El nacimiento del sistema de defensa antimisiles soviético. De la batalla de Gran Bretaña a la cibernética
M-5
Las mejores fuerzas de ingeniería y diseño de INEUM participaron en el desarrollo del M-5: V.V Belinsky, Yu.A. Lavrenyuk, Yu.N. Glukhov y otros, se inició el trabajo en el diseño y la publicación de la documentación del diseño.
De cara al futuro, digamos que se construyó la copia piloto de la M-5, se aceptó perfectamente y, naturalmente, no entró en producción, Brook fue destituido del puesto de director del INEUM, y Kartsev se vio obligado a partir para el Ministerio de Radio Industry, donde finalmente quedó atrapado por completo.
historia suena sospechosamente familiar, ¿no?
¿Por qué se inundó Brook?
Para avanzar y comprender las futuras aventuras de Kartsev y las complejidades de las intrigas en torno a sus máquinas, debemos retroceder nuevamente, de lo contrario, los motivos de muchos participantes se volverán incomprensibles.
El hecho es que la historia de Brook está estrechamente relacionada con la caída de dos gigantes más del pensamiento informático ruso: Kitov y el académico Glushkov, a quienes ya hemos mencionado.
Y aquí estamos pisando terreno muy inestable para comprender uno de los mayores mitos de la Unión Soviética: el mito de la cibernética.
Kitov, Berg y Glushkov fueron castigados precisamente por sus aspiraciones cibernéticas, más precisamente, por su deseo de construir e investigar un sistema para el control óptimo de una economía planificada utilizando una red informática.
¿Cuál es el mito aquí?
Después de todo, todo el mundo sabe que en la URSS la persecución de la cibernética provocó un gran retraso en el campo de las computadoras, ¿Kitov y Berg estuvieron bajo presión?
De hecho, todo es mucho más complicado e incluso estamos hablando de un doble mito, del que intentaremos lidiar.
Para ello, sin embargo, necesitamos comprender cuáles son los orígenes de la cibernética en Occidente, qué es en general, cómo se desarrolló y cómo, y lo más importante, con qué resultado llegó a la URSS.
¿Qué sabemos de la cibernética?
En palabras de un clásico: nada, e incluso entonces no todos. Todo el mundo conoce las persecuciones en su contra, que parecieron casi arruinar la informática soviética, alguien escuchó sobre algún tipo de cibernética biológica, técnica y de otro tipo, alguien recordará a Norbert Wiener, alguien dirá que este es un nombre obsoleto para la informática.
La paradoja es que en la URSS se publicaron una gran cantidad de libros sobre cibernética, había departamentos enteros de esta ciencia (y algunos, como la famosa Facultad de Matemática Computacional y Cibernética de la Universidad Estatal de Moscú, aún existen, aunque lo curioso es ¡que nunca estudiaron cibernética clásica allí!), pero al mismo tiempo, nadie lo sabe realmente. Algo parecido a una computadora y muy importante, ¿supongo?
La cibernética en el sentido moderno de la palabra nació en los Estados Unidos, por lo que sería apropiado aplicar la definición occidental clásica de esta ciencia.
Se trata de un enfoque transdisciplinario que estudia las características generales de los sistemas regulados, su estructura, capacidades y limitaciones. De hecho, el contenido no filosófico de este concepto está contenido en la disciplina "Teoría del control automático". La parte filosófica considera cuestiones mucho más abstractas, tratando de traducir el diálogo hacia las leyes universales del desarrollo de la sociedad, la economía e incluso la biología (nótese que aquí su contenido es sumamente pequeño y no aporta nada nuevo, en comparación con los métodos tradicionales de estas ciencias, salvo eso, aparte de la idea misma de que cualquier sistema autorregulado es conceptualmente similar).
Para entender qué pasó con Brook y Kartsev, por qué se cerró el proyecto M-5 y por qué el ya mencionado académico Glushkov no pudo implementar ninguno de nuestros planes, debemos retroceder un poco y ver cómo se desarrollaron las ciencias de la administración en 1930- 1950 años.
Naturalmente, la Segunda Guerra Mundial fue el punto de inflexión. Este conflicto fue tan único a su manera como la Primera Guerra Mundial. Esa guerra fue la última, de hecho, una guerra total clásica; a pesar de que aparecieron varias innovaciones técnicas durante ella, es solo parcialmente apropiado llamarla guerra de tecnologías.
Gases venenosos, los primeros tanques y los aviones, naturalmente, tuvieron un impacto local en el curso del conflicto, pero en una perspectiva global, el resultado de las operaciones militares, como en los días de Napoleón, fue decidido por grandes masas de infantería y artillería.
La Segunda Guerra Mundial en esta capacidad fue radicalmente diferente, especialmente para los Aliados. No había más millones de soldados amasando barro y pudriéndose durante años en trincheras de mar a mar detrás de diez filas de alambre de púas en el frente occidental. La Segunda Guerra Mundial fue, ante todo, una guerra de intelectos y máquinas. Radares, visores de bombas, guiados оружие y la corona de todos es la bomba atómica. La guerra pasó a un plano fundamentalmente diferente, fue una competencia entre equipos científicos y de ingeniería, desarrollando fundamentalmente nuevas herramientas matemáticas y técnicas para su uso en la batalla.
