Автомат

Из книг, кинофильмов, телевизионных передач и рассказов старших вы знаете, что существуют машины, которые сами выполняют разнообразную работу: открывают и закрывают двери лифтов, продают железнодорожные билеты, обрабатывают сложнейшие детали, исследуют планеты. Такие машины, приборы, устройства называются автоматами.

Слово "автомат" в переводе с древнегреческого языка означает "самодействующий". Человечеству самодействующие устройства известны с древнейших времен. Еще в эпоху фараонов в Египте были созданы механизмы, которые "сами" открывали двери храмов, как только зажигался огонь над жертвенником. С 1-го в. до н. э. сохранилось описание целого "автоматического" театра. В нем шло удивительное представление, которое разыгрывали механические "артисты"; после каждой картины автоматически происходила смена декораций.

И позднее, на протяжении более 2000 лет, умелые мастера создавали различные самодействующие игрушки, устройства, многие из которых стали прообразами современных автоматов. Но, пожалуй, наиболее совершенными были автоматы швейцарского часовщика ПьераЖака Дро и его сына Анри. Они смастерили механических людей, придав им облик мальчиков и женщины. Один из "мальчиков" мог писать крупные красивые буквы, слова и даже несколько фраз, а другой — искусно рисовать. "Женщина" играла на фисгармонии, ударяя пальцами по клавишам. Движения механических человечков были столь естественны, что многие готовы были считать их живыми людьми. Только увидев сложнейший механизм, спрятанный внутри куклы, зрители убеждались, что перед ними не живые существа.

Техническое совершенство самодействующих устройств того времени свидетельствует о замечательном мастерстве их создателей. Однако все они вплоть до 18-го в. оставались игрушками.

Первым автоматом, служившим практическим целям, стали пружинные часы. Их приводила в действие сжатая пружина. Она заставляла вращаться шестеренки, движение которых передавалось стрелкам. А что если стрелки заменить рычагами или колесиками, которые в нужный момент будут нажимать кнопки, замыкать и размыкать электрические контакты реле, передвигать рукоятки управления, вращать шкив станка, открывать или закрывать заслонки на трубопроводах? Так пружинные часы подали человеку мысль применить автоматы для управления рабочими машинами на фабриках, рудниках, металлообрабатывающих заводах и т.д.

Начало практического использования автоматов в промышленности относится к периоду промышленной революции 18—19го вв. В это время в России был изобретен автоматический суппорт Андрея Нартова (20-е гг. 18-го в.) для токарных станков; в Англии — центробежный регулятор Дж. Уатта (1784); во Франции — ткацкий станок с программным управлением от перфокарт Ж. Вокансона (1808). Он послужил прообразом для более совершенного станка-автомата Ж. Жаккарда. По мере развития техники автоматы из механизмов, выполнявших одно какое-либо действие, превратились в сложнейшие устройства, облегчающие труд. Они освободили людей от работы в труднодоступных местах или в опасных для жизни условиях. Автоматы делают тысячи различных вещей быстрее и точнее, чем люди. Они не устают и не ошибаются. Однако, каким бы "умным" ни был автомат, сам по себе он ничего сделать не сможет.

Чтобы автомат работал, его обязательно надо научить, что и как делать, т. е. задать программу. Наиболее простыми считаются автоматы, программа которых уже заложена в их конструкции. Например, программа работы механических часов определяется конструкцией их пускового механизма и маятника. В сложных автоматах, таких, например, как станки с числовым программным управлением или ЭВМ, программа задается извне при помощи перфокарт, или магнитных дисков, а также при помощи копировальных устройств, которые вырезают заготовки по чертежу. Программа автомата, записанная на носителях данных (перфокарты, магнитные диски) представляет собой несколько команд, которые ЭВМ (или станок) должны выполнить, чтобы получить нужный результат — решение задачи или готовую деталь.

Работой ЭВМ или станкаавтомата руководит устройство управления — "электронный мозг" автомата. Получив задание (программу), "электронный мозг" расшифровывает команды и вырабатывает сигналы, которые "включают" электронные элементы ЭВМ или приводные механизмы станка-автомата. Меняется программа — меняется режим работы автомата. Но если у простых автоматов изменение режима работы связано с изменением их конструкции, то у сложных автоматов достаточно сменить одну магнитную ленту со старой программой на другую, с новой программой. Современные автоматы быстро и точно выполняют свою работу в заводских цехах и научных лабораториях, в медицинских кабинетах и учебных аудиториях, на электростанции и в кабине самолета, в космосе и под водой. А самодействующие игрушки? Они по-прежнему существуют, только теперь они более сложные, с электронным управлением, могут выполнять приказы, полученные на расстоянии по радио, решать сложные задачи, недоступные их механическим предшественникам.