Переклад і примітки – Василь Білоцерківський

Нафтова річка і система керування
- Не належу до числа людей, які вважають, що рятувати природу вже пізно, або до тих, хто стверджує, що забруднення довкілля – це нормальна данина індустріальному суспільству», – розпочав бесіду Віктор Михайлович Глушков, відомий учений-кібернетик, лауреат Ленінської та інших державних премій, директор Інституту кібернетики Академії наук Української РСР.
- …Одначе не вважайте мене й оптимістом… – вів далі академік. – Чудово розумію, що вживати заходів необхідно, і чим хутчіше, тим ліпше. У цьому плані не маю жодних сумнівів.
Непосвяченим може видатися, що така наука, як кібернетика, мало чим зуміє допомогти в охороні довкілля. Адже самі електронно-обчислювальні машини нічим його не забруднюють. А все-таки існує дуже багато позицій, за котрими такі два різні поняття, як кібернетика й охорона природи, нині взаємопов’язані. Наведу кілька прикладів.
Усі ми доволі часто чуємо про аварію якого-небудь велетенського танкера. То він наскочить на рифи, то стикнеться з іншим кораблем, то переламається навпіл під час шторму. Тисячі тонн нафти витікають на поверхню води, убиваючи все живе навколо. І носяться потім оті нафтові «мертві зони», з якими ще не навчилися ефективно боротися, по хвилях океанів, забруднюючи пляжі та заподіюючи незліченні збитки.
Але мало хто знає, що транспортування нафти є нелегкою справою й на суходолі. Прориви нафтогонів нерідко загрожують довкіллю великою небезпекою. Найчастіше вони відбуваються з таких причин. Нафтогін – доволі складна конструкція. Наче велетенські багатокілометрові ріки, труби обплутали також нашу країну – з півночі на південь і зі сходу на захід. І біжить крицевими річищами чорна кров землі – нафта. Але зрозуміло, що сама по собі вона трубою не потече. Аби це відбулося, необхідно по всій нитці мати вельми складну систему компресорів і засувок.
Отож при зміні режимів роботи нафтогону потрібно до тонкощів узгодити дії всіх його складових ланок. Адже якщо ви спрацювали неточно і бодай на пів секунди раніше відкрили засувку вище за течією, то трапиться так званий гідравлічний удар і нафтогін попросту розірве.
Скажу чесно: якщо у випадках танкерів кібернетика поки безсила, то з нафтогонами ситуація набагато ліпша. Наш інститут спільно з Міністерством нафтової промисловості опрацював і здав у експлуатацію кілька систем керування магістральними нафтогонами. Що вони дають?
Системи багаторазово поліпшують пропускну спроможність нафтогонів і практично усувають змогу проривів нафти на окремих ділянках. Усі заслінки працюють у необхідному ритмі, усі компресори діють чітко, відповідно до ситуації. На жодній з ділянок, де працювали наші системи, не було жодного прориву. Отож, бачите, кібернетика може допомогти й у таких питаннях.
- Зрозуміло, що ваші системи дозволяють позбутися аварій на нафтогонах. Але ж це не єдина ланка науково-технічної революції, яка порушує екологічний баланс? Хіба ви не бачили чорних, рудих, помаранчевих та інших димів над трубами металургійних, хімічних, нафтопереробних підприємств, постійну завись пилу над відкритими кар’єрами, стоки отруєних вод у річках і водоймах? Чи не може й тут зарадити кібернетика?
- Згадаймо велику істину. Ніщо у природі не може бути без користі. Немає жодної речовини, яка б не могла принести користі людині в тій або тій царині. Скільки корисних синтетичних сполук дістаємо з супутнього газу? Скільки добрив можна дістати з відходів хімічної промисловості? Скільки зберегти води, якщо перевести підприємства на замкнений цикл? Таких питань можна порушити чимало. Але не на всі з них маємо відповіді. Не всі технологічні процеси опрацьовано сьогодні в найбільш оптимальних варіантах. Боюся, що в забрудненні довкілля промисловими відходами підприємства хімічної й нафтопереробної промисловості відіграють далеко не останню роль. Окрім того, і целюлозно-паперові, і металургійні…
Вихід? Шлях до його пошуку вже є. Це опрацювання нових, безвідходних технологічних процесів із замкненим циклом.
У хімічній промисловості вже існують технологічні процеси, які відбуваються майже безперервно, комплексно, без викидів у атмосферу і без відходів, які забруднюють довкілля. Саме в них – у підприємствах із замкненим циклом – майбутнє технологічних процесів. Звичайно, в опрацюванні таких процесів кібернетика, напевне, відіграє не найбільш провідну роль, але заразом без електронно-обчислювальної техніки, без ретельних розрахунків тут не обійтися. Якщо немає правильних розрахунків, немає й оптимальних технологічних процесів. Гадаю, це кожному ясно.

Дерева рахує комп’ютер
- Вікторе Михайловичу, відомо, що існує таке поняття – переддень промислового виробництва. Зокрема, маю на увазі розробку і використання природних багатств. Хіба тут можна обійтися без попередніх аналізів, без завчасного з’ясування, до яких результатів призведе видобуток тих або тих корисних копалин? Гадаю, у цьому питанні комп’ютери можуть надати чималу допомогу.
- Цілком слушно. У справі більш раціонального використання природних ресурсів кібернетика може відіграти, та і вже відіграє, чималу роль. Адже планові, економічні розрахунки належить робити не локально, не за сьогоднішніми критеріями, а глобально, з урахуванням дальшої перспективи. Інакше, знаєте, може статися так, як у районі Вичегди й Сухони [1], де біля витоків цих річок вирубали ліси. Звичайно, річками сплавляти деревину зручніше, та й дешевше, але це не означає, що всі терени по берегах потрібно було віддавати під сокиру.
І ЦК КПРС, і Рада Міністрів СРСР неодноразово відзначали, що необхідна органічна єдність перспективних п’ятирічних планів і планів річних.
Аби ухвалити правильне рішення, належить опрацювати силу-силенну варіантів і лише тоді обрати найвигідніший з них. Людині зробити це далеко не просто, якщо не сказати – майже неможливо. Саме тут на допомогу приходить електронно-обчислювальна техніка. Комп’ютерові з його неосяжною пам’яттю нічого не варто тримати всі необхідні дані у своїй електронній «голові» та на вимогу людини зважити всі «за» і «проти й видати найоптимальніше рішення. А вже справа людини – приймати це рішення чи ні.
- Скажіть, такі електронно-обчислювальні системи, що допомагають людям у справі охорони природи й раціонального використання природних багатств, уже існують чи це лише ідея, що витає в повітрі?
- Ви спізнилися з запитанням: такі системи вже діють! Одну з них опрацював, наприклад, Карельський науково-дослідний інститут легкої промисловості.
Яким чином іще зовсім недавно визначали, де і що рубати? Лісовий фонд, як відомо, розподілено на ділянки. Спочатку їх вивчають з повітря за допомогою аерофотозйомки. Потім лісовпорядники ходять по цих ділянках і записують, з яких порід дерев складається кожна з них, який їхній вік, яка висота тощо.
А тепер уявіть, скільки то вийде томів по всіх наших лісах! Хіба лісовпорядники вивчатимуть їх усі ретельно? Звичайно ж, ні. А тому найчастіше ліс у нас рубають за усередненими показниками, не завжди повністю зважаючи, де в цей момент доцільніше брати деревину.
Така практика нерідко призводила до того, що знищували мальовничі місця, місця відпочинку, а окрім того, у суто економічному плані лісозаготівля теж подеколи виявлялася невигідною. Потім за такі помилки доводилося платити вельми дорого. А ми ніколи не повинні забувати, що метою нашого розвитку є не просто задоволення матеріальних потреб людини, а комплекс духовних і матеріальних інтересів.
Електронно-обчислювальна техніка, власне, дає сьогодні людині такі можливості, які раніше були цілковито виключені. Вона може контролювати буквально по всій території Радянського Союзу не лише кожен гектар, але й кожен акр лісу. Звичайно, у масштабах нашої країни поки важко досягти того, аби пам’ять електронно-обчислювальної машини містила інформацію про кожне дерево, але, припустімо, для європейських держав, де і територія не така-то велика, і лісів залишилося менше, це цілком можливо.
Уже сьогодні за допомогою комп’ютера можна стежити за кожною окремою ділянкою лісу, безперервно прогнозувати її розвиток, а також розвиток тих чи тих хвороб або чинників, які призводять до загибелі лісу, наприклад пожеж або дії отрутохімікатів, якими обприскують дерева, борячись зі шкідниками…
Проте, аби автоматизована інформаційна система могла все це враховувати, треба бути постійно обізнаним у тому, що відбувається на лісових просторах. Маємо службу лісництва. Кожен лісник чудово знає свою ділянку, і часто – кожне дерево, яке на ній росте. Уся зібрана інформація повинна надійти в систему. Чималу роль тут відіграватимуть супутники й комічні кораблі.
Поки систему, яку створили карельські вчені, важко назвати керівною [2]. Вона радше інформаційна. Але надзвичай важливо, що початок покладено. Адже інформаційна система – це попередниця керівної. Коли до неї надходитиме вся необхідна інформація, тоді стане можливим ухвалювання правильних конкретних рішень про вирубування, нові посадки, про термінові, оперативні заходи з урятування тих чи тих ділянок. Коротше кажучи, можна буде активно і водночас по-господарському впливати на життя лісів.
Наприклад, нині вже ця система дозволяє комплексно використовувати лісові багатства. На лісорубках часто залишаються низькосортні дерева, гілля, суки… Інколи їх спалюють, утоптують у землю гусеничними траками, а інколи вони гниють багато років, заражаючи околичні ділянки. Але ж якби лише суки й гілля! Часом навіть колод не використовували повністю. Наріжуть їх на стандартну довжину. А тоді вже на місці починають пиляти наново. І залишається при цьому чимало невикористаної високоякісної деревини. Вона, нестандартна, не потрібна нікому, і годі. Щонайліпше, піде на дрова. І це цінний ліс.
А система точно підкаже, як краще використати деревину. Досить дати завдання електронно-обчислювальній машині, і вона відразу вирішить, як доцільніше, з найменшими відходами розпиляти ту чи ту партію колод, і визначить, для яких цілей піде ця партія.
Одне слово, електронний помічник людини мусить опрацьовувати найоптимальніші варіанти роботи в лісі, повністю виключаючи і недоруби, і переруби.

Моделі природних явищ
- Існує чимало проєктів, при здійсненні яких сильного впливу на довкілля виключити начебто неможливо. Як у такому разі може допомогти кібернетика?
- Справді, такі проєкти існують. Візьміть хоч би таку проблему, як позбавлення Ленінграда повеней. Це завдання стоїть уже не одне сторіччя.
Як відомо, не так давно було ухвалено рішення перекрити Фінську затоку греблею, яка змогла б регулювати рівень води в затоці. Мета, звичайно, благородна і проєкт цілком здійсненний. Але це, погодьтеся, доволі сильний вплив на природу. Учені обмірковують: чи не може потім виявитися, що, уберігаючи місто від повеней, створюючи греблю, тим самим людина спричинить небажані біологічні наслідки, як-от загнивання води у Фінській затоці?
Усі речі такого ґатунку сьогодні зазвичай прораховують на електронно-обчислювальних машинах, що дозволяє передбачити наслідки тих заходів, які хочуть здійснити люди. Треба сказати, що приклад Фінської затоки не становив для вчених особливих труднощів. Тут мусили зважати переважно на режим колообігу води в затоці, себто на явища, пов’язані з гідромеханікою. А в цій науці вже давно є методи розрахунків. Тому й завдання, розв’язуване за допомогою електронного помічника, стало передусім розрахунковою задачею.
Набагато важче, коли йдеться про складну систему взаємодій. Якби ми хотіли, скажімо, здійснити проєкт греблі для Охотського, Японського чи Каспійського морів, то потребували б не лише гідротехнічних, але й біологічних обґрунтувань. А в цій царині закономірності встановлено далеко не настільки точно, як у гідромеханіці. Річ у тім, що бурхливий розвиток біологічної науки припадає на другу половину двадцятого сторіччя, і вчені ще не встановили досконало всього, що б хотіли знати фахівці, які працюють з електронно-обчислювальними машинами.
- Виходить, у таких випадках кібернетика безсила?
- Помиляєтеся. Ми зуміли опрацювати методу прогнозування і керування розвитком складних динамічних систем із якісними параметрами. Що це є? Це параметри, яких неможливо виміряти певним числом. Їх виражають умовно – скажімо, «добре», «погано», «задовільно». Або – «багато», «мало», «середньо», якщо мова йде про ловлю риби в той чи той період року; або ж – «умови підхожі», «не зовсім підхожі», «різко згубні» й так далі.