En primer lugar, los anglosajones lograron un gran avance en la comprensión de las realidades de la nueva estrategia y tácticas, y hay una razón para ello.
Inglaterra y Estados Unidos (aunque llevaron a cabo una brutal campaña terrestre en la Primera Guerra Mundial), de hecho, eran potencias navales, su ubicación favorable simplemente los obligó a depender de la flota (y más tarde Aviación), en lugar de batallas de infantería de carne (por supuesto, hubo batallas, pero no dieron ningún resultado; de acuerdo con los resultados de la Primera Guerra Mundial, resultó que llenar las trincheras con cadáveres no dio nada por la victoria, y el la población en el mejor de los casos comienza a rebelarse, en el peor, simplemente termina).
Como resultado, ambos países en el interbellum se dieron cuenta muy rápidamente (en contraste con las potencias continentales) cómo y cómo se libraría y, lo más importante, se ganaría la próxima guerra global.
Además, antes del advenimiento de la aviación, el pináculo de la alta tecnología militar y la ciencia espacial de los años veinte y treinta fue la marina. Algunas de las soluciones técnicas utilizadas en los acorazados de la serie Iowa sorprenden incluso ahora.
El mando de la Armada se vio obligado a emitir instrucciones recordando a los marineros que la impresión externa era incorrecta. El monstruo de lados gruesos supera a cualquier barco moderno en maniobrabilidad. En la Segunda Guerra Mundial, se observó que el diámetro de circulación táctica del Iowa (740 metros) era menor que el del destructor clase Fletcher ... En un esfuerzo por extender la vida útil de los mecanismos, los Yankees nunca trajeron la planta de energía. a plena potencia. El valor alcanzado en la práctica (221 mil CV - un resultado sólido, 1,5 veces más que el Orlan de propulsión nuclear) correspondió al 87% de la capacidad instalada de la central eléctrica del acorazado. En modo postcombustión y en presencia de un cuarto de millón de caballos "en los ejes de las hélices," Iowa ", según los cálculos, podría desarrollar hasta 35 nudos.
... La totalidad de las cualidades de combate (inalcanzable para los barcos modernos, estabilidad de combate, armas de misiles y artillería y el estado de grandes barcos de primer rango) hizo que Iowa fuera digno de modernización y extensión de su vida útil. Al mismo tiempo, los servicios no están en el papel de un barco bloque o un cuartel flotante. Las estrellas más brillantes de primera magnitud, los acorazados fueron elegidos para ser los buques insignia de los grupos de batalla. 1 años a la vanguardia: ¿qué barco en la historia ha mostrado tal resultado?
... Todos entendieron que en caso de que estallaran las hostilidades, se tendrían que desviar importantes recursos para contrarrestar tal barco.
... La totalidad de las cualidades de combate (inalcanzable para los barcos modernos, estabilidad de combate, armas de misiles y artillería y el estado de grandes barcos de primer rango) hizo que Iowa fuera digno de modernización y extensión de su vida útil. Al mismo tiempo, los servicios no están en el papel de un barco bloque o un cuartel flotante. Las estrellas más brillantes de primera magnitud, los acorazados fueron elegidos para ser los buques insignia de los grupos de batalla. 1 años a la vanguardia: ¿qué barco en la historia ha mostrado tal resultado?
... Todos entendieron que en caso de que estallaran las hostilidades, se tendrían que desviar importantes recursos para contrarrestar tal barco.
Y el Tratado Naval de Washington de 1922 y el Tratado Naval de Londres de 1930, en general, limitaron significativamente la construcción de barcos de una clase comparable, al igual que ahora limitan las armas nucleares; esto solo deja en claro cuán seria era una fuerza en ese momento. y no sin razón, se consideró flotas.
Además, la guerra en el mar requirió un pensamiento flexible y tácticas y estrategias fundamentalmente diferentes a todos los niveles, lo que, combinado con la enorme complejidad y costo de los barcos, convirtió a la flota en una excelente fragua de personal, plenamente consciente de la importancia del desarrollo de ciencias militares.
Como resultado, las lecciones de la Primera Guerra Mundial no fueron aprendidas por las potencias continentales: en términos de estrategia, táctica y geopolítica, en su comprensión del mundo, no se alejaron mucho de la era de las guerras napoleónicas. Ni el imperio alemán ni el ruso se acercaron siquiera al desarrollo. flota al nivel de Gran Bretaña con sus cuatrocientos años de experiencia en la guerra en el mar.
Armas nucleares prácticamente tácticas para los estándares de la década de 1930: el acorazado Iowa en todo su esplendor (foto https://en.wikipedia.org).
Para ser justos, ellos no tienen la culpa de esto: la vida en la isla y la geopolítica de la isla, por supuesto, son radicalmente diferentes a las del continente. Los británicos y los estadounidenses probaron en 1914-1918 la clásica guerra de la vieja escuela ("Die erste Kolonne marschiert ... die zweite Kolonne marschiert"), y no les gustó en absoluto.
Como resultado, la Segunda Guerra Mundial, de hecho, consistió en dos guerras paralelas, completamente diferentes entre sí. Los anglosajones aplastaron con entusiasmo al enemigo con la ayuda de radares, bombarderos, portaaviones y submarinos, y en el continente, la desafortunada URSS retrató a Verdún en Stalingrado y Rzhev.
