Крысы пояса астероидов

Глава 1. Астероид "Кремний-7"

Астероид «Кремний-7» — один из тысяч безликих камней, вращающихся в внешнем поясе, между Марсом и Юпитером. Ничем не примечательный кусок породы размером с небольшой земной стадион. Но для компании «Астероидные ресурсы» (АР) — это источник дохода. Для Леонида Строгова — рабочее место на ближайшие полгода. Герметичный модуль-«кабинет» размером с грузовой контейнер был приварен прямо к поверхности астероида. Внутри — кресло-ложемент, три голографических экрана, клавиатура с тактильной отдачей, запасы воды и протеиновых батончиков. За иллюминатором толщиной в ладонь — чёрная пустота и редкие вспышки далёких звёзд. Рядом, на расстоянии вытянутой руки, мерцали огни зарядных станций для дроидов. Лёня отхлебнул остывший кофе из термокружки, поморщился и вернул внимание на экраны. Пять дроидов-бурильщиков модели «Крот-7» работали на поверхности, поднимая облака реголита. Их движения были неуклюжими, замедленными — гравитация астероида почти отсутствовала, и каждый рывок манипулятора приходилось компенсировать микродвигателями.

— Четвёртый, у тебя сбой в гироскопе, — пробормотал Лёня, всматриваясь в телеметрию. — Опять ты. Он быстро пролистал диагностический лог. Действительно, правый манипулятор «Крота-4» давал микроотклонение при захвате образцов. На Земле или даже на Марсе это бы не заметили. Но здесь, в поясе, где каждый грамм топлива на счету, а дроид, потерявший точность, мог разбиться о скалу, любая неисправность требовала внимания.

— Ладно, иди сюда, поправим.

Лёня отправил команду на возвращение. Четвёртый дроид, похожий на неуклюжего металлического паука с буром вместо хвоста, отключил буровую головку и, перебирая шестью конечностями, направился к зарядной станции. Остальные четверо продолжали работу: они сверлили, собирали образцы породы, складывали их в контейнеры, которые потом заберёт автоматический грузовой шаттл.

Лёня переключил управление на резервную консоль, вывел схему «Крота-4». Диагностика показала: один из трёх микрогироскопов в правом манипуляторе давал плавающую ошибку. Не критично, но через пару смен могло отказать позиционирование.

— Проклятая дешёвка, — вздохнул он. — Заказывают у китайцев самые дешёвые комплектующие, а потом мы тут геройствуем.

Он достал из ремонтного ящика запасной гироскоп — крошечную коробочку размером с ноготь, стоимостью как его месячная зарплата. Скафандр надевать не пришлось — модуль был соединён с зарядной станцией герметичным шлюзом. Лёня натянул перчатки, взял инструмент и вышел в ремонтный отсек.

Дроид уже ждал, зафиксированный магнитными захватами. Лёня привычными движениями вскрыл панель правого манипулятора, отсоединил старый гироскоп, вставил новый. Работа заняла семь минут — целую вечность по местным меркам, но он не любил спешить. Вернувшись в кресло, Лёня активировал тестовую программу. «Крот-4» поднял манипулятор, повернул, захватил тестовый образец. Отклонение — ноль.

— Работай, — кивнул Лёня и отправил его обратно на линию. Час спустя пришло время смены. Лёня связался с диспетчером на Церере — тем же усталым голосом, что и всегда. — «Кремний-7» на связи. Смена окончена. Образцы: три контейнера средней пробы, один — с вкраплениями иридия, выше фона. Четвёртый дроид прошит, гироскоп заменил. Заявку на новый запчасть отправлю.

— Принято, «Кремний-7», — ответил диспетчер. — Смена через восемь часов. Отдыхай. Лёня отключил экраны, погасил свет. В модуле осталась только подсветка приборов. Он откинулся в кресле, пристегнул ремни (невесомость никто не отменял а ставить генераторы искусственной гравитации было слишком дорого для этого типа модуля, Поэтому работали по полгода а затем убывали на Цереру, там были модули с искусственной гравитацией) и закрыл глаза. За бортом, в нескольких метрах от его убежища, пять дроидов продолжали свою бесконечную работу — сверлили, копали, собирали. Они не уставали, не жаловались, не задавали вопросов. Идеальные работники. В отличие от людей. Лёня подумал о том, что уже третий месяц он проводит в этом модуле по двенадцать часов в сутки. Ещё три — и он накопит достаточно, чтобы открыть свою мастерскую на Церере. Ремонтировать такие же дроиды, но уже за свой счёт, не спеша, без начальников и диспетчеров. Мечта.

