Михаил Малютов. Приключения одной идеи и ее приложений (1107650)
Текст из файла
Михаил Малютов0Приключения одной идеи и ее приложенийИдеи - как живые организмы: рождаются, развиваются, взаимодействуют с судьбамилюдей, рождают новые идеи и приложения и забываются, если не востребованы.Хочу рассказать об одной красивой и полезной идее. В ее развитии я участвовал с перерывами чуть ли не полвека. Опуская ранние неформализованные ее применения, начну совторой мировой войны, потребовавшей сумасшедших усилий со всех сторон и породившейкучу открытий.Одно из них родилось, когда союзники столкнулись со срочной проблемой проверки миллионов людей на наличие опасных антигенов, например сифилиса.
Проверки, всвою очередь, требовали астрономических количеств реактивов для выявления больных.Доктор по фамилии Дорфман предложил ИДЕЮ, сначала показавшуюся сумасшедшей:разделить образец крови каждого испытуемого, половину отложить до конца первой серии испытаний, а другую половину смешать в одну из групп. Оптимальный размер групп(А) мы не будем здесь обсуждать - это более сложная задача, в зависимости от некоторыхбиологических и математических факторов (пределы разведения и ошибки измерений).Ключевая ИДЕЯ Дорфмана - предположение, что число больных (Б) невелико.
Результат ОДНОЙ проверки группы без больных отрицателен, тем самым СНИМАЕТСЯПОДОЗРЕНИЕ СО ВСЕЙ ГРУППЫ! Положительных результатов среди групп - не более Б. Все испытуемые, участвовавшие в них, проверяются потом отдельно, во второйсерии проверок, - с оставшейся кровью. Эта стратегия экономит количество реактивов ианализов во много раз при параметрах А, Б, использованных тогда!Здесь я должен написать формулу, одну-единственную в этом тексте. Допустим, проверке подлежит число людей Т, среди которых имеется Б больных.
Если нет биологических ограничений на размер групп, то оптимальная стратегия довольствуется числомпроверок чуть более Б logT (где logT - двоичный логарифм T). Если, например, Т =миллион, а Б = 50, то требуется чуть более 1000 проверок вместо миллиона - сногсшибательная экономия!Первое, более сложное и единственное успешное мое применение идеи Дорфмана, былов технике. Оно посеяло иллюзорную надежду на легкость развития новых приложений.
Ядал своему дипломнику Саше Лысянскому задачу, связанную с методом Дорфмана. Онаосталась у него в памяти после распределения в Киевский институт радиоэлектроники,разрабатывавший антенны для первого советского авианосца. Его начальник В.Зубашичпонял из рассказа Саши, что идею Дорфмана можно применить в конструкции антенн,чтобы быстро находить несколько блоков, вышедших из строя во время плавания, с помощью датчиков, соединенных с группами блоков и сигнализирующих о наличии хотя быодного дефекта в этих группах. Он воплотил это в техническую схему, запатентовал и далмне хоздоговор для замены случайного плана в моих доказательствах на комбинаторныеконструкции.
Получать деньги хоздоговора я не имел права, но мог нанять сотрудников.Так я сумел сколотить группу специалистов по теории информации, мало знакомой мне,и начать семинар в МГУ для широкого развития родственных идей.Когда в начале восьмидесятых я рассказал своему приятелю Алику Рапопорту (сыну выдающегося советского ученого-генетика Иосифа Рапопорта) об идее Дорфмана, онсразу посоветовал связаться с отделением переливания крови Института хирургии им.Вишневского.
Там проверка крови потенциальных доноров была проблемой. Алик организовал мою встречу с его знакомым, заведующим отделением. Тот около часа слушал0Профессор математического факультета Северо-Восточного университета в Бостоне с 1995 года. Доэтого работал в Колмогоровской статистической лаборатории в Московском университете, был профессором Московского технического университета. Автор более 150 научных статей и книг по математике,статистике и приложениям, среди них - медико - биологическим, инженерным, лингвистическим.1мои объяснения без всяких эмоций, и вдруг хлопнул себя по лбу - а почему же мы раньше этого не делали?! Дошло! Он сразу начал проверки двумя способами: по Дорфману итрадиционным.
Через год он позвонил мне, вызвал к себе и предложил послать докладна их конференцию: результаты совпали, причем затраты "по Дорфману"были в десяткираз меньше. В конце разговора он вдруг вспомнил, что следует позвонить их куратору изголовного института.Выслушав ответ куратора, он сказал: попробуйте ее уговорить, она против. Я отправился в Центральный институт переливания крови, где пару часов беседовал с его директором - пресловутым куратором. Та наговорила кучу не относящихся к делу сплетен- вроде неминуемой смерти Фиделя Кастро в течение месяца - и без всяких объясненийсказала, что я ее не убедил и что она вернется к этому вопросу позже, дождавшись возвращения ушедшей в декрет сотрудницы - дочери Туполева.
Фиаско!Это была моя первая попытка контакта с медицинскими начальниками. Я убедился в том, что степень их невежества, самомнения и отсутствия интереса к делу сильновозрастала с ростом положения. В то же время я пошел и на прием к замдиректоранедавно открытого блатного заведения с почти неприличным сокращением НИИБИ.
СынМаленкова и сын украинского генсека Шелеста пробили астрономические ассигнованияна широкомасштабные проверки в этом институте лекарственных свойств очень многихбиологических соединений на миллионах мышей в надежде получить Нобелевскую премию за случайное открытие в результате такого отсеивания, к планированию которогоя предлагал применить идеи, аналогичные идее Дорфмана. Замдиректора оказался ещетупее предыдущей начальницы, и я ушел несолоно хлебавши!Теперь - история о моей последней попытке уговорить медицинских начальников России - в 1995-м, после того как я уже прошел интервью в моем теперешнем Университете.Она интересна тем, что в багаже у меня были опубликованные глубокие исследования весьма малой зависимости результатов проверок на СПИД от степени разбавления и от других медицинских тонкостей; канадский закон, запрещающий игнорирование групповыхпроверок при массовых исследованиях; 1 000 000 долларов американского федеральногоагентства USAID на внедрение этой перспективной разработки, чтобы избежать развитияэпидемии.
Я получил одобрение главы Комитета по здравоохранению Госдумы, начальника Главка, и с этими документами пришел на прием к замминистра здравоохранения.Тот бегло взглянул на них и разорался: "Мы изобрели эти методологии, знаем их лучшеи не нуждаемся в американских советах! Мы их сами научим! и гордо удалился, хлопнувдверью. Наверное, я забыл пообещать откат лично ему! Что бы сказал этот подонок, еслибы его детей коснулась катастрофа со СПИДом, случившаяся в России не без его виныв течение последующих лет! Не похоже ли это на запрещение властями бесплатной противохолерной вакцины великого В.А.Хавкина в 1892 году, перед самой эпидемией 1893года, убившей П.И.Чайковского? А деньги USAID ушли на развитие этой программы вИзраиле, где такой катастрофы не случилось!Рассказ еще об одном приложении - на новом этапе развития медицины - начну сописания трагедии.
Семья раввина ортодоксальной еврейской общины Нью-Йорка потеряла несколько новорожденных детей. Медики выяснили, что причина - в одной точечноймутации геномов на идентичном месте у него и у его жены. Те же проблемы были и удругих членов общины: из-за ее замкнутости несколько мутаций встречались в ней значительно чаще, чем в среднем. Собрали деньги для генетического исследования - несколькомиллионов. Однако их не хватало на полное обследование.
Доктор Эрлих из институтаУайтхэд нашел выход: он предложил делать генетический анализ групп, как Дорфман.Это сократило стоимость в несколько раз. Денег хватило. С тех пор раввин хранит у себяэту информацию и разрешает браки исходя из нее. Благодаря этому в общине больше непоявлялись мертворожденные дети!Второе "пришествие"идеи, похожей на идею Дорфмана, но в гораздо более сложной2ситуации, произошло примерно в те же годы.Выпускник МIТ Клод Шэннон долго не мог найти себя: защитил PhD по биологии,потом без особого успеха занимался абстрактной топологией.
С началом Второй мировойвойны он был командирован в компанию "Bell Labs"для участия в рассекреченном черезмного лет проекте "Х"создания безопасной передачи сообщений, совместно с У.Фридмном,А.Тьюрингом и С.Кульбаком.Там он и создал теорию информации - возможно, наряду с атомной энергией, величайшее открытие, которое Америка дала миру в ХХ веке. Он предложил рассматривать потокпередаваемых сообщений как стационарный случайный процесс, что позволило изобрестиспособ кодирования, оптимальный для сокращения времени передачи и подавления шумов.Идею кодирования и декодирования сперва объясним на простейшем примере.
Пустьимеем 1024 сообщения. Занумеруем их и присвоим каждому сообщению код - двоичноеразложение его номера из 10 двоичных символов. Надо определить, какое из сообщенийпослано, если мы можем передавать сообщения последовательностями нулей или единиц(по двоичному каналу). Тогда, передав двоичное разложение номера сообщения из 10двоичных символов, на приемном конце безошибочно определят номер и само сообщение.Эта схема еще далека от примера Дорфмана. В последней публикации Шэннон объявил, что решил проблему о наибыстрейшей передаче, когда несколько передатчиков посылают сообщения одновременно по одному каналу связи.
Неожиданная болезнь Альцгеймера помешала ему обнародовать этот результат. Его получил позже Р.Альсведе. Вотэта проблема уже очень близка к нашему первому примеру, но выяснилось это только вконце семидесятых. А именно: занумеруем всех испытуемых и будем считать, что те изних, кто болен, ҝсообщаютњ о своих номерах двоичными последовательностями результатов проверок.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