En Inglaterra, ya en 1915, Lord Tiverton escribió un artículo "El sistema de bombardeo de Lord Tiverton", introduciendo el concepto de bombardeo estratégico. En 1917, se publicó en Inglaterra el libro líder Aircraft in Warfare: The Dawn of the Fourth Arm, escrito por el visionario e industrial Frederick William Lanchester, un pionero de la industria automotriz británica, cuatro años antes que el famoso Il Dominio dell'Aria. . Probabili Aspetti della Guerra Futura ”del italiano Giulio Douhet.
Un año antes, Lanchester había desarrollado el primer sistema mundial de ecuaciones diferenciales para estudiar la relación de fuerzas en diferentes tipos de combate (las llamadas leyes lineales y cuadráticas de Lanchester, tenemos relaciones similares fueron derivadas en 1915 por MP Osipov, describiendo el proceso de la batalla entre dos escuadrones, pero debido a la revolución y la comprensión general bastante lenta de los resultados de la Primera Guerra Mundial, su contribución se perdió durante muchos años).
No es exagerado decir que la Segunda Guerra Mundial se convirtió en una guerra de aviones, fue a partir de los años cuarenta que la aviación comenzó a jugar un papel importante en los conflictos de cualquier nivel.
Prácticamente todos los métodos e instrumentos de guerra tradicionales, desde los acorazados hasta las áreas fortificadas, eran impotentes contra las incursiones masivas, la superioridad tecnológica en la aviación hizo posible castigar al enemigo como quisiera, en cualquier momento y en cualquier lugar en sus propios términos.
En vista de lo anterior, los estadounidenses y los británicos fueron los más activos en el desarrollo y uso de la aviación, y no es de extrañar que fueran ellos quienes invirtieron una cantidad colosal de recursos intelectuales en la ingeniería y el apoyo matemático de nuevos métodos de guerra. . Así se descubrió la teoría del control automático, la teoría matemática de operaciones y la teoría matemática de juegos.
Y de toda esta maraña entrelazada en 1948, surgió la cibernética clásica.
La idea de una guerra en el aire se hizo realidad en el frente occidental casi instantáneamente, ¡y qué golpe se produjo en las ideas estratégicas después de la Segunda Guerra Mundial! Arriba está el mapa original que muestra las ciudades dentro del alcance de los bombarderos de la RAF en 1915-1918. Las estrellas rojas marcan las ciudades que fueron bombardeadas por la Entente incluso antes de las incursiones de Gotha en Londres. La primera edición de "Aeronaves en guerra: El amanecer del cuarto brazo" se publicó durante la Primera Guerra Mundial. Abajo: libros sobre teorías que nunca fueron adoptadas por los ejércitos continentales (foto https://vfpuk.org/, http://www.lanchesterinteractive.org, www.amazon.com)
El desarrollo hiperintensivo de la tecnología en interbellum ha llevado al hecho de que, por primera vez en la historia, el hombre ha resultado ser el elemento más inútil, limitado y poco fiable de un vehículo de combate, y sobre todo esto ha afectado a la aviación.
El problema era la altitud y la velocidad, para las que los sentidos humanos no estaban diseñados. Fue fácil pilotar el avión sin problemas incluso para una persona no aumentada; luchar a más o menos la misma altitud con un enemigo de más o menos la misma velocidad es difícil, pero también posible. Surgieron problemas cuando fue necesario golpear objetivos desde una gran distancia y con velocidades muy diferentes, apareciendo en la vista durante una fracción de segundo, en bombardeos (especialmente desde grandes altitudes en objetivos menos de una ciudad) y en general atacar objetivos terrestres y en la tarea opuesta: la defensa aérea en un sentido amplio de la palabra, desde la protección de los bombarderos lentos de los cazas maniobrables de alta velocidad hasta la defensa de ciudades y barcos de los ataques aéreos.
Entonces, alrededor de 1935, el potencial destructivo de la aviación se hizo evidente para los anglosajones, pero había un gran problema en su uso.
Los métodos tradicionales de apuntar un avión a un objetivo (o armas a un avión), basados en la visión y el oído humanos débiles, así como en las capacidades computacionales humanas débiles, no podrían funcionar en las condiciones de nuevas alturas y velocidades. Como resultado, se necesitó una amplia gama de innovaciones técnicas y matemáticas sobresalientes para hacer de los ataques aéreos masivos un arma verdaderamente formidable, así como para defenderse de estas armas.
Radar
Primero vino el radar.
La historia de este dispositivo está bien cubierta y no es necesario repetirla, solo notamos que en la década de 1930 todos los países técnicamente desarrollados experimentaron con tecnologías de radar: Alemania, Francia, URSS, EE. UU., Italia, Japón, Países Bajos y Gran Bretaña. , pero solo los anglosajones al principio Las guerras pudieron desplegar una red completa de radares que cubrían la costa, dándose cuenta de que la guerra que se avecinaba sería, en primer lugar, una guerra de aviación.
No nos interesa tanto la tecnología de radar en sí (afortunadamente, fue desarrollada casi simultáneamente y casi de forma independiente por todos los participantes en la guerra futura), como en dos innovaciones asombrosas, en las que solo los británicos pensaron en la década de 1930, y el radar. en sí mismo era absolutamente inútil sin ellos.
Estamos hablando del primer sistema de defensa aérea en toda regla y su soporte matemático: la teoría de operaciones. Tradicionalmente, estos temas se tratan en fuentes domésticas mucho peor, debido a que ni la URSS ni Alemania, a pesar de la presencia de los mismos prototipos de radares incluso antes de la guerra, no habían pensado en una estrategia competente para su uso al principio. del conflicto.
Como resultado, a diferencia de los británicos, que estaban bien preparados en los años treinta y ganaron con éxito su batalla por la isla, nosotros y los alemanes tuvimos que aprender todo sobre la marcha, el resultado es bien conocido.
Tan pronto como Hitler llegó al poder, en marzo de 1934, denunció inmediatamente la cláusula de desarme, y los británicos sacaron inmediatamente las conclusiones correctas de esto.
En la primavera del mismo año, el físico e ingeniero británico Albert Percival Rowe, asistente de armamento de Harry Egerton Wimperis, ingeniero aviador y director de investigación científica en el Ministerio de Aviación, preparó un informe para el jefe sobre la necesidad de desplegar un -Sistema de defensa aérea de pleno derecho. La propuesta fue aprobada inmediatamente por el Ministro de Aviación, Lord Londonderry (Charles Vane-Tempest-Stewart, 7º Marqués de Londonderry). El Ministro encargó a un científico distinguido, el rector del Colegio Imperial de Ciencia y Tecnología, Henry Tizard (Sir Henry Thomas Tizard) la creación y presidencia del "Comité para el Estudio Científico de la Defensa Aérea".
Más historia es bien conocida: el miembro del Comité, el Superintendente del Departamento de Radio del Laboratorio Nacional de Física, Robert Watson-Watt, propuso el concepto de un radar, y en 1936, la Fuerza Aérea creó una estación de radar experimental Boudsey y asignó un Unidad separada: el Comando de combate de la RAF con un centro de investigación en Biggin Hill en Kent para estudiar cómo se puede usar un circuito de radar para interceptar aviones.
Así comenzó el despliegue del primer sistema de vigilancia por radio completo del mundo: Chain Home, una red de estaciones de radar en la costa este, en 1938 el número de radares llegó a 20, y en 1939 se complementaron con el sistema Chain Home Low. capaz de detectar aeronaves en vuelo bajo.
Como resultado, se resolvió el primer problema: el aumento de los sentidos humanos para detectar lo que las personas por sí mismas no son capaces de detectar.
El segundo problema fue la creación de un complejo de control de incendios: incluso si los radares pudieran mostrar el objetivo, esto no era suficiente, era necesario apuntar adecuadamente a él, y la velocidad de reacción y las habilidades computacionales de una persona aquí también eran claramente insuficiente.
Los británicos y los estadounidenses inicialmente tomaron aquí caminos fundamentalmente diferentes, lo que, a su vez, condujo a dos grandes avances teóricos.
El primer sistema de defensa aérea del mundo
Cuando se implementó el sistema Chain Home, todavía no había computadoras balísticas automáticas, y los británicos no tenían prisa por crearlas, al darse cuenta de la complejidad del problema. Sin embargo, en paralelo con el desarrollo de la red de radares, fueron los primeros en el mundo en construir un sistema de defensa aérea completo, aunque sin computadoras.
¿Cómo lo hicieron?
Usaron una pequeña laguna en la implacable dificultad de apuntar a un objetivo en movimiento rápido: es fácil de hacer si su velocidad coincide con la del atacante, ¡así que simplemente enviaron interceptores!
A finales de 1937, los británicos habían desarrollado un complejo de detección por radar de un avión atacante y un sistema de seguimiento y guía por radar para los cazas de la fuerza aérea de defensa costera.
Naturalmente, tal interacción fue extremadamente difícil, como un reloj, un mecanismo que consta de los enlaces más vulnerables y poco confiables, las personas tuvieron que funcionar, pero como resultado, los británicos pudieron emular una especie de computadora humana en su red.
Al principio, los operadores de radar de observación tenían que detectar objetivos, determinar su dirección y altura y dar una alarma, luego era necesario, habiendo predicho el punto de cruce del enemigo, determinar la base aérea más cercana en el rango y enviar un enlace de cazas al punto de intercepción. , sin olvidar la iluminación del radar del enemigo.
Controlado por Air Chief Marshal, Jefe del Comando de Cazas de la RAF Hugh Caswall de Tremenhere, 1st Baron Dowding, el primer sistema integrado de defensa aérea del mundo, conocido como Dowding System, logró resultados sobresalientes en la Batalla de Gran Bretaña. De derecha a izquierda, de arriba a abajo: la cadena de control de dowding para el sector de defensa aérea y los radares no se muestran aquí, que todavía estaban clasificados oficialmente en el momento de la publicación. Sala de operaciones No. 11 Grupo, conocido como el "Búnker de la Batalla de Gran Bretaña". Hay numerosos gráficos en la mesa de dibujo. Los relojes de sector en la pared detrás del mapa tienen áreas coloreadas de 5 minutos que corresponden a los colores en los gráficos. Encima del reloj está el tablero principal, que muestra el estado de varios aeródromos y sus escuadrones. Uno de los puntos de control más avanzados se estableció para el No. 10 Group, con base en RAF Box en Wiltshire. El oficial de la República de China determina las coordenadas del grupo de aviones enemigos, detectado visualmente. Una cadena de radares en la costa. Transmisor tipo T3026, más tarde famoso por sus computadoras de transistores de MetroVick (foto https://en.wikipedia.org).
Naturalmente, cualquier computadora, incluso una distribuida que consta de personas y máquinas, necesita un algoritmo matemático claro para funcionar, pero nadie en el mundo se ha enfrentado nunca a un problema de optimización logística de este tipo.
Los británicos se dieron cuenta de la urgencia del problema muy rápidamente, pero afortunadamente, en su trasfondo histórico ya había ejemplos de soluciones exitosas a problemas similares.
El pionero del estudio de los algoritmos de optimización es el célebre matemático, mecánico e informático Charles Babbage, quien allá por 1840 resolvió el problema de la organización óptima del correo británico, lo que llevó a la aparición del famoso sistema Penny Post, también desarrolló el el óptimo, en términos de carga y rendimiento, Great Western Railway.
Naturalmente, la investigación que se puede atribuir a la teoría matemática de las operaciones se llevó a cabo no solo en Gran Bretaña, es ampliamente conocida, por ejemplo, el trabajo fundamental del matemático e ingeniero danés Agner Krarup Erlang "La teoría de las probabilidades y las conversaciones telefónicas". , publicado en 1909 y sentó las bases de la teoría de las colas.
En general, en teoría, los británicos estaban bien preparados para comprender el problema y resolverlo.
El grupo de Biggin Hill, en estrecha colaboración con los científicos de Boudsey, llevó a cabo una serie de experimentos en 1936-1938 con el objetivo de integrar el radar de alerta temprana, los sistemas de guía y control, el comando de combate y el comando de artillería antiaérea.
El analista principal y matemático del equipo Patrick Maynard Stuart, Baron Blackett, más tarde ganador del Premio Nobel de Física, señaló:
Los experimentos de Biggin Hill fueron el primer paso hacia la creación de Secciones de Investigación de Operaciones (OCR) en toda regla, que finalmente se adjuntaron al mando de los tres servicios.
La publicación oficial del Ministerio del Aire del Reino Unido - "O en la RAF", señaló más tarde que
Los experimentos de Biggin Hill son históricamente importantes por dos razones.
En primer lugar, llevaron al desarrollo del concepto que ganó la Batalla de Gran Bretaña y, en segundo lugar, marcaron el comienzo de una era de estrecha cooperación entre oficiales y científicos en el estudio de las tareas operativas, que logró un tremendo éxito durante la guerra y ha sobrevivió con nosotros hasta el día de hoy ...
En primer lugar, llevaron al desarrollo del concepto que ganó la Batalla de Gran Bretaña y, en segundo lugar, marcaron el comienzo de una era de estrecha cooperación entre oficiales y científicos en el estudio de las tareas operativas, que logró un tremendo éxito durante la guerra y ha sobrevivió con nosotros hasta el día de hoy ...
Por primera vez en la historia, la victoria en una guerra dependía tanto de los recursos materiales disponibles como del trabajo de matemáticos y analistas.
Desde 1937 hasta el estallido de la guerra, científicos de Boudsey y Biggin Hill participaron en los ejercicios anuales de defensa aérea realizados por el Comando de Combate de la RAF. Rowe asumió el cargo de Superintendente de la Estación de Investigación Boudsey, fue pionero en el término Investigación de Operaciones para describir su misión y formó dos equipos.
Un equipo dirigido por Eric Charles Williams estudió los problemas de procesamiento de datos de la cadena del radar, mientras que un segundo equipo de G. Roberts estudió las salas de operaciones de los grupos de combate y el trabajo de los controladores.
En 1939, todos los grupos se fusionaron en la Sección de Investigación de Stanmore, más tarde la Sección de Investigación de Operaciones (ORS) del Comando de Combate. En el verano de 1941, el Ministerio del Aire reconoció el valor del trabajo que se estaba realizando en el Comando de combate de la RAF y se decidió crear secciones similares en todas las unidades de la RAF en el país y en el extranjero, así como en el ejército, el Almirantazgo y el Ministerio de Defensa.
La mayoría de los analistas y gerentes de los programas de investigación de operaciones británicos eran científicos (en su mayoría físicos, pero había incluso algunos biólogos y geólogos), ingenieros o matemáticos, por primera vez en la práctica mundial. Al final de la guerra, ORS había crecido a 1000 empleados.
En el proceso, los británicos se dieron cuenta de que a los reclutas de ORS se les requería no tanto entrenamiento científico formal como una mente flexible, sintonizada para cuestionar suposiciones, desarrollar y probar hipótesis, recolectar y analizar una gran variedad de datos.
El Dr. Cecil Gordon, un genetista que desarrolló planes de vuelo para el Comando Costero de la RAF, escribió:
El total desprecio por los límites entre disciplinas, la voluntad de explorar cualquier problema ... fue un refrescante contraste con la rígida especialización que se había desarrollado en todas las demás ramas de la ciencia. ORS ha recuperado la atmósfera del período de fundación de la Royal Society.
Al igual que Gordon, muchos de los científicos británicos y de la Commonwealth que trabajaron en ORS eran personas destacadas.
Coastal Command solo contaba con cuatro miembros de la Royal Society además del mencionado Patrick Blackett: John C. Kendrew, Evan J. Williams, Conrad H. Waddington y John M. Robertson). También fue decorado por un miembro de la Academia Nacional Australiana James M. Rendel. En el futuro, dos de ellos, Blackett y Robertson, se convirtieron en premios Nobel.
En general, los británicos, como los estadounidenses en el caso del transistor, utilizaron muy sabiamente el principio: reunir a un grupo de personas destacadas, darles dinero, plantear un problema y dejarlos en paz, al final vendrán a ti. con la mejor solución posible en el menor tiempo posible.
Por desgracia, este principio contradecía completamente la idea de la ciencia socialista de partido de la URSS.
El esquema de funcionamiento del sistema de detección y contramedidas en la Batalla de Gran Bretaña (foto https://www.battleofbritain1940.net)
Gran parte del mérito de definir la investigación operativa y codificar sus reglas científicas, así como de definir la estructura organizativa y administrativa de las ORS británicas, es para el distinguido científico Patrick Blackett.
En diciembre de 1941, poco antes de dejar el Comando Costero de la RAF para el Almirantazgo, Blackett preparó un documento titulado Científicos en el nivel operativo, que describía su visión para el uso de la ciencia en unidades militares. Muchos consideran que este documento es la piedra angular de la investigación de operaciones moderna, y Blackett es considerado uno de los padres de las SRO.
De hecho, este hombre maravilloso realmente valía un ejército extra con su intelecto. Mientras trabajaba en el Royal Aviation Institute (RAE), formó un equipo llamado irónicamente Blackett Circle, que desarrolló métodos para optimizar el fuego antiaéreo de modo que el número de rondas por derribo con su ayuda disminuyó de 20 en 000 a 1940 en 4.
A partir de entonces, Blackett pasó de la RAE a la Armada, primero con el Comando Costero de la RAF y luego con el Almirantazgo con algunos de los hombres más distinguidos de la ciencia británica.
Blackett optimizó matemáticamente el tamaño de los convoyes aliados y la proporción de transportes a buques de escolta, lo que aumentó la capacidad de carga de los convoyes al tiempo que aumentaba su seguridad; investigó la percepción del color para desarrollar un camuflaje mejorado para aviones antisubmarinos, lo que llevó a un aumento en la efectividad de los ataques a los submarinos en un 30%, mostró que el daño máximo a un submarino en la mayoría de los casos se puede infligir cambiando los sensores de profundidad en las bombas para gatillo a 25 pies, en lugar de 100, como se exhibieron inicialmente.
Antes de este cambio, en promedio, el 1% de los barcos se hundieron durante el primer ataque, después de eso, alrededor del 7%.
Error del superviviente
Su investigación más famosa fue el descubrimiento de un sesgo cognitivo, más tarde llamado "error del sobreviviente".
Analizando los aviones que regresaban del bombardeo de ciudades alemanas y luciendo como un colador, el comando pidió a los diseñadores que agregaran blindaje a los lugares con el máximo número de agujeros de bala. Blackett objetó razonablemente que era necesario agregar blindaje, por el contrario, en aquellos lugares donde no había agujeros de bala, porque esto significa que si hubieran sido impactados allí, el avión no habría regresado.
En el verano de 1940, inspirados por Chain Home, los alemanes intentaron repetir el éxito de los británicos en el desarrollo de la defensa aérea, erigiendo la llamada "Línea Kammhuber" a partir de radares, reflectores, cañones antiaéreos y grupos de cazas. sin embargo, su efectividad no fue muy alta.
Blackett analizó estadísticamente la proporción de pérdidas de cazas y bombarderos durante el avance de esta línea, como resultado, el departamento de ORS desarrolló recomendaciones para la densidad óptima de la formación de aeronaves, minimizando la amenaza de los interceptores alemanes.
En tierra, las Unidades de Investigación de Operaciones del Grupo de Investigación Operativa del Ejército (AORG) del Departamento de Abastecimiento desembarcaron en Normandía en 1944 y siguieron a las fuerzas británicas en su avance por Europa. Analizaron, entre otras cosas, la efectividad de la artillería, el bombardeo aéreo y el fuego antitanque. De hecho, analizaron en general todosque les llamó la atención.
Entre los logros científicos de la teoría de operaciones, una duplicación del porcentaje de aciertos en el objetivo durante el bombardeo de Japón debido al hecho de que las horas de vuelo en el entrenamiento no se asignaron al 4% del tiempo, como antes, sino al 10%. , prueba de que tres es el número óptimo para un grupo de submarinos en la "bandada de lobos"; revelando el hecho sorprendente de que la pintura de esmalte brillante es un camuflaje más eficaz para los combatientes nocturnos que la pintura opaca tradicional y, al mismo tiempo, aumenta la velocidad de vuelo y reduce el consumo de combustible.
Naturalmente, los estadounidenses no se hicieron a un lado y adoptaron la experiencia más valiosa de ORS ya en 1941-1942, y William Shockley de Bell Labs, el futuro padre del transistor, fue nombrado jefe del primer grupo de investigación bajo el mando de anti -¡Fuerzas submarinas!
El trabajo pionero del magnetista Ellis A. Johnson sobre tácticas de guerra de minas para el Laboratorio de Artillería Naval se ha utilizado con gran eficacia en el Pacífico. Al final de la guerra, el Grupo de Investigación de Operaciones bajo el mando de la Marina de los EE. UU. Ya contaba con más de 70 científicos, y el comando de la Fuerza Aérea organizó más de dos docenas de departamentos de investigación de operaciones tanto en unidades de retaguardia como en ejércitos que luchan en el extranjero.
