Электронная библиотека
Форум - Здоровый образ жизни
Акупунктура, Аюрведа Ароматерапия и эфирные масла,
Консультации специалистов:
Рэйки; Гомеопатия; Народная медицина; Йога; Лекарственные травы; Нетрадиционная медицина; В гостях у астролога; Дыхательные практики; Гороскоп; Цигун и Йога Эзотерика


Валерий Владимирович Шилов

УДИВИТЕЛЬНАЯ ИСТОРИЯ
ИНФОРМАТИКИ И АВТОМАТИКИ


Предисловие

На рубеже веков информационные (а фактически компьютерные, т. е. основанные на применении компьютеров) технологии стали неотъемлемой частью жизни современного человека, элементом общечеловеческой культуры. Современное общество без них уже немыслимо. Теоретической основой этих технологий является информатика, которая сегодня преподается в школе.

Основные разделы информатики, подлежащие изучению согласно школьной программе, — это системы счисления, представление чисел в ЭВМ, основы алгоритмизации, элементы программирования и элементы математической логики. Большей части школьников, не собирающихся в дальнейшем получать специальность, связанную с информатикой, они представляются совершенно оторванными от жизни и не имеющими отношения к практике.

«За бортом» изучения остается и история этой отрасли знания — знаменательные открытия, любопытные факты, имена ученых и изобретателей.

Кроме того, ощущается явный дефицит популярной и исторической литературы по информатике на русском языке, а выходящие книги зачастую переполнены непроверенными данными, описаниями никогда не имевших места фактов и пересказами давно опровергнутых легенд. Информацию школьники и даже учителя нередко получают из не выдерживающих никакой критики статей в текущей периодике и из Интернета.

Цель книги «Удивительная история информатики и автоматики» — хотя бы частично восполнить перечисленные выше «пробелы». Автор стремился, не углубляясь в теоретический или прикладной материал, познакомить читателя с некоторыми интересными эпизодами истории информационных и компьютерных технологий, заинтересовать его и побудить к дальнейшему, более глубокому изучению не только этой области, но и смежных с ней — автоматики и вычислительной техники.

Представленный в книге материал не подчинен сквозному сюжету, а состоит из отдельных очерков. Они посвящены истории некоторых областей информатики и автоматики с древности и до наших дней, а также происхождению и историческому развитию некоторых ключевых терминов.

Надеюсь, что книга не только сможет стать интересным чтением, но и окажется полезной как для школьников, так и для учителей.

В. Шилов


КОМПЬЮТЕРЫ И ПРОГРАММЫ


О слове «информатика»

В начале 1960-х годов американский программист Уолтер Бауэр с несколькими коллегами решили создать собственную компанию по разработке программного обеспечения. Разумеется, немедленно встал вопрос о ее названии. Поскольку программы работают с данными (по-английски data), в первую очередь вспомнилось слово Datamatics (в том, что название должно заканчиваться греческим суффиксом — atics, имеющим значение «наука о…», никто не сомневался). Однако зарегистрировать его Бауэру не удалось, поскольку оно уже было использовано фирмами Raytheon и Honeywell, выпускавшими компьютер Datamatic юоо.

Разочарование было недолгим, и следующий вариант был принят с восторгом. Слово informatics понравилось всем, и название без промедления было зарегистрировано. Правда, о том, кто же именно предложил его, компаньоны спорят до сих пор.

В это же время во Франции возникла другая программистская фирма, Societe pour L’Informatique et Applique (SIA), основанная одним из первых французских программистов Филиппом Дрейфусом. Очень быстро слово I’lnformatique обрело популярность и в значении «наука об обработке информации с помощью электронных вычислительных машин», получив одобрение Французской академии, было официально включено в словарь современного французского языка. В формах informatik, informatica, информатика и др. оно вскоре вошло во все европейские языки.

А вот в США дело обстояло совершенно по-иному. Фирма Informatics на протяжении многих лет успешно отстаивала свои права на зарегистрированную торговую марку. Однажды за разрешением использовать слово к Бауэру обратились представители крупнейшего американского профессионального общества ACM (Association for Computing Machinery), которое решило изменить свое название на Society for Informatics («Общество информатики»). Предложение было очень лестным, но, посоветовавшись с юристами, Бауэр отклонил его — название фирмы является неотъемлемой частью ее активов, и его изменение грозило принести акционерам значительные убытки.

Свое старое название ACM сохранило до сегодняшнего дня, а наука, изучаемая нами как информатика, в США носит название Computer Science.

Между прочим, когда несколько лет спустя Бауэр и Дрейфус встретились в Париже и разговорились, то выяснили, что они оба придумали новое слово одновременно — в марте 1962 года.


К вопросу об алгоритмах

В любом учебнике информатики можно прочитать о том, что слово алгоритм происходит от имени великого среднеазиатского ученого Мухаммеда ибн Муса аль-Хорезми, жившего в первой половине IX века (точные годы его жизни неизвестны, но считается, что он родился около 780 года, а умер около 850 года). Аль-Хорезми означает «родом из Хорезма» (Хорезм — историческая область на территории современного Узбекистана, центром которой является древний город Хива).

Около 825 года аль-Хорезми написал сочинение, в котором впервые дал описание придуманной в Индии позиционной десятичной системы счисления. К сожалению, арабский оригинал его книги не сохранился, так что ее название нам неизвестно. Аль-Хорезми сформулировал правила вычислений в новой системе и, вероятно, впервые использовал цифру «о» для обозначения пропущенной позиции в записи числа (ее индийское название арабы перевели как as-sifr или просто sifr, отсюда такие слова, как цифра и шифр). Приблизительно в это же время индийские цифры начали применять и другие арабские ученые.

В первой половине XII века книга аль-Хорезми в латинском переводе проникла в Европу. Переводчик, имя которого до нас не дошло, дал ей название «Algoritmi de numero Indorum» («Индийское искусство счета, сочинение аль-Хорезми»).

Таким образом, латинизированное имя арабского ученого было вынесено в заглавие книги, — и сегодня ни у кого нет сомнений, что слово алгоритм попало в европейские языки именно благодаря этому сочинению. Однако вопрос о его смысле длительное время вызывал ожесточенные споры. На протяжении многих веков происхождению слова давались самые разные объяснения.

Одни выводили algorism из греческих algiros («больной») и arithmos («число»). Из такого объяснения не очень ясно, почему числа вдруг «заболели». Или же тогда больными считались люди, имеющие несчастье заниматься вычислениями? Свое объяснение предлагала и знаменитая энциклопедия Брокгауза и Ефрона (1890–1907 годы): алгорифм (кстати, до революции использовалось написание алгоритм, через «фиту») — «от арабского слова Аль-Горетм, т. е. корень». Разумеется, эти объяснения вряд ли можно счесть убедительными.



Страница арабской рукописи

Заметим, кстати, что такого рода языковые упражнения могут приводить к самым произвольным и нелепым выводам. Так, в начале