〔编者按〕：随着科学技术的飞跃发展，将使未来的城市生活发生深刻变化。本栏三篇文章所写的就是不同国家的作者从不同角度对未来的城市生活作了种种设想和预测，如运输自动化，通讯自动化，教育个人化，节能多样化，医疗电子化，环境清洁化，居住地下化等。
自动化遍地皆是！在洋水底部，在宇宙深处，在其他行星表面，在空中，在密林中，在沙漠中，在终年积雪的冻土带，到处都有自动化装置在工作。不过，最完备的、最明显的自动化表现在城市中。但是在住房中间，在运输线的转折点上，在杂乱的日常生活中，自动化给我们的利益，往往没有被发觉，或者认为理所当然。
电子化城市——这不是比喻。日本有二个城市——多摩和那岐市，已经连续做了两年空前的实验：居民的生活充满了可能有的一切电子设备。在机关中，在公共场所，在自己家里，居民们都获得了利用计算技术的广泛可能性。
学生在家里可通过双路远距离通讯系统同教师取得联系，而科学家可在任何时候同中央信息库取得联系。家庭主妇不走出厨房就能熟悉自动商店中的商品品种和价格，并且马上订购。电力、煤气和水的消费情况，用电子计算机进行计算，并且马上记下计算结果。选民不出家门，轻轻按一下电钮，就算参与投票 · 而票数自然用电子计算机进行计算。
居民住宅要有消防和警卫信号系统。可通过电视电话得到医疗辅导，询问治疗和预防方法。医疗卡保存在电子计算机的存储器中，可定期提醒必须采取的预防措施。居民可有选择地观看新老电影，而无需从电视机旁的沙发上站起身来。实业界的代表也如此方便地从屏幕上浏览报纸栏目、广告和商业情报。
暂时并非许多人都可获得这种服务的。高通过能力的同轴电缆，主要铺设在公共中心之间，总共有几百个独立的家用终端设备（多摩的居民约十万人），而独立使用信息的系统就更少，因为它的价格超过了轿车。
日常生活的广泛自动化，不仅关系到技术问题，而且关系到社会心理学问题。所以，大规模试验具有很重要的意义，因为这样可系统地处理各阶层居民的反应。
当今任何城市原则上都会称赞自动化系统，首先是用于解决城市生活基本问题的那些自动化系统：运输，通讯，教育，医疗服务，节能，环境保护。
运输自动化
发展运输，在所有国家中都是发展经济的极重要条件之一，而且发展得异常迅速。在发达国家，每个居民每年平均到的工业产品重量为15 ~ 30吨，而每一吨这种产品平均应该运输350公里，这样一来，每个居民平均到的货物运输量为5000 ~ 10000吨公里，其中大部分运输是在城市范围内完成的。扩大城市面积，会急剧增加城市旅客的流量。居民生活水平的提高和人数的增加，其结果将使采用市际交通工具的旅客数量增加许多倍。例如从1950 ~ 1970年，使用飞机的旅客数量增加了二十九倍，而七十年代又将增加五倍，到1980年时接近每年十亿。
现有的运输系统，在最近的将来已不能胜任自己的任务，要求从质的方面改变运输组织和运输工具本身的结构。在这种情况下，自动化将起决定性作用。
“绿波”型汽车行驶的自动控制系统，已经谁也不觉奇怪。现在最新的思想在意大利那不勒斯的“切线”型电子化路线上经受着检验，其座右铭是最大的安全性和平均速度。控制运动的电子计算机，一直分析着情况，探索汽车通过干线及干线上下车处的最佳方案。在通过城市的二十公里线路上，每隔125 ~ 250米就布置有一台表示存在汽车的传感器，上面写着：“小心——前面慢速”。这些字消失时，上述地方亮出这样的字眼：“小心——前面减慢”，或者“前面停车”。在隧道中（整个线路上有四条隧道），用相互间隔125米的交通信号灯管理交通。绿灯差不多一直亮着，前面停顿时就闪烁黄色光，采用红光的很少。“切线”上没有大家习惯的路标，而代之以五十多个信号盘，亮出各种不同的联络信号。不需要这些联络信号时，信号盘就闪烁着稳定的绿色光。
由于禁止作任何停顿（就获得了高平均速度的保证），就可通过改变标志而进出干线。当邻接的街道和出口被堵塞时，得依靠信号牌上的信息：“正常”、“排队”、“关闭”，继续沿干线前进。电子计算机根据干线上的汽车数量，调节放行量。如果汽车数量超过了某一极限，速度便降下来。电子计算机是不允许出现这种情况的，它在进口处会接通“等一下”的字样。
市内运输的远景问题，最多的是同居民3000 ~ 8000万的大型城市联系在一起。预期到2000年，欧洲会形成十个左右大型城市，而亚洲和北美的大型城市要略微少一些。大城市的直径达到200公里。不过到本世纪末，主要将是居民十万至二十五万的城市。甚至这些城市的运输服务，要符合越来越高的舒适要求，乃是一个复杂的多方面的问题。
尽管最近几十年中，私人和公共交通的结构没有发生重大变化，但传统运输工具将越来越不能满足我们的要求，所以现在已经有许多国家在拟订原理崭新的运输系统，其基本特点是高度自动化。已经拟订了大约二百个方案，有三十多个系统在试验区域经受试验，约有十个系统已投入使用，其特点是：从起点到终点运输实际上是连续的；站上等待的时间少；根据旅客的申请选择路线：噪音小，无有害排出物；运动速度高。
根据设计师的想法，这些系统不仅应该把私人交通的舒适性和公共交通的高通过能力结合起来，而且在许多其他指标方面超过这些类型。
新系统的汽车，通常在各种可能的天桥上移动，从而同其他交通工具分隔了开来，建立了组织连续交通的前提。
在大多数情况下，乘员是不大，为2至10 ~ 15个，就是说其上限接近于近来普及的直达出租汽车。乘员少，因而乘员质量小，就有可能建设大跨度（桥墩间距40 ~ 50米）轻便型天桥。所有系统都建议采用低噪音橡皮轮子和电传动装置。
线路就像一棵树，树干上不停顿地行驶着单一的或成组的车辆。车辆停顿时不减速，而是转到旁侧支线上去了。车辆行驶时自动编组和脱开，正是这种原则可顺利地用于厂内连续运输。
大多数系统的通过能力，一个方向上每小时可达一万至一万五千人。采用新系统后，平均等待时间约为15秒，而高峰时或夜间不超过五分钟。在大多数系统中，车辆的平均工作速度为每小时30 ~ 40公里，且保证达到最大安全度和最小的噪音，这种平均速度也高于目前所有大城市中地面公共交通的平均车速。
所有新设计的和现有的系统，其操作次序大致相同。乘客在停车点按动到达相应终点的揿钮，把钱投入自动票箱，所得票子上写明位置在楼上还是楼下，必要时也写明到达站的月台号码和到达时间。上车前，乘客把票投入控制目的站的计算装置之后，才能进入车厢。乘客一揿开动的按钮，车辆便开始行驶。这个规律是现代自动快速电梯的操作实践所提示的。行驶时路线的校正，可靠同调度员取得双方面联系来实现。要在任一中间站上下车，只要揿一下按钮就够了。
无论在停车站还是在车厢内，都没有服务人员，而由一名调度员通过电视系统来观察动静。任何乘客都可在站头上或车厢内通过电话和调度员取得联系，将来则通过电视电话取得联系。
显见，这种系统的高级自动装置是复杂的，包括一整套分散布置的微处理机或微型计算机。这些计算机通过通讯线路和中央电子计算机连在一起，车厢中的电子设备，可测定空位数目，分析乘客买票情况，管理车厢门的开启和行车规则，并同天桥上的逻辑装置一起处理发动机和运动部分状况的数据，以及进出停车站时拨动扳道装置。
中央电子计算机不断对乘客数进行计算，根据最小旅行距离和最短旅行时间的标准算出最优的乘客运动路线，确定车厢的运动制度，管理车厢的成组或散开。既然这每一个任务在很大程度上均具特殊性，所以电子计算机同时可处理一系列程序。在不少情况下，局部任务是在若干台电子计算机间解决的、可以指出，在一昼夜中，任务的性质是定期变化的，例如在高峰时刻就采用数量最多的车辆，按时刻表上下几秒钟开出：而乘客少时，电子计算机就把系统转接至仅仅根据呼号来提供车辆的系统上。
为了扩大这些系统的可能性，提出了混合方案。车辆在主要方向上是自动行驶的，驾驶员用手工来控制车辆从终点行驶到目的站。混合方案的优点是可按家门送客，其中有个方案日本已作了试验。
为建立新的自动系统要花很多费用，可以靠操作费用比现有系统少百分之二十等来补偿。十分重要的是，在新设计的城市中利用这种系统，其基建费用要比现有城市中便宜得多。所以，没有疑问，这种系统将建在十万至二十五万人口的未来普通城市中，同时也可看作大城国大型快速运输系统的模型。
几百公里旅行时，建议采用磁悬浮火车，在地面天桥上行驶时速达500公里，在真空管道中行驶时，达1000公里。这两种交通工具的自动控制问题，有许多共同之处。
信息技术
信息爆炸要求采取迫切措施来改建现有通讯系统和信息系统。信息技术的自动化，可减轻现代城市生活节奏的紧张程度，使服务工作更为便宜，并且急剧增加服务项目。
现今我们多半注意电话通讯服务。对电话的要求乍看起来是令人感到突然的，因为它使用复杂，要花太多的时间来建立联系，交换信息的可能性有限，且昂贵。
微处理机成了现代电子电话装置的基础，具有比较方便的号码按钮，存储任何号码，从一个号码转至任一别的号码，占线时可自动重复号码，还可将电话和录音机、选择通讯系统、电视附件合起来使用。这种成套装置可安放在听筒中。使我们大家感到烦恼的短促嗡嗡声，在最近几年生产的电话中已经没有，甚至在占线情况下也能一次即可接通。
电话局同时也在改进。例如金属氧化物半导体集成电路是斯德哥尔摩市际自动电话局的基础，采用多台处理机控制、每秒钟接通二百次为六万路服务（将来达三十万路）。
“电话”这个词的前面多半要加“无线电”三个字，它很快将成为私人常用的工具，如同手表或自来水笔一样。1981年，瑞典、芬兰、挪威和丹麦准备建立自动系统，在这些国家的领土内都能自动查号，而不管电话装在家里还是装在汽车、火车或公共中心里。
现有电话电缆早已过载了。采用各种自动控制系统后，要通过电话电缆进行彼此联系或同调节对象联系，以及通话增加，更加重了电缆的负担，出路在于广泛使用同轴电缆，其通过能力至少可提高三倍。再往后是波导，其通过能力还可提高一个数量级，达每根线可同时有十万人同时通话。将来还用基于激光技术的光通讯，其通过能力要大几百万倍。光学系统的雏形已在工作、例如玻璃纤维电缆线已研制得很好，可保证中央电子计算机和外终端装置间的联系。信号的形成和传递采用光二极管，而接收采用光电二极管，这种系统的优点是可靠性大，通过带宽达20兆周。相对损失小（每公里十分贝）的标准纤维，目前是每公尺一美元左右。
激光在电视电话通讯中将首先获得应用。外国专家认为，到2000年将形成全球性电视电话网，而到八十年代，电视电话将取代普通电话机，有的企业现已开始实现这个过程。
电视电话同电视机一起，将从根本上改变着新闻的传递方法。资料的迫切性，不是像报纸上那样以昼夜来算，而是以小时来算。同时，要获得所期待的信息，只需在自己的装置上简单地揿一下按钮。日本多摩市正在三百户人家实验这种系统。
每户人家除了装在各种日用仪表中的数十只微处理机外，在为生活区服务的大型电子计算机存储器中有自己的一格。商店、生活服务企业、图书馆、所有可能的公共机关，都将连成统一的网络，而得到这种网络既不费时也不费力。
家用自动化系统已开始生产。美国生产的以微型电子计算机为基础的典型日用计算系统，装备有存储装置、数据输入用键装置、复制半张打字纸容量（16行，每行64个符号）的复制装置，以及可印七份拷贝的印刷装置，整套价格为一千至二千美元。预期五年后日用电子计算机的价格将降低90 ~ 95%。
印刷也将发生巨大变化。几年后，稿件的准备工艺将变得面目全非。打字机的键盘仍保存着，但不用习用的打字纸，字母将反映在复制机的屏幕上。光笔可用于校正所有印刷错误，调换字母的位置，排平字行——就是进行文章的编辑加工。打字员、作者或者编辑，把全部加工好的文稿送至存贮装置。文稿全部送到后，一揿键盘就接通印刷装置，每分钟可印280行，差不多是十页文章印五份。此法唯一不便之处是要把连续的带条切成一页页，尽管这一工作也是由自动机完成的。不久前，正是用了此法印刷了一篇数理科学副博士论文。
日本一报纸编辑部也利用类似方法来准备印刷品。美国开始生产微处理机系统“编辑-2”，它的存储装置可容纳五万个符号——超过一个印张。
通讯系统，甚至不是宇宙通讯系统，也会向人们提供奇异的可能性，例如离开研究对象千百公里就有可能做实验。苏联在北极圈进行大规模建设时，对人造建筑物（大厦、油井、管道）和周围环境的相互作用要作仔细的长时间的研究，比如说为了用传统手段研究管道和土壤的热相互作用，得组织好几次考察，但研究成功了一种自动系统，可沿通讯线路传递暖流温度，湿度及雪层厚度的数百个数据，且用自动仪表接收和处理信息。
自动通讯系统用得越来越广。如旅馆中定保留位置的自动化系统已投产，而在火车站、飞机场和汽车干线上设立一办公室，其屏幕上反映出表示附近旅馆的铺位、价格和方便程度的图像。旅客一揿按钮，就可输入有关到达日期，逗留期限及对旅馆要求的数据。
教育个人化
我们的电视节目早已用于函授教育。由于用电子计算机进行个人程序教育，这种进步将导致根本改变整个系统。这种计算机可选择个人的教育速度，提出改正典型错误的方法，使学生可根据能力和志向深化知识。容易接近的信息库，可保证研究任一问题，与信息库连接的教学机，将根据被教育者的受训练水平来提供信息。
迫切的教学研究中心，是管理学生认识活动和思维的问题。许多国家的教育家和心理学家，热心于研究程序教育系统。自动化装置是绝大多数这种系统的基础。自动装置创造了有助于掌握，因而正确无误地完成工序的心理学环境。
例如，音乐教授装置在屏幕上示出乐谱，于是产生了相应的操作——按键盘，并伴随有声音。之后，自动机再现出正确的声音，同时在屏幕上出现需要按的键盘的标志。自动化练习机可不出教室就学会管理汽车、飞机和宇宙飞船。
节 能
现代城市是巨大的动力消费者。能量消费过程的特点是极端不均衡，而能源的生产具有比较固定的性质。大型动力设备，不管是火力发电中心还是原子能发电站，都不会急剧改变工作制度，因此十分尖锐地提出了合理利用能量的问题。为了解决这些问题，自动化起着极其重要的作用。
生产用建筑物的自动控制系统已在制造，而且就将广泛普及。美国已为一座有效面积为6000平方米的建筑物（约三百个独立房间）研制了这种系统，其任务是管理取暖、用电及保护建筑物。
为了进行管理，使用了五台微处理机，其中一台是中央控制机。二台用于处理控制耗电量、耗热量及通风系统内的空气消耗量的传感器的信息，以及控制消防信号系统中出现的烟气和升温的传感器的信息。其余二台中的一台用于控制打印装置，另一台通过电话线同消防队或警察局自动联系。
有意义的是，自动控制系统控制的不是房间中的温度，而是焓。它一面外推计算数据，一面在减少含热量时接通电热器，而在提高含热量时接通温湿调节器。耗电的最优化，可使月耗电量由16万度降至8万度。
资本主义国家经历的能源饥饿，刺激了自动化系统的研制，其任务是积极节约公用事业中个人的耗能量。
在最大负荷时，把关闭耗能大的日用仪器的信号送至200千赫的电网（欧洲的工业电流频率为50千赫，而美国为60千赫）。由于最优化技术，技术过程的自动控制系统，能保证大型工业企业大规模节约能量。
医疗服务
本世纪初，谁也不能相信自动化为外科、诊断和治疗开辟的可能性。现今已采用了像肾和心脏这样的器官，它们乃是高度自动化的装置。到1985年，人造器官将到处使用。有神经机制的电子假手和假脚、盲人用雷达以及移植的人工听官，都将获得广泛应用。
到1990 - 2000年，疾病的诊断将有可能全部使用电子计算机。医生在门诊或临床时不用电子计算机工作的情况将是很少的，因为他要知道、分析大量病史资料。目前已奠定了医用信息库的基础。将来，医生通过电视电话获得患者的全部病史，以及在几秒钟内根据最新的知识和药物学水平提出治疗建议。必要时，自动装置将会全面研究患者，并分析其结果。目前，电子计算机不仅已可分析各种临床化学实验室研究的资料，而且可分析心电图和脑电图。也可委托电子计算机检查患者动静。“电子护士”一秒钟也离不开，它一面分析传感器来的信息，一面及时地预示病况和治疗方法。
微处理机和微型电子计算机，将成为患者直接接触之装置的基本环节。信息反映系统，将把患者和专家联系在一起。将广泛使用国际医学信息库，它是一个电子计算机网络，采用了宇宙反馈线。存储器可实际保证刹那间完成咨询任务。
事实情况多半超过了最佳预测。电子设备的小型化和通用化，已经在目前发展水平上就可研制非同一般的仪器，如吞下的“无线电药丸”已用了十年以上。美国斯坦福大学研制了双极型和金属氧化物半导体的微电子器件，其间的联系根据所提要求于实际使用时形成。在这种微型器件基础上，可创制测量活机体血管内血液流速的四通道超声测量器，还可用它测量血压、体温或生物电势。显然，利用这种系统还会无限扩大生物学和医学的可能性。
医学诊断的新法是测定人器官中的含水量，含水量则视年龄、饮食制度和疾病而异。该法的基础是核磁共振现象。在强外磁场的作用下，活机体的组织微微磁化，而且磁化程度取决于含水量。用电子计算机处理信息，可获得先前没有得到的关于神经细胞、骨髓细胞、动脉细胞功能的信息，并辨别癌细胞。
传统医学技术的自动化，开辟了新的可能性。例如美国通用电气公司，研制了扫描X光机，可绘出身体横截面全图。该机的管子以脉冲式工作，可在观察范围内移动。射线脉冲被320只检测器捕获，而这些检测器的读数可被电子计算机转变成电视图像。无线电医生可任意放缩图像，把注意力集中在软组织、血管、骨骼及身体其他部分的细节上。射线剂量平均只有现装置的三十分之一，研究质量不知要高多少倍！
苏联每年都要对居民进行X光拍片检查，但那么多片子的分析仍要靠人工完成。在最近的将来，这一工作将交给电子计算机完成。必要时，电子计算机还可寻找前几年的片子，并把处理好的信息告诉医生。
计算机已用于分析血液。有一种装置，不仅可在卡片上印出询问的血液成分及含量的资料，而且可观察到试管中血细胞的图像，工作效率比人工分析高二、三倍。
采用计算机的可能性，开辟了通向研制使有缺陷的人们参与社会生活的崭新装置的道路、微处理机可安排生产一种盲人用的计算解题装置，用语言得出计算结果。有种标准装置可完成加减乘除四种作业，并备有由24个词组成的口语辞典。保证使用时的正确性，要靠输入的数字和伴随的声音，并由数字模拟装置把数字信号转变为言语形式。此外还有其他一些形式，如会说话的计算器，唯价格比普通的计算器高三十倍至一百倍，据说近期内价格将有大幅度下降。
西德为听力不好的学生制造了一种装置，其收发装置用红外波段工作。发报机安在屋角里和教师身旁，并保证使接收器的光学装置达到最佳接收。传播立体声音时响度的调节，可单独进行，视每一学生的听力而异。
自动化的这些成果，是基于另外崭新技术的更完善系统的预报者。对话方法，建成人 - 机系统的原则，都可使医生或其他专家的可能性增加了好多倍。在科技革命条件下，及时地对群众进行出现新事物，尤其是像医学这种专门部门出现新事物的心理学训练，具有极其重要的意义。
环境保护
大城市的空气问题，早已成了大家的话柄，甚至在有计划地把“有毒”企业迁至城外，对废气和废水的净化问题十分重视的国家，大城市的大气仍然希望变得更好些，其祸根之一是汽车运输，采用保证发动机最佳工作制度的自动装置，以及将来采用调节废气成分的装置，将大大改善情况。限制有毒排出物的电子汽车，其结构并无缺点，问题在于广泛应用。
第二个途径是汽车诊断和修理的自动化。这方面的答案太多了，如设立预检和修理中心，这在很大程度上有助于保持空气新鲜。
在保护环境方面，各种可能的自动控制系统作出了重要贡献。自动控制系统的主要目的是过程最优化，降低能耗、原材料消耗及废物量。
目前，最大的工程师和科学家集体在解决建立大型无三废工业综合体的任务，在这种综合体内，原料将得到充分利用。在这里，自动化也起着决定性作用。
降低自动控制系统部件的价格具有重要意义，这样可刺激这些部件用于控制汽车中传统上不用的那些过程，例如净化烟气和废水。
不久前，英法海岸附近发生了超大油轮漏油的悲剧，共溢油几十万吨。要防止这些事故，就和自动化密切相关。虽然船上已在使用极其复杂的导航系统，但每年还有百分之十左右的大船因导航原因而发生事故，其中百分之二造成死亡。多么可怕的统计数字！
近年来，主要由于计算机价格的降低，船上方有广泛应用电子计算机的前提条件。在这方面有许多困难，但没有克服不了的障碍。宇宙导航系统保证十分精确地确定船的坐标，把整个航程的有关数据收入计算机存贮器，自动雷达装置报告周围船舶的航向和航速，而专门程序将定期检测所有系统的工作。这原则上是指没有指挥系统的船舶。
说一下宇宙的自动化问题。到八十年代，可通过宇宙电视广播系统看到任何国家的转播节目。在更远的将来，利用宇宙也将会直接影响环境。
我们见过一个方案。在以太阳为中心的轨道上，有一卫星电站，把太阳能转换成电能 · 并把它通过无线电波道送至地面。卫星功率为五百万千瓦（比现代最大的动力机组大四倍），重量为18,120吨，转播天线直径800米。卫星在空中定向靠离子发动机。地面接收天线由半波偶极子组成，直径为十公里。
已在做实验，企图证明在现有技术水平上实现方案的可能性。面积为24平方米的接收天线，保证输出功率为30.4千瓦，转换系数为82%。方案的经济计算表明，宇宙电站的价格，至少比地球上任何发电方法（除热核发电）要便宜20%。
[Знαнue：Texнuкα 1978年11期]