Искусственный разум. Феномен мышления

Актуальность темы.

Диссертация посвящена экспериментальному изучению фотоядерных реакций на стабильных изотопах палладия. Исследование реакций, проте­кающих под действием 7-квантов, является важным источником информа­ции о строении и свойствах атомных ядер. Несмотря на то, что эксперимен­тальные и теоретические исследования в этой области ведутся с середины прошлого века, до сих пор задача удовлетворительного описания ядерных процессов, вызываемых 7-квантами и, прежде всего, процессов образования и распада гигантских резонансов является актуальной [1]. Однако, интерес к экспериментальным исследованиям фотоядерных реакций связан не толь­ко с фундаментальными проблемами ядерной физики и той ролью, которую играют электромагнитные процессы и взаимодействия 7-квантов с ядрами в изучении атомных ядер. Следует отметить также большое значение дан­ных, получаемых при изучении фотоядерных реакций за рамками собственно ядерной физики. Так, большое внимание в настоящее время уделяется роли фотоядерных реакций в астрофизическом нуклеосинтезе [2]. Ряд стабильных нейтронно-дефицитных ядер, таких как ⁹⁸Ru, ¹³⁸La, ¹⁸⁰Та и др. не могут быть образованы в s- и r-процессах т.к. число нейтронов в них мало по сравне­нию с соседними изотопами. Один из наиболее вероятных путей образование данных ядер — это фотоядерные реакции (7,¹¹)- (Т-Р) ^и (l^^a)^ составляющие основу р-процесса, протекающего во время взрыва сверхновой. Среди других астрофизических приложений, так или иначе требующих более детального описания фотоядерных процессов, можно отметить существенную для физи­ки нейтронных звезд задачу измерения распределения нейтронов в тяжелых ядрах и детальное исследование фотоядерных реакций на легчайших ядрах (D, Be) [3]. Поскольку астрофизические процессы протекают в условиях ин­тенсивных потоков 7-квантов и нейтронов, представляет особый интерес изу­чение фотоядерных реакций, приводящих к образованию ядер, удаленных от долины.^-стабильности, мало исследованных к настоящему времени.

Говоря о прикладном значении фотоядерных данных, необходимо от­метить тот факт, что необходимость систематических и обширных данных о взаимодействии 7-квантов с ядрами в значительной мере обусловлена раз­витием технология промышленного производства компактных ускорителей электронов, таких как микротроны с энергиями до нескольких десятков МэВ |4|, которые с течением времени находят широкое применение в различных практических областях. Многие из методов, в которых применются промыш­ленные ускорители электронов, основаны на взаимодействии 7-квантов с яд-

рами. Так, наличие точной информации о сечениях фотоядерных реакций делает возможным широкое использование гамма-активационного анализа для неразрушающего определения химического и изотопного состава. Дан­ный метод является одним из наиболее количественно точных методов ана­лиза (наряду с нейтронно-активационным анализом [5]). Для получения мак­симальной точности в гамма-активационном анализе требуется аккуратный учет характеристик фотоядерных реакций, влияющих на величину актив­ности, наведенной в результате облучения потоком 7'-квантов. Дальнейшее повышение надежности данного метода возможно за счет увеличения числа реакций, наблюдаемых на различных изотопах, входящих в состав исследу­емых образцов, что возможно при повышении энергии 7-квантов и наличии информации о каналах реакций с вылетом нескольких нуклонов, что требует наличия экспериментальных данных и об этих реакциях.

Другим перспективным направлением практического применения фо­тоядерных процессов является трансмутация радиоактивных отходов ядер­ной энергетики с использованием высокоинтенсивных пучков тормозных фо­тонов. Возможность успешной реализации данной методики на практике так­же обуславливается доступностью детальных данных о сечениях и выходах фотоядерных реакций в области нестабильных ядер.

Эти задачи, наряду с некоторыми другими, требуют наличия обшир­ных и надежных данных о фотоядерных процессах. Несмотря на наличие большого числа экспериментальных работ и баз данных по ядерным реакци­ям (таких как EXFOR [6]), часто информация даже о простейших реакциях, таких как реакции с вылетом одного нуклона на стабильных ядрах, являет­ся далеко не полной, причем значительная часть экспериментальных данных имеет систематические ошибки, в том числе трудноустранимые [7, 8]. Таким образом, задача экспериментального исследования фотоядерных реакций в настоящее время сохраняет свою актуальность.