Нині вже існують загальні методи роботи з моделями такого ґатунку. Але хочу наголосити: у жодному разі не треба думати, що в цій ситуації кібернетика пропонує патичок-рятівничок, яким можна просто взяти та й закласти ті чи ті дані в модель такого типу. А тоді прокрутити її й цілком упевнено сказати, що ж відбудеться, якщо, скажімо, перекинемо води північних річок у Аральське або Каспійське море.
На жаль, далеко не все так просто. Електронно-обчислювальна машина – не ясновидиця, а результати її роботи залежать і від рівня розвитку кібернетики на сьогодні, і від того, що можуть дати інші науки.
Якщо використовувати моделі акуратно, правильно, зі знанням справи, то вони зможуть допомогти навіть у тих випадках, коли в сучасних знаннях є суперечності з тих чи тих питань. А таке, як відомо, трапляється доволі часто, зокрема в біологічній науці. Адже існують навіть теорії, які прямо суперечать одна одній. Головне в такому випадку – закласти в модель усі, наголошую – УСІ, судження і дані. Лише тоді машина зможе представити справді об’єктивну картину, що відповідає тим знанням, які є в цій царині тепер.
Комп’ютер не просто скаже, що ось це буде так, а це – зовсім інакше. Він пояснить, що в цьому своєму передбаченні впевнений на 90 відсотків, а в цьому – усього на 10, а в тому ще менше – на 5.
- А якщо ступінь невизначеності виходить завеликий?
- У такому разі електронно-обчислювальна машина може вказати, які слабкі місця є в сучасній біологічній науці або, можливо, в геології, екології, яких даних сьогодні ще не мають учені, аби вона могла уточнити результат нашого впливу на природу. Себто метода електронного моделювання дає змогу свідомо зосередити зусилля на вивченні тих «білих плям» у науці, які нині найбільшою мірою заважають точному прогнозуванню.
Метода електронного моделювання взаємин людини й природи – це, мабуть, найбільше досягнення сучасної кібернетики, якщо говорити про її внесок у розв’язання проблем охорони довкілля.
Але найважливіше, либонь, у тому, що метода, котру розробили карельські вчені, як і метода моделювання взаємин людини й природи, – це вже сьогодення, даність. І одночасно це ланки майбутньої глобальної всеосяжної автоматизованої системи. А візьміть спеціальні системи стеження за якістю повітря, води. Уже нині в містах, великих промислових центрах, як Москва, Київ та інші, ставлять датчики, через які до електронно-обчислювальної машини безперервно надходять дані про склад повітря на жвавих транспортних перехрестях. Це дозволяє постійно контролювати рівень шкідливості викидів у кожний конкретний момент і вчасно вживати необхідних заходів. Такі ж самі системи почали створювати й на річках, на берегах яких розташовані великі промислові підприємства.
Я впевнений, що недалека та пора, коли такі інформаційні системи йтимуть попереду індустрії, себто мовби передуватимуть утручанню людини у природу. Це дозволить людям багато речей передбачити заздалегідь, виправити помилки, коли вони ще тільки зароджуються.
У майбутньому автоматизована система зможе передбачати далекі наслідки серйозних рішень, ухвалюваних нині, і при цьому постійно націлюватиме науку на ліквідацію «білих плям», які заважають точнішому прогнозуванню. Відбуватиметься в повному сенсі слова постійне уточнення цього прогнозу, оскільки і розвиватимуться інтереси суспільства, і відкриватимуться дедалі новіші науково-технічні можливості. Як ви самі розумієте, за таких умов безвідповідальне використання природних ресурсів і бездушне, недбале ставлення до навколишнього середовища хоч-не-хоч муситимуть зникнути раз і назавжди.
Так мислю майбутню автоматизовану систему керування народним господарством нашої країни, де така важлива проблема, як охорона довкілля, напевне посяде гідне місце.

Інтерв’ю Геннадієві Максимовичу. Першодрук – у часописі «Вокруг света» (1980, № 6).

1. Вичегда – річка в Республіці Комі й Архангельській області, Сухона – у Вологодській області РФ.
2. У ряді випадків, передусім коли йдеться про керування чимось масштабним (містом, державою, міністерством, відомством), керівну систему також називають управлінською.