JOURFIXE

Я тут кое-кому в привате пообещала рассказать о своих давнишних поездках в страны Океании. Начала писать, увлеклась, отвлеклась на побочные темы – я давно знаю за собой патологическое неумение говорить и писать коротко… Начала сокращать, выделять что-то в «профильные» ветки… А потом подумала – фигли это я? Оставлю вместе весь салат-компот, пусть будет вроде как наброски к будущим мемуарам .

Так я начинаю. Кто не спрятался – я не виноват. В смысле – кому не интересно – могут проигнорировать.

Глава первая.
Что мы вообще делали в тех краях или краткое введение в сейсмологический прогноз и оценки сейсмического риска.

Про прогноз я уже на днях писала, но для связности изложения повторюсь.

Вопрос о прогнозе землетрясения как-то очень живо интересует простых граждан. В эпоху Интернета и спутникового телевидения, когда в новостях крупным планом показывают каждое более-менее серьезное землетрясение в любом конце шарика, интерес еще больше подогрелся. И граждане обычно бывают очень разочарованы, узнав, что современной науке до практического прогноза пока еще сто верст, и все лесом.

Тут надо понимать, что реальную практическую полезность имел бы только прогноз, который очень конкретно указывал бы на время и место предстоящего события. Можно эвакуировать тревожную область на день-два, ну, на неделю - но не на пару же месяцев! К тому же эта эвакуируемая область должна иметь разумные размеры, а не пол-Франции.

Насколько я знаю, краткосрочный ("завтра-послезавтра") прогноз крупного землетрясения удался только однажды китайцам в 1975 году. 4 февраля в 14:00 был эвакуирован город Хайчен на северо-востоке Китая, и в тот же день в 19:36 произошло землетрясение с магнитудой 7.3. Строения в городе были сильно разрушены, но жертв было мало. Впрочем, с тех пор китайцы прохлопали уже не одну разрушительное землятрясение, так что тот прогноз был скорее случайной удачей.

Оставим в стороне все сложности с поиском надежных предвестников, которые ищут, но не находят уже полвека. Поговорим о том, зачем, собственно нужен прогноз. Понятно, что землетрясение само по себе, как процесс растрескивания земной коры, человечество интересует мало – нас интересует, чтобы в этот момент что-нибудь не упало нам на голову. Этим «что-нибудь» скорее всего может стать кирпич или бетонный блок – так мы приходим к проблеме сейсмостойкого строительства и сейсмического районирования.

Сейсмическое районирование тесно связано с так называемым долгосрочным прогнозом: как часто происходят в данном районе землетрясения и какой силы. Не вдаваясь в детали, скажу, что с этим обстоит дело гораздо лучше, чем с краткосрочным прогнозом. Ну, то есть, какие-то более-менее обоснованные оценки все-таки можно дать. Дальше встает вопрос – как эту информацию перевести в конкретные требования для строительных инженеров. Еще несколько десятков лет назад все это было лирикой чистой воды, некими эмпирическими рассуждениями. Потом в дело пошел второй закон Ньютона, тот самый, по которому сила равна массе на ускорение. Масса проектируемого сооружения известна, поэтому от сейсмологов потребовалось дать оценку максимально ожидаемому ускорению почвы, для того чтобы инженер знал на какие нагрузки проектировать здание. Этот параметр называется PGA (peak ground acceleration), и стандартные карты сегодня строятся именно для него.

Но. В последние 20-25 лет сейсмологи осознали еще более тонкий и опасный для зданий фактор. Дело в том, что в тех случаях, когда здание стоит не на скальном грунте, а на толстом слое более мягких пород (как это чаще всего и бывает) – этот бутерброд работает, как резонансный ящик, причем в некоторых случаях главная мода собственных частот усиливается в 4-8 раз! А теперь вспомним, что здание тоже имеет собственные частоты колебаний. Вот этот двойной резонанс и представляет опасность. Дело в том, что такой эффект может очень сильно усилить разрушительный эффект от довольно далекого землетрясения. Понятно, что вероятность пострадать очень сильно возрастает от того, явится ли для здания разрушительным только землетрясение в радиусе 10-20 км – или в радиусе 100-150 км. Поскольку вероятности того, что в определенный отрезок времени землетрясение произойдет в маленьком или большом круге – отличаются в разы!

Эффект этот действительно очень тонкий, собственные частоты грунта и амплификация сильно меняются на коротких расстояниях. Есть два способа оценки: либо строить теоретические модели локального строения коры и обсчитывать их численными методами – либо тупо мерять эмпирически. Американцы или, там, итальянцы, конечное дело, вовсю строят красивые модельки, и обсчитывают их по методу финитных элементов. Впечатля-ает! Но я к этому делу отношусь скептически – потому как из первых рук знаю, что израильские попытки расчета в тех местах, где были пробурены скважины и имелись очень подробные геологические данные почти всегда существенно отличались от померянных эмпирически.

Эмпирически это меряется вот как: ставятся сейсмометры на несколько дней и пишут фоновый шум. Лучше всего, если за это время попадется запись землетрясения, которое произошло за несколько тысяч километров – такой сигнал приходит практически вертикально, и по дороге пронизывает все нужные слои. Если же телесейсмов на попалось – усредняют много-много спектров фонового шума – в конечном счете,, этот шум тоже содержит много слабых телесейсмических событий. Потом делят спектр горизонтальных колебаний на спектр вертикальных колебаний – и тут-то и вылезают собственные частоты (когда они есть, конечно). Кстати, примерно так же меряют резонансные свойства зданий – сравнивают спектр сейсмометра в бэйсменте и на крыше.

В сущности, такое эмпирическое измерение – самое точное (против фактов не попрешь!). Но в Калифорнии или Италии не представляется возможным покрыть их большие площади такими детальными измерениями (вот и не остается у них выбора, кроме как модели считать ). Другое дело – Израиль. Тут мы в некотором роде «впереди планеты всей».

Особенно, учитывая то, что лет 15 назад в нашем отделе была разработана супер-простая портативная система, позволяющая проводить измерения на местности. Стандартные короткопериодные сейсмометры, передающие сигнал по кабелю или радио для оцифровки, записывающая система на базе стандартной персоналки, и на ней же – необходимая обработка. Сейсмометрами и записывающей системой занимался наш инженер, оцифровку и реал-тайм запись написала наша системная программистка – а я написала обрабатывающий блок (об этом – чуть позже). А шеф наш тогдашний сумел выбить из одного американского фонда денежки на проект, который применил всю эту технологию для обмера и построения соответствующих карт столиц стран Океании: Сува (Фиджи), Хониара (Соломоновы острова), Порт-Вила (Вануату) и Нукуалофа (королевство Тонга). Мне довелось туда съездить аж три раза – что приятно, каждый раз через Австралию и Таиланд.

Часть вторая, ностальгическая.
Лирическое отступление о старых персоналках, CD-ROM-ах и о том, как я вообще стала заниматься обработкой цифровых сейсмограмм.

А началось все в 1987 году, когда мне, аспирантке Института физики Земли (ИФЗ), понадобились сейсмические записи американской сети. Собственно, диплом я тоже делала по таким сейсмограммам, поэтому и знала где водится высококачественный сейсмический материал – в Мировом Центре данных (МЦД).

Тут надо пояснить, что такое этот Мировой центр. Дело в том, что для решения многих задач в сейсмологии принципиально важно иметь наблюдения с разных точек, максимально разбросанных по глобусу. С другой стороны, как раз в тот момент, когда такие наблюдения стали вестись систематически – а 50-х годах – стало ясно, что кроме землетрясений сейсмографы прекрасно пишут еще и ядерные взрывы, причем из этих записей можно извлечь массу полезной информации о возможностях вероятного противника. Ясное дело, вся эта инфа тут же легла под гриф – но для научного обмена создали централизованные структуры, такие вот центры данных. Центр А в США, центр В – в СССР. Через них-то и шел этот фильтрованный жиденький поток.

Долгое время сейсмограммы были аналоговыми, и для их обработки на компьютере нужно было проделать сизифову работу по оцифровке. Я для диплома проекцировала записи с микрофишей с большим увеличением на доску, куда была пришпилена миллиметровка, потом эту запись перерисовывала и вручную цифровала. Но к 1987 году, когда я пришла за данными для новой работы, мне торжественно показали несколько бобин с цифровыми сейсмограммами на магнитной ленте. Текст программы, переданной американцами для выборки данных, тоже имелся – загвоздка была в том, что из 7 человек сотрудниц центра никто с компьютерами толком не работал, так что нужно было было заставить все это дело работать. Вот мне и предложили поработать у них на полставки – запустить программу на компьютерах Междуведомственного геофизического комитета, к которому центр данных относился. Компьютеры были большие.. ЕС-ки, наверное – не помню точно, да вряд ли что-то другое.

Только начала я этим хозяйством заниматься – была там какая-то закавыка, нужно было дописать на ассемблере какую-то машинно-ориентированную процедурку нижнего уровня – как в Москве собрался большой международный сейсмологический сабантуй. И мои шефы торжественно познакомили меня с американским дядей, приехавшим из того самого американского центра в Болдере. Дядя привез невиданную весчь: те же самые данные, но на CD-ROM-ах!!! Сидишки тогда только-только начали появляться в Москве, причем музыкальные. Компьютерных еще не было. Я тут щаз поинтересовалась у Гугля – так он подтвердил, что к компьютеру эти девайсы впервые прикрутили в 1985. Причем, тогда новые технологии не распространялись так быстро. А главное – спроса на эти драйвы пока не было, потому что не было данных на таких носителях. Диски-то было ROMы – и прошло еще годик-другой, пока на них стали распространять дистрибутивы всякого-разного софта, да и то – комплекты дискет были более распространенным средством еще минимум лет пять. А уж базы данных – я вообще долго не помню ничего, кроме сейсмологии. В общем, не буду хвастаться, но я была довольно-таки в авангарде списка людей, которые работали с этой новой компьютерной приблудой, причем не только в СССРе, но, пожалуй, и в мировом масштабе.

Понимая нашу советскую бедность, дядя кроме дисков привез и сам дисковод. Такого дизайна вы наверняка не видели. Выезжающий поддончик появился чуть позже – а у «моего» CD-driv-а диск вставлялся примерно так, как до сих пор в некоторых моделях музыкальных центров: сверху открывалась крышечка. Подключался девайс на задней панели компа к разъемам прилагавшейся карты. Маленькая проблема состояла только в том, что карту надо было засунуть в персоналку – а где ее взять? В Москве только-только начинался компьютерный бум. ХТ уже потихоньку начали появляться, АТ был ужасной крутизной, а для сидюка требовался 386-й!

Шо вам сказать… в МЦД персоналок еще не было, первые три ХТ появились через несколько месяцев, в ИФЗ – в моей лаборатории не было тоже. Моя научный руководитель договорилась с заведующей другим отделом – и они пускали меня по вечерам работать на своей драгоценной ХТ по вечерам до 11 вечера, когда сотрудники уже заканчивали свой рабочий день. А вот в соседней комнате, в дружественной лаборатории у знакомого доктора наук примерно через месяц появился 386!!! (кажется, тоже через каких-то западных коллег).

Пишу я сейчас всю эту историю, и самой не верится, через какую, простите, ж… мы все делали в те далекие и веселые времена. Понятное дело, что я законтачила все заинтересованные стороны, и получила от МЦДшного начальства привезти драгоценный CD-drive в ИФЗ с тем, чтобы подключить его к тамошней персоналке. И разве можно сегодня описать тот трепет, с которым два доктора наук и я открывали корпус дорогущего компьютера, чтобы вставить карту контролера в свободный слот…

И вот все вставлено, закручено обратно, включаем компьютер, копируем дрова и вносим нужные изменения в config.sys и autoexec.bat– и он видит этот новый диск L: (не знаю, почему, но в первые годы по умолчанию их обозначали именно этой буквой). !!!! И файлы на диске видит! Я тут обозвала содержание дисков "базой данных" – но это не была база данных в понятии "база данных". Просто на диске были директории, которые в календарном порядке упорядочивали бинарные файлы с сейсмическими записями. Собственно, программа, которую я должна была запустить и предназначалась для того, чтобы показать каталог сейсмограмм, и по запросу из этих данных вырезать нужный кусок.

Был текст программы, и был exe-шный файл, и вот мы его запускаем дрожащими от волнения ручками… не тут-то было. «Ыть», - сказала японская бензопила и заткнулась. Красивый синий фон искорежился ДОСовским сообщением об инвалидной команде. Дальнейшее расследование обнаружило, что персоналка была не полностью IBM-совместимой – но это мы выяснили уже потом. В тот момент нам всем горело все-таки запустить программу и увидеть цифровые сейсмограммы…

Как я уже сказала, имелись исходники - на майкрософтовском Фортране и С. Были даже майкрософтовские компиляторы – но никто из нас тогда не умел компилировать программу на двух языках… И тогда я еще раз внимательно стала изучать текст программы. Было понятно, что навигацию по файловой системе программа делает вполне кондовым способом – исполняя ряд ДОСовских директив. Не знаю, почему, но первая такая команда выглядела, как cd L: - именно она и вызывала сообщение об ошибке и вешала дальнейшую работу , тогда как для перехода на новый драйв нужно было написать просто L: Перекомпилировать на месте, как я уже сказала, было невозможно – было ясно, что это займет какое-то время, по крайней мере несколько дней…или недель... И тогда я решилась попробовать последнее средство – залезла прямо в exeшник каким-то редактором бинарных файлов, и прямо там, внутри, грязными ручками перебила командную строку. Два доктора смотрели на происходящее, обалдевши от такой наглости – но хуже все всего, что после проделанной экзекуции программа заработала! (что, конечно, подняло мою репутацию в глазах докторов на какие-то запредельные высоты… в их оправдание скажу, что им было тогда уже под сороковник, и они, конечно, не были в ладах с новыми технологиями ).

Итогом всего произошедшего явилось то, что я потратила последующие годы на освоение майкрософтовских сред разработки, научилась писать графический интерфейс к своим процедурам обработки – и написала программку, которая позволяла работать уже с данными, предварительно выбранными с тех самых американских CD-шек.

С этой программой, зазипованой на трехдюймовую дискетку я и приехала в Израиль - это было вроде верительной грамоты.

С дискетой этой тоже все прошло не гладко. Прихожу в израильское консульство за билетом за два дня до вылета - и узнаю, что дискеты и магнитофонные кассеты нужно было сдавать для таможенного просмотра вчера! И вот, сидим мы вечером с друзьями за отвальной, делюсь я с ними своим горем, а те меня утешают:
- Да брось, Ленка, спрячешь в укромное место - и провезешь.
Я им:
- Какое "укромное место"?!! Дискета - трехдюймовая!
Они:
- Вот в трехдюймовое укромное место и спрячешь!

Так я с переляку сделала три аж копии - чтобы, значить, хоть одну, да не нашли... Но мои чемоданы вообще не досматривали - так что все три и доехали.

И ведь - сработало. Когда я первым делом пришла искать работу "по специальности" - в Геофизический Институт - оказалось, что в отделе сейсмологии только-только начинают использовать персоналки (по ряду объективных и субъективных причин сейсмологические сети обычно работают на "больших" машинах типа SUN-ов). И я появилась как раз в тот момент, когда у тогдашнего начальника отдела сейсмологии появились идеи использовать персоналки для организации портативных сетей, о которых я писала выше. А тут - я, с готовыми полуфабрикатами для такого софта. Так вот, меньше чем через полгода после репатриации я и очутилась снова перед экраном персоналки, занимаясь практически тем же, чем занималась в Москве. Параллельный перенос.

(продолжение следует)

Программист Сеня променял красивое московское метро, собственную
ободранную московскую квартиру и дающих ему московских девок на
ободранное нью-йоркское метро, съемную ободранную нью-йоркскую
квартиру и недающих ему нью-йоркских девок. В остальном его быт
не изменился: работает, пьет "Русскую", ест пельмени.

извини, Алена...ничего личного...просто не смог удержаться...))

Гы. Смешно.

Впрочем, в отношении меня - неправильно. У меня съемная квартира была как раз в Москве. Причем, моей ИФЗ-шной зарплаты не хватало, чтобы ее оплачивать - так я матрешек разрисовывала по вечерам и выходным. Знакомая моя на Арбате интуристам продавала. Доход честно делили пополам. Трех кумплектов в месяц хватало на оплату квартиры.

Да и не программистка я, в общем-то. Об этом - в следующей серии.

Редактирование бинарников вручную в те времена было делом распространенным. Искались сигнатуры (благо файлы небольшие), и все правилось - если, конечно, исправленная строка была короче исходной.

Но в 1987-88 г. CD был крутизной немерянной... нет, даже КРУТИЗНОЙ - настолько крутой, что даже непонятно, как и зачем им пользоваться. Да еще 386 машина... мы в 1990-95 использовали стриммер с кассетами (кажется) на 30 Мбайт.

Ну вот...никаких ассоциаций...просто вспомнилось, что на новом месте человек начал заниматься старой работой.
Без всяких привязок.
Вот известный тебе Гриша, когда жил в Минске, сотрудничал с той компанией, в которой начал работать с первого дня после переезда.
Где и сейчас работает. Не всем так везет.
А матрешек мы все расписывали...)) время было такое.
Я, помню, кондиционер продал, на то и жили пару месяцев...))
Когда я купил свой первый комп IBM и несколько дисков по 20 долларов за диск, то они не читались. Пришлось память увеличивать.

В академическом институте, где я делал диссер, первый CD привод появился, кажется, в 1992 (или 93-м?) году. Так у него диск сначал вкладывался в эдакую кассету (полностью вынималась) и уже она вкладывалась в лоток. Крутью это тогда казалось необычайной, которая потом только усилилась лазерным принтером к тому же компу. Чудо-машина стояла у директора и на ней макеты статей для журнала лепились.
А вот в упомянутом Аленой ИФЗ 386-е машины появились довольно быстро, но, как и можно было ожидать, в Спецсекторе (который потом стал "Институтом Динамики Геосфер"). Время на такой машинке делили скурпулезнейше... А вот CD я там еще не видел.

Помню великое всенародное рыдание, когда прошел слух - буржуи от дистрибутивов на дискетах переходят к CD. Примерно в 1992 это было. Откуда будем софт сливать, как копировать? Потом, правда, поняли - не горе это, а наоборот великое благо.

Распространенным - среди кого? Напомню, что речь идет не о компьютерщиках - а о сейсмологах. Те два доктора были умными дядьками, и, конечно, знали, с какого бока подходить к компьютерам. Они даже программу умели написать... на ФОРТРАНЕ-4, с кучей go to. После описанного случая они на меня смотрели с придыханием... такую репутацию мне создали в узких кругах - приятно вспомнить.


В сейсмологии большие объемы данных. Один канал записи с частотой оцифровки в 100 Гц даст 17.28 мегов в сутки при двухбайтовой длине сэмпла... но это - маловатенький динамический диапазон. Для ряда задач нужны все 20-24 бит - а значит, 4 байта. А если учесть, что даже небольшая сеть типа израильской содержит несколько десятков каналов... Собственно, поэтому непрерывная запись, как правило, не архивируется - из сейсмограмм вырезаются только куски, содержащие события. Но и так получаются большие объемы.