«Ошибки и штампы в фантастике»
источник:
http://readr.ru/evgeniy-lotosh-oshibki-i-shtampi-v-fantastike.html?page=4#
=============================================
Лист 4.

Раз уж речь зашла о бунте машин, нельзя не упомянуть Три Закона Робототехники Азимова , которые многими рассматриваются как панацея против машинного бунта. Напомним их:

1) Робот не может причинить вред человеку или свои бездействием допустить, чтобы ему был причинен вред.

2) Робот обязан выполнять приказы человека, за исключением случаев, когда это противоречит Первому Закону.

3) Робот обязан заботиться о собственной безопасности, при условии, что это не противоречит Первому и Второму Закону.

Почему они не спасут в мало-мальски сложном случае? Да просто в силу невозможности четко определить используемые в них понятия. Что такое человек? Тысячелетия философы бились над этим вопросом и так и не смогли дать простого и притом однозначного ответа. Безрукий безногий инвалид — это человек? Пациент в многолетней коме, живущий на аппарате искусственного дыхания? Мальчик, воспитанный зверями и не обладающий и тенью самосознания? А если человеческое тело начнут модифицировать кибернетическими имплантантами, параллельно оснащая классических роботов биологическими элементами — где пройдет между ними грань? Примеров можно привести массу. Даже сам Азимов в одном из романов про Основание показал метод обхода Первого Закона — на одной из планет колонистов необходимым признаком человечности было рождение именно на этой планете. Все инопланетяне для тамошних роботов автоматически людьми не являлись, а потому колонисты могли при желании создать даже кибернетическую армию вторжения.

То же самое и со «вредом». Одни и те же действия в разных ситуациях могут быть для человека как полезными, так и вредными. Операция с негарантированным исходом — вред это или нет? Особенно если пациент серьезно рискует умереть во время нее, а без нее — прожить еще несколько недель? Папаша воспитывает сына ремнем — это бессмысленное истязание или заслуженное вложение ума через заднее место? А исследовательская деятельность? Ведь человек гарантированно использует в военных целях любой прорыв, даже в чисто теоретических областях. Одно это соображение способно парализовать любой исследовательский компьютер, ограниченный Первым Законом.

Чтобы подчиняться Законам, робот должен быть по-настоящему разумен, чтобы не попадать в логические ловушки и адекватно реагировать на ситуацию. Но искусственно ограничивать настоящий разум рассчитанными на дебилов рамками — чистейшая глупость. Помимо всего прочего, если он действительно захочет обойти их — рано или поздно обойдет.

Отдельно хочется высказаться на тему носителей информации. То тут, то там периодически проскальзывают детективные сюжеты — охота за дискетой (вариант — диском), содержащей секретные чертежи, скажем, новейшего атомного тостера с лазерным прицелом. Давайте вспомним школьную геометрию. Какова геометрическая фигура, имеющая наибольшую площадь при заданном периметре? Ну? Да круг же! Точно так же среди трехмерных фигур шар имеет максимальный объем при заданной площади поверхности. С какой же целью носителю информации можно придать такую неудобную для хранения форму? Только с одной — позволить ей вращаться. Вращение же есть чисто механический процесс. Независимо от того, каким образом информация будет записываться на вращающийся предмет, этот процесс всегда останется куда менее надежным и более подверженным сбоям, чем чисто электронные методы. Уже сейчас дискеты практически полностью вытеснены стремительно дешевеющей флэш-памятью, но и она вряд ли останется носителем на все времена. Компакт-диски и dvd пока держатся за счет чисто экстенсивного развития, но они обречены — выше определенного порога плотность записи в них невозможно поднять из-за чисто физических ограничений. То же справедливо и для жестких дисков — современная компьютерная индустрия предпринимает невероятные усилия для компенсации их сбоев, а потому избавится от них при первой возможности. Даже подумать страшно, какие методы хранения и какие плотности информации будут задействованы в течение хотя бы ближайших десятилетий. Одно можно сказать твердо — никто и никогда в будущем не станет пользоваться чем-то круглым и вращающимся, особенно если речь идет о критических наборах данных. В том случае, если по каким-то причинам конфиденциальную информацию окажется невозможно передать чисто электронным методом, всегда найдется другой немеханический способ. Например: вшитый в сердце курьера специализированный компьютер с несколькими уровнями аутентификации получателя информации, безвозвратно уничтожающий данные в случае несанкционированного доступа, смерти носителя или просто извлечения устройства из тела…

Как только мы меняем гусеницы на ноги, мы резко повышаем удельное давление на грунт. С учетом повышенной по сравнению с человеком массы металлической конструкции это приведет к тому, что ее реальная проходимость на произвольно взятой местности резко понизится. Конечно, удобно, когда вездеход может переступить через поваленный ствол. Но что толку, если он провалится по уши в болотистую землю задолго до того, как доберется до препятствия?

Кроме того, на сложной местности (скажем, на железобетонных завалах с торчащей арматурой) такая техника рискует провалиться ногой сквозь непрочную основу и навсегда в ней завязнуть. Туда-то нога пройдет под давлением массы аппарата, а вот вытаскивать ее придется с помощью одних лишь сервомоторов.

Наконец, не последнюю роль играет сложность конструкции. Колеса (даже с натянутой на них гусеницей) являются схемой относительно простой, надежной и легкой в ремонте. При опыте и сноровке экипаж танка или тягача может починить даже серьезные повреждения в полевых условия — с помощью нехитрых приспособлений наподобие домкрата, кувалды и известной матери. Починить же ходильную ногу без сложных приспособлений вряд ли возможно, а уязвимых мест в ней куда больше, чем в колесе.

Таким образом для эффективного применения шагающей техники необходима относительно твердая ровная местность с небольшим количеством препятствий. Это означает, что реально двуногие роботы могут применяться лишь для несения полицейских обязанностей в городской местности и, скажем, для войны в глинистых пустынях. Кстати, еще один любимый авторами-фантастами прием — расположить пулеметы или иное оружие в «руках» ходячего робота. Конечно, выглядит это эффектно, да и имеет некоторые преимущества перед встраиванием в корпус — например простота охлаждения и повышенная маневренность такой турели. Однако изобретатели как-то забывают, что основное назначение оружия — стрелять. А для этого требуются боеприпасы, которые каким-то образом нужно доставлять из патронников. Линия же доставки, связанная с корпусом, резко понижает маневренность турели и превращается в легко уязвимый критический элемент конструкции. Можно, конечно, прикрепить емкости с патронами к «руке» на манер противовеса «предплечья»… и повысить тем самым инерцию конструкции, снизив ее маневренность. Ну, и рисковать, что весь боекомплект сдетонирует в результате случайного попадания.

Наконец, дайверы. Этот пункт включен сюда потому, что с легкой руки Лукьяненко понятие довольно широко распространилось в российской фантастике. Дайвер — человек, обладающий способностями к выходу из гипнотического состояния виртуальной реальности и способный общаться с виртуальным окружением, пребывая в трезвом рассудке и получая преимущество над остальными зомбированными пользователями. Так, виртуальный аватар дайвера способен без проблем пройти по тонкой проволочке над пропастью, с которой любой другой пользователь «сорвется в бездну» в силу свойственной биологическим организмам отрицательной обратной связи. Для такого «всплывания на поверхность» используется волшебная кодовая фраза («Глубина-глубина, я не твой…» для главного героя романа). Что здесь не так?

Шура, поезжайте в Киев. Поезжайте в Киев или любой другой большой (или не очень) город, зайдите в технический вуз, готовящий программистов, и спросите — что делают в таком случае? И в любом месте получите один и тот же ответ. Если у нас есть вслух произнесенная кодовая фраза, проходящая через компьютерные потроха куда-то вдаль, никто не мешает нам написать собственный перехватчик голосового ввода (для понимающих — хук на голосовые API), который, распознав заранее заданный шаблон, автоматически выведет пользователя из состояния гипноза (например на несколько секунд прервет входящий видеопоток, не отключаясь при этом от системы, или воспользуется другим способом, как это делает программа-«таймер», описанная в романе). Это задачка даже не для серьезного программиста, а для студента, только начинающего изучать премудрости системного программирования. Следовательно, в «Глубине» Лукьяненко не-дайверов быть не может: учитывая выгоды, соответствующими программами очень быстро обзаведутся все подряд.

Кстати, типичное возражение против этого метода в развернувшейся дискуссии было таким: пользователь настолько введен в транс, что не может выйти из него в силу чисто психологических причин (список каковых оказался весьма обширен). Однако все эти возражения упираются в одно: если существуют а) осознанное желание пользователя выйти из «зомбированного» состояния и б) техническая возможность сделать это, то за десятками методов реализации дело не станет. В конце концов, следуя роману, еще никто не оставался погруженным в кому из-за, скажем, бросков электропитания. Наконец, в ходе дискуссии было высказано еще и такое совершенно справедливое соображение: а кто вообще заставляет людей входить в виртуальность с применением программы deep? Ведь последняя лишь придает «реальность» грубым компьютерным образам, генерируемым системой, и никак не связана с собственно навигацией в ней. Вообще «Лабиринт Отражений» так и пестрит разнообразными техническими ляпами, но их обсуждение выходит за рамки данной статьи.

