Данный материал является стенограммой передачи VOX POPULI, передававшейся по радио в стародавние времена, в которые записи осуществлялись исключительно на винил. Имена для сохранения конфиденциальности заменены, на наиболее адекватные современные имена, если это требуется.
- Здравствуйте, уважаемые слушатели. Сегодня нас будет просвещать крайне неординарный гость – уважаемый товарищ Йобчус. Являясь крайне разносторонним человеком, он оставил след во многих областях своей деятельности, в том числе и в нанотехнологиях. И сегодня мы попробуем узнать, что такое и для чего нужны нанотехнологии.
Собственно говоря, первый вопрос является вполне очевидным и простым - зачем понадобилось выделять целую новую дисциплину?
- Добрый день. Спасибо, что пригласили на передачу. Сразу хочу отметить, что я не технический специалист, а управленец, поэтому не смогу ответить максимально корректно.
-Да этого и не требуется. Народ хочет видеть так, как это видит управляющий, а не специалист. Нам интересно общее направление течения реки на картографическом масштабе, а не детальный рельеф берега.
-Прекрасно понимаю. Сам отношусь к работе также. Ну да ладно, ближе к делу. Нанотехнологии действительно являются отдельной областью знаний, которая занимает промежуточное положение.
Давайте немного пофилософствуем. В чем состоит значение работы Ньютона о «Началах»? В том, что он формализовал и реализовал концепцию анализа, утверждающую, что любой процесс, даже самый сложный, – есть эффект взаимодействия множества элементарных процессов. Эта концепция и нашла воплощение в дифференциальном исчислении.
Даже в современной квантовой теории элементарных частиц можно разглядеть эту философию в том, что все базовые процессы являются либо распадом частицы, либо столкновением двух частиц. Именно двух, а не более, так как вероятность столкновения 3 частиц несоизмеримо меньше, чем вероятность столкновения двух частиц.
С другой стороны масштаба мы имеем химию и термодинамику, которые описывают взаимодействия макроскопических ансамблей частиц, индивидуальные взаимодействия которых усредняются тепловыми флуктуациями.
Наша же область деятельности находится по середине между этими масштабами. С одной стороны изучаемые объекты довольно велики, так что эффекты многочастичного взаимодействия существенны, а с другой стороны достаточно малы, чтобы тепловые флуктуации не разрушали всякие интересные эффекты.
-Поясните, пожалуйста, что вы имеете в виду под многочастичным взаимодействием?
-Ну смотрите, возьмем для примеры 4 частицы. При обычном подходе общая энергия системы является суммой взаимодействий первой и второй, первой и третей, первой и четвертой, второй и третьей, второй и четвертой и третьей и четвертой частиц. При многочастичном взаимодействии к этой энергии добавляется энергия первой-второй-третьей, первой-второй-четвертой и так далее.
-Если применить бытовую аналогию, можно ли сказать, что разговор трех людей отличается от суммы разговоров, которые были бы при их попарном общении?
-Да, совершенно верно.
Вот и получается, что уже разработанные методы не подходят для нашей деятельности. Работа в прикладной науке в основном состоит в поиске подходящей идеализации, которая может быть проанализирована полноценно, и дальнейшем учете отклонения реальной задачи от этой идеальной. В нашей области подобного рода подходящих идеализированных моделей нет.
-Как-то звучит безнадежно. Но в целом же имеются продвижения?
-Имеются. Правда, все движется крайне медленно. И я, как руководитель этого направления, прилагаю все усилия, чтобы заставить шестеренки крутится шустрее.
Очень правильно установить добрую и рабочую атмосферу, в которой отсутствует порицание за неудачу. Иначе механизм заглохнет.
-Ну а как вы отделяете доброту от безнаказанности? Ведь без должного критерия эти два процесса будут перетекать друг в друга.
-Как вам известно, я уже являюсь руководителем с большим стажем. И, конечно же, я разбираюсь в психологии людей. Общаясь с математиками во время проработки применения эконометрики к задачам государственного масштаба, я смог сформулировать что такое доброта.
-Очень любопытно.
-В обществе достигается доброжелательная атмосфера, если достигается равновесие Нэша. То есть все действуют так, что отклонение от принципов ведет к потерям для решившегося на этот шаг.
-Получается сложно быть добрым, нужно придумывать стратегии поведения.
-Глупый человек добрым быть не может, это точно. Проверено на опыте.
-Я смотрю, ваша профессиональная деятельность благотворно сказывается на ваших этических взглядах.
-Обилие разнообразных задач и встреч с разными яркими людьми безусловно запускает определенные процессы в пытливом уме. А у меня он очень пытлив.
-Мы имеем удовольствие прочувствовать это.
-Вообще, модернизация социальных и экономических процессов неминуемо приведет к изменению в моральных устоях общества. Лично я для себя изменил отношение к религии. Для меня Бог и дьявол не представляются больше олицетворением добра и зла, я отношусь к ним как к программисту и тестировщику, выявляющему баги. Поэтому и у себя в коллективе я не провожу охоту на ведьм и показательные казни. Любая проблема является багом, который необходимо исправить.
-Звучит это все крайне замечательно. Серьезно. Но наблюдаемые темпы развития не особо соотносятся с доверием общества, выраженным в финансировании. Будет ли верным считать, что багов слишком много и программиста необходимо сменить?
-Конечно же нет. Просчетов действительно не мало. Но их количество связано не с качеством программиста, а со сложностью задачи. Мы изначально заявляли, что нанотехнологии глазом не увидеть. Вы же прекрасно понимаете, что в таких дисциплинах сначала длится долгий и пологий страт, а потом происходит резкий скачок и активное развитие.
-Вполне возможно. У меня недостаточно компетенций судить о том, насколько соотносятся динамика развития с затраченными средствами.
-В этом то и дело, что нет человека, у которого достаточно компетенций для подобного суждения. Поэтому на такую ответственную деятельность и поставили меня.
-Ну хорошо, программист вам судья. Расскажите в каких направлениях деятельности вы ожидаете результаты? Мы думали, что прорыв начнется с электроники, но, судя по всему, конкуренты из США обходят нас по этой тематике.
-Ну нет. Электроника не соотносится напрямую с нашей отраслью. Электроника развивается исключительно за счет усовершенствования технологий производства, мы же развиваем принципиально новый подход к конструированию микроустройств и микросистем. Как вариант, вполне может оказаться, что мы найдем более простую и технологическую реализацию базовых логических вентилей или даже транзистора, что может пригодиться в электронике, но это только косвенное влияние.
Базовые процессы нашего исследования должны проявиться в проектировании устройств взаимодействия с биологическими сущностями. Именно те сложные механизмы взаимодействия между вирусами, бактериями и генами очень близки с теми сложными взаимодействиями, которые мы исследуем. Поэтому, создав базовые идеализированные модели, мы сможем перейти к пониманию и синтезу биологических систем. По этой тематике можно рассказывать бесконечно, чем я не хочу заниматься. Но уже понятно, что наши исследования осуществят прорыв в медицине.
Другим перспективным направлением является изучение взаимодействия со светом. Очень может быть, что мы научимся манипулировать светом подобно тому, как это сейчас делается с электрическим током посредством печатных плат и микросхем. Тогда появится целая новая отрасль.
-От ваших рассказов в голове рисуются фантастические сюжеты. Аж дух захватывает.
-Вот именно по этой причине нам и выделяется финансирование.
-Принято.
Вы упомянули про влияние на медицину. Я слышал, что с помощью нанотехнологий планируется внедрить стандарты качества в медицине. Можете прокомментировать этот слух?
-Могу, собственно, именно я являюсь автором этого движения. Решаемая проблема состоит в том, что на данный момент отсутствуют надежные количественные показатели качества оказания медицинских услуг. Те статистические показатели, которые применяются, не дают ответ для каждого конкретного случая лечения. Ведь каждый индивид имеет множество особенностей, которые не учитываются изначально, но которые могут проявиться позже в виде побочных эффектов. Также не понятно насколько эффективно проводится лечение.
Например, когда вы покупаете станок, вы видите в паспортных данных такие параметры, как класс точности, время работы до отказа, требования к питанию и множество всякого всего. После изучения этих данных вы уже судите о соотношении цена-качество и принимаете решение. В медицине такого, к сожалению, нет. Приходится полагаться на общественный телефон, так сказать, и собственные мифологические представления о лечении.
Поэтому я инициировал создание научной группы, которая должна составить реестр измерений, позволяющих классифицировать организм с достаточной точностью, чтобы можно было сказать, имеется ли врачебная ошибка или нет, основываясь на четкие количественные показатели, а не на суждение комиссии.
-Каким вы видите результат такой работы?
-Когда вы едите отдыхать, вы классифицируете гостиницы по количеству звезд. Что-то подобное я вижу и в медицине. Необходимо сформировать показатель цена-качество, который клиент должен видеть и понимать, что он значит. Если медицинское учреждение не обеспечило требуемый уровень качества, то страховая компенсация тем выше, чем уровень звезд и чем выше отклонение от нормы. Вот определение количественного отклонения от нормы и является целью этого научного исследования.
-Но вы же сами говорили, что разнообразие взаимодействий крайне велико, чтобы его можно было описать за разумное время. Какими критериями вы пользуетесь для преодоления этой проблемы?
-Чтобы ответить на этот вопрос, я сначала попрошу вас ответить на следующий вопрос: что такое случайность?
-В каком смысле?
-Какое поведение вы считаете случайным? Как понять, перед вами случайный процесс или нет?
-Боюсь, что не могу ответить сходу на этот вопрос. Давайте не будем удовлетворяться тем, как я корчусь от усилий придумать ответ.
-Ответ на этот вопрос действительно крайне нетривиален, если он существует. Рассмотрим этот вопрос немного с другой стороны, со стороны прикладной задачи. Даже построить псевдослучайную последовательность крайне не просто. С этой проблемой я столкнулся, когда руководил группой по разработке моделирования в экономике. Сформулировать, что такое случайная последовательность – уже не просто. Простейший пример демонстрирует всю неоднозначность такой формулировки.
Будем подбрасывать монету. Рассмотрим последовательность из выпадений ста орлов, случайна ли она? Интуитивно нам естественно ответить нет. Но такая последовательность настолько же вероятна, как и любая другая последовательность. Более того, если достаточно долго побрасывать монету, то такая последовательность наверняка должна произойти, и спрашивается, почему это не то, что произошло сейчас. С этой точки зрения любая последовательность случайна. Абсолютно любая.
Но, если подойти к этой задаче конструктивно, то ответ становится более осязаемым. Задача случайной последовательности – перебрать все интересующие нас ситуации с одинаковой частотой. В рамках проблемы генерации последовательности зачастую это требование формулируется как равенство частот всех интересующих корреляций. Например, мы смотрим как часто встречаются пары двух последовательных или отстоящих на определенный интервал чисел. Тогда частота, с которой встречается пара один и два должна совпадать с частотой встречи пары четыре и четыре, пять и шесть и так далее. То есть требуется полное равноправие всех интересующих нас ситуаций. Очевидно, что с такой точки зрения последовательность из ста нулей абсолютно неудовлетворительна.
Так вот, развитие знаний идет параллельно с развитием представления о случайности. В рамках существующих знаний строится представление о случайных ситуациях, как только это представление нарушается на опыте, то вводится, скажем так, новое знание, учитывающее это отклонение. И так далее. Затем осуществляется новый виток итерации.
Основываясь на таком подходе, мы и формируем реестр признаков.
-Спасибо за более чем подробный для нашей передачи ответ. Наше время подходит к концу. Напоследок позвольте вам задать слегка отстраненный вопрос. Вы говорите, что любая деятельность вас чему-то учит в философском плане. Чем вас обогатила работа в нанотехнологиях?
-Безусловно я извлек пользу и из этой деятельности. Как я уже говорил, изучаемые нами процессы находятся на одном уровне с биологическими структурами, среди которых ярко выделяются ферменты. Напомню для слушателей, что ферменты – это вещества, которые значительно повышают скорость реакций, не нарушая свою собственную структуру.
Так вот, меня это натолкнуло на аналогию в экономике. Я хочу ввести в экономическую деятельность механизм, который я шутливо называю «жидовий рубль». В денежную массу вводится малая доля меченых рублей, при получении которых накопления их владельцев раздаются другим людям. Такая процедура, скажем, проводится раз месяц. Такой механизм должен сократить стремление накапливать деньги, так как при этом повышается вероятность разорения и повышается потребность вкладывать деньги во что-нибудь материальное.
-Ну что ж, действительно, ваше жизненное кредо – «удивлять». Спасибо за познавательное интервью товарищ Йобчус. Желаем вам успехов в делах и до свиданья.
-Вам тоже всего хорошего. До новых встреч.
-В следующей передачи мы встретимся с человеком высокого полета, про которого Дзержинский сказал: «крылья бы делать из этих людей, не было бы самолетов в мире прочней». До следующей передачи, уважаемые слушатели.