первой необходимости, заработная плата стала индексироваться с учетом инфляции, правительство заморозило транспортные тарифы и коммунальные платежи и старалось сдерживать цены на самые необходимые для населения товары. Значительное снижение безработицы и существенное повышение заработной платы привело к повышению покупательной способности населения. Правительство Альенде организовывало выплаты пособий и льгот, демократизацию медицинского обслуживания и школ.
Действуя в рамках законности, народное правительство старалось устранить пропасть между государством и народом. Трудовых людей впервые стали слушать в министерствах, рабочие участвовали в управлении предприятиями, несколько рабочих-коммунистов даже стали министрами.
Самым важным проектом Альенде стала попытка создания всеобщей компьютеризированной системы управления экономикой. Ответственным руководителем проекта стал Фернандо Флорес, руководивший государственным ведомством CORFO (Corporation de Fomento de la Produccion — Корпорация организации производства), отвечавшим за национализацию экономики в Чили.
Для реализации проекта Флорес пригласил британского кибернетика Стаффорда Бира. В начале 1960-х годов консультативная фирма Стаффорда Бира SIGMA выполняла работы для чилийской металлургической промышленности и железнодорожного транспорта. В этом проекте был занят и Флорес, который ознакомился с трудами Бира по исследованию операций.
13 июля 1971 года Флорес отправил С.Б. письмо, а через месяц они встретились в Лондоне, где Флорес рассказал подробности планов, осуществляемых правительством Чили. Флорес сообщил С.Б., что из числа своих близких друзей, помощников и бывших студентов создал рабочую группу в CORFO, наделённую государственными полномочиями, и хотел бы, чтобы С.Б. отправился в Чили и руководил деятельностью группы. С.Б. согласился и прибыл в Сантьяго 4 ноября 1971 года. С этого момента началась активная работа группы.
С.Б. использовал свои теоретические наработки, чтобы построить совершенно новую систему управления экономикой. Он отмечал, что организации, особенно правительственные, слишком надолго затягивают бюрократический процесс реализации самых простых намечаемых перемен. События всегда опережают их дела, которые решаются со значительным опозданием. Даже сильно развитые страны мира страдают из-за огромного запаздывания в получении экономических показателей и не менее страдают из-за потери времени на их обработку бюрократами на пути подготовки заключений. Это означает, что большинство экономических решений принимается не в фазе с экономической реальностью.
Как писал С.Б. в своих работах, для эффективного управления нужно решить проблему роста разнообразия. В кибернетике существует, так называемый Принцип необходимого разнообразия Эшби. Этот принцип формулируется так: число состояний субъекта управления должно быть не меньше, чем число состояний объекта управления. В менеджменте это можно понимать таким образом: для каждого состояния объекта управления должно быть сформулировано эффективное управленческое решение. Другими словами, если объект управления представляет собой сложную систему, то и его управляющая система должна иметь не меньшую сложность (зачастую — бо́льшую). С.Б., исходя из этого, выражает математически количество вариантов, которое нужно обработать управляющей системе. Оно выражается в формуле (2n)^2n , где n – количество вариантов, а "2" означает возможность системы среагировать на них положительно или отрицательно. Второе "2n" в формуле показывает, что система должна обработать и выдать пути решения равные "2n". Если подставить в формулу n=3, то получится число равное почти 17 млн. вариантов. Для интереса можно попытаться вычислить количество вариантов, которые нужно учесть при управлении заводом, где на 10 станках изготавливают 10 деталей, которые окрашены в 10 разных цветов. Понятно, что получившееся число на калькуляторе не запишешь. Ни один даже потенциально ещё не изобретённый компьютер не в состоянии обработать всего количества вариантов логически.
Чтобы найти другой путь решения проблемы, С.Б. изучил строение нервной системы человека и особенно мозга. Человек - это одна из самых сложных жизнеспособных систем, включающих в себя органы самоуправления. Поэтому система управления организмом человека и его действиями является системой, с которой можно брать пример для систем управления предприятиями.