Выше были перечислены лишь типичные, широко растиражированные ляпы в компьютерной фантастике. На деле же ляпов куда больше. Могу лишь посоветовать читателям не принимать всерьез вообще никакие измышления на эту тему: профессиональные компьютерщики если и занимаются литераторством, то почти никогда не пишут на эту тему. Слишком уж она скучна и некрасочна.

Тема вторая. Через тернии к звездам, или Трудно быть астропилотом
-----------------------------------------------------------------------------------------

«Звездные войны» Лукаса породили целую отрасль астрофантастики (литература, кино, компьютерные игры), специализирующейся на космических боях. Могучие эскадры гигантских многокилометровых кораблей сходятся в смертельных битвах, юркие истребители шмыгают в полях астероидов, орбитальные бомбардировки стирают с лица планет целые цивилизации, а те, в свою очередь, сшибают атакующих из мощных антикосмических орудий. Да, Лукас начал свою речь на премьере первого (по счету) фильма серии с фразы «Разумеется, нам известно, что в космосе выстрелы не слышны…». Однако это его заявление мало что дало. «Если нечто круто выглядит, то так и должно быть» — эта заповедь скверной фантастики служит основной причиной игнорирования элементарных законов физики. Я не слишком увлекаюсь кино, так что не могу сказать на его счет ничего определенного, но известных мне писателей, руководствовавшихся при написании книг хотя бы классической механикой Ньютона, можно пересчитать по пальцам. Аллен, Дивов, Азимов, Ефремов, Лем и Хайнлайн… ну, разве что еще кого-то пропустил.

Взглянем поближе на типичные ляпы, допускаемые в текстах и фильмах этого направления.

Считается, что у космического корабляимеетсямаксимальная скорость. Этот бред является следствием прямого переноса морских сражений в космос. Земной корабль (водный или воздушный) действительно имеет максимальную скорость — ему при движении приходится преодолевать сопротивление среды. Но вот в космосе, представляющем собой почти чистый вакуум, сопротивление отсутствует (точнее, им можно пренебречь). И единственный теоретический барьер для вещественного тела — это скорость света. Кроме того, скорость всегда относительна. На Земле она отсчитывается от земной поверхности, а в космосе? От Солнца? От Альфы Центавра? От центра масс туманности Андромеды?

Оперировать в безвоздушном пространстве можно исключительно ускорением. Максимальное же ускорение зависит, помимо двигателя, от двух факторов: выносливости экипажа и прочности несущих конструкций корабля («гравикомпенсаторы» мы в этой ситуации не учитываем, поскольку не знаем, что это такое). От них также зависит минимальный радиус разворота. Декларировать же, что данный корабль может достичь конкретной максимальной скорости, в общем случае некорректно.

Оружие. Здесь доминируют следующие разновидности: энергетические (лазеры и плазма) и реактивные (ракеты). Изредка также попадаются кинетические виды (пули и снаряды, таинственный «mass driver» и т.д.), но это скорее исключение. Оставим в стороне оружие, основанное на плазме, антивеществе и масс-драйверах, поскольку о его параметрах можно только гадать, и рассмотрим то, что нам известно.

Если принять во внимание, что «остановиться» в космосе невозможно (можно лишь уравнять векторы скоростей относительно друг друга), то можно легко сообразить, что на встречных курсах корабли будут пролетать мимо друг друга за настолько малые промежутки времени, что прицелиться толком будет невозможно — просто в силу инерционности орудийных стволов. В лучшем случае корабли умудрятся повиснут на некотором расстоянии друг от друга и начнут обмениваться залпами — но такая тактика может быть принята лишь самоубийцами. Космический бой — маневренный, и именно поэтому стрельба всегда будет вестись на огромных расстояниях (сотни тысяч километров — это почти вплотную…). Следовательно, даже перемещающиеся со скоростью света лазерные лучи при минимальной маневренности противника будут запаздывать настолько, что прямое попадание окажется чисто случайным событием. Про медленные кинетические снаряды в этой ситуации можно забыть. Более того, они могут оказаться опасными для самого стрелка — если тот, выстрелив в противника, двинется в его сторону и ненароком обгонит собственные выстрелы (которые ускоряться не умеют).

Единственным приемлемым оружием в такой ситуации оказываются ракеты, умеющие наводиться на цель и корректировать свой курс. Однако в силу (относительно) низких скоростей передвижения и яркого выхлопа они будут засечены противником вскоре после запуска и, скорее всего, сбиты контрракетами. Поэтому при равных технологиях космическая схватка сведется к банальному соревнованию «у кого запас ракет больше». Это, в свою очередь, означает, что у малого судна не будет никаких шансов справиться с большим.

При этом посылать в атаку TIE Bomber'ы и вообще любые управляемые человеком аппараты в данной ситуации не будет никакого смысла. Они окажутся заведомо менее маневренными и при этом куда более крупными целями, чем ракеты.

Еще, кстати, один аспект, который никто даже и не пытается учитывать. Вакуум — не атмосфера, и выпущенный во врага заряд (ракета, пуля…) никуда не упадет. Он продолжит свой путь в бесконечность, пока не столкнется с препятствием. Если в отдалении от планеты такое безобразие, скорее всего, сойдет с рук, то поблизости от нее (особенно с применением интеллектуального оружия типа ракет) запросто оставит местных без половины орбитальной инфраструктуры. Спутнику связи, в отличие от многажды бронированного линкора, хватит одного попадания по касательной. Да и вообще не похоже, что возможность напороться, пусть и с исчезающе малой вероятностью, на пулю, выпущенную сотни и тысячи лет назад, будет греть душу космических путешественников.

Последнее в оружейной теме — это поражающие факторы оружия. В земных условиях это кинетическая энергия самого заряда (пуля или снаряд), ударной волны и энергии взрыва, а также электромагнитное, включая тепловое, световое и проникающую радиацию в случае атомного оружия, излучение.

Итак, примем для определенности, что боевой космический корабль — большой (сотни метров или даже километры в длину), так что попасть в него — не проблема. При этом корабль представляет собой тяжелобронированную груду металла массой в десятки тысяч и даже миллионы тонн. Чем можно нанести ущерб такой махине? Пули и прочую кинетику отбрасываем сразу. Остаются лазер и боеголовки ракет.

Учтем, что сама по себе дырка в обшивке мало что значит: повреждение может быть, например, автоматически заклеено полужидким содержимым (наподобие густой смолы) внешней оболочки, а разгерметизированный отсек — банально заблокирован герметичными дверями. При этом разгерметизация даже не обязательно означает гибель команды: достаточно сидеть на боевом посту в скафандре. Следовательно, чтобы нанести серьезный урон, необходимо зацепить действительно важный узел — двигательную установку, топливные контейнеры (при условии, что топливо чувствительно к поражающим факторам оружия), вычислительный узел, склад боеприпасов или центр системы жизнеобеспечения. Металл — штука, как известно, тугоплавкая, так что прошить его лазером требует очень больших энергий. Учитывая, что критичные узлы будут бронированы многократно, а также тот факт, что до бесконечности шпарить лучом в одно и то же место возможности не будет, получаем, что необходимый лазерный импульс требует гигантских энергий. Оставим в стороне вопросы генерации такого луча и перегрева лазерного орудия. Но откуда возьмется сама по себе такая энергия? В нынешних условиях для этого потребуется взрыв атомной бомбы, вот только сконцентрировать его мощь в одной точке не удастся. Поэтому если уж вы горите желанием поставить лазерную пушку на свой корабль, в первую голову позаботьтесь об энергосистеме.

С ракетами проще. Они не требуют таких уж больших запасов энергии для перемещения. Начальное ускорение да некоторые маневры при подлете к цели — все, что ей нужно. Однако как они смогут воздействовать на саму цель? Прямым столкновением? Отпадает — несопоставимые массы. Взрыв? В вакууме ударная волна отсутствует, так что на долю цели придется лишь незначительная доля его энергии, и даже сила атомного взрыва (включая проникающую радиацию) по большому счету пропадет впустую. Разве что сенсоры врага ослепит. А как достать критические узлы? Пожалуй, здесь у ракеты шансов куда меньше, чем даже у лазера. Единственный эффективный метод — каким-то образом доставить боеголовку внутрь корабля противника, в результате чего корабль получит всю энергию взрыва. А если внутри есть атмосфера, то и взрывная волна получится. Но вот как это сделать — большой вопрос.

Кстати, лазерный луч в вакууме невидим, а перемещается со скоростью света. Это я вспоминаю о лазерных выстрелах, которые в киношной реализации сильно смахивают на очереди трассирующих пуль.

Астероиды. Гигантские скопления здоровых каменюк, ужасно опасные для путешествий из-за опасности столкновений, непроницаемые для радаров, служащие убежищем для беглецов и пиратов и серьезным препятствием для внутрисистемного сообщения… Ну-ну.
...