Он уснул под мерный гул вентиляции и далёкий звон буровых головок. За иллюминатором медленно вращались звёзды. Астероид «Кремний-7» продолжал свой бесконечный полёт по орбите, и маленькая точка света на его поверхности — огонёк в иллюминаторе — был единственным напоминанием о том, что здесь есть жизнь. Через восемь часов Лёня проснётся, выпьет ещё один остывший кофе, включит экраны и скажет: — Ну что, родимые, работаем. И дроиды послушно пойдут в темноту.

******************************

Биография Леонида Строгова: Инженер, программист и «опасный элемент».

Детство и юность. Петербургские вечера

Леонид Строгов родился в Санкт-Петербурге, в семье инженера-судостроителя и библиотекаря. Квартира на Васильевском острове, запах Невы, белые ночи и вечные дожди — вот что сформировало его характер. Он рос молчаливым, вдумчивым мальчиком, который не дрался во дворе, а собирал конструкторы «Лего» и перепрошивал материнскую стиральную машину так, что она начинала петь голосом Аллы Пугачёвой. Отец хотел, чтобы Лёня пошёл по его стопам, но сын выбрал другое. После школы он поступил на курсы Высшей Технической Школы в Санкт-Петербурге, факультет «Робототехника и киберфизические системы». Курсы при ВТШ славились своей практической направленностью: теория, сжатая до минимума, максимум — паяльник, осциллограф и полевые испытания. Лёня отучился три года. Лучший на потоке по программированию встраиваемых систем, второй — по схемотехнике. Преподаватели хвалили его за «чутьё» на железо: он мог определить неисправность блока питания по запаху, а ошибку в коде — по едва уловимому дрожанию сервопривода.

Работа в корпорации «Астероидные ресурсы» (АР)

После курсов Лёню перехватила корпорация «Астероидные ресурсы» — одна из крупнейших в поясе. Денег он получал достаточно, чтобы откладывать, но не так много, чтобы чувствовать себя обеспеченным. Жил в модуле-«капсуле» на Церере, когда не был в рейсах. Работал инженером по обслуживанию дроидов-бурильщиков «Крот-7». Его рабочий день выглядел так:

диагностика дроидов после смены. Замена изношенных узлов (гироскопы, манипуляторы, буровые головки). Программирование полётных заданий (маршруты, режимы бурения, эвакуация при сбоях). Ночные дежурства в удалённых модулях на астероидах, как на «Кремнии-7». Коллеги уважали Лёню за спокойствие и умение починить то, что другие списывали в утиль. Начальство — за исполнительность, но с оговоркой: «Строгов слишком много изобретает. Это не входит в его обязанности». А он изобретал. «Крот-М»: дроид-бурильщик, который мог стать солдатом. В свободное время Лёня работал над личным проектом — модификацией «Крота-7». Он установил на один из списанных дроидов: усиленные сервоприводы (скорость передвижения увеличилась втрое).Импровизированное оружие — лазерный резак для породы, который мог работать и как боевой лазер (на малой дистанции). Автономный модуль принятия решений — нейросеть на базе старого процессора, перепрошитая Лёней. Дроид мог самостоятельно патрулировать периметр, идентифицировать угрозы и действовать по протоколу «защита». Он назвал его «Крот-М» (модифицированный). Идея была проста: на астероидах, где работают шахтёры, нет защиты. Если на базу нападут пираты или, не дай бог, чужие, дроиды-бурильщики должны уметь защищать себя и людей. Однажды во время инспекции на Церере Лёня продемонстрировал прототип старшему инженеру. Тот офигел, вызвал начальника безопасности. Начальник безопасности посмотрел, побледнел и доложил директору. Через три дня Лёню вызвали в кабинет к главе отдела кадров. Разговор был коротким:

— Вы превысили свои полномочия. Вы превратили промышленное оборудование в боевую единицу. Это нарушает десяток пунктов контракта и лицензионных соглашений. Вы уволены.

— Но это же для защиты людей, — попытался возразить Лёня.

— Для защиты есть служба безопасности. А вы — инженер. Идите.

Ему выдали расчёт, забрали пропуск и попросили покинуть Цереру в течение 48 часов. Лёня не спорил. Он забрал «Крота-М» (доказал, что это его личная собственность, сделанная из списанных деталей) и улетел на пояс, устроившись оператором дроидов на шахту «Кремний-7». Работа была грязнее, деньги — меньше, но свободы — больше. «Крот-М» он спрятал на складе в поясе, в координатах, которые знал только он.

Анастасия Каменская: блондинка с процессором в голове.

С Настей Каменской Лёня познакомился за год до увольнения. Она работала референтом главы отдела закупок в той же корпорации «Астероидные ресурсы». На первый взгляд — типичная блондинка с формами, которые не скрывал даже офисный дресскод. Но Лёня быстро понял, что внешность обманчива. Настя окончила тот же ВТШ, но факультет «Управление техническими системами». Она свободно ориентировалась в квантовых алгоритмах, писала диплом по оптимизации логистических цепочек в поясе и на досуге программировала нейросети для прогнозирования цен на редкоземельные металлы. Блондинкой она была только по цвету волос — и то природных, не крашеных. Познакомились они на корпоративной вечеринке. Лёня сидел в углу с планшетом, правил код для «Крота-М». Настя подсела, заглянула в экран и спросила:

— Это ты нейросеть для позиционирования переписываешь? У тебя ошибка в седьмой строке: коэффициент затухания не тот.

Лёня поднял глаза. Перед ним сидела девушка с длинными светлыми волосами, голубыми глазами и улыбкой, которая обещала, что с ней не будет скучно.

— Ты разбираешься в нейросетях? — спросил он.

— Я разбираюсь во всём, где есть цифры, — ответила Настя. — А ты, я смотрю, пересобираешь дроида в терминатора. Покажешь?

Они проговорили до утра. Лёня показывал чертежи, Настя задавала вопросы, которые сам он себе не задавал. У них оказалось много общего: любовь к порядку в коде, недоверие к начальству и странная привычка пить кофе с корицей в три часа ночи. Отношения развивались медленно. Лёня не умел ухаживать, Настя не требовала цветов и серенад. Их свидания происходили в технических отсеках, где они вдвоём перебирали старых дроидов, или в кафетерии, где Настя пыталась объяснить Лёне, что картошка фри — это не еда, а преступление против гастрономии. Когда Лёню уволили, Настя не отвернулась. Она помогла ему собрать вещи, нашла вакансию на «Кремний-7», заплатила за перелёт.

— Ты дурак, — сказала она, прощаясь на стыковочной станции. — Но дурак талантливый. Не пропадай там. И пиши.

— Буду, — пообещал Лёня.

Они переписывались квантовыми сообщениями (Настя настроила защищённый канал через свои старые связи). Она рассказывала о корпоративных интригах, он — о дроидах и вечной пыли на астероидах. О любви не говорили, но в каждом сообщении было то, что заменяло слова. После исчезновения Лёни (захвата пиратами) Настя первой поднимет тревогу. Именно она, используя свои навыки и доступ к базам данных, начнёт расследование, которое приведёт к скрытой базе «Искателей».

А «Крот-М» — тот самый переделанный дроид — ещё сыграет свою роль. Возможно, именно он поможет Лёне выжить во время атаки «Тишины» на базу. Или станет первым образцом боевых дроидов для обороны пояса. Время покажет. Леонид понимал: чтобы его «Крот-М» действительно стал умным и автономным, а не просто перепрограммированным бурильщиком с двумя глазами, нужно кардинально менять архитектуру восприятия. Два оптических датчика — это как смотреть на мир через замочную скважину, постоянно вертя головой. Он хотел дать дроиду круговой обзор, настоящую систему технического зрения. Но как только он прикинул увеличение вычислительной нагрузки, стало понятно: старый нейропроцессор ляжет. И не просто ляжет — он будет тормозить на каждом кадре, делая дроида неповоротливым увальнем, что в бою или даже в сложной навигации смерти подобно. Ему нужно было решение, которое бы дало мощность без чудовищного энергопотребления и тепловыделения. Нужно было что-то новое.