Человеческий организм обладает колоссальной сложностью, в нем огромное количество нервных окончаний, анализировать все сигналы которых человеческий мозг не в состоянии. Точнее он мог бы анализировать их последовательно, но тогда отвечал бы с большим запаздыванием или же наоборот отвечал бы сразу, но полную чепуху.
Поэтому, так как поток информации огромен, а отвечать на все сигналы невозможно, то органы человека получают определенную автономность. Они имеют собственные системы управления, которые позволяют не отвлекаться главным системам управления человека. Таким образом, сложнейшая система - человеческий организм, с одной стороны, очевидно, централизована, а с другой, состоит из автономных систем, то есть является децентрализованной системой.
С.Б. представил нервную систему в виде пятиуровневой иерархической системы. Все пять систем последовательно размещены на вертикальной командной оси, и они моделируют соматическую нервную систему человека. Низший уровень управления образуют спинномозговые нервы, идущие от рецепторов, которые собирают информацию об окружающем мире. Спинной мозг является 2 уровнем, продолговатый мозг и мост, сгруппированные вместе, представляют 3 уровень. 4 в этой иерархии будет промежуточный мозг с его зрительным бугром и базальными ядрами. 5 уровень – это кора головного мозга.
По аналогии в любой системе управления существуют такие же подсистемы:
Подсистема 1 - это директорат отдела. В нем занимаются выполнением указаний центра и отсылкой данных в центр и соседние отделы.
Подсистема 2 занимается балансировкой работы отделов (подсистем 1). Она сравнивает подсистемы 1, перераспределяет сырье, требования к объемам производства.
Подсистема 3 - это высшая автономная система и низший уровень управления компанией. Она отчитывается по всему производству перед подсистемами 4 и 5, составляет планы производства для подсистем 1.
Подсистема 4 аналогична органам чувств и отделам мозга, отвечающим за анализ окружающей среды.
Подсистема 5 - это высший уровень правления. Это президент фирмы или государства, к которому стекается сжатая и тщательно отобранная информация, на основе которой руководитель определяет направление движения всей фирмы на годы вперед.
Вся информация между системами передаётся с помощью, так называемых, алгедонических связей. "Алгедонический" происходит от греческих слов "гедос" - "удовольствие" и "алгос" - "боль". Сигналы от органов к нервной системе человека и обратно идут не в виде отчетов, а в виде сигналов - со смыслами "хорошо" или "плохо", "приятно - неприятно". Весь организм работает, не понимая и не анализируя то, как он работает. Он просто реагирует на алгедонические сигналы, выполняя в ответ генетически заложенные алгоритмы. Таким образом, информация сильно сжата. Бир, по аналогии с организмом, предлагает на предприятии также задействовать алгедонические сигналы между отделами. Т. е. отделам предприятия не обязательно будет понимать, и анализировать процессы, протекающие в предприятии, достаточно будет реагировать на алгедонические сигналы, и предприятие будет нормально функционировать благодаря правильной организации.
Бир выводит набор индексов, по которым можно определить основные показатели отдела. Если показатели стабильны, то отдел работает автономно, если индексы превышают определенный лимит, то автоматически (а не по прихоти руководителя отдела) сигнал отправляется наверх в высшие системы управления, чтобы они могли своими действиями исправить ситуацию. В крайнем случае, даже система 5 может вмешаться в работу системы 1. Для индексирования и учета работы элементов системы, Бир предложил три базовых индекса: сколько смогли произвести (фактический индекс), сколько могут потенциально произвести (потенциальный индекс) и сколько нужно произвести (индекс возможности), также были разработаны и десятки других дополнительных индексов.
Поскольку как живой организм, так и любая общественная организация, являются автономными жизнеспособными системами, то цель их существования – продлить своё существование. Соответственно, главный критерий успешности системы – выживаемость.
Чтобы быть жизнеспособной система должна реагировать на изменения в окружающей среде мгновенно. Например, если на человека с высоты падает кирпич, ему необходимо мгновенно оценить обстановку и отскочить в сторону. Он не может позволить себе долгого анализа ситуации, или констатации факта, что кирпич уже упал ему на голову. Однако современные системы управления действуют именно так. Именно эту проблему и должна решить система предложенная С.Б.
Итак, было решено, используя эти идеи, ввести кибернетическое управление экономикой Чили. Правительство рассматривалось как жизнеспособная система, в которой систему 5 представляет президент Республики, а система 1 состоит из органов управления, ответственных за выполнение его главных функций: здравоохранения, образования, финансирования, промышленного производства. В промышленности выделились четыре «блока» (отрасли), образующим тяжёлую промышленность, легкую промышленность, промышленность потребительских товаров и материального снабжения. В каждой отрасли экономики (её систему 5 представляет заместитель министра экономики с подчинёнными ему соответствующими комитетами) имеется своя система 1, представленная набором предприятий или фирм. В предприятие входит завод: он делится на цеха, цеха делятся на рабочие участки как социальные единицы, в которые входят отдельные работники, — все они выступают как жизнеспособные системы.
Главная черта этой системы – её рекурсивность. Жизнеспособная система состоит из жизнеспособных систем, которые тоже состоят из жизнеспособных систем и так далее. Системы 3, 4 и 5 нижнего уровня были системой 1 для родительской системы.
Проект получил кодовое название «Киберсин» как сокращение слов «кибернетический синергизм».
Для работы в реальном времени, была необходима сеть связи, простирающаяся на 4,5 тысяч км вдоль всей чилийской территории. Её назвали «Кибернет». Эта система, позволяла каждому предприятию страны, входящему в национальную социально-экономическую систему связываться с компьютером. По замыслу, для такой системы нужны были компьютеры, находящиеся вблизи предприятия, а лучше непосредственно в нём способные обрабатывать любую информацию, важную для руководства предприятия. Но таких компьютеров в Чили не было, и страна не могла себе позволить их приобрести. В Сантьяго были только 2 компьютера: машина 360/50 фирмы IBM и машина 3500 фирмы Burroughs. Рабочая группа решила проблему единственно возможным способом, а именно, путём использования телексной сети, которая уже действовала в стране, и объединения её с сетью связи, работающей в сантиметровом диапазоне. Эта связь на сантиметровых волнах действовала от Арики на севере Чили до Сантьяго и далее до Пуэрто-Монта. Таким образом, план «Кибернет» призывал реквизировать телексную сеть и использовать все средства связи так, чтобы позволить каждому связываться с тем, с кем он захочет, через компьютерную систему в Сантьяго.
Цель «Кибернет», таким образом, сводилась к тому, чтобы предоставить вычислительную мощность рабочим комитетам любого предприятия. Основная идея состояла в том, чтобы важные индексы работы любого предприятия ежедневно направлялись в центральный компьютер, где бы они обрабатывались и проверялись в случае их существенного отклонения. Если в таких данных содержалось что-то, вызывающее тревогу, то такой сигнал подлежал возврату руководителям предприятия, из которого он исходил, для перепроверки.
Для обслуживания компьютеров был создан набор компьютерных программ, необходимых для обеспечения статистической фильтрации на всех уровнях их последующего рассмотрения, получивший название «Киберстрайд». Работы системы «Киберстрайд», основывалась на ручной обработке информации с помощью номограмм для расчёта индексов и визуальных контрольных графиков в качестве фильтров вероятностей, из-за отсутствия необходимой техники.
Следующим составляющим проекта С.Б. была система Чеко (от "чилийская экономика"). Специальная команда разрабатывала модель всей чилийской экономики. К сентябрю 1972 года была готова модель экономики, включая подмодели создания национального дохода, инфляции и международного торгового обмена. Проект Чеко мог бы, основываясь на данных с предприятий в реальном времени, обсчитывать модель экономики Чили и выдавать прогноз на десять лет вперед.