Данная работа посвящена экспериментальному исследованию фото­ядерных реакций- на изотопах палладия. Природный палладий состоит из шести стабильных изотопов, что, по всей видимости, обусловило сравнитель­но малое число экспериментальных работ на этих.ядрах. В наиболее ранних работах [9] и [10] были получены суммарные фотопротонные и фотонейтрон­ные сечения в диапазоне энергий от 8 до 30 МэВ без полного разделений вклада различных каналов. Реакции (7.^) в диапазоне энергий от нейтрон­ного порога до 17 МэВ исследовались в [11] и [12]. Ряд работ посвящен ис­следованию образования изомерного состояния в реакции ¹¹⁰Pd (ул\) ^109mPd в диапазоне энергий от 15 до 55 МэВ [13, 14, 15, 16]. Таким образом, имею­щиеся экспериментальные данные о фотоядерных реакциях на стабильных

изотопах палладия носят фрагментарный характер, практически не иссле­довались реакции с вылетом нескольких нуклонов, а энергия облучения в проведенных экспериментах как правило не превышала 30 МэВ.

Целью данной работы является разработка метода эксперименталь­ного изучения фотоядерных реакций и применение данного метода для опре­деления выходов различных фотоядерных реакций на мишени из природного палладия.

Основные новые результаты, полученные в диссертации:

1. Создана система, включающая в себя экспериментальную установку и программное обеспечение, позволяющая проводить эксперименты по ме­тодике наведенной активности и показано, что с помощью автоматиче­ской системы данного типа возможно проводить одновременное изме­рение выходов большого числа фотоядерных реакций, протекающих в немоноизотопной мишени во время облучения.

2. Впервые показано, что задача определения выходов фотоядерных реак­ций, продукты которых входят в цепочки последовательных распадов, может быть сведена к задаче определения параметров линейной стати­стической модели и предложен метод расчета элементов матрицы ли­нейной модели. Показано, что полученная с помощью предложенного метода оценка выходов является эффективной.

3. С использованием созданной системы были проведены эксперименты по облучению мишени из природного палладия тормозным излучением с верхними энергиями спектра 29.1 и 55.5 МэВ и с помощью предложен­ного метода обработки получены выходы фотоядерных реакций, в том числе реакций с вылетом от 2 до 5 нуклонов, не описанные в литературе ранее.

4. Впервые экспериментально определены изомерные отношения выходов фотоядерных реакций на изотопах ¹⁰²Pd и ¹⁰⁴Pd. Определены изомер­ные отношения в фотонейтронной реакции на изотопе ¹¹⁰Pd в области энергий выше гигантского дипольного резонанса и впервые показано, что расхождение с результатами теоретических расчетов изомерных от­ношений связано с существованием дополнительных уровней с высоким спином в спектре возбужденных состояний ¹⁽⁾⁹Pd.

5. Впервые показано, что метод, основанный на использовании современ­
ных ускорителей электронов с высокой интенсивностью и энергией пуч­
ка, созданные программы моделирования и планирования эксперимен­
та и автоматическая система набора и анализа спектров и мониторпн-

НАУЧНАЯ СТАТЬЯ

Искусственный разум. Феномен мышления

Машины уже научились, и делают это весьма добротно, слагать стихи, сочинять музыку, рисовать картины. Возможно, кому-то покажется, что это - несомненный признак их разумности. Ведь если ЭВМ доступно творчество, которое всегда считалось свойством высокого интеллекта, то справедливо ли отказывать ей в разуме? Может, укоренившиеся предрассудки мешают нам более широко взглянуть на мир?

Все же большинство из нас едва ли согласится считать рисующую и сочиняющую стихи ЭВМ мыслящей. Что же тогда следует называть мышлением? Как отличить мыслящее от немыслящего?

Далекому от науки человеку трудно себе представить, как много умеют делать современные кибернетические устройства. Стоит хотя бы упомянуть о так называемых «экспертных системах», которые на основе имеющихся в их памяти сведений (к тому же они еще и обучаются на собственном опыте) анализируют состояние больного, режим технологического процесса, расстановку сил на поле боя и тому подобные многофакторные явления и дают советы, как поступить в том или ином случае. При этом ЭВМ не только сообщает свое решение, но и объясняет, почему оно должно быть таковым. По сравнению с электронной памятью, выдачей архивных справок и математическими вычислениями, что у большинства людей ассоциируется сегодня с образом компьютера, это качественно новая ступень интеллектуальной деятельности, когда на основе имеющегося вырабатывается новое знание. Не преобразуется из одной формы в другую, а именно вырабатывается. До сих пор это всегда считалось неоспоримой привилегией человеческого мозга. Неудивительно, что тому, кто впервые встречается с подобными системами, часто просто не верится, что он имеет дело с «железной ЭВМ», а не со спрятавшимся где-то оператором-человеком.

Барашенков B.C. Искусственный разум// Человек. - 1991. - № 4. - С. 64-70.

АННОТАЦИЯ

Барашенков B.C. Искусственный разум. Феномен мышления // Человек. - 1991. - №1. - С.7-11.

Статья посвящена проблеме создания искусственного разума. Автор описывает широкие

возможности современных кибернетических устройств и приходит к выводу о создании совершенно

нового типа интеллекта, по своим функциональным способностям сопоставимого с человеческим

мышлением. Статья будет интересна всем людям, интересующимся историей развития кибернетики.

РЕЦЕНЗИЯ Тема статьи доктора физико-математических наук B.C. Барашенкова - одна из самых актуальных в.эпоху НТР: всех людей волнует мысль о возможности существования нечеловеческого интеллекта. Тема раскрывается автором с научных позиций, но доступно и ярко.

Используя интересные примеры и иллюстрации, ученый рассказывает о новых кибернетических устройствах, способных сочинять стихи, музыку, создавать художественные полотна, анализировать человеческие заболевания и многое другое, что совсем недавно считалось интеллектуальной, духовной деятельностью только человека.

В ходе рассуждений автор убеждает нас, что, хотя современные ЭВМ находятся на качественно новой ступени интеллектуальной деятельности, их нельзя еще считать думающими, мыслящими.

В связи с этим на первый план правомерно выдвигается вопрос о феномене мышления, о том. что его характеризует, как представление о мышлении связано со способностью осознавать собственное «я». Убедительно звучит тезис о том, что главное, что характеризует феномен мышления, - это способность ставить задачу и самопрограммироваться на ее решение, а также способность к обобщению.

Видимо, не все бесспорно в рассуждениях автора, и его точка зрения, конечно же, не нова, что признает он сам, но ключ к проблеме, на наш взгляд, найден верный. Все дело, безусловно, не в непостижимых способностях суперсовершенной ЭВМ, а в мотивированности действий, и мышление машины - это, прежде всего, следствие масштабности, глубины разума человека.

ОБРАЗЕЦ РЕФЕРАТА Крауфорд И.А. Развитие космических исследований: социальный и политический аспект. Crawford 1. Space development: social and political implication // Space policy. Guildford, 1995. Vol. 11, № 4. P. 219-225.

Автор, сотрудник кафедры физики и астрономии Университетского колледжа в Лондоне, рассматривает вопрос, может ли человеческое сообщество участвовать в широкомасштабном исследовании космического пространства. Он полагает, что важность таких работ зависит от степени интеграции.всего человечества. Автор анализирует указанную проблему и в контексте глобальной социально-политической ситуации. Речь при этом идет о программе развития космической науки и технологии на дальнюю перспективу, т.е. на несколько ближайших столетий.

В числе задач, которые, по мнению И.А. Крауфорда, предстоит решить, - экономическое использование Солнечной системы, колонизация других планет и в конечном счете реализация межзвездных полетов. Естественно, «самоуверенные реалисты будут оценивать этот проект лишь как утопию», но, как полагает автор, «имеет смысл и иметь конкретные цели». Прежде всего, утверждает он, мы уже имеем то, в чем остро нуждались ранее, а именно спутники связи, возможность с помощью космических аппаратов оценивать земные ресурсы, развивать космическую астрономию. Таким образом,

человечество добилось создания совершенно немыслимых ранее с технологической точки зрения систем, а во-вторых, эти системы могут служить базисом для дальнейших разработок.

Автор предлагает следующие шаги, которые дадут возможность человечеству постепенно освоить Солнечную систему: создание эффективных транспортных средств, позволяющих достигать низких орбит, а это, по его мнению, — одноступенчатые космические самолеты и тяжелые ракетоносители: создание больших станций в космосе, орбитальных космических заводов, межпланетных кораблей, а также станций на поверхности Луны и других планет; сбор и использование большого количества солнечной энергии; добыча сырья в космосе, особенно с астероидов и, быть может, с поверхности Луны и Марса. Очевидно, что стоимость таких амбициозных проектов будет очень высока, особенно, если учесть, что годовой бюджет НАСА составляет 14 млрд. долл. Автор предлагает некоторые возможные способы получения необходимых крупных средств для решения поставленных им в начале статьи широкомасштабных задач. <...> По его мнению, такие проекты кажутся нереалистичными скорее не с экономической, а с социально-психологической точки зрения. Но, как пишет И.Н. Крауфорд в своей статье, «общество должно понять, что решение таких задач принесет для цивилизации больше выгод, чем это кажется на первый взгляд». Мировая экономика, пишет автор, рано или поздно будет вынуждена использовать материальные и энергетические ресурсы Солнечной системы, хотя бы лишь по одной причине — истощения сырьевых ресурсов Земли.

Всемирное космическое агентство может, по мнению И.Н. Крауфорда, реализовать концепцию космоса как собственности всего человечества, координируя глобальное сотрудничество в этой области. До недавнего времени, пишет автор, такая координация была невозможна из-за противостояния великих держав в «холодной войне». Отражая новые оптимистические взгляды на этот вопрос. Американское астронавтическое общество еще в 1990 г. отметило, что «можно соединить усилия в области космоса через единые программы, подобные INTELSAT. Всемирная федерация космических держав может планировать и реализовывать космические задачи только через кооперацию» (с. 222).

ООН представляет сейчас, по мнению автора, некое подобие всемирного правительства, и его существование демонстрирует, как национальные правительства делегируют туда часть своих полномочий для решения глобальных проблем. Космос, отмечает автор, тоже глобальная проблема, и было бы хорошо решать эту проблему под юрисдикцией ООН. Однако, ставя космос под юрисдикцию ООН. необходимо обсудить уровень ответственности этой организации в таком поистине глобальном проекте, потому что в настоящее время возможности политических решений этой организации сравнительно невелики. Наиболее эффективной мерой может явиться создание всемирного федерального правительства, так как ООН в конечном счете представляет собой всемирный парламент, а не руководящий орган, и этой организации следует развиваться в сторону некоей конфедерации национальных государств, что может стать началом создания всемирного демократического федерального правительства, которое будет решать многие другие, а отнюдь не только космические, задачи.

Всемирное федеральное правительство должно, по мнению автора, вести мир постепенно шаг за шагом к огромной политической организации планетарного масштаба, создать условия для геополитической стабильности, разоружения и экономического роста, что даст возможность финансировать самые смелые космические проекты. В дальнейшем, по мнению автора, этому правительству будут подчиняться космические колонии Солнечной системы.

Рассмотрев различные социальные и политические возможности будущего развития космоса, автор опасается роста бюрократии, который, по его мнению, возможен уже на начальной стадии — стадии формирования всемирного космического агентства. Однако он считает это неизбежным, так как чем сложнее задача, тем сложнее и организационные структуры, которые ее решают. В качестве примера И.Н. Крауфорд приводит доведенную до совершенства бюрократию Шумерского государства, которая обеспечивала строительство каналов и больших храмов. Сегодня, спустя 5 тыс. лет, мы живем в иных условиях, и современному обществу требуется для решения сверхсложных задач более сложная система управления, что, конечно, приведет к росту бюрократии во всемирном масштабе.

Автор заключает свою статью словами Томаса Джефферсона из письма Самюэлю Кершевалю, написанного в 1816 г.: «Я совершенно не хочу защищать частые изменения законов и конституций... Но я также знаю, что законы и политические институты должны идти рука об руку с прогрессом человеческого разума. Чем более разум становится развитым и просвещенным, тем более совершенными должны быть политические системы, сверяя свой шаг с течением времени. Конечно, мы могли бы заставить человека носить его детскую одежду, но это будет значить, что цивилизованное общество останется под тем правлением, которое было создано его предками-варварами» (с. 225).

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: