ние, ну и что, живут ведь, он вдруг понял, что логарифм числа, возведенного в степень, совершенно точно равен этой степени, умноженной на логарифм этого же числа безо всякой степени. И, стало быть, в логарифмических координатах это будет прямая линия. И ничего не надо вычислять. Взял одну точку для числа, равного единице, тут логарифм равен нулю. Взял вторую точку для числа, равного 10, тут логарифм равен единице. Умножил ноль на степень, это все равно ноль. Умножил единицу на степень, это и есть степень. Прибавил к ним по логарифму коэффициента, стоящего перед членом, а дальше посредством карандаша и все той же логарифмической линейки провел прямую линию. А когда все прямые линии, изображающие все члены многочлена, нарисованы на общем графике, то сразу видно, что всю левую часть вычислять вообще не надо, потому что постоянный член, всегда имеющийся в многочлене, больше всех остальных и всеми остальными членами можно пренебречь. Правую часть вычислять тоже не надо, ибо здесь больше всех самый старший член с наиболее высокой степенью. А все, что лежит между этими областями, надо просуммировать. Для этого пришлось срочно вывести формулы логарифмического суммирования, быстренько вычислить значения вспомогательных функций, на это ушел целый день, и в назначенный срок, раньше других, которые все еще копались со своими таблицами, проект был сдан. Вся группа была шокирована, а преподаватель сказал: «Бывает же такое!» Но поставил пять за оригинальность.
Поэтому моя любовь к логарифмам имеет, можно сказать, научное обоснование.
Эта история повторилась, когда пришлось сдавать подобный проект на факультете усовершенствования инженеров. Сдав проект по той же схеме, я стал ждать горячего одобрения. Однако получил двойку. Пришлось объясняться. Двойка тут же была исправлена на пятерку, и я получил рекомендацию написать статью в журнал «Автоматика и телемеханика». Статья была написана и опубликована. Но бочка меда не бывает без ложки дегтя: преподаватель, ставя мне пятерку, сказал, что эти вспомогательные функции лет за 150 до меня вывел великий математик Карл Гаусс и что поэтому надо бы сослаться на его работы. Правда, многочленов он подобным образом не суммировал — или не догадывался, или они ему не были нужны, но функции создал, и с тех пор существуют целые таблицы этих функций. Надо сослаться, а то — плагиат. Вот ведь какой подвох может учинить классик!
Пришлось сослаться.
В дальнейшем я неоднократно пытался всучить кому-нибудь этот замечательный метод, благо в нашем институте, где я работаю, пило- тажники сидят в соседней лаборатории, а они только и занимаются системами автоматического регулирования. Но пилотажники попа¬
66
лись какие-то консервативные, годографов вообще не строят и как-то обходятся без них. Хотя автопилоты у них работают исправно, и автоматическую посадку они давно освоили на многих самолетах.
Так и пропал бы этот великолепный метод, если бы однажды не понадобилось заняться прогнозом развития систем проводных связей.
Дело в том, что вариантов сопряжения различных электронных устройств существует великое множество. Если все системы разработаны независимо друг от друга, то каждый главный конструктор сделает в своей системе входы и выходы так, что никакой другой главный конструктор ни за что об этом не догадается. И когда их системы сойдутся наконец на самолете, то тут и выяснится оригинальность принятых решений: системы состыковать нельзя. Поэтому нами еще в 60-е годы была предпринята попытка навести в этом порядок и создать систему связей со стандартными сигналами. Но выяснилось, что и систем связей тоже может быть множество, даже если в их основе лежат какие-либо стандартизованные сигналы. Потому что эти сигналы могут быть разные — это могут быть напряжения или частоты, коды, параллельные или последовательные, это могут быть временные интервалы и мало ли что еще. А ведь не вредно было бы знать, на каких именно принципах надо строить систему связей сегодня, а к чему готовиться завтра. И послезавтра тоже. Короче говоря, надо знать этапы развития связей.
Вот тут-то и пригодился логарифмический способ суммирования многочленов, в котором используются вспомогательные функции, вычисленные специально для прогнозирования этапов развития авиационных систем связей великим немецким математиком конца XVIII и первой половины XIX века Карлом Фридрихом Гауссом.
Мы выяснили, что каждый элемент, используемый в какой-нибудь системе связей, по массе и по интенсивности потоков отказов развивается по экспоненциальному закону. Ну, в самом деле. Над каждым узлом трудится свой конструктор. Вчера он этот узел спроектировал, и весил этот узел, скажем, килограмм. А сегодня за счет улучшения элементной базы, технологии и даже своего искусства он его спроектировал в 0,5 килограмма. А завтра еще в два раза легче. И так далее. На самом деле, конечно, между «вчера», «сегодня» и «завтра» проходит лет 5—8. Но так или иначе, статистика показала, что все элементы при выполнении одних и тех же функций уменьшают свой вес в одной и той же пропорции за один и тот же отрезок времени. А это и есть экспонента.
Отклонения от этой экспоненты обычно невелики, но постоянная времени для каждого элемента своя. Чисто цифровые устройства, например регистры, уменьшают свой вес за 10 лет в 40 раз, аналоговые — в 5—6 раз, электромеханические — в 1,5—2 раза, а провода всего лишь на 20—30%. И следовательно, если на графике по
67