Управление экономикой Чили осуществлялось с помощью ситуационной комнаты. Такая комната была построена в Сантьяго, в здании, в котором раньше помещалось издательство американского журнала Readers Digest. "Комната" представляла собой шестиугольный зал диаметром 10 м. Стены комнаты были переделаны в экраны. На первом экране выводилась движущаяся схема двухметровой высоты в виде шкафа. Передняя часть шкафа представляла собой щит, за которым располагался вращающийся поляроидный диск, создающий эффект движения, а дверь в эту щитовую конструкцию служила экраном. Таким образом, прямоугольники и окружности можно было маркировать изнутри при демонстрации модели, ради которой собрано заседание: все её элементы можно было называть и маркировать базисные уровни состояния экономики, используя три индекса эффективности. Следующие два экрана демонстрировали сигналы неблагополучия в системах 3–4–5, и алгедонические сигналы от подчинённых предприятий. Последняя пара экранов согласно проекту Чеко предназначалась для моделирования. Одну из этих стену занимала мобильная схема экономической модели с подвижными линиями. Она позволяла собравшимся предлагать альтернативы, вводить обратную связь, постулировать новые деловые связи.
Бир специально отмечал, что ситуационная комната предназначена не для какой-то правительственной элиты, а для рабочих комитетов и в перспективе такие комнаты должны были появиться на каждом предприятии.
В рамках проекта "Киберсин", С.Альенде инициировал создание, так называемого "всенародного проекта", направленного на получение правительством обратной связи от каждого гражданина, но не вопросами, требующими пространного ответа, а ответами да/нет, нравится/не нравится. Был разработан специальный прибор, позволяющий каждому гражданину в режиме реального времени реагировать на действия правительства, все данные по народному голосованию также должны были приходить в президентский дворец, что могло бы позволить правительству в онлайн-режиме оценивать реакцию общества на свои действия. Именно для отображения мнения народа, и предназначался шестой экран в ситуационной комнате, но его не успели ввести в действие.
Чтобы пропагандировать "Киберсин" в народе, придать ему созидательный позитивный настрой, было организовано создание нескольких песен, а сам С.Б. создал брошюру с иллюстрациями, которая называлась - "5 принципов для народа на пути к хорошему правительству".
Работа над проектом "Киберсин" шла на фоне огромных экономических трудностей в Чили. Политика Сальвадора Альенде встретила острое противодействие со стороны латифундистов. Как только стали известны результаты выборов 1970 года, крупные скотоводы начали забивать скот. Скотоводческая Ассоциация Огненной Земли до того, как ее гигантские имения были экспроприированы, забила 130 тыс. стельных коров и отправила на скотобойни еще 360 тыс. телок. Другие владельцы скота, чьи имения простирались по границе Чили с Аргентиной, перегнали свои стада в Аргентину. Было подсчитано, что забой овец составил 330 тыс. Аграрная реформа сопровождалась самочинными захватами крестьянами земли бежавших из поместий латифундистов. Национализация бумажной промышленности, наряду с недовольством рабочих этой промышленности, вызвала обвинения Альенде в стремлении установить монополию на печать.
В ходе национализации возникла напряженность в отношениях с США, когда североамериканские фирмы, вложившие большие капиталы в медеплавильную промышленность Чили, отказались принять компенсацию. В результате чилийские корабли груженые медью, подходили к одному европейскому порту за другим, не получая разрешения на разгрузку. Кроме того, США приняли беспрецедентные меры по подрыву экономики Чили, выбросив на мировой рынок часть стратегических запасов молибдена и меди по низким ценам, лишив, таким образом, чилийцев главного источника экспортных доходов. Правительство пыталось диверсифицировать экономику, однако в полной мере эти планы не успели реализоваться. В ноябре 1972 года Чили объявила частичный мораторий на выплату внешнего долга (то есть дефолт), результатом чего стало прекращение кредита и бегство капиталов. Местные предприниматели стали перекачивать свой капитал за границу, свёртывать рабочие места на предприятиях, создавать искусственную нехватку продовольствия в стране.
