Аннотация: 1. О себе. 2. Речь на церемонии вручения медали Олденбургера.
1. О себе.
Уткин Вадим Иванович 1937 года рождения.
В 1954 году поступил в Московский Энергетический Институт на
Электро-Механический факультет. В 1960 году окончил МЭИ по
специальности "Электрические аппараты".
С 1960 по 1994 работал в Институте Проблем Управления (ИПУ,
г. Москва), где в 1964 году защитил кандидатскую диссертацию,
("Системы с переменной структурой для управления вынужденным
движением динамических объектов", руководитель - aкадемик Борис
Николаевич Петров), в 1971 году - докторскую диссертацию
("Скользящие режимы и их применение в задачах управления").
С 1973 г. по 1994 г. возглавлял в ИПУ лабораторию систем с
переменной структурой.
В 1994 г. был приглашен на работу в Университет штата Огайо
(Ohio), США, на позицию профессора, созданную компанией
Форд, где и работаю в настоящее время в этой должности.
Являюсь одним из создателей концепции систем управления с
переменной структурой в скользящем режиме работы.
С 1975 г. по 1978 г. возглавлял международный проект по
скользящим режимам управления асинхронными, синхронными
двигателями и двигателями постоянного тока с участием ИПУ
(г.Москва) и Энергоинвест (г.Сараево).
Двигатели постоянного тока а также синхронные и асинхронные
двигатели в скользящем режиме были внедрены для управления
металло-режущими станками в нефтехимической и металлургической
промышленности и использовались для опытного образца электромобиля.
До переезда в США работал в качестве приглашенного профессора
в унивеситетах США, Японии, Италии и Германии.
Автор и соавтор 5-ти монографий и 280-ти статей.
В настояще время в круг моих интересов входят задачи управления
в скользящих режимах бесконечномерными динамическими объектами,
электрическими двигателями и генераторами, автомобильными
двигателями, силовыми полупроводниковыми преобразователями.
Являюсь почетным доктором университета г.Сараево, действительным
членом (fellow) Американского общества инженеров электриков и
электронщиков (IEEE).
Член редколлегии международного журнала по управленю ("International
Journal Control"), председатель технического комитета IEEE по системам с
переменной структурой.
Имею награды:
Ленинская премия (СССР, 1972 год),
Медаль Олденбургера, Американское общество инженеров механиков
(США, 2003 год),
Премия Гумбольдта (Германия, 2005 год).
Хобби. В студенческие годы играл в хоккей за сборную МЭИ, сейчас
лишь коньки плюс горные лыжи и теннис с весма умеренной нагрузкой.
Professor Vadim Utkin
Department of Electrical Engineering
The Ohio State University
205 Dreese Lab.
2015 Neil Avenue
Columbus, Ohio 43210-1272
USA
Fax: +(614) 292 75 96
E-mail: utkin@ee.eng.ohio-state.edu
Phone: +(614) 292 6115
http://www.ece.osu.edu/~utkin/
2. Речь на церемонии вручения медали Олденбургера * .
ПОЧТИ СЕРЬЕЗНЫЙ РАЗГОВОР О НАУКЕ И ИСКУССТВЕ
Уважаемый Председатель, Уважаемые коллеги, Дамы и господа.
Я вижу много дружеских улыбок в зале; надеюсь вы позволите мне отойти от протокола и начать мой рассказ не в столь формальной манере.
Дорогой Джорджио, Дорогие друзья.
Вряд ли нужно объяснять, почему сегодняшнее событие является одним из важнейших в моей профессиональной жизни. Список предыдущих лауреатов премии Олденбургера является лучшим свидетельством ее высокого престижа. Для меня большая честь оказаться в их числе. Конечно, я помню название своего выступления. Но сначала мне хотелось бы вспомнить о тех событиях, которые в значительной степени предопределили мою научную судьбу, о людях, которые все эти годы поддерживали меня, верили в меня, освещали мой путь на эту сцену. Как вы скоро увидите, мое намерение совсем не противоречит теме сегодняшнего выступления.
Первое важное событие: мой школьный учитель математики. Его появление в моем рассказе имеет прямое отношение к его названию - наука и искусство. Учитель продемонстрировал нам, что структура точных наук имеет много общего с искусством, более того, элементы эстетики присущи не только искусству, но легко обнаруживаются во многих главах такой хорошо формализованной науки как математика. Когда он объяснял нам, что любое математическое знание начинается с набора аксиом, я подумал - как семь нот октавы в музыке. А затем - подобно мелодии из семи нот - новое здание математического знания возводится из аксиом. Но как? Никто не знает. Все определяется талантом, фантазией математика, его способностью увидеть окончательный результат. А разве в музыке по-другому? Тоже талант, тоже фантазия, тоже способность услышать новую мелодию.
