dxdt.ru: занимательный интернет-журнал

Представьте некий аппаратный счётчик импульсов, постренный, что называется, “на транзисторах”. Счётчик подсчитывает короткие прямоугольные импульсы, поступающие на вход. Выводит – текущий результат, который отображает при помощи линейки на восемь светодиодов, в привычном двоичном формате: то есть, буквально – показывает один байт. Как только байт переполнился (на 255-м импульсе), счётчик заворачивается снова в нуль. Это просто электронная схема, и к ней нет никакой программы на ЯВУ и памяти. Несмотря на то, что описать счётчик можно и на специализированных языках, и на универсальных языках программирования, такой же счётчик-энкодер нетрудно сделать исключительно на транзисторах, если есть достаточно и транзисторов, и времени на сборку.

Однако, считает ли этот счётчик, в привычном для разработчика-человека значении слова “считать”? Нет, не считает. Это просто схема, которую поступивший импульс последовательно переключает в следующее состояние. Автомат. Конечный. Каждое состояние соответствует некоторой конфигурации светодиодов. Вывод реализован на “двоичных” светодиодах, но в самой схеме нет никакого двоичного кодирования, какой-то реализации двоичной системы счисления или чего-то подобного. Системы счисления и количество импульсов здесь вообще образуются только в представлении разработчика и пользователя счётчика, когда те интерпретируют позицию и состояние каждого светодиода (ну, ещё при проектировании схемы, допустим).

Чтобы лучше понять этот момент, предположим, что вместо линейки светодиодов решено теперь использовать 7-сегментные индикаторы. Схема точно так же считает до 255, но результат демонстрируется при помощи десятичных цифр на трёх 7-сегментых индикаторах. Знакосинтезирующий энкодер – тоже собирается на транзисторах. Никакой внешней программы опять не нужно – только принципальная схема. Но ситуация стала сложнее. В варианте со светодиодной линейкой, отображающей “байт”, для вывода числа 8 включался только один светодиод. В варианте с индикаторами нужно включить семь светодиодов – это традиционная схема отображения восьмёрки на 7-сегментном индикаторе.

Почему так получилось? Формально, и двоичный, и десятичный вариант – отображают цифры. Но в двоичном варианте цифр требуется всего две, и одну из них обозначает выключенный светодиод. А вот в десятичной системе с индикаторами на сегментах – нужно десять цифр, и у этих цифр появляется необходимая пространственная конфигурация (двумерная): “рисунок” цифры {0, 1, 2, 3, 4…}, который и позволяет наблюдателю отличать одну цифру от другой.

Поэтому можно считать, пусть и несколько условно, что упомянутая выше двоичная схема отображения на светодиодной линейке – ближе к самому отображаемому числу, а вот схема с индикаторами – ближе к отображению цифр. Для десятичных цифр нужно больше структуры. Однако, во-первых, эта структура возникает в представлении разумного наблюдателя; во-вторых, конфигурации сегментов индикаторов всё так же можно легко сопоставить с числами {0,…,255} попарно. То есть, с точки зрения схемотехники, да, стало больше элементов, но количество состояний схемы осталось тем же, что и в случае светодиодной линейки. Структура, необходимая для понимания цифр, добавилась, а количество состояний – не увеличилось. Всё потому, что никакого процесса счёта и записи чисел цифрами – в схеме нет. Это лишь интерпретация. Интеллектуальная интерпретация. Но реализуется она не на схеме.

Пусть теперь вместо электронной схемы “на транзисторах” наш счётчик устроен снова иначе: 7-сегментные индикаторы остались, остались и десятичные цифры, но теперь они переключаются с помощью диска, на который нанесены контактные дорожки, включающие нужную комбинацию сегментов на каждом из трёх индикаторов. Диск поворачивается электромеханическим приводом: на каждый импульс – следующий угол, соответствующий нужному набору контактных дорожек. Поворачивается диск – работает счётчик. Если убрать механизм в ящик, то внешний наблюдаемый эффект – точно такой же. Однако электронная схема “на транзисторах” – содержит больше связей и внутри выглядит сложнее, потому что там нет простого и понятного диска с контактами, а есть много связей между “непонятными детальками”. Потому что понять, без подготовки, как устроен диск с контакными дорожками – проще, чем понять схему на транзисторах.

Теперь человеку-наблюдателю, который мало что знает об электротехнике и практически ничего – о твёрдотельной электронике, показывают и объясняют, как работает электромеханический вариант с диском, а потом выдают электронную схему на транзисторах, показывают, что там нет диска внутри, но как она устроена – не объясняют, зато просят сравнить результаты. Результаты одинаковые? Да. И вот теперь этому человеку-наблюдателю говорят, что транзисторная схема, поскольку в ней нет движущихся частей и диска, это “искусственный интеллект”, так как система “умеет считать про себя, в уме”. Интерпретация процесса как счёта – незаметно подменяется на различие в реализации одного и того же автомата.

Адрес записки: https://dxdt.ru/2025/06/28/15780/