Искусственный интеллект и теоретические проблемы психологии. С конца 40-х годов ученые все большего числа университетских и промышленных исследовательских лабораторий устремились к дерзкой цели: построение компьютеров, действующих таким образом, что по результатам работы их невозможно было бы отличить от человеческого разума. Терпеливо продвигаясь вперед в своем нелегком труде, исследователи, работающие в области искусственного интеллекта (ИИ), обнаружили, что вступили в схватку с весьма запутанными проблемами, далеко выходящими за пределы традиционной информатики. Оказалось, что, прежде всего, необходимо понять механизмы процесса обучения, природу языка и чувственного восприятия. Выяснилось, что для создания машин, имитирующих работу человеческого мозга, требуется разобраться в том, как действуют миллиарды его взаимосвязанных нейронов. И тогда многие исследователи пришли к выводу, что, пожалуй, самая трудная проблема, стоящая перед современной наукой - познание процессов функционирования человеческого разума, а не просто имитация его работы. Что непосредственно затрагивало фундаментальные теоретические проблемы психологической науки. В самом деле, ученым трудно даже прийти к единой точке зрения относительно самого предмета их исследований - интеллекта. Здесь, как в притче о слепцах, пытавшихся описывать слона, пытается придерживаться своего заветного определения. Некоторые считают, что интеллект - умение решать сложные задачи; другие рассматривают его как способность к обучению, обобщению и аналогиям; третьи - как возможность взаимодействия с внешним миром путем общения, восприятия и осознания воспринятого. Тем не менее, многие исследователи ИИ склонны принять тест машинного интеллекта, предложенный в начале 50-х годов выдающимся английским математиком и специалистом по вычислительной технике Аланом Тьюрингом. Компьютер можно считать разумным, - утверждал Тьюринг, - если он способен заставить нас поверить, что мы имеем дело не с машиной, а с человеком. Идея создания мыслящих машин "человеческого типа", которые, казалось бы, думают, двигаются, слышат, говорят, и вообще ведут себя как живые люди уходит корнями в глубокое прошлое. Еще древние египтяне и римляне испытывали благоговейный ужас перед культовыми статуями, которые жестикулировали и изрекали пророчества (разумеется, не без помощи жрецов). Средневековые летописи полны рассказов об автоматах, способных ходить и двигаться почти также как их хозяева - люди. В средние века и даже позднее ходили слухи о том, что у кого-то из мудрецов есть гомункулы (маленькие искусственные человечки) - настоящие живые, способные чувствовать существа. Выдающийся швейцарский врач и естествоиспытатель XVI в. Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (более известный под именем Парацельс) оставил руководство по изготовлению гомункула, в котором описывалась странная процедура, начинавшаяся с закапывания в лошадиный навоз герметично закупоренной человеческой спермы. "Мы будем как боги, - провозглашал Парацельс. - Мы повторим величайшее из чудес господних - сотворение человека! "(4) В XVIII в. благодаря развитию техники, особенно разработке часовых механизмов, интерес к подобным изобретениям возрос, хотя результаты были гораздо более "игрушечными", чем это хотелось бы Парацельсу. В 1736 г. французский изобретатель Жак де Вокансон изготовил механического флейтиста в человеческий рост, который исполнял двенадцать мелодий, перебирая пальцами отверстия и дуя в мундштук, как настоящий музыкант. В середине 1750-х годов Фридрих фон Кнаус, австрийский автор, служивший при дворе Франциска I, сконструировал серию машин, которые умели держать перо и могли писать довольно длинные тексты. Другой мастер, Пьер Жак-Дроз из Швейцарии, построил пару изумительных по сложности механических кукол размером с ребенка: мальчика, пишущего письма и девушку, играющую на клавесине. Успехи механики XIX в. стимулировали еще более честолюбивые замыслы. Так, в 1830-х годах английский математик Чарльз Бэббидж задумал, правда, так и не завершив, сложный цифровой калькулятор, который он назвал Аналитической машиной; как утверждал Бэббидж, его машина в принципе могла бы рассчитывать шахматные ходы. Позднее, в 1914 г., директор одного из испанских технических институтов Леонардо Торрес-и-Кеведо действительно из готовил электромеханическое устройство, способное разыгрывать простейшие шахматные эндшпили почти также хорошо, как и человек. Электронный подход. Однако только после второй мировой войны появились устройства, казалось бы, подходящие для достижения заветной цели - моделирования разумного поведения; это были электронные цифровые вычислительные машины. "Электронный мозг", как тогда восторженно называли компьютер, поразил в 1952 г. телезрителей США, точно предсказав результаты президентских выборов за несколько часов до получения окончательных данных. Этот "подвиг" компьютера лишь подтвердил вывод, к которому в то время пришли многие ученые: наступит тот день, когда автоматические вычислители, столь быстро, неутомимо и безошибочно выполняющие автоматические действия, смогут имитировать невычислительные процессы, свойственные человеческому мышлению, в том числе восприятие и обучение, распознавание образов, понимание повседневной речи и письма, принятие решений в неопределенных ситуациях, когда известны не все факты. Таким образом "заочно" формулировался своего рода "социальный заказ" для психологии, стимулируя различные отрасли науки. Многие изобретатели компьютеров и первые программисты развлекались, составляя программы для отнюдь не технических занятий, как сочинение музыки, решение головоломок и игры, на первом месте здесь оказались шашки и шахматы. Некоторые романтически настроенные программисты даже заставляли свои машины писать любовные письма. К концу 50-х годов все эти увлечения выделились в новую более или менее самостоятельную ветвь информатики, получившую название "искусственный интеллект". Исследования в области ИИ, первоначально сосредоточенные в нескольких университетских центрах США - Массачусетском технологическом институте, Технологическом институте Карнеги в Питтсбурге, Станфордском университете, - ныне ведутся во многих других университетах и корпорациях США и других стран. В общем, исследователей ИИ, работающих над созданием мыслящих машин, можно разделить на две группы. Одних интересует чистая наука и для них компьютер - лишь инструмент, обеспечивающий возможность экспериментальной проверки теорий процессов мышления. Интересы другой группы лежат в области техники: они стремятся расширить сферу применения компьютеров и облегчить пользование ими. Многие представители второй группы мало заботятся о выяснении механизма мышления - они полагают, что для их работы это едва ли более полезно, чем изучение полета птиц и самолетостроения. В настоящее время, однако, обнаружилось, что как научные так и технические поиски столкнулись с несоизмеримо более серьезными трудностями, чем представлялось первым энтузиастам. На первых порах многие пионеры ИИ верили, что через какой-нибудь десяток лет машины обретут высочайшие человеческие таланты. Предполагалось, что, преодолев период "электронного детства" и обучившись в библиотеках всего мира, хитроумные компьютеры, благодаря быстродействию точности и безотказной памяти постепенно превзойдут своих создателей-людей. Сейчас мало кто говорит об этом, а если и говорит, то отнюдь не считает, что подобные чудеса не за горами. На протяжении всей своей короткой истории исследователи в области ИИ всегда находились на переднем крае информатики. Многие нынеобычные разработки, в том числе усовершенствованные системыпрограммирования, текстовые редакторы и программы распознаванияобразов, в значительной мере рассматриваются на работах по ИИ. Корочеговоря, теории, новые идеи, и разработки ИИ неизменно привлекаютвнимание тех, кто стремится расширить области применения и возможностикомпьютеров, сделать их более "дружелюбными" то есть более похожими наразумных помощников и активных советчиков, чем те педантичные итуповатые электронные рабы, какими они всегда были. Пейперт, профессора Массачусетского технологического института. Минскийначал свою карьеру исследователя ИИ сторонником "восходящего метода" и в1951 г. построил обучающуюся сеть на на вакуумных электронных лампах.Однако вскоре к к моменту создания перцептрона он перешел впротивоположный лагерь. В соавторстве с с южно-африканскимматематиком Пейпертом, с которым его познакомил Маккаллох, он написалкнигу "Перцептроны"(3) , где математически доказывалось, что перцептроны,подобные розенблатовсим, принципиально не в состоянии выполнятьмногие из тех функций, которые предсказывал им Розенблат. Минскийутверждал, что, не говоря о роли работающих под диктовку машинисток,подвижных роботов или машин, способных читать, слушать и пониматьпрочитанное или услышанное, перцептроны никогда не обретут даже уменияраспознавать предмет частично заслоненный другим. Глядя на торчащий из-за кресла кошачий хвост, подобная машина никогда не сможет понять, чтоона видит. Нельзя сказать, что появившаяся в 1969 г. эта критическая работапокончила с кибернетикой. Она лишь переместила интерес аспирантов исубсидии правительственных организаций США
История применения универсальных цифровых вычислительных машин в ядерной и космической программах СССР Решение задач военно-технической области с самого начала было одной из главных областей применения компьютеров. Постановка, алгоритмизация и программирование этих задач для универсальных машин стали предметом исследований и разработок ведущих школ прикладной (вычислительной) математики в СССР. Таким же образом проблемы создания и применения компьютеров решались и в США. Поэтому большая часть работ в этой области на заре цифровой вычислительной техники и в СССР, и в США, велись тогда под грифом "секретно". I. Советская ядерная программа Начало советской ядерной программы относится к 1943 г., когда по решению ГКО было создано первое в стране научно-исследовательское учреждение, призванное заниматься атомной проблемой, - Лаборатория измерительных приборов № 2 АН СССР (ЛИПАН - ныне Российский научный центр "Курчатовский институт"). Руководство Лабораторией и всеми работами по атомной проблеме было поручено академику И. В. Курчатову. А одним из заместителей И. В. Курчатова по научной работе через некоторое время стал выдающийся математик С. Л. Соболев. В стране к началу ядерной программы был создан мощный фундаментальный задел, позволивший СССР самостоятельно и в кратчайшие сроки ликвидировать монополию США на обладание атомным оружием. Рассказ о советской ядерной программе будет неполным, если не упомянуть о применении компьютеров для расчетов реакторов атомных энергоблоков. Наиболее весомый вклад в этом направлении был сделан Г. И. Марчуком в 1953-1962 гг. во время его работы в Физико-энергетическом институте (ФЭИ) в г. Обнинске. Для решения задач расчета атомных реакторов тогда применялась машина М-20. Г. И. Марчук опубликовал результаты своих работ в двух монографиях: "Численные методы расчета ядерных реакторов" (1959 г.) и "Методы расчета ядерных реакторов" (1961 г.). За работы в области атомных реакторов Г. И. Марчук в 1961 г. был награжден Ленинской премией. II. Советская космическая программа Теперь уже всем известно, что советской космической программой руководил Главный конструктор академик С. П. Королев. Гораздо меньше широкой массе населения России известен академик М. В. Келдыш, которого в свое время в прессе журналисты называли "Главным теоретиком космонавтики", когда эти фамилии нельзя было произносить вслух из-за жестких режимных требований секретности работ. Институт прикладной математики АН СССР, созданный М. В. Келдышем, был инициатором и основным разработчиком программного обеспечения для расчетов траекторий баллистических ракет и космических аппаратов, необходимых при выполнении всех космических запусков искусственных спутников Земли. Для проведения таких расчетов в ИПМ, Центре управления полетами и других организациях, связанных с космической программой, применялись универсальные цифровые вычислительные машины М-20, затем БЭСМ-6 и многомашинная вычислительная система АС-6. В ИПМ алгоритмы и программы этих расчетов разрабатывались под руководством академика Д. Е. Охоцимского. Когда в свое время журналисты писали о создании ракетно-ядерного щита страны, они называли аббревиатуру "3К" - Курчатов, Королев, Келдыш. Академик Б. Е. Патон, оценивая важнейшее значение создания и применения компьютеров для ядерной и космической программ, говорил, что справедливо было бы назвать и академика С. А. Лебедева, создавшего компьютеры, применявшиеся в этих программах. Универсальные вычислительные машины применялись не только для баллистических расчетов, но и для проектирования самих ракет-носителей в КБ С. П. Королева и В. Н. Челомея, главного конструктора ракет военного назначения. В части создания реактивных самолетов-снарядов военного назначения первым результатом советской программы стало создание ракет, подобных по назначению немецким "Фау-1" (V-1) и "Фау-2" (V-2), Основными участниками создания ракетно-космических комплексов военного назначения в советской космической программе были: Южный машиностроительный завод, г. Днепропетровск; КБ "Южное" им. М. К. Янгеля; НПО машиностроения; НПО "Хартрон". Системы управления для ракет-носителей разрабатывало НПО "Хартрон", г. Харьков (генеральный директор В. Г. Сергеев). Главным конструктором бортовых компьютеров для ракетных комплексов был А. И. Кривоносов. Для отработки программно-математического обеспечения так называемого "электронного пуска" ракеты в НПО "Хартрон" использовался инструментальный комплекс, который моделировал полет ракеты и реакцию системы ее управления на воздействие основных возмущающих факторов и обеспечивал эффективный и полный контроль полетных заданий. За создание технологии "Электронного пуска" коллектив разработчиков - Я. Е. Айзенберг, Б. М. Конорев, С. С. Корума, И. В. Вельбицкий и др. - был удостоен Государственной премии УССР. В течение безудержной гонки вооружений были произведены запасы ядерного оружия, теперь подлежащие уничтожению. Но и это требует значительных усилий и расходов. Снова нужны модели, алгоритмы и программы, чтобы с помощью компьютеров просчитать режимы и условия, необходимые для сооружения хранилищ материалов от ядерных зарядов, снимаемых с вооружения, без нанесения непоправимого ущерба окружающей среде.
Логарифмическая линейка, счётная линейка, инструмент для несложных вычислений, с помощью которого операции над числами (умножение, деление, возведение в степень, извлечение корня и др.) заменяются операциями над логарифмами этих чисел. Л. л. состоит из корпуса, движка и бегунка (из стекла или плексигласа), имеющего визирную линию (рис. 1). На корпусе и движке нанесены основные шкалы С и D, размеченные так, что положение любого числа Х (целого или дробного от 1 до 10) определяется длиной отрезка, равного mlg Х, отложенного от начала шкалы (m — масштабный коэффициент, так называемый модуль шкалы). Геометрическое сложение (вычитание) отрезков шкал С и D посредством перемещения движка относительно корпуса на Л. л. заменяет операцию умножения (деления) соответствующих чисел. Кроме указанных шкал С и D, на Л. л. наносят шкалы 1/X(R), Х2(А, В), Х3(К),, ех, lgX(L), шкалы значений тригонометрических функций и др. Л. л., прообразом которой явилась так называемая гантерова линейка (Gunter's line), была изобретена английским математиком Э. Гантером вскоре после открытия логарифмов и описана им в 1623. Это была логарифмическая шкала (линейка), на которой сложение отрезков производилось с помощью циркуля. В 1630 английский математик У. Отред заменил циркуль второй линейкой (движком). В дальнейшем усовершенствовались лишь детали: в 1650 была осуществлена идея нанесения шкалы по спирали на цилиндрической поверхности; в 30-х гг. 19 в. появился прибор, действующий по принципу линейки Гантера, выполненной в виде часов с вращающимся циферблатом (логарифмическая шкала) и подвижной стрелкой, — прообраз современных круглых Л. л. (рис. 2); в 1850 к Л. л. был добавлен бегунок, что значительно упростило работу с ней; в начале 20 в. для расчётов с повышенной точностью использовались т. н. счётные вальцы (рис. 3) — вид Л. л., шкалы которой нанесены по образующим цилиндрических вальцов; движком служил полый цилиндр с окнами, прорезанными против основных шкал; деление движка нанесено по краям этих прорезей. Современная Л. л. — простой и удобный счётный инструмент; применяется при инженерных и прочих расчётах, когда точность вычислений ограничивается 2—3 знаками (для обычной Л. л. длиной 25 см с m = 250 мм). Л. л. с m = 500—750 мм дают точность 4—5 знаков. 24.09.2002Палочкам Непера суждена была долгая жизнь. Они широко и долгое время использовались для вычислений в астрономии, артиллерии и других областях. Замечательный фильм 70-х годов об английском философе XVI века Томасе Море назывался «Человек на все времена», а вот если бы делался фильм о его соотечественнике, жившем спустя несколько десятилетий, то, возможно, его стоило бы назвать «Человек, опередивший время». Речь идет о сэре Джоне Непере, чье имя можно смело поставить в один ряд, например, с именами Галилео Галилея или Николая Коперника, а может быть, и Леонардо да Винчи. Непер — шотландский математик и теолог-протестант — был потомственным дворянином, родился в 1550 году в замке Мерчистон близ Эдинбурга, там же и умер 4 апреля 1617 года. Учился он в Эдинбургском университете, а затем долго путешествовал в поисках знаний по Европе. В итоге своих странствий, как и большинство ученых своего времени, Непер стал универсалом, специалистом широкого профиля. Большую часть последующей жизни Непер отдал богословию, активно участвовал в теософских спорах, где, как настоящий шотландец, отличался истовостью. В качестве теолога он известен тем, что в 1593 году опубликовал «Простое изъяснение всего Откровения Иоанна Богослова», первое толкование Священного Писания на шотландском языке, но при том Непер был не чужд модным тогда наукам — астрологии и алхимии. Наряду с этими увлечениями, он также был и инженером, придумал целый ряд машин для обработки земли и водяные насосы для орошения. А еще он сделал несколько «секретных» изобретений, среди которых зеркало для поджигания вражеских кораблей, устройство для плавания под водой (акваланг), повозка, не пробиваемая пулями (танк), и нечто, напоминающее неуправляемый ракетный снаряд. Однако вполне возможно, что вся эта успешная по тому времени деятельность, имевшая значение для современников, так и осталась бы неизвестной потомкам, если бы не его главные работы, выполненные на седьмом десятке, незадолго