Инновационный паровоз России

Россия желает стать инновационной страной, иметь суперинновационную экономику. Как это сделать? ДАМ бредит Сколково, надеясь, что под крышей иностранцев тупые русские станут изобретателями и инноваторами. Ну и так далее.

Нужен ИННОВАЦИОННЫЙ ПАРОВОЗ. Та область, та сфера новых прорывных идей, которая потянул бы за собой всю науку, технику, экономику. Таким инновационным паровозом в СССР были космос и атомная энергия. А так разбрасываться на множество всяких мелких инновачек толку будет мало.

Но инновационный паровоз надо открыть. В этом самая главная и сложная инновация - обнаружить в современном технологическом мире существование принципиально новой сферы инновации, которая может стать инновационным паровозом. И с этой точки зрения Сколково ЗАВЕДОМО ущербный проект. Не могут иностранные крышеватели дать России инновационный паровоз. Ясно, что это просто смешно.

Много лет, десятилетия я кричу, пишу и предлагаю для России этот инновационный паровоз, который позволит России вырваться вперед всех других старых западных паровозов.

Чтобы это понять - а понять не просто, я спрошу - что самое главное в технике, инженерном деле и в науке?

Сразу и не ответите. Я отвечаю - ЧИСЛО!!!!! Вот самое главное, что определяет сами цивилизационные этапы развития человечества.

Спросим себя. Можно ли было сделать самую простую паровую машину используя целые числа, и считая их на пальцах  или с помощью камешков? Смешно да? Потому у дикарей и не было паровых машин.

А можно было бы рассчитать атомные реакции или какой-нибудь генератор или еще что-то технически сложное, используя такие числа: 1/2, 345 234/573 и т.д. Да даже чему равен sin 356/8835 или решить дифуравнение, коэффициенты которого заданы правильными или неправильными дробями? Конечно, нет. Число ставило пределы античным технологиям, самой античной цивилизации, которая использовала эти дробные числа.

Слава Богу, сейчас их практически не используют, хотя школьники изучают их под видом математики. Зачем - непонятно.

Ну а затем пришли десятичные числа в линейном компактном представлении (арабский формат). И произошел ВЗРЫВ. Прежде всего в самой математике. Именно эта эпоха стала золотой эрой классической математики. Подавляющая часть математики - дифференциальное и интегральное исчисление, теория множеств, теория вероятности, и многое-многое другое было создано именно в это время. Ньютон, Лейбниц, Лаплас, Вейерштрасс, Гаусс, Лобачевский, великие гении, создавшие здание современной математики. А вслед за математикой пошли всякие паровые и электрические машины, мосты, небоскребы, пароходы и паровозы и железные дороги, самолеты и даже начало ракетной и атомной техники также приходится на это время. Вся эта цивилизация обязана простому нематериальному числу. Только тому, что вместо 1 1/2 стали писать 1.5. В это трудно поверить, Но ЭТО ТАК. Что такая ничтожная вещь создала великий мир, индустриальную цивилизацию.

Но пришло время нового числа. Двоичного. И способ его исчисления. Это мир компьютерных чисел и вычислений. Двоичное число произвело величайший переворот. Вычислительная мощность современного человека возросла просто неизмеримо. Стали решаться фантастические по сложности задачи. Причем они не где-то за воротами каких-то ящиков. вы их видите каждый день, когда приходите в свой любимый "Ашан" или "Карусель", в которых продается одновременно несколько тысяч товаров, и каждый товар, даже какой-нибудь плавленный сырок на учете и срок его годности контролируется. Разве можно было такое представить еще двадцать лет назад, когда мы приходили в Елисеевский магазин и наши глаза разбегались при виде сотни товаров. 

Компьютеры сделали возможным и современную энергетику, и водородные бомбы, и космос, и сотовую телефонию, и супермаркеты, и электронное правительство, и пенсионные системы, в которых учитывается каждый рубль на счету будущего пенсионера и многое-многое другое.  И гордость в душе воздымается, глядя на эти ВЕЛИЧАЙШИЕ достижения человеческого разума. Который сам создал себе антипода - неорганический разум - компьютер.

Вот к чему привело изменение числа 10 на число 1010. Наверное понятно, первое в десятичном виде, второе - в двоичном.

Да гордость безмерна. Особенно новые суперкомпьютеры, облачные вычисления, которые позволяют объединить в одну машину тысячи и миллионы компьютеров по всему миру.

Но... Ах, это но. Я набираю на компьютере нечто очень простое: 1/3. И компьютер мне выдает нечто невообразимое: 0.333333333333333333333333333333333333. Я гтотов отдать свои последние трусы, если кто-нибудь мне расскажет, что ему оказалась нужной эта или подобная операция и этот безумных набор чисел.

Как так? Этот, как мы привыкли считать, самый разумный помощник, который дает всегда пусть и не совсем верные, но достаточно разумные ответы на наши вопросы, сбрендил и что-то совсем выдает невразумительное.

А кто не видел, например, когда при расчете какого-нибудь результата компьютер выдает двадцать, тридцать цифр. Спрашивается, где такие напряжения или токи, такие скорости или расстояния, частоты или веса грузов можно увидеть? Их нет в ПРИРОДЕ. Как не существует массы Земли с точностью до одного атома.

И мы начинаем уже пригядываться к тому, а какие собственно числа использует компьютер.

Но на самом деле надо спрашивать, какие числа использует человек? Ну целые числа. Это числа, получаемые в процессе счета - ящиков, яблок, людей и т.д. Ну тут все прекрасно и никаких проблем нет. А еще какие числа использует человек в реальной жизни, а не на уроках математики в вузе? Потому что числа, которые используются в школе - дробные - это вообще никому не нужные числа. Разве что сантехникам, у которых до сих пор трубы на 3/8 .

Итак, какие числа используют люди, какие числа они обрабатывают в своих миллионах компьютерах, за которые заплачены миллиарды и триллионы? И если мы пока оставим в стороне денежные числа, то увидим, что остаются вторые главные числа - это числа ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ. Т.е. те числа, которые получаются в процессе измерения с помощью приборов. Например, измерения напряжения, веса, расстояния, времени, и многого-много другого, чем переполнена не только техносфера современного мира, но даже быт. Посмотртите, сколько сейчас вокруг нас измерительных приборов. Весы, термометры, спидометры, измерители расстояний, напряжений тока, частотв, мощности и многое другое. И именно данные этих приборов, измерительныне числа мы и обрабатываем наряду с результами счета. и все эти числа, которые нам выдает компьютер типа 1.876574747474747474 - это и есть реальные или предполагаемые результаты измерения, как их представляет компьютер.

Но присмотримся к любому прибору. И там мы увидим может мелкими буквами запись "погрешность 1 Вольт" или "точность 50 граммов" и т.д. Вы думаете, что это никчемная запись? Ошибаетесь. Вы знаете, сколько сидело в тюрьмах людей, которые мерили не в соответствии с указанной точностью? Сколько сейчас делают миллионов и миллиардов на "метрологии" - так называют науку об измерения и точности измерения. Любое нецелое число, которое получено из измерения или предлагается использовать в измерительных целях ОБЯЗАТЕЛЬНО должно иметь такую вот метрологическую оценку. Уже даже колбасники это поняли и на упаковках колбасы пишу 100+-5 граммов. А уж в физике, машиностроении, строительстве да во всех отраслях техники и науки точность или погрещшность играют громадное значение. Почему японские машины такие надежные вы знаете? Только потому, что они изготавливают все детали по первому классу точности. А в России и многих друугих странах - по второму.

Итак, мы поняли, какую громадную роль играют метрологические характеристики. Число без метрологии зачатую просто не имеет смысла. Что значит масса 1 кг? Если это с точностью +-100 граммов, то можно использовать деревенский безмен. А если с точность до 0.0000001 грамма, то надо использовать супердорогую установку и каждое измерение может стоить миллионы рублей.

А теперь вновь обращаемся к компьютеру. И оказывается, что современный компьютер использует нецелые числа с АБСОЛЮТНОЙ точностью. У компьютерных чисел нет погрешности. Они точны АБСОЛЮТНО.

Но ведь не бывает таких нецелых чисел!!! Воскликнете вы. и вы будете правы. А компьютер - не прав. Потому что вы думаете правильно о числах. А компьютер использует неверные числа.

И от этого бывет много вреда, бывают катастрофы, гибнут люди и миллиардные установки. Ведь если использовать результаты компьютерных расчетов без точности, то ее приходится самим додумывать и сочинять тем же строителям или ракетчикам. А не всегда хорошо может предугадать даже самый опытный специалист.

Итак, мы приходим к парадоксальному выводу. Наша гордость, наш предмет восхищения, наш перемалыватель чисел работает оказывается неверно. Он использует плохие числа, числа которых НЕТ в природе. Нет в технике. Нет в науке, нет даже в колбасном производстве и даже у базарных торговцев.

Значит, пришло время новой смены чисел. А любая смена чисел ведет к изменениям к глобальным цивилизационным изменениям.

Новые числа - это числа измерительные. В новой числовой системе нет числа 1,56. Компьютер скажет "Ошибка ввода. Задайте точность".

Новые числа - это новые компьютеры. Это новые программы. Это новый "числовой инжиниринг", т.е. новые способы использования чисел в технике, науке, проектировании, обучении. Это новые машины и технологии.

Именно новые числа могут стать инновационным паровозом России. Который повезет ее к новым далям и новому благосостоянию и новому уважению в мире.

именно переход на новые числа, переход в новую числовую эпоху может стать инновационным паровозом России.