Константин Балицкий: от однокурсника до топ-разработчика.

Вспомнив о своем однокурснике по ВТШ, Константине Балицком, Леонид мысленно чертыхнулся — надо было давно ему написать. Костя был из тех гениев, которые не просто учились, а впитывали знания на молекулярном уровне. Пока Лёня возился с железом и прошивками, Костя ушел в чистую математику и нейросетевые архитектуры. После окончания курсов их пути разошлись. Леонид улетел в пояс, а Константин… Константин осел в Московском институте квантовой информатики и вычислительного интеллекта (МИКИВИ). Это была элитная структура, созданная на базе Курчатовского института и при поддержке нескольких высокотехнологичных корпораций, включая "Росатом" и "Роскосмос". МИКИВИ занимался тем, что разрабатывал гибридные вычислительные системы — квантовые процессоры, объединенные с классическими нейросетевыми ускорителями. Для внешнего мира это была закрытая лаборатория с грифом "Совершенно секретно", но внутри кипела жизнь, сравнимая с созданием первого ядерного реактора.

Балицкий там дорос до руководителя группы квантового глубокого обучения (Quantum Deep Learning) . Он проектировал архитектуры квантовых нейронных сетей, которые должны были решать задачи, недоступные обычным компьютерам: моделирование сложных молекул, оптимизация логистических цепочек в поясе и — да — создание систем технического зрения нового поколения. Лёня написал Косте на старый университетский аккаунт. Сообщение было кратким: «Кость, нужен совет. Есть задача — многоканальное зрение для подвижного объекта на старом железе. Тормозит. Может, у вас там есть квантовые штуки для быстрого восприятия?»

Ответ пришел через час. Вместо слов — только координаты и время. И короткая приписка: «Прилетай. Пропуск организую. Такое надо видеть».

Встреча в "Сколково-2"

Встреча была назначена не в самом институте, а на выездной площадке в технопарке "Сколково-2" — современном кластере, где размещались лаборатории МИКИВИ. Леонид, отпросившись со смены, взял рейс до Земли. Попасть в этот комплекс без приглашения было невозможно, но Костя выслал цифровой пропуск, и уже через час Лёня сидел в комнате для переговоров с панорамным видом на московские высотки. Константин почти не изменился — всё такой же худощавый, в очках с тонкой оправой, с вечно взъерошенными волосами. Только седины прибавилось.

— Привет, Лёня. Вижу, ты всё ещё возишься с железом? — усмехнулся он, пожимая руку.

— А ты всё ещё в облаках? — парировал Лёня. — Только теперь в квантовых.

Константин рассмеялся и жестом пригласил следовать за ним. Они прошли через зону биометрического контроля в святая святых — лабораторию квантового машинного обучения. Внутри было тихо, холодно и пахло озоном. Стойки с серверами, охлаждаемые до сверхпроводящих температур, мерцали синими огоньками. Лёня увидел установку, похожую на перевернутую люстру из золотых проводов — квантовый процессор в криостате.

— У нас тут небольшой квантовый рай, — сказал Костя, заметив взгляд друга. — Не такой мощный, как у корпораций, но для экспериментов — самое то. А теперь рассказывай о своей проблеме. Лёня разложил планшет с архитектурой "Крота-М". Объяснил: два глаза — мало, нужен круговой обзор, но мощности нет.

— Классический подход — увеличить нейронную сеть, добавить слои, — сказал Лёня. — Но это

убьёт быстродействие. А мне нужно, чтобы дроид реагировал мгновенно.

— И ты пришёл к нам за квантовым ускорителем? — Костя хитро прищурился. — Правильно пришёл.

Квантовый ответ.

Константин пригласил Лёню к рабочему терминалу. На экране была схема гибридной нейронной сети.

— Смотри, — начал он. — Суть квантового машинного обучения не в том, чтобы заменить классические вычисления. А в том, чтобы дополнить их. Классические нейросети хороши в обработке структурированной информации. Но когда данных много, они начинают задыхаться из-за "комбинаторного взрыва" . А квантовые системы оперируют кубитами, которые находятся

в суперпозиции. Один кубит может представлять два состояния одновременно, десять кубитов — уже 1024 . Им не нужно перебирать варианты по очереди — они делают это параллельно.