до смерти. Хронологически первым из них был математический труд — система логарифмов «Описание удивительной таблицы логарифмов (Mirifici logarithmorum canonis descriptio, 1614)», в нем была предложена (без раскрытия способа ее построения) первая таблица логарифмов, а также и сам термин «логарифм». Позже способ построения был раскрыт в сочинении «Построение удивительной таблицы логарифмов (Mirifici logarithmorum canonis constructio)», вышедшем в 1619 году, уже после смерти автора. К появлению этих работ имел непосредственное отношение профессор лондонского Грэшем-колледжа Генри Бригс, который позднее стал публикатором, преемником и биографом Непера. Случилось так, что, познакомившись с «Описанием...», Бригс стал верным последователем идей Непера, поэтому, движимый желанием помогать ему, он отправился в Шотландию для личной встречи с автором и в последствии посвятил свою жизнь тому, что довел его дело до конца. Немалую роль в сохранении памяти о Непере сыграли его потомки. Оба названных труда представляют интерес скорее для истории математики, а для истории компьютеров существенным является главнейшее и на первый взгляд очень простое технически изобретение шотландского ученого, которое в последующем стали называть палочками (или костями) Непера. Оно стало вторым после абака в истории человечества практическим приспособлением, облегчающим расчеты. Справедливости ради следует сказать, что есть более ранний по времени рисунок да Винчи, который считают изображением счетной машины, есть даже современные попытки ее реконструкции, но никаких документальных свидетельств о работе и практическом использовании калькулятора да Винчи нет. А с палочек Непера, несмотря на всю их видимую простоту, началась цепочка устройств, которая, в конечном счете, привела к современному ПК. Видимо, понимая значимость своего изобретения, последний год жизни Непер отдал подготовке к печати завершающего творческий путь трактата — «Рабдология, или Две книги о счете с помощью палочек», в предисловии к которому он написал: «Теперь мы также нашли значительно лучшую разновидность логарифмов и намерены (если Бог дарует долгую жизнь и хорошее здоровье) опубликовать как метод их вычисления, так и способ использования. Но, по причине нашей телесной слабости, вычисление этих новых таблиц мы предоставляем людям, опытным в такого рода занятиях, и прежде всего ученейшему мужу Генри Бригсу, профессору геометрии и нашему дражайшему другу». В «Рабдологии...» Непер описал способ перемножения чисел посредством особых брусков-палочек с нанесенными на них цифрами, они внешне похожи на кости домино, но с большим числом полей на каждом из них. Идея автоматизации с помощью заранее размеченных палочек явно восходит к одному из древнейших способов умножения, который назвался gelosia. Сегодня никто не задумывается о внутренней сложности этого арифметического действия, даже словосочетание «способ умножения» звучит как-то странно, ведь единственный известный большинству алгоритм «в столбик» проходят в третьем классе. А в те далекие времена умножение было наукой, которой посвящали целые трактаты. Наиболее известен труд Луки Пачоли Summa de arithmetica, где среди прочих описан и этот способ gelosia, изобретенный в Индии и в XIV веке пришедший в Европу при посредничестве персов и арабов. Тем, кто заинтересуется методами умножения, рекомендую статью Multiplication Methods (www.ex.ac.uk/cimt/res2/trolfg.pdf), где прекрасно описаны различные древние приемы. Алгоритм gelosia по-своему очень изящен, суть его в том, что сомножители записываются справа и сверху от специальной счетной матрицы, состоящей из полей-квадратов, каждый из которых разделен диагональю, а совместно расположенные по диагонали треугольники образуют «косые» строки-столбцы. Итак, сверху и справа записывают сомножители, а промежуточные произведения каждой пары разрядов, от единиц до самого старшего, записывают в квадраты, разделяя внутри каждого единицы и десятки, единицы в нижний треугольник, а десятки — в верхний. При суммировании «по косой» получается результат, его нужно читать сверху вниз и слева направо. Собственная идея Непера была на первый взгляд очень простой: нужно разрезать таблицу на столбцы и выполнять действия, подбирая нужные палочки в соответствии с составом числа. Естественно, что для «ввода» числа в наборе должно быть больше палочек, цифры могут повторяться. Таким образом, умножение становится тривиальной задачей, но этим потенциал палочек не исчерпывается, с ними можно выполнять и деление, и возведение в степень, и извлечение корня, опираясь на сложение и вычитание логарифмов.Идея Непера была очень простой, нужно разрезать таблицу на столбцы и выполнять действия, подбирая нужные палочки в соответствии с составом числа Идея палочек получила развитие в Германии. Через десять лет после опубликования «Рабдологии...» профессор восточных языков Вильгельм Шиккард из Тюбингенского университета изобрел механизм, упрощающий работу с палочками, который был описан им в переписке с Иоганном Кеплером. Как известно, письма были в ту пору единственной формой публикации. Была ли эта машина построена или нет, сейчас сказать сложно, но во всяком случае это была первая математически обоснованная модель калькулятора. Сейчас в Германии воссоздано несколько работоспособных образцов механизма Шиккарда. История создания калькулятора и жизнеописание автора удачно описаны в статье Юрия Полунова (http:// museum.iu4.bmstu.ru/ firststeps/ letters.shtml). Палочкам Непера суждена была долгая жизнь. Они долгое время широко использовались для вычислений в астрономии, артиллерии и других областях, палочки повлияли на создание логарифмической линейки, ставшей классическим инженерным инструментом XIX и XX веков, а в Великобритании вплоть до середины 60-х годов палочки Непера применялись для обучения школьников арифметике
ЛЕЙБНИЦ (Leibniz) Готфрид Вильгельм (1646-1716), немецкий философ, математик, физик, языковед. С 1676 на службе у ганноверских герцогов. Основатель и президент (с 1700) Бранденбургского научного общества (позднее - Берлинская АН). По просьбе Петра I разработал проекты развития образования и государственного управления в России. Реальный мир, по Лейбницу, состоит из бесчисленных деятельных психических субстанций - монад, находящихся между собой в отношении предустановленной гармонии ("Монадология", 1714); существующий мир создан богом как "наилучший из всех возможных миров" ("Теодицея", 1710). В духе рационализма развил учение о прирожденной способности ума к познанию высших категорий бытия и всеобщих и необходимых истин логики и математики ("Новые опыты о человеческом разуме", 1704). Предвосхитил принципы современной математической логики ("Об искусстве комбинаторики", 1666). Один из создателей дифференциального и интегрального исчислений.Жизнь и сочинения Отец Лейбница был университетским профессором морали, и его сын с юных лет проявил интерес к науке. После окончания школы Лейбниц продолжил образование в Лейпцигском (1661-66) и Йенском университете, где он провел один семестр в 1663, оказавшийся весьма полезным благодаря знакомству с идеями математика и философа Э. Вейгеля.В 1663 под руководством известного немецкого мыслителя Я. Томазия (отца К. Томазия) Лейбниц защитил тезисы работы "О принципе индивидуации" (выдержанной в духе номинализма и предвосхитившей некоторые идеи его зрелой философии), что принесло ему степень бакалавра. В 1666 в Лейпциге он пишет работу по философии "О комбинаторном искусстве", в которой высказывается идея создания математической логики, а в начале 1667 года становится доктором права, представив диссертацию "О запутанных судебных случаях" в Альтдорфском университете.Отказавшись от карьеры университетского профессора, Лейбниц в 1668 поступает на службу к майнцскому курфюрсту, при покровительстве барона И. Х. Бойенбурга (и в его министерство), с которым он познакомился в Нюрнберге. На этой службе он в основном выполняет поручения юридического характера, не прекращая, однако, и научных исследований.В 1671 Лейбниц публикует работу "Новая физическая гипотеза".В 1672 он прибывает в Париж с дипломатической миссией и остается там вплоть до 1676. В Париже он завязывает широкие знакомства с учеными и философами, активно занимается математическими проблемами, конструирует "компьютер" (усовершенствуя счетную машину Б. Паскаля), умеющий выполнять основные арифметические действия.В 1675 Лейбниц создает дифференциальное и интегральное исчисление, обнародовав главные результаты своего открытия в 1684, опережая И. Ньютона, который еще раньше Лейбница пришел к сходным результатам, но не публиковал их (хотя Лейбницу в приватном порядке были известны некоторые из них). Впоследствии на эту тему возник многолетний спор о приоритете открытия дифференциального исчисления.Возвращаясь из Франции, Лейбниц посетил Англию и Нидерланды. В Нидерландах он познакомился с Б. Спинозой и несколько раз беседовал с ним. Большое впечатление произвели здесь на Лейбница и материалы исследований А. Левенгука, открывшего мир микроскопических живых существ.В 1676. Лейбниц, вынужденный искать постоянные источники дохода, поступает на службу к ганноверским герцогам, которая продлилась около сорока лет. Круг обязанностей Лейбница был весьма широк - от подготовки исторических материалов и поисков общей основы для объединения различных христианских вероисповеданий до изобретения насосов для откачки воды из рудников.Переписываясь с сотнями ученых и философов, Лейбниц вел также активную организационную работу, участвуя в создании ряда европейских Академий наук.В 1686 Лейбниц пишет работу "Рассуждение о метафизике", ставшую важным этапом его творчества, так как именно здесь он впервые достаточно полно и систематично изложил принципы своей философской системы.В 1697 г. Лейбниц знакомится с Петром I и впоследствии консультирует его по самым разным вопросам.Последние пятнадцать лет жизни Лейбница оказались на редкость плодотворными в философском отношении. В 1705 он завершает работу над "Новыми опытами о человеческом разумении" (впервые опубликованы в 1765), уникальным комментарием к "Опыту о человеческом разумении" Дж. Локка, в 1710 издает "Опыты теодицеи", пишет "Монадологию" (1714), небольшой трактат, содержащий краткое изложение основ его метафизики. Важное значение для понимания поздней философии Лейбница имеет также его переписка с Н. Ремоном и особенно с ньютонианцем С. Кларком.Лейбниц был исключительно эрудированным человеком в философии и во многих научных областях. Наибольшее влияние произвели на него философские идеи Р. Декарта, Т. Гоббса, Б. Спинозы, Н. Мальбранша, П. Бейля и др. Перенимая у них самое ценное, Лейбниц при этом вел активную полемику со всеми упомянутыми мыслителями. Большой интерес Лейбниц проявлял также к античной и средневековой философии, что было не совсем типично для философа Нового времени.В течение всей своей философской биографии, а особенно с конца 1670-х гг., Лейбниц стремился осуществить алгебраизацию всего человеческого знания путем построения универсального "философского исчисления", позволяющего решить даже самые сложные проблемы посредством простых арифметических операций. При возникновении споров философам "достаточно было бы взять в руки перья, сесть за свои счетные доски и сказать друг другу (как бы дружески приглашая): давайте посчитаем!". Философское исчисление должно помогать как в формализации уже имеющегося знания (особое внимание Лейбниц уделял математизации силлогистики), так и в открытии новых истин, а также в определении степени вероятности эмпирических гипотез. Базисом философского исчисления является "искусство характеристики", т. е. отыскания символов (мыслившихся Лейбницем в виде чисел или же иероглифов), соответствующих сущностям вещей и могущих заменять их в познании.Новаторские поиски основ "философского исчисления", которые, впрочем, так и не принесли конкретных результатов, Лейбниц совмещал с построением более традиционной методологии. Считая недостаточным картезианский критерий ясности и отчетливости, Лейбниц предлагал опираться в познании на законы тождества (или противоречия) и достаточного основания. Закон тождества является, по Лейбницу, общей формулой так называемых "истин разума", примером которых является сам закон тождества, геометрические аксиомы и т. д. "Истины разума" таковы, что противоположное им невозможно, т. е. содержит в себе противоречие и не может быть помыслено ясно и отчетливо. Подобные истины выражают "абсолютную", или "метафизическую" необходимость. Что же касается "истин факта" (являющихся выражением "физической" или "моральной" необходимости, не отрицающей свободу человеческой воли), к примеру, высказывания "солнце завтра взойдет", то они могут быть объяснены из принципа достаточного основания. Этот принцип распространяется Лейбницем не только на сферу знания, но и на бытие. В мире, полагает он, нет ничего, что не имело бы достаточного основания. Нередко Лейбниц трактует этот закон в "целевом" смысле, когда поиски достаточного основания сводятся к отысканию ответа на вопрос, почему данной вещи лучше быть именно такой, какая она есть. Закон достаточного основания широко используется Лейбницем для решения самых разных философских проблем: обоснования невозможности существования в мире двух одинаковых вещей (принцип "тождества неразличимых"), доказательства бытия Бога, утверждения наличного мира в качестве наилучшего и т. д. Методология Лейбница не лишена некоторых внутренних проблем, к примеру, из его рассуждений не совсем ясно, является ли принцип достаточного основания истиной разума или факта. Не менее двусмыслен и тезис Лейбница о том, что истины факта в потенциальной бесконечности являются истинами разума для человеческого ума, из чего следует, что в божественном интеллекте между ними вообще нет различия, что порождает ряд серьезных трудностей. В методологических вопросах Лейбниц стремился занять взвешенную позицию, пытаясь примирить противоположные взгляды. Он считал необходимым совмещать опытное знание с рациональными доводами, анализ с синтезом, исследование механических причин с поиском целевых оснований. Показательно отношение Лейбница к эмпирическому тезису Дж. Локка о том, что все человеческие идеи происходят из опыта. Лейбниц занимает компромиссную позицию, находя средний путь между рационализмом и эмпиризмом: "нет ничего в разуме, чего раньше не было бы в чувствах, кроме самого разума".Основой метафизики Лейбница является учение о монадах. Монады - это простые субстанции. В мире нет ничего кроме монад. О бытии монад можно заключить из существования сложных вещей, о котором известно из опыта. Но сложное должно состоять из простого. Монады не имеют частей, они нематериальны и называются Лейбницем "духовными атомами". Простота монад означает, что они не могут распадаться и прекращать существование естественным путем. Монады "не имеют окон", т. е. изолированы и не могут реально воздействовать на другие монады, а также испытывать воздействие от них. Правда, это положение не распространяется на Бога как высшую монаду, наделяющую существованием все другие монады и гармонизирующую между собой их внутренние состояния. В силу "предустановленной гармонии" между монадами каждая из них оказывается "живым зеркалом универсума". Простота монад не означает отсутствия у них внутренней структуры и множественности состояний. Состояния, или перцепции монад в отличие от частей сложной вещи не существуют сами по себе и поэтому не отменяют простоту субстанции. Состояния монад бывают сознательными и бессознательными, причем не осознаются они в силу своей "малости". Сознание, впрочем, доступно не всем монадам. Рассуждая на эту тему в антропологическом контексте, Лейбниц допускал возможность влияния бессознательных представлений на поступки людей. Лейбниц констатировал далее, что состояния монад претерпевают постоянные изменения. Эти изменения могут быть обусловлены только внутренней активностью, стремлениями, или "аппетициями" монад. Несмотря на то, что Лейбниц пришел к системе монадологии во многом в результате размышлений над природой физических взаимодействий, моделью монады для него выступает понятие человеческой души. При этом человеческие души как таковые занимают лишь один из уровней мира монад. Фундамент этого мира составляют бесчисленные "единства", монады, лишенные психических способностей и представляющие собой океаны бессознательных перцепций. Выше них находятся животные души, обладающие чувством, памятью, воображением и аналогом разума, природа которого состоит в ожидании сходных случаев. Следующей ступенью мира монад являются человеческие души. Кроме перечисленных выше способностей, человек наделен также сознанием, или "апперцепцией". С апперцепцией связаны и другие высшие способности, рассудок и разум, позволяющие человеку отчетливо постигать вещи и открывающие ему сферу вечных истин и моральных законов. Лейбниц был уверен, что все монады, кроме Бога, связаны с телом. Смерть не разрушает тело, она есть только его "свертывание", так же как рождение - "развертывание". Тело - это государство монад, идеальным правителем которого является душа. При этом Лейбниц отрицает реальное существование телесной субстанции, т. е. материи. Материя есть лишь совокупность смутных перцепций, т. е. феномен, правда "хорошо обоснованный", так как этим перцепциям соответствуют реальные монады. Понятие степени ясности и отчетливости перцепций вообще играет важную роль в философии Лейбница, поскольку именно отчетливость восприятия собственных состояний монад является критерием их совершенства. Говоря на эту тему, Лейбниц проводит различие между ясными, отчетливыми и адекватными понятиями. Адекватным называется такое понятие, в котором нет ничего неотчетливого. Лишь в мышлении Бога нет ничего, кроме интуитивных адекватных понятий, или идей. Основой доказательств бытия Бога, используемых Лейбницем, является космологический (восходящий от мира к его достаточному основанию - Богу) и исправленный онтологический аргумент. Лейбниц принимает логику этого традиционного доказательства, выводящего из понятия Бога как всесовершенного существа тезис о том, что такое существо не может не существовать, так как иначе оно лишается всесовершенства, но замечает, что необходимым условием корректности этого вывода является непротиворечивость понятия Бога. О такой непротиворечивости, впрочем, по его мнению, свидетельствует то, что это понятие состоит из одних лишь положительных предикатов. Бог, как и всякая монада, имеет троичное устройство. Бытию в нем соответствует всемогущество, перцепциям - всезнание, стремлению - благая воля. Три этих качества соотносятся с тремя ипостасями христианского Божества, Отцом, Сыном и Святым Духом. При сотворении мира Бог, действуя по достаточному основанию, которое для него может быть только принципом блага, выбирает из множества возможных (т. е. непротиворечивых) миров, находящихся в его уме, наилучший и дает ему существование вне себя. Наилучшим Лейбниц называет такой мир, в котором максимально простые законы находят самое многообразное проявление. В подобном мире царствует всеобщая гармония, включающая гармонию "сущности и существования", а также "предустановленную гармонию" между перцепциями монад, душами и телами, добродетелью и вознаграждением и т. д. Тезис о том, что наш мир - наилучший из возможных, не означает для Лейбница признания актуальности всех его совершенств. Многим из них еще только предстоит осуществиться. Наилучший мир, однако, не может быть вообще лишен недостатков. В этом случае он не отличался бы от Бога, а это равносильно тому, что он не обладал бы самостоятельным существованием.