Недовольство режимом Альенде выражали так называемые "гремио". Так в Чили называли класс мелких предпринимателей, которые контролировали значительную долю торговли, снабжения, транспорта. В октябре 1972 года общенациональная забастовка дальнобойщиков, испуганных национализацией, грозила парализовать страну. В ответ Альенде ввёл чрезвычайное положение и отдал приказ конфисковать неработающие грузовики. Большинство рабочих отказались поддержать забастовку и стали на сторону Альенде, который, в свою очередь, позвал в правительство военных. Командой Киберсин на основе Кибернет были сформированы центры управления по всей стране. Центр получал до 2000 телексов в день, которые фильтровались с помощью специальной программы. Всё это помогло преодолеть забастовку.
Несмотря на эти события, в феврале 1973 "Киберсин" был официально запущен в действие. Примерно 70 процентов социально-промышленной экономики страны было охвачено "Кибернетом".
Помимо экономических трудностей, много проблем было и с самим проектом. Сказывалась уже упомянутая нехватка современного оборудования и квалифицированных кадров. Один из директоров "Киберсин" отмечал тогда, что «с каждым днём все больше людей хотели работать на проекте», но при всём наплыве кадров система до сих пор отказывалась работать надлежащим и своевременным образом. В одном из случаев менеджер цементной фабрики обнаружил, что надвигающаяся нехватка угля может остановить производство на его предприятии, поэтому он отправился на угольную шахту, чтобы лично уладить проблему. Спустя несколько дней от "Киберсин" поступило уведомление, предупреждающее о потенциальной нехватке угля — проблеме, которую он уже решил. Учитывая подобные задержки, фабрики теряли стимул сообщать свои данные.
Некоторые участники проекта описывали процесс заводского моделирования как «откровенно технократический» и «спускаемый сверху». Проект всё больше скатывался в бюрократизацию.
Тем не менее, когда в августе гремио предприняли вторую попытку свержения правительства, организовав новую забастовку водителей, с помощью "Киберсина" этот кризис удалось преодолеть. Были созданы две ситуационные комнаты, присоединённые к сети связи страны через систему «Кибернет». Работала система фильтрации сообщений. Кабинет министров и высшее промышленное руководство получило возможность реагировать на сообщения в реальном времени. В течение этого периода работало от 10 до 30 процентов действующих в обычных условиях грузовиков. Благодаря круглосуточному ими управлению удалось поддержать тот же уровень снабжения страны топливом и продуктами питания, как и до забастовки. Государственные предприятия, играющие стратегическую роль в экономике страны, получали установленную им норму сырья. С.Б. объяснил, что это стало возможным благодаря тому, что транспортные системы повсеместно характеризуются большой избыточностью — стоит только представить себе простаивающие грузовики, железнодорожные вагоны на запасных путях, под разгрузкой и огромные задержки судов в портах. Вся эта избыточность транспортных средств была задействована и подчинена быстро поступающим распоряжениям об их использовании, в том числе за счёт сокращения времени на подготовку к выезду и неэффективного использования рабочего дня.
В марте 1973 года Альенде переизбрался на 2 срок с результатом 43% голосов избирателей. Но к лету 1973 года страна фактически разделилась на два враждующих лагеря — сторонников Альенде и его противников. Правые силы при прямой поддержке США готовились к совершению государственного переворота.
Военный переворот начался в ночь с 10 на 11 сентября 1973 года на кораблях ВМС Чили, участвовавших в совместных с ВМС США манёврах, проходивших у берегов Чили. Несколько сотен матросов и офицеров — сторонников Народного единства — было расстреляно, и трупы их сброшены в море. Ранним утром 11 сентября корабли ВМС обстреляли порт и город Вальпараисо, затем высадили десант и захватили город.
В 6:30 утра мятежники начали операцию по захвату столицы Чили Сантьяго. Были захвачены телецентр и ряд стратегических объектов. Принадлежавшие правым радиостанции передали заявление мятежников о перевороте и создании военной хунты в составе командующего сухопутными силами генерала Аугусто Пиночета и других высокопоставленных военных офицеров.
В 9:10 утра радиостанция «Магальянес» — последняя работавшая станция, поддерживавшая Альенде, — передала в эфир последнее обращение президента к чилийскому народу. Непосредственно в ходе трансляции обращения радиостанция была подвергнута авиабомбардировке, а затем захвачена мятежниками. Все находившиеся в здании радиостанции сотрудники (по разным данным, от 46 до 70 человек) были убиты.
В 9:15 мятежники начали обстрел и штурм президентского дворца «Ла Монеда», который защищало около 40 человек. Штурм осуществлялся с участием танков и авиации. Предложение мятежников о капитуляции в обмен на разрешение беспрепятственно покинуть Чили защитники «Ла Монеды» отвергли. В 14:20 здание президентского дворца было захвачено. Президент С. Альенде погиб. Согласно официальной версии хунты, подтверждённой в 2011 году в результате эксгумации тела Альенде, он совершил самоубийство, застрелившись. Но после его смерти мятежники расстреляли уже мертвое тело президента.
До переворота, 8 сентября Альенде прислал распоряжение разработчикам проекта «Киберсин» перевести ситуационную комнату, находящуюся на улице Санта Мария, внутрь президентского дворца "Ла Монеда". После штурма солдаты мятежников обнаружили «Проект Киберсин», который остался неповрежденным во время переворота. Генералы Пиночета требовали объяснений у ученых. Однако они посчитали предлагаемые системой свободу действий, равноправность обеих сторон и открытость крайне непривлекательными и разрушили ее.
Многие участники проекта были убиты, остальные бежали из Чили. Фернандо Флорес был посажен в тюрьму. В 1976 году организация Amnesty International добилась его освобождения из тюрьмы, и в итоге он оказался в Калифорнии, в Университете Беркли, где стал преподавателем. Спустя годы Флорес вернулся в чилийскую политику и в 2001 году был избран в Сенат. Он создал собственную партию, но о своих левых и технократических взглядах уже не вспоминал.
Стаффорд Бир во время переворота был в Лондоне, где призывал организовать экономическую помощь чилийскому правительству. Покинув очередную такую встречу, с четким намерением вылететь обратно в Сантьяго, он остановился купить газету и увидел заголовок: «Сальвадор Альенде убит».
С.Б. был глубоко потрясён путчем 1973 года и посвятил свои ближайшие после "Киберсина" годы помощи чилийским коллегам в изгнании. Он развёлся с женой, продал свой особняк в Суррее и уединился в укромном загородном доме в валлийской глубинке, где не было даже воды из крана и длительное время не было телефонной линии. Позже один чилийский учёный отмечал, что "Бир приехал в Чили бизнесменом, а уехал оттуда хиппи". В последние годы жизни Бир пробовал воссоздать "Киберсин" в других странах, как социалистических, так и капиталистических — Уругвае, Венесуэле, Канаде, но не нашел понимания у правительств этих стран. Он умер 23 августа 2002 года.
Проект "Киберсин" не был доведён до своего завершения из-за военного переворота, поэтому оценить его эффективность достаточно трудно. На обвинения в нежизнеспособности системы, С.Б. всегда отвечал, что обвинять в нежизнеспособности "Киберсин" это то же самое, что говорить о нежизнеспособности организма человека, которому пуля пробила сердце. Безусловно, у проекта были огромные трудности, и неизвестно удалось ли построить эффективную кибернетическую экономику в Чили, если бы Альенде не свергли. Однако, "Киберсин" показал свою эффективность в отдельных случаях, описанных выше.
Идеи С.Б. взяли на вооружение многие фирмы в капиталистических странах. В наши дни, благодаря развитию технологий, многое, о чём писал С.Б., начинает применяться на практике. С помощью мобильных приложений компании осуществляют обратную связь с клиентами. Например, приложения для вызова такси, такие как "Uber", позволяют компании мгновенно отслеживать мнение клиентов, а значит, и корректировать свои действия. Поисковые системы в интернете, позволяют собирать огромные базы данных о мнении и предпочтениях людей, чтобы заранее рассчитать востребованность своих товаров.
Таким образом, можно утверждать, что идея кибернетического управления в 21 веке, не только не исчезла, но и, с развитием вычислительной техники, стала актуальна как никогда. Возрождённые и обновленные идеи, заложенные в проекте "Киберсин" несомненно, должны стать основой новой плановой экономики в 21 веке.