Анника Брокшмидт - Научный баттл, или Битва престолов - как гуманитарии и математики не поделили мир

К счастью, некоторые казусы вели всего только к денежным потерям и прочим материальным убыткам, но никак не вредили человеческим жизням. Тот, кто хотя бы раз занимался программированием, знает, что любая новая программа содержит множество ошибок, которые исправляются постепенно, опытным путем. Поскольку компьютеры стоят за множеством привычных процессов и предметов, которыми мы пользуемся каждый день, программные ошибки явно или тайно тоже прочно вошли в нашу повседневную жизнь.

Сейчас это утверждение так же справедливо, как и много лет назад, когда появился первый компьютер. Сверхсекретный военный прибор Mark II, создание которого финансировало американское военное ведомство, умел решать логарифмы, вычислять синусы, косинусы и корни в промежуток времени от 5 до 12 секунд. В основе конструкции было электромагнитное реле: положение «выкл.» переключателя соответствовало нулю, а положение «вкл.» — единице. В 1947 году компьютер вдруг выдал бессмысленные показания, и его пользователи встревожились, а в их числе и одна из первых в мире компьютерных гиков адмирал Грейс Хоппер, также известная как Amazing Grace. Совместно с одним из техников она стала искать ошибки в алгоритме устройства. И техник обнаружил вот что: в переключатель попала моль, которая не позволяла ему менять положение. «Первый компьютерный баг, причем в буквальном смысле [43] По-английский bug — это также «жук». » — такая пометка имеется в логах компьютера, а рядом на скотч приклеена та сама моль. Понятие «баг» для обозначения обычной компьютерной ошибки существовало и раньше, но то насекомое стало первым настоящим, а не фигуральным жуком — багом, вызвавшим ошибку, и потому эта невинная маленькая моль хранится теперь в Смитсоновском Национальном музее естественной истории в Вашингтоне. Там же выставляются и логи пострадавшего устройства.

Между тем электронные устройства сильно уменьшились в размерах. В подобном переключателе сегодня не поместится никакой, даже самый маленький жучок. Но источников ошибок до сих пор предостаточно, и прежде всего это люди, которые обслуживают машину. Любой, кто хоть раз пробовал написать программу без ошибок, знает, что требуются многократные проверки, что нужно потратить немало часов на поиск неисправностей. Но даже и в этом случае всегда найдется ошибка, которая увернется от внимательного взгляда. Особенно дорогую цену приходится платить за ошибки в области воздухоплавания и космических полетов. Каждый самолет и каждая ракета от начала до конца, вплоть до мельчайших механизмов, управляются программными средствами. И когда в системе управления случается сбой, это может привести к гибели всего аппарата. Именно это мы и наблюдали уже не один раз. Ракету НАСА Mariner I , которую запустили в 1962 году, суждено было взорвать через 294,5 секунды после старта: она отказалась адекватно реагировать на команды центра управления полетами. Никто так и не смог с уверенностью указать причину неудачи, но чаще всего прибегали к такому объяснению: при транскрипции программного кода был пропущен один-единственный штрих. В 1971 году самопроизвольно взорвались 70 метеорологических шаров-зондов, запущенных в рамках французского проекта, поскольку в алгоритме системы были перепутаны команды «отправить данные» и «самоуничтожиться». В системе боевого самолета F-16 обнаружили серьезную ошибку, но к счастью, это произошло до того, как он был поставлен на вооружение в 1978 году. Когда система навигации оперировала с координатами с отрицательными значениями, то есть когда самолет пересекал экватор, автопилот разворачивал самолет, и он ложился на обратный курс. С похожей проблемой столкнулось Европейское космическое агентство: систему управления ракета «Ариан-5» получила от ракеты предыдущего поколения «Ариан-4», но новый аппарат обладал куда большей реактивной тягой. Система измеряла ускорение ракеты в вертикальном направлении, и это значение было столь велико, что на его обработку не хватило места на предусмотренном накопителе данных. Ракета взорвалась всего через 37 секунд после старта. Такие ошибки случались и в последние годы: исследователи возлагали большие надежды на японский спутник «Хитоми» [44] Это был космический рентгеновский телескоп. , который был выведен на орбиту 17 февраля 2016 года. В совокупности его производство и запуск обошлись в 250 миллионов долларов. Тем большим было разочарование, когда на третий день спутник перестал передавать сообщения из космоса. Из-за программного сбоя на спутнике запустились гироскопы — приборы, которые определяют положение и вращение. Когда гироскопы «понимают», что спутник повернулся, они корректируют его курс так, чтобы он возвратился в нужное положение. Но в том случае корректировка оказала противоположное воздействие: аппарат стал вращаться еще быстрее, чем прежде. Он перешел в безопасный режим и начал проверку системы. По ее завершении спутник уже вошел в штопор. Неверная программа, которая была заложена в бортовой системе всего несколько недель назад, заставила его вращаться с еще большей скоростью. В конечном итоге скорость ротации достигла такой величины, что со спутника сорвало солнечный парус и другие приборы — использовать его далее было нельзя.