Учитель обладал удивительным даром увидеть красоту даже в стандартных главах нашего учебника. Сколько раз мы слышали его знаменитое: "Как скучно!" - когда он прерывал монотонный ответ одного из нас на хорошо подготовленное домашнее задание, например, об эллипсах, параболах и гиперболах. Учитель продолжал: "Не беспокойся" - это ученику - "У тебя пятерка, но ты садись".
Он брал кусочек мела, подходил к доске, рисовал конус и пересекал его плоскостью. Потом изменял наклон плоскости. Неожиданно без единой формулы, как из рук фокусника, те же самые эллипсы, параболы и гиперболы появлялись на поверхности конуса. Как в картинной галерее. Самый главный урок, который мы выносили из подобных маленьких спектаклей нашего учителя - его призыв к нетривиальному мышлению, точнее к независимому мышлению, что абсолютно необходимо для научной работы. Я полагаю, именно это имел в виду великий Эйнштейн, когда говорил: "Образование - это то, что останется в вашей голове после того, как вы забудете то, что учили в университете".
Мне не довелось стать математиком, но сколько раз в течение длительной научной карьеры я говорил, главным образом, себе - Как скучно! - тщетно пытаясь решить свои задачи стандартными приемами. Много лет спустя, научная работа стала моим основным занятием, и я понял, что учитель пытался научить нас не только строгому математическому мышлению: после его уроков я всегда старался установить какие-то мосты между наукой и искусством, когда соприкасался с искусством. Иногда мне это удавалось, иногда пропасть между ними казалась настолько глубокой, что я даже и не пытался. Конечно, я говорю о МОИХ МОСТАХ и МОИХ ПРОПАСТЯХ. Возможно, для кого-то мои доводы для возведения таких мостов покажутся неубедительными, а пропасти - лишь результат моего воображения. И все же я рискну рассказать сегодня, в чем же я вижу сходство и различие науки и искусства. А сейчас возвращаюсь к "событиям и людям". Школьный учитель математики был первым из них.
Огромная удача для меня - работа в течение нескольких десятилетий в ИПУ - старейшем в мире институте в области управления, основанном в 1939 году. Институт был прекрасным островом в советской действительности, точнее прекрасным королевством с абсолютной демократией. "Королевством с абсолютной демократией?" - звучит странно, не правда ли? Но это было именно так, потому что любой мог стать королем или королевой, если оказывался ближе к научной истине, чем другие обитатели королевства.
Интеграция российской науки в международную во времена железного занавеса сталкивалась с известными трудностями. Хотя мы уже опубликовали свои первые результаты по теории управления со скользящими режимами к середине 70-х годов, они практически были неизвестны нашим коллегам из западных стран. Я благодарен моим друзьям из Иллинойского университета за приглашение поработать с ними в 1975-76 годах. Они помогли мне сориентироваться в новой для меня обстановке, ввели в мир "управленцев", предоставили возможность рассказать о том, что мы делали в Москве. Наше сегодняшнее международное сообщество специалистов по управлению со скользящими режимами мне представляется как дерево с ветвями - научными центрами - во многих странах мира, дерево, посаженное в те далекие иллинойские времена. Теперь каждые два года мы встречаемся на наших международных семинарах. Предыдущие восемь проводились на четырех континентах. Несомненно, год в Иллинойсе оказался судьбоносным в моей профессиональной жизни.
В течение многих лет московской жизни мне посчастливилось заниматься тем, что мне нравилось. Каждое утро я направлялся на работу, предвкушая радость от пребывания в королевстве, о котором я уже рассказывал. После распада Советского Союза продолжение такой чисто академической жизни оказалось проблематичным из-за вполне естественных финансовых трудностей перехода к рыночной экономике. Мои коллеги сумели продлить "режим свободного поиска", пригласив на работу в Университет штата Огайо. Некоторых из них я вижу в этом зале, другие остались в Коламбусе. Сейчас у меня хорошая возможность поблагодарить их за приглашение. Перед приездом в Огайо академическая среда обитания мне была предоставлена и во время кратковременной работы в университетах и научных центрах разных стран в качестве визит-профессора. Один из этих визитов имеет прямое отношение к теме моего выступления.
