Приключения математика - [73]

Шрифт
Интервал

Идея заключалась в том, чтобы испытать тысячи таких возможностей и на каждом этапе выбрать с помощью «случайного числа» с приемлемой вероятностью судьбу, или своего рода исход, и проследить, так сказать, ее линию вместо того, чтобы рассматривать абсолютно все ветви. Рассмотрев возможные «судьбы» для всего лишь нескольких тысяч возможных исходов, можно получить хорошую выборку и, следовательно, приближенное решение задачи. Все, что для этого необходимо — располагать средствами для получения таких выборочных испытаний. Кое-где здесь требовались машинные расчеты, и, так случилось, что как раз тогда в нашу жизнь начали входить вычислительные машины.

Вычислительные машины появились благодаря интеграции научного и технологического развития. С одной стороны, велась работа в области математической логики, в основах математики, подробное изучение формальных систем, в котором фон Нейман сыграл такую важную роль; с другой стороны, стремительно совершались открытия в электронике, что позволило создать электронные вычислительные машины. Они, в свою очередь, обеспечили такое количественное увеличение скорости выполнения операций по сравнению с машинами на механических реле, что оно повлекло за собой и качественные перемены, значительно усовершенствовав и расширив использование этих инструментов. Сегодня результаты известны каждому: вычислительные машины обусловили зарождение новой эпохи эвристического исследования новой связи, сделали возможным космический век.

Число их применений в точных и естественных науках, а также в нашей повседневной жизни настолько велико, что можно говорить о начале «эры компьютеров и автоматов».

Но в то время компьютеры были еще только in statu nascendi[24]. В шутку я предложил нанять для проведения расчетов по методу Монте-Карло несколько сотен китайцев из Тайваня, посадить их на корабль, вооружить каждого счетами или даже просто ручкой и бумагой и, дав им задание, предполагающее некий реальный физический процесс, бросание костей, к примеру, заставить тем самым получать случайные числа. Затем кто-нибудь собрал бы результаты и обобщил эти статистические данные в виде конкретных ответов.

Фон Нейману принадлежала ведущая роль в зарождении ЭВМ. Благодаря уникальному сочетанию своих талантов, интересов и особенностей характера, он прекрасно подходил для этой роли. Я думаю в этой связи о его способности и склонности доводить до конца каждую скучную деталь при программировании, учитывать любую мелочь, связанную с представлением очень больших задач в «удобоваримой» для компьютеров форме. Именно понимание и знание деталей систем математической логики и теоретической структуры формальных систем позволило ему придумать гибкое программирование. Это было великим его достижением. Благодаря составлению соответствующих блок-схем и программ, стало возможным рассчитывать на одной машине огромное разнообразие задач, ничего не меняя при этом в соединениях. До его изобретения каждый раз, когда задача менялась, приходилось выдергивать провода и заново соединять платы.

В конкретную форму со всеми сопутствующими зачатками теории метод Монте-Карло был приведен после того, как я обсудил возможности таких вероятностных схем с Джонни во время одной из наших бесед в 1946 году. Это была особенно длинная дискуссия в служебной машине, на которой мы ехали из Лос-Аламоса в Лэми. Мы проговорили всю нашу поездку, и я до сих пор помню, что именно я говорил на каждом повороте дороги и у каждой скалы, мимо которой мы проезжали. (Я упомянул об этом как о возможном примере работы «многоотсекового» хранилища памяти в мозгу, так же, как в случае, когда мы часто запоминаем место на странице, где находятся конкретные уже прочитанные нами абзацы — на правой или левой странице, вверху или внизу и т. п.) После этого разговора мы вместе разработали математические основы этого метода. На мой взгляд само название — Монте-Карло — весьма способствовало популяризации этой процедуры. А названа она была так из-за присутствия в ней своеобразного элемента везения — получения случайных чисел, с которыми играют в соответствующие игры.

Джонни сразу же понял, каким огромным может быть масштаб применения этого метода, хотя в первый час нашей дискуссии и высказывал определенный скептицизм. Однако, когда я начал приводить все более убедительные доводы, упомянув о статистических данных, говорящих о том, как часто возникает потребность в расчетах для получения приблизительных результатов с той или иной вероятностью, он согласился со мной и, призвав свою изобретательность, принялся отыскивать оригинальные технические приемы, которые позволили бы сделать эти методы более простыми и эффективными.

Фактом является то, что «Монте-Карло» никогда не дает точного ответа; правильнее сказать, что он позволяет сделать выводы о том, каков ответ, каковы его погрешность и вероятность (то есть на какую малую величину вероятность отличается от единицы). Иначе говоря, он производит оценку значениям чисел, искомым в данной задаче.

С «пропагандистскими» докладами по этому методу я выступал много и по всем Соединенным Штатам. Очень скоро появился интерес к этой теории и предложения по ее усовершенствованию. Вот простой пример этой процедуры, которым я частенько ее иллюстрировал: возьмем расчет объема области, определяемой рядом уравнений или неравенств в пространствах с большим количеством измерений. Вместо использования классического метода приближения чего бы то ни было с помощью сетки, состоящей из точек или «ячеек», которые заключали бы в себе миллиарды отдельных элементов, здесь можно просто выбрать наугад несколько тысяч точек и, произведя выборку, получить представление об искомой величине объема.


Рекомендуем почитать
Граф Савва Владиславич-Рагузинский

Граф Савва Лукич Рагузинский незаслуженно забыт нашими современниками. А между тем он был одним из ближайших сподвижников Петра Великого: дипломат, разведчик, экономист, талантливый предприниматель очень много сделал для России и для Санкт-Петербурга в частности.Его настоящее имя – Сава Владиславич. Православный серб, родившийся в 1660 (или 1668) году, он в конце XVII века был вынужден вместе с семьей бежать от турецких янычар в Дубровник (отсюда и его псевдоним – Рагузинский, ибо Дубровник в то время звался Рагузой)


Трагедия Русской церкви. 1917–1953 гг.

Лев Львович Регельсон – фигура в некотором смысле легендарная вот в каком отношении. Его книга «Трагедия Русской церкви», впервые вышедшая в середине 70-х годов XX века, долго оставалась главным источником знаний всех православных в России об их собственной истории в 20–30-е годы. Книга «Трагедия Русской церкви» охватывает период как раз с революции и до конца Второй мировой войны, когда Русская православная церковь была приближена к сталинскому престолу.


Октябрьское вооруженное восстание в Петрограде

Пролетариат России, под руководством большевистской партии, во главе с ее гениальным вождем великим Лениным в октябре 1917 года совершил героический подвиг, освободив от эксплуатации и гнета капитала весь многонациональный народ нашей Родины. Взоры трудящихся устремляются к героической эпопее Октябрьской революции, к славным делам ее участников.Наряду с документами, ценным историческим материалом являются воспоминания старых большевиков. Они раскрывают конкретные, очень важные детали прошлого, наполняют нашу историческую литературу горячим дыханием эпохи, духом живой жизни, способствуют более обстоятельному и глубокому изучению героической борьбы Коммунистической партии за интересы народа.В настоящий сборник вошли воспоминания активных участников Октябрьского вооруженного восстания в Петрограде.


Николай Александрович Васильев (1880—1940)

Написанная на основе ранее неизвестных и непубликовавшихся материалов, эта книга — первая научная биография Н. А. Васильева (1880—1940), профессора Казанского университета, ученого-мыслителя, интересы которого простирались от поэзии до логики и математики. Рассматривается путь ученого к «воображаемой логике» и органическая связь его логических изысканий с исследованиями по психологии, философии, этике.Книга рассчитана на читателей, интересующихся развитием науки.


Я твой бессменный арестант

В основе автобиографической повести «Я твой бессменный арестант» — воспоминания Ильи Полякова о пребывании вместе с братом (1940 года рождения) и сестрой (1939 года рождения) в 1946–1948 годах в Детском приемнике-распределителе (ДПР) города Луги Ленинградской области после того, как их родители были посажены в тюрьму.Как очевидец и участник автор воссоздал тот мир с его идеологией, криминальной структурой, подлинной языковой культурой, мелодиями и песнями, сделав все возможное, чтобы повествование представляло правдивое и бескомпромиссное художественное изображение жизни ДПР.


Литературное Зауралье

В предлагаемой вниманию читателей книге собраны очерки и краткие биографические справки о писателях, связанных своим рождением, жизнью или отдельными произведениями с дореволюционным и советским Зауральем.


«От ордена осталось только имя...». Судьба и смерть немецких рыцарей в Прибалтике

350 лет, с XIII по середину XVI в., над Прибалтикой господствовал Немецкий (Тевтонский) орден. Три столетия прошли в войнах с Польшей, Великим княжеством Литовским, Новгородом, Псковом. В XVI в. наступает роковое время для германского рыцарства: в 1525 г. под натиском Польши пала старшая, прусская ветвь ордена. Вместо равных по силе Новгородской и Псковской республик новым врагом младшей, ливонской ветви Немецкого ордена оказывается могучее, объединенное Российское государство. Начинается отсчет последних дней государства северных крестоносцев.


Законы, изменившие нашу жизнь

Книга посвящена важнейшим вехам и важнейшим законам в истории права. При отборе материала и тем для рассказов, располагающихся в хронологическом порядке, авторы руководствовались ролью, которую те или иные законы сыграли в истории не только юриспруденции, но и вообще в истории нашей цивилизации. В книгу вошли и эссе, посвященные самым знаменитым судебным процессам.


Имя на борту

Книга посвящена интересной и мало изученной теме – названиям кораблей. В живой форме рассказывается об истории и происхождении названий, приводится расшифровка многих загадочных имен, раскрываются истоки номинации судов, системы названий, которые сложились в русском и советском флоте. Кто давал имена кораблям? Как и когда это происходило? Почему корабль назывался так, а не иначе? На эти и многие другие вопросы дает ответ эта книга. Автор, опираясь на исторический материал, знакомит читателя с происхождением названий судов, системой их наименований, которые сложились на флоте начиная с времен Петра I, с расшифровкой загадочных названий. Предназначена для широкого круга читателей, интересующихся историей морского флота.


Золотая Орда. История в имперском контексте

Книга посвящена государству, вошедшему в историю под названием «Золотая Орда». В течение трех столетий оно играло значительную роль в истории Евразии и оказало существенное влияние на последующее развитие многих государств. Автор рассматривает историю Золотой Орды как часть истории державы Чингис-хана, а распад Монгольской империи считает началом разрушения Золотой Орды. При написании книги использовались основные источники по истории Золотой Орды, Монгольской империи и других государств, а также учитывалась обширная историография, начиная с первых исследований по золотоордынской истории и до новейших работ.