— То есть, — Лёня попытался перевести на понятный язык, — обычный процессор считает "раз, два, три", а квантовый — "все сразу"?

— Примерно так. Мы используем гибридную архитектуру: квантовый сопроцессор работает в паре с классическим нейронным ускорителем. Квантовая часть отвечает за "восприятие" — быстрое сжатие многоканального видеопотока в компактное представление, выделение ключевых признаков. Это как если бы дроид получал не сырые изображения с шести камер, а уже обработанную "сцену" с размеченными объектами, дистанциями до них и векторами движения. А классический процессор уже принимает решения на основе этой сцены.

— Но квантовые процессоры громоздкие, — возразил Лёня. — Им нужен криостат, сверхпроводники...

— Ты прав. Но только для полномасштабных квантовых вычислений. — Костя переключил слайд. — А есть нейроморфные сверхпроводниковые чипы . Они работают при температурах жидкого гелия, но сам чип может быть размером с кредитную карту. Такие чипы не делают полных квантовых вычислений, а имитируют работу нейронов на сверхпроводниках. Они в сотни раз быстрее и энергоэффективнее полупроводниковых аналогов .

— И где их взять? — Лёня уже понял, что Костя не просто так его позвал.

— У нас есть экспериментальный образец. — Костя достал из сейфа небольшую пластинку в защитном кожухе. — Сверхпроводниковый нейроморфный чип "Нейрон-К" . Разработка МИКИВИ совместно с ННГУ и Институтом физики твердого тела РАН. Он содержит 128 искусственных сверхпроводниковых нейронов и может обрабатывать многоканальные сенсорные потоки в реальном времени. Потребляет — микроватты. А по скорости обгоняет обычные нейропроцессоры в десятки раз . Лёня смотрел на пластинку, как на сокровище.

— И ты готов мне его дать?

— Не дать, а предложить. — Костя сделал паузу. — Этот чип — секретный. Но у меня есть задание от института: проверить его работу в реальных условиях космоса. На Земле-то мы всё оттестировали, но нужны полевые испытания. Твой "Крот-М" — идеальный полигон. Ты получаешь чип и доступ к нашей документации. А мы — данные о его работе в условиях радиации, вакуума и перепадов температур. Лёня усмехнулся.

— Ты предлагаешь мне стать подопытным кроликом? — Я предлагаю тебе сделать своего дроида самым умным во всём поясе. — Костя протянул чип. — Ну что, по рукам?

Они ударили по рукам. Вечером они сидели в маленьком кафе неподалёку. Лёня рассказывал о Насте, о том, как она помогла ему после увольнения, как они переписывались квантовыми сообщениями. Костя слушал и кивал.

— Ты везучий, Лёня, — сказал он. — У тебя есть девушка, которая понимает твои идеи. А у

меня — только кубиты и нейроны.

— И чипы, которые могут изменить мир, — добавил Лёня.

— И чипы, — улыбнулся Костя.

На прощание Костя вручил Лёне увесистый кейс с документацией и образцом чипа, упакованным в термоконтейнер.

— Через месяц — первый отчёт, — напомнил он. — Данные по энергопотреблению, скорости обработки, устойчивости к радиации. И... будь осторожен. Если узнают, что у тебя на астероиде такая технология, могут быть вопросы.

— Я справлюсь, — ответил Лёня. — Спасибо, Кость. Ты не представляешь, как это поможет.

Они попрощались у входа в аэропорт. Лёня сжимал кейс с чипом, чувствуя, как внутри него зарождается что-то новое — не просто надежда на модернизацию дроида, а уверенность, что он на правильном пути. "Нейрон-К" отправится вместе с ним на "Кремний-7". И там, в холодной пустоте пояса астероидов, начнётся новая глава в жизни "Крота-М" — и в жизни самого Леонида. Астероид «Кремний-7» стал для Леонида Строгова не просто рабочим местом, а секретной лабораторией. После возвращения с Земли, сжимая в руках кейс с чипом «Нейрон-К», он понял: время действовать настало. Его «Крот-М» должен был превратиться из игрушки в настоящую боевую единицу. Не потому, что Лёня был агрессивным, а потому, что в поясе, где даже шахтёры носили с собой пистолеты, защита никогда не бывает лишней. А после странных новостей о неопознанных кораблях и тишине в эфире — и подавно.

Глаза, которые видят всё.

Первым делом Леонид занялся самым слабым местом своего дроида — системой технического зрения. Два оптических датчика, смотрящих вверх и вниз, создавали слепые зоны по бокам, сзади и спереди. Для бурильщика это было терпимо, для штурмовика — смертельно.

Выбор датчиков. Лёня заказал через Настю (у неё остались старые связи в корпорации) шесть компактных камер кругового обзора модели «Око-12». Каждая камера имела: разрешение 4K (3840×2160) — достаточно, чтобы разглядеть детали на расстоянии 500 метров. Инфракрасную подсветку для работы в полной темноте. Лазерный дальномер (до 2 км). Защищённый корпус из карбида вольфрама, устойчивый к микрометеоритам и радиации. Камеры были расположены по сферической схеме: две — спереди (основной стереопара для оценки дистанции). Две — по бокам (контроль флангов). Одна — сверху (для наблюдения за верхней полусферой, где могли зависнуть вражеские дроны). Одна — снизу (для контроля поверхности и возможных ловушек).

Установка и калибровка.

Установка заняла трое суток. Лёня работал в скафандре, приваривая крепления к корпусу дроида и протягивая оптоволоконные кабели к центральному процессору. «Крот-М» терпеливо ждал, пока его хозяин колдовал над его «головой».

— Не дёргайся, сейчас наладим тебе шесть глаз, — бормотал Лёня, припаивая очередной контакт. Главной проблемой стала синхронизация. Шесть камер генерировали поток данных объёмом почти 500 Мбайт в секунду. Старый нейропроцессор задыхался уже на двух камерах. Но новый чип «Нейрон-К» должен был справиться. Калибровка заняла ещё сутки. Лёня написал скрипт, который запускал дроида в тестовом режиме: «Крот-М» вращался вокруг своей оси, а камеры записывали изображение. Специальная программа на планшете сшивала их в единую сферическую панораму, вычисляя точки перекрытия. Результат превзошёл ожидания. «Крот-М» теперь видел всё вокруг на 360 градусов без мёртвых зон. Лёня подключил тестовый монитор и с удивлением обнаружил, что может разглядеть даже трещины на соседнем астероиде за 300 метров.

— Ну как, не слишком много информации? — спросил он у дроида. Тот мигнул индикаторами, словно пожимая плечами.

Мозг на квантовой тяге.

Старые нейросети, которые Лёня использовал для управления дроидом, были написаны под классический процессор. «Нейрон-К» требовал совершенно иной архитектуры.

Теория: как работает квантовый нейропроцессор.

Константин Балицкий снабдил Лёню не только чипом, но и подробной документацией. В ней говорилось: *«Нейрон-К» — это гибридный сверхпроводниковый чип, имитирующий работу сети из 128 квантовых нейронов. Каждый нейрон может находиться в состоянии суперпозиции, обрабатывая одновременно несколько вариантов входных сигналов. В отличие от классических нейросетей, где информация передаётся последовательно, здесь все 128 нейронов работают параллельно, обмениваясь квантовыми корреляциями (запутанностью).* Для Лёни это звучало как магия, но магия, подкреплённая физикой.

Адаптация ПО.

Программное обеспечение «Крота-М» было написано на C++ с использованием библиотек TensorFlow для классических нейросетей. Лёня переписал ключевые модули:

модуль обработки изображений теперь не сжимал каждое изображение по отдельности, а передавал поток с шести камер прямо в квантовый сопроцессор. Тот мгновенно выделял движущиеся объекты, оценивал дистанцию до них и формировал «карту опасности» — трёхмерную модель окружающего пространства с цветовой кодировкой угроз.

Модуль принятия решений был переписан с использованием квантового варианта Q-learning. Теперь «Крот-М» мог обучаться в реальном времени: каждое удачное действие (например, успешное уклонение от препятствия) подкреплялось, а неудачное — штрафовалось. За счёт квантовой суперпозиции дроид мог одновременно «пробовать» несколько вариантов действий, выбирая оптимальный за доли секунды. Модуль управления движением стал адаптивным: «Нейрон-К» анализировал поведение врага (или препятствия) и предсказывал его действия на 2-3 шага вперёд. Это было похоже на шахматный движок, но в реальном времени.