La Fuerza Aérea Canadiense también mostró interés en organizar y realizar investigaciones operativas y, a partir de 1942, formó tres divisiones correspondientes.
El mando militar del Eje no utilizó métodos de investigación de operaciones.
Hay muchos ejemplos de este tipo, una cosa está clara: en 1946-1947, la nueva disciplina matemática estaba completamente formada y probada en la práctica, con resultados colosales.
Teoría de operaciones
La teoría moderna de operaciones consta de modelos deterministas (programación lineal y no lineal, teoría de grafos, flujos en redes, teoría de control óptimo) y modelos estocásticos (procesos estocásticos, teoría de colas, teoría de la utilidad, teoría de juegos, simulación y programación dinámica) y es ampliamente utilizada en el estudio de estrategia y táctica, en la planificación del funcionamiento de sistemas urbanos, industrias, en la investigación económica y en la planificación de procesos tecnológicos.
Después de la guerra, estas áreas se expandieron significativamente, especialmente en los Estados Unidos, donde floreció la investigación de operaciones.
El Grupo de Investigación de Operaciones Navales se ha convertido en un equipo de evaluación de operaciones ampliado bajo contrato con el Instituto de Tecnología de Massachusetts. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos también expandió sus divisiones, y en 1948, el Comando del Ejército de los Estados Unidos, bajo contrato con la Universidad Johns Hopkins, formó la Dirección de Investigación de Operaciones.
En 1949, el Estado Mayor Conjunto creó un grupo de evaluación de sistemas de armas, cuyo primer director técnico fue el famoso profesor de física Philip Morse (Philip McCord Morse, uno de los principales iniciadores de la creación de ORSA, la Sociedad Estadounidense de Investigación de Operaciones). en 1952 y presidente de la American Physical Society), también conocido como autor del primer libro de texto sobre el tema, Methods of Operations Research, publicado por el MIT en 1951. De hecho, el libro se publicó en 1946, pero era secreto, sin embargo, el cuello se le quitó en 1948.
En el mismo año, la Fuerza Aérea creó una unidad de investigación bajo la Douglas Aircraft Corporation, que más tarde se convirtió en la famosa fábrica de ideas: la RAND Corporation. Fue fundada por el general de la Fuerza Aérea Henry N. Arnold, el diseñador de aviones Donald Wills Douglas y el gran y terrible general Curtis Emerson LeMay, el Jefe del Comando Estratégico de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.
La Bestia Le May, como lo llamaban los japoneses, el hombre que bombardeó Japón primero en la Edad de Piedra, y luego Corea del Norte (y casi bombardeó Vietnam, pero no se le permitió vagar por allí), el autor del término en sí, un furioso anticomunista, el creador del plan Operación Dropshot ", donde se propuso entregar todo el stock de bombas atómicas en un ataque masivo, lanzando 133 bombas atómicas en 70 ciudades soviéticas en 30 días, un estratega genio que está perfectamente versado en Los métodos de guerra (sobre Lemey, así como sobre la escuela estratégica estadounidense en general. El mundo y los primeros años de la Guerra Fría en Rusia prácticamente no hay información, con la excepción de pequeños notas).
"Si perdiéramos la guerra, me llamarían criminal de guerra". General Curtis Emerson LeMay, uno de los más grandes teóricos de la guerra moderna (foto http://josephcrusejohnson.blogspot.com).
El nivel de las partes interesadas habla mejor del valor que los estadounidenses otorgan a la investigación de operaciones matemáticas y los recursos que estaban dispuestos a comprometer.
Asimismo, aunque no con tanta intensidad, el frente de la investigación de operaciones en Canadá y Gran Bretaña se expandió.
Al mismo tiempo, los estadounidenses no desdeñaron a los tecnócratas en el poder, por ejemplo, el puesto de jefe del departamento de control y finanzas del Departamento de Defensa de los Estados Unidos de 1961 a 1965 lo ocupó Charles J. Hitch, presidente de la Sociedad Estadounidense. para Investigación de Operaciones, y en 1973, el jefe del departamento de investigación estratégica de RAND Corp, James Rodney Schlesinger, fue nombrado Secretario de Defensa de EE. UU.
Llama la atención que en la URSS, con una economía planificada, ni siquiera había tales think tanks cerca, los primeros puestos estaban ocupados por cerrajeros, y los tecnócratas en la persona de Kitov, Berg y Glushkov fueron aplastados por todas las fuerzas posibles, y lo haremos. solo hable más sobre esto.
Al mismo tiempo, observamos que, nuevamente, en países con economías de mercado, a diferencia de la URSS, también se desarrolló la aplicación no militar de la teoría de operaciones.
Por ejemplo, en Inglaterra, allá por 1948, se organizó un Club de Investigación de Operaciones informal, en 1953 se transformó en la Operational Research Society (ORS), desde 1950 se publica la revista Operational Research Quarterly.
Los miembros del club discutieron el uso de métodos de investigación operativa en el sector de servicios y en muchas áreas de la economía, incluida la agricultura, el algodón, el calzado, el carbón, la metalurgia, la energía, la ganadería, la construcción y el transporte.