Основной заслугой Лейбница в области математики является создание (вместе с И. Ньютоном) дифференциального и интегрального исчисления.Первые результаты он получил в 1675 под влиянием Х. Гюйгенса. Огромную роль сыграли труды таких непосредственных предшественников Лейбница как Б. Паскаль (характеристический треугольник), Р. Декарт, Дж. Валлис и Н. Меркатор. В систематических очерках дифференциального (опубликован в 1684 г.) и интегрального (опубликован в 1686 г.) дал определение дифференциала и интеграла, привел правила дифференцирования суммы, произведения, частного, любой постоянной степени, функции от функции (инвариантности 1-го дифференциала), правило поиска экстремумов и точек перегиба (с помощью 2-го дифференциала). Лейбниц показал взаимно-обратный характер дифференцирования и интегрирования. Наряду с Гюйгенсом и Я. И. Бернулли в работах 1686-96 (задачи о циклоиде, цепной линии, брахистохроне и др.) Лейбниц вплотную подошел к созданию вариационного исчисления. В 1695 он вывел формулу для многократного дифференцирования произведения, получившую его имя. В 1702-03 вывел правила дифференцирования важнейших трансцендентных функций, положившие начало интегрированию рациональных дробей. Именно Лейбницу принадлежат термины "дифференциал", "дифференциальное исчисление", "дифференциальное уравнение", "функция", "переменная", "постоянная", "координаты", "абсцисса", "алгебраические и трансцендентные кривые", "алгоритм".Лейбниц сделал немало открытий и в других областях математики: в комбинаторике, в алгебре (начала теории определителей), в геометрии (основы теории соприкосновения кривых), одновременно с Гюйгенсом разрабатывал теорию огибающих семейства кривых и др. Лейбниц выдвинул теорию геометрических счислений.Лейбниц создал исчисление бесконечно малых совершенно независимо от Ньютона в период между 1673 и 1676 гг. На него произвели большое впечатление математические работы Паскаля, в особенности то, как в одной из задач с проведением касательной он использовал треугольник, образованный сколь угодно малыми отрезками dx, dy, dz. Другим источником математического вдохновения Лейбница были, как он сам признавал, аналитическая геометрия Декарта и работы Валлиса и Меркатора о рядах. Уже в начале своей работы Лейбниц ввёл термин "функция" и получил разложение арктангенса, а с его помощью - ряд, известный ныне как ряд Лейбница. Треугольник со сторонами dx, dy, dz ("характеристический") он рассматривал как инструмент построения касательной для задач самого общего вида. С помощью этого же треугольника Лейбниц в 1673 г. установил для частного случая взаимно обратный характер операций, названных им впоследтвии дифференцированием и интегрированием.В октябре 1675 г. сделаны первые шаги по созданию исчисления - в рукописях Лейбница появляются основные понятия, вводятся операции и символы. Наконец, летом 1677 г. в ответе Ньютону на его второе письмо Лейбниц сообщил правила дифференцирования произведения (а именно d(xy) = ydx + xdy) и степени, а также способ, применяя который нет нужды освобождаться от иррациональностей, как это делали математики прежде, а можно производить дифференцирование непосредственно. Здесь же впервые появился термин "дифференциaльнoe уравнение".Свои результаты Лейбниц опубликовал лишь в 1684 г. на страницах журнала "Acta eruditorum" ("Труды учёных") в короткой статье, которая имела, однако, многозначительное название: "Новый метод максимумов и минимумов, а так же касательных, для которого не служат препятствием ни дробные, ни иррациональные величины, и особый для этого род исчисления". "Особый род исчисления" - это, конечно, дифференциальное исчисление. Лейбниц приводит в статье простейшие правила дифференцирования, устанавливает различие между максимумом и минимумом кривой и даёт правило для определения точки перегиба. С этого момента начинается официальная история математического анализа.Последующие его статьи, печатавшиеся в том же журнале с 1686 по 1697 г., были посвящeны различным проблемам анализа, в частности вопросам интегрального исчисления (этот термин также принадлежит Лейбницу). Например, в статье 1693 г. устанавливалась связь между интегралом и производной, причём производная рассматривалась как тангенс угла наклона касательной к оси абсцисс.Исследования Лейбница в значительной степени определили развитие методов анализа в континентальной Европе. Среди его последователей назовём братьев Иоганна и Якоба Бернулли, Пьера Вариньона и Гийома де Лопиталя.В логике, развивая учение об анализе и синтезе, Лейбниц впервые сформулировал закон достаточного основания, дал современную формулировку закона тождества. В "Об искусстве комбинаторики" (1666) предвосхитил некоторые моменты современной математической логики; он выдвинул идею о применении в логике математической символики и построении логических исчислений, поставил задачу логического обоснования математики.Лейбниц сыграл важную роль в истории создания электронно-вычислительных машин; он предложил использовать для целей вычислительной математики бинарную систему счисления, писал о возможности машинного моделирования функций человеческого мозга. Лейбницу принадлежит термин "модель".В 1642 году девятнадцатилетний французский математик Блез Паскаль сконструировал первую в мире механическую счетную машину, известную как суммирующая машина Паскаля ("Паскалина"). Эта машина представляла собой комбинацию взаимосвязанных колесиков и приводов. На колесиках были нанесены цифры от 0 до 9. Когда первое колесико делало полный оборот от 0 до 9, в действие автоматически приводилось второе колесико. Когда и оно достигало цифры 9, начинало вращаться третье и так далее. Машина Паскаля могла только складывать и вычитать.Потребовалось свыше 50 лет для создания более совершенного устройства, чем суммирующая машина Паскаля. И счеты, и суммирующая машина Паскаля имели ограниченные возможности. Отсутствие инструмента, позволяющего быстро и точно осуществлять сложные и громоздкие вычисления, привело к тому, что многие поставленные эксперименты так никогда и не были завершены, а те, которые все-таки удалось довести до конца, потребовали месяцы и даже годы.Такое положение сохранялось вплоть до 1694 года, когда немецкий математик Готфрид Вильгельм фон Лейбниц сконструировал свою счетную машину.Основная цель, которую поставил перед собой Лейбниц, заключалась в том, чтобы создать такую счетную машину, которая полностью освободила бы ученых от рутинной работы - выполнения расчетов вручную - и тем самым позволила бы им заниматься чисто научными вопросами, а не математическими вычислениями. Кроме того, Лейбниц был убежден, что подобная машина найдет широкое применение не только в науке, но и в различных сферах жизни, включая торговлю, библиотечное дело, спорт, мореплавание и другие.В отличие от Паскаля Лейбниц использовал в своей машине цилиндры, а не колесики и приводы. На цилиндры были нанесены девять рядов выступов или зубцов. При этом первый ряд содержал один выступ, второй ряд - два выступа и так вплоть до девятого ряда, который содержал соответственно девять выступов. Цилиндры с выступами были подвижными и приводились в определенные положения оператором.Будучи более сложной по конструкции, чем суммирующая машина Паскаля, машина Лейбница была способна выполнять не только сложение и вычитание, но и умножение, деление и извлечение квадратного корня. И все-таки даже такая машина оказалась не в состоянии удовлетворить растущие потребности в математических расчетах. Не прошло и ста лет, как вновь встал вопрос о создании более совершенной вычислительной машиныВ физике Лейбницу принадлежит первая формулировка закона сохранения энергии ("живых сил"). "Живой силой" (кинетической энергией) он назвал установленную им в качестве количественной меры движения единицу - произведение массы тела на квадрат скорости (в противоположность Декарту, который считал мерой движения произведение массы тела на скорость; Лейбниц назвал формулировку Декарта "мертвой силой"). Лейбниц сформулировал "принцип наименьшего действия" (впоследствии названного принципом Мопертюи) - один из основополагающих вариационных принципов физики. Лейбницу принадлежит ряд открытий в специальных разделах физики: теории упругости, теории колебаний и др.В языкознании Лейбницу принадлежит историческая теория происхождения языков, их генеалогическая классификация. Им в основном создан немецкий философский и научный лексикон.Собранный материал в области палеонтологии Лейбниц обобщил в работе "Протогея" (1693), где высказал мысль об эволюции земли.Лейбниц оказал многообразное влияние на современную науку и философию. Лейбниц является одним из основателей современной математической логики.Он внес серьезный вклад в важнейший раздел физики - динамику. Он был также пионером в геологии. Но особым успехом пользовались его метафизические теории. В начале 18 века в Германии возникает школа Х. Вольфа, во многом базировавшаяся на философских идеях Лейбница. Вольфовская школа стала одним из столпов европейского Просвещения. Влияние Лейбница испытали и другие крупнейшие мыслители Нового времени: Д. Юм, И. Кант, Э. Гуссерль. Велик интерес к Лейбницу и в современной, прежде всего аналитической, философии. Особое внимание привлекает его различение "истин разума" и "истин факта", а также концепция возможных миров.
С момента появления сотовой связи идея мобильной передачи данных не давала покоя наиболее продвинутым пользователям мобильных телефонов. Следующим шагом на пути развития сетей пакетной передачи данных будет внедрение технологии EDGE, которая позволит достичь скорости передачи информации до 385 Кбит/с, при этом базой для развертывания технологии EDGE частично будет служить система GPRS. Таким образом, будет плавно осуществлен переход от систем с коммутацией каналов к системам пакетной передачи данных, которые найдут свою конечную реализацию в системах передачи информации третьего поколения. При этом для абонента станет возможной скорость передачи до 2 Мбит/с.Наиболее существенным изменением стало наличие практически во всех современных карманных компьютерах цветного экрана. Ни для кого не секрет, что цвет в образовании играет очень важную роль - без него уровень восприятия новой информации падает на 20-30%. Любое графическое и табличное представление данных малоэффективно без использования цвета (особенно это касается графиков и гистограмм), не говоря уже о проведении презентаций (кстати, все современные карманные компьютеры с операционной системой Windows CE имеют специальное приложение Pocket PowerPoint, позволяющее с помощью встроенных или дополнительно приобретаемых средств показывать цветные презентации). Вторым полезным изменением стало существенное повышение производительности карманных компьютеров - последние модели работают на 32-разрядных RISC процессорах с тактовой частотой до 200 МГц, что позволяет им соперничать по производительности с переносными и даже с некоторыми настольными системами. В качестве третьего полезного изменения я бы назвал приближение клавиатуры к оптимальному для быстрого ввода размеру и существенное улучшение распознавания рукописного ввода. Оставшаяся возможность рисовать на экране "электронными чернилами" дает еще одно большое преимущество перед стандартными компьютерными системами в удобстве работы с графикой и формулами. В качестве четвертого полезного изменения я бы назвал возможность поддержки доступа в локальную и глобальную сеть через сетевые карты Ethernet. Это дает возможность разнообразить учебный процесс, используя высокоскоростной доступ к информационной сети