Десять лет назад я был визит-профессором в токийском университете, и у нас был один кабинет на двоих с американским профессором М. Томизукой. Тогда я не мог предположить, что полгода сидел рядом с будущим лауреатом премии Олденбургера. Как вы знаете, Масаеши получил эту награду в прошлом году. Думаю, профессор Томизука также не подозревал, что и его сосед по комнате когда-то получит такую награду. В прошлом году на церемонии награждения он говорил о влиянии науки на личную жизнь. Имея в виду нашу предысторию, сначала я хотел развить эту тему. Однако, зная артистическую натуру Масаеши (мне довелось слушать его пение в караоки-барах Токио), решил ее немного изменить: Наука и Искусство.
Первое лежащее на поверхности обозначение территорий науки и искусства: логика - для науки, эмоции - для искусства. Однако, это лишь первая весьма неточная "аппроксимация". Вряд ли существует высокий кирпичный забор между этими двумя территориями или какие-то сомнения в их взаимном проникновении. Конечно, я понимаю, уровень моей экспертизы в искусстве не настолько высок, чтобы я смог провести глубокий анализ взаимного влияния науки и искусства. Этим и объясняется название сегодняшнего выступления: "Почти серьезный разговор... ". Я поговорю лишь о моих собственных наблюдениях, о том, что мне удалось почерпнуть из высказываний выдающихся представителей науки и искусства. Мои выводы, относящиеся к различным аспектам темы "наука-искусство", могут показаться сомнительными, многие вопросы, возникшие из моих наблюдений, так и останутся без ответа. Меня это не беспокоит. Надеюсь, вы согласитесь со мной в том, что сомнения, вопросы без ответа, неразгаданные загадки - обычное явление для произведений искусства. А я беру на себя смелость говорить также и об искусстве.
Первый аспект нашей темы - Цели.
Наука: объяснить явления окружающего нас мира, открыть новые явления, разработать теории, которые могут быть непосредственно использованы людьми для развития новых теорий, для будущих экспериментов, для практической деятельности. Другими словами, сделать абсолютно ясным то, что было неясным или неизвестным, и представить результаты исследований в виде хорошо формализованных знаний.
Искусство: Я не уверен, смогут ли четко сформулировать цели своего творчества писатель, композитор, художник. Лев Толстой когда-то сказал: "Если можешь не писать, не пиши". Мне кажется, что писатель пишет книги, композитор сочиняет музыку, художник рисует картины потому, что он не может этого не делать, и вопрос "Для чего?" для них вторичный. Возможно, и для ученых сам процесс научного поиска является главной жизненной потребностью, но они всегда знают, для чего проводится тот или иной поиск. Еще одно, пожалуй, более существенное различие. Если конечная цель науки - представить результаты исследований в виде хорошо формализованных знаний, то любая формализация губительна для искусства. Более того, как мы уже отмечали, шедевры настоящего искусства оставляют многие вопросы открытыми. Читатели, слушатели музыкальных произведений, посетители художественных галерей восхищаются замечательными творениями искусства и зачастую не могут объяснить, почему. Как любовь. Это - не любовь, если вы можете дать ИСЧЕРПЫВАЮЩЕЕ объяснение, почему вы любите. Как и в любви, чудо, тайна должны быть присущи искусству. Ученые всегда стремятся достигнуть максимального правдоподобия между научными результатами и реальными явлениями. Однако полная идентичность реальной жизни и произведения искусства скорее вызвала бы чувство разочарования, как фотография для документа. По мнению испанского художника Гойи, в любом портрете гораздо важнее выявить внутренний мир, чем нарисовать точную копию модели. Во времена инквизиции, полтора столетия до того, как творил Гойя, это могло быть даже опасным. Рассматривая свой портрет художника Веласкеса, папа Иннокентий увидел в нем черты своего характера, которые он хотел бы скрыть от людей. К счастью для художника, Иннокентий лишь сказал: "Troppo vero" (слишком реалистично). Все мы имеем собственное мнение о произведениях искусства и не беда, если они не совпадают и даже противоположны. Может быть поэтому можно услышать: "Мой Шопен", "Мой Чехов" и даже "Мой Париж". Но я никогда не слышал: "Мой Ньютон" или "Мой Фарадей".
Люди Искусства и Люди Науки.
Я часто обращал внимание на различие в менталитете у представителей искусства и науки. Разумеется, с моей точки зрения как человека науки. Однажды одна известная писательница, автор нескольких романов спросила меня: "Вадим, что ты думаешь об утверждении Эйнштейна - наука и мистика всегда существуют рядом?" "Мне эта мысль кажется странной", - добавила писательница. Наше обсуждение оказалось весьма интересным для меня и выявило существенные различия в нашем профессиональном мышлении. В воображении писателя мистика выглядела как нечто странное, несуществующее в реальном мире, быть может, лишь напоминающее этот мир, людей, животных. Как в книгах Гоголя, Булгакова, в сказках Гофмана. В моих глазах мистика Эйнштейна совсем другой природы: что-то реальное - явления или научные результаты - но в данный момент трудно объяснимые, странные. Задача ученого - сбросить покрывало таинственности с этих явлений. Возможно, я противоречу себе: у писательницы, спросившей о мистике Эйнштейна, и у меня различное понимание его утверждения о мистике, и каждый из нас может сказать: "Мой Эйнштейн". Думаю, это не так. Мы здесь говорим о том, что мистика в искусстве - результат творчества, для ученого же мистика - неизбежность, вызов для научного поиска и оценка вклада осуществляется лишь по результаты этого поиска. В таком контексте высказывание ученого Эйнштейна вряд ли можно трактовать как научный результат.
Я продолжаю разговор о людях науки и искусства. Представители искусства находят источники вдохновения в человеческом общении, в личном жизненном опыте. Что касается ученых, многие из них подвержены болезни, называемой аутизм. (Я нашел описание болезни и несколько интересных примеров в статье профессора Александра Хазена из университета Нью Джерси). Они могут потерять контакты с окружающими людьми и в то же время проявляют незаурядные способности к абстрактному мышлению, к дедуктивной логике, подобно герою Дастина Хоффмана в фильме "Человек дождя". Напомню, что, несмотря на явные признаки ментальной болезни, он поражал всех удивительным умением умножать большие числа и просчитывать варианты за карточным столом. Примеры из статьи А. Хазена: Эйнштейн, Ньютон, Больцман. Добровольная самоизоляция Эйнштейна вызывала враждебную реакцию профессоров. После окончания университета они не предложили ему остаться для продолжения научных исследований, и Эйнштейну пришлось работать в патентном бюро. Разумеется, вы знаете, что позднее симптомы аутизма у Эйнштейна полностью исчезли. Я говорю здесь лишь о тенденции, а не о закономерности. Признаки аутизма можно обнаружить и у людей искусства, в частности, у музыкантов и художников.
Еще один интересный аспект сравнения. Многие выдающиеся ученые были талантливыми любителями в искусстве. Эйнштейн играл на скрипке, американский физик Ричард Фейман любил играть на африканском барабане банго, "основатель" дедуктивного метода в криминалистике Шерлок Холмс также играл на скрипке. Вспомните талантливо написанные мемуары Р. Беллмана и Н. Виннера. Но я не знаю примеров, чтобы профессиональный скрипач выбрал себе в качестве хобби доказательство математических теорем. Я предвижу возражения скрипачей (писателей, художников): мы, скрипачи, играем для всех, в том числе и для математиков, а математики доказывают свои теоремы для весьма ограниченного круга специалистов и уж никак не для скрипачей. Мне бы не хотелось придавать излишне полемический характер мною же надуманной дискуссии, и я опять предпочитаю спрятаться за слова из заглавия о том, что наш сегодняшний разговор "почти серьезный".
О творчестве в науке и искусстве.
Несомненно, процессы продвижения к истине, получения новых знаний в науке и процессы сочинения книг, музыки, рисования картин являются наиболее загадочными в нашей теме. Эти процессы практически идентичны: они творческие и в науке, и в искусстве, они требуют вдохновения, особой атмосферы, в которой они протекают. Добавлю к этому, что вопрос "Как это было сделано?" о научном результате или произведении искусства чаще всего не имеет ответа - нет хорошо формализованных рецептов как поступить, чтобы вас посетило вдохновение. Вряд ли к таким рецептам можно отнести рекомендацию П. И. Чайковского: "Нужно работать и вдохновение придет". Выражаясь математическим языком, это лишь необходимое условие. Я уже говорил, вспоминая своего школьного учителя математики, что, подобно шедеврам в искусстве, новизна здания в мире науки, красота его отдельных этажей определяется способностями, талантом, гениальностью создателя. Но это лишь попытка ответить на вопрос "Кем?", но ни в коей мере не на вопрос "Как?"
Поговорим еще об одном аспекте творческого процесса. Ученый работает с моделями реального мира или создает эти модели. Для него модели являются аксиомами, которые, в свою очередь служат начальной пунктом на пути к новому знанию. Но иногда эти аксиомы заводят исследователя в тупик. В 20-х годах известный ленинградский физик Мандельштам сказал как-то своему молодому коллеге: "Будьте осторожны. Ваша модель может отомстить за себя". Возможно, тупиковые ситуации на пути ученого объясняют интересное наблюдение английского философа Бертрана Рассела: "Звучит курьезно, когда человек с улицы доверяет науке, в то время как человек из лаборатории теряет веру в нее". Как же найти выходы из тупиков? На первый взгляд, гениальность ученого определяется его способностью к глубокой и полной обработке информации, намного превосходящей способности других людей. Конечно, этим качеством обладали все ученые, вошедшие в историю науки. Однако главная причина лежит совсем в другом. Их достижения в науке никак не следуют из существующих аксиом (законов); они создавали новые, котоые не могут быть получены с помощью формальных логических рассуждений: законы Ньютона, теория относительности Эйнштейна. Великий Пушкин выразил эту мысль всего в трех словах:
О сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг
Лучше не скажешь.
Можем ли мы провести какие-то параллели с искусством в контексте "аксиомы и гении"? В искусстве также существуют аксиомы, или догмы. Религиозные догмы доминировали в предшествующее ренессансу время. Затем они, быть может, не были отброшены полностью, но были подвергнуты серьезной ревизии гениальными итальянскими художниками. С одной стороны, ренессанс ознаменовался возвратом к классическим формам греческого искусства, но, с другой стороны, новые догмы ("догмы" - звучит ужасно для полного оптимизма периода ренессанса, лучше называть их канонами) подчеркивали важность человеческой индивидуальности, отражали интерес к красоте ландшафтов, отдаленных горных вершин, к плывущим по голубому небу облакам. Видите, новые аксиомы-догмы-каноны, как и в науке, не являлись следствием предшествующих и были введены тоже гениями, вошедшими в историю искусства.
Мне кажется, сопоставляя процессы творчества в науке и искусстве, мы можем говорить скорее об их похожести, чем о каких-то принципиальных различиях.
"Продукт" Науки и Искусства.
Различия в судьбе результатов творчества представителей науки и искусства очевидны. В науке они предназначены для довольно ограниченного круга людей - экспертов в данной области. Что касается искусства, каждый может наслаждаться его шедеврами. Они - вечно зеленые. Знаменитая картина Мона Лиза была написана Леонардо да Винчи в начале 16-го века. И с тех пор столетие за столетием люди останавливаются около нее в безмолвном восхищении загадочной улыбкой на портрете.
Судьба научной истины намного скромнее. Ей отпущено лишь одно мгновение торжества: момент ее рождения. До него - истина никому неизвестна, после - тривиальна.
Законы Фарадея на 200 лет моложе картины Леонардо да Винчи, однако, вряд ли можно встретить человека, который восторгался бы ими сейчас.
Заключение.
Мне кажется, что я забрался в довольно расплывчатые философские облака, и сейчас настало время спуститься на землю. (Конечно использованное здесь слово "расплывчатые" - "fuzzy" не имеет ничего общего с элегантной "fuzzy logic" теорией, это - всего лишь случайное совпадение).
В заключение еще один дискуссионный вопрос, который оказался вне нашего разговора: Где находятся высочайшие пики человеческого вдохновения? Первый возможный ответ - в науке с ее целями сделать все явления полностью объяснимыми, все новые теории абсолютно понятными. Или второй ответ - в искусстве - когда вдохновение оставляет многие вопросы открытыми и лишь призывает к интеллектуальной активности, возможно к пересмотру читателем (зрителем, слушателем) своей жизненной позиции, прикасается к самым сокровенным тайнам человеческой души, человеческих отношений.
Возможно, мой вопрос неправомерен, и пики в науке и искусстве несопоставимы. Но почему же тогда в течение долгой человеческой истории делались попытки найти ответ на этот вопрос. Знаменитый оратор Цицерон сказал: "Я предпочитаю быть неправым с философом Платоном, чем правым с математиком Пифагором". Что же предпочитаю я? Не знаю.
ноябрь, 2003, Вашингтон.
--------------------
* Медаль Олденбургера - престижная международная награда Американского общества
инженеров механиков, вручается ежегодно начиная с 1968 года одному ученому за
пожизненный вклад в области автоматического управления.