El Comité de Investigación de Operaciones fue establecido por el Consejo Nacional de Investigación de EE. UU. En 1949. Horace Clifford Levinson, un matemático y astrónomo de la relatividad que, ya en la década de 1920, descubrió algunos aspectos del estudio de las operaciones aplicadas al marketing, se convirtió en presidente. Paralelamente a las actividades de docencia e investigación, cumplió con los pedidos de la famosa cadena de retail Bamberger & Company, por primera vez en el mundo estudiando los hábitos de compra de los clientes y sus reacciones a la publicidad, el impacto de la entrega acelerada en la aceptación o rechazo de clientes de paquetes enviados por correo.
Desde 1957, las Sociedades comenzaron a celebrar conferencias internacionales, y para 1960 había un flujo constante de libros sobre teoría de juegos, programación dinámica y lineal, teoría de grafos y otros aspectos de la investigación de operaciones. Para 1973, había al menos 53 programas universitarios en estas especialidades en los Estados Unidos.
Entonces, hemos desenterrado la primera de las raíces de la cibernética clásica.
Como podemos ver, para 1948-1950, la sociedad estadounidense e inglesa estaba completamente imbuida de nuevas ideas de gestión e interacción, y también desarrolló un aparato matemático avanzado para aplicar estas ideas y ya lo había probado en la práctica durante la Segunda Guerra Mundial.
La segunda raíz de la que surgió la cibernética fue la propia teoría del control automático.
Un poco conocido en nuestro país, pero muy venerado en Occidente, un verdadero visionario y genio, un hombre que hizo tanto por la organización de la ciencia en los Estados Unidos y poseía tal autoridad que en broma se le llamó la palabra rusa zar. ¡sí, zar!
Se trata de Vannevar Bush.
Como mencionamos al principio, la guerra moderna planteaba un problema importante para las personas: una persona ya no podía administrar de manera efectiva todos los vehículos de combate nuevos.
Con la llegada de los radares, el problema de la detección de objetivos recibió una solución fundamental, pero el problema de atacar este objetivo solo se resolvió parcialmente. El fuego antiaéreo contra equipos desde puestos de radar fue extremadamente ineficaz (recuerde los monstruosos 20 proyectiles por avión, incluso reducidos en 000 veces usando métodos de optimización; esto es un desperdicio colosal de recursos en términos de ineficiencia), levantar aviones interceptores fue una solución. pero, como la experiencia de eso en Alemania, esta decisión estuvo lejos de ser una panacea.
Además, los interceptores ayudaron si el caso se desarrollaba en tierra.
Y los estadounidenses tenían un problema mucho, mucho más serio: para ellos, el 90% de la guerra tuvo lugar en las colosales extensiones del Océano Pacífico, los buques de guerra eran la principal fuerza de ataque y protegerlos de los ataques aéreos era una tarea insuperable.
Según la triste historia del Yamato y Musashi, todos recuerdan cómo terminó la colisión de incluso el acorazado más poderoso, capaz de destruir todo un grupo de batalla de cruceros y destructores con 20-30 aviones.
Como resultado, los Yankees, por supuesto, se dieron cuenta muy rápidamente de que el siglo de los acorazados había pasado, en una guerra en el mar el futuro pertenece a lo mismo que en una guerra en tierra: por ataques aéreos, pero esto no los salvó de el problema de proteger los barcos ya construidos. Quiera o no, tenían que hacer algo con lo que los británicos no jugaron en los años treinta: la teoría de las computadoras balísticas capaces de apuntar a atacar aviones en tiempo real mediante comandos de radar sin intervención humana.
Vannevar Bush jugó un papel decisivo en el desarrollo de esta clase de dispositivos (y mucho, mucho más).
La idea misma de dispositivos de este tipo no era nueva y también apareció en la marina.
En el barco, la tripulación se enfrentó a un problema de naturaleza similar a un avión: pasar de una plataforma de armas en movimiento a una plataforma de armas en movimiento y maniobra activa similar.
Los métodos estándar de trabajo de la artillería de tierra, elaborados por cuatro años de la picadora de carne de la Primera Guerra Mundial: sin prisa montaron el arma, sacaron las mesas de tiro y la regla de cálculo, tantearon y, después de poner a cero y ajustar, golpearon la línea fija de trincheras, no encajaban aquí. En el caso de la nave, todas estas operaciones tenían que suceder extremadamente rápido, los Yankees tenían que resolver el problema creando el primer sistema cibernético clásico del mundo usando computadoras, un mecanismo de retroalimentación completo de una complejidad sin precedentes. Capaz de detectar objetivos instantáneamente, predecir sus trayectorias, apuntarlos, abrir fuego (y no con proyectiles simples, sino como dirían en la década de 1950, cibernético, con un fusible de radio) y ajustarlo cuando el enemigo intenta esquivar el bombardeo. .
Los estadounidenses resolvieron brillantemente el problema, como resultado, su defensa aérea de los barcos se convirtió merecidamente en la mejor del mundo, dejando a las otras partes en el conflicto muy atrás.
Sobre esto, sobre Norbert Wiener, sobre cómo la cibernética penetró en la Unión Soviética, y a qué condujo esto, hablaremos más.
- Alexey Eremenko
- https://en.wikipedia.org, https://vfpuk.org/, http://www.lanchesterinteractive.org, www.amazon.com, https://www.battleofbritain1940.net, http://josephcrusejohnson.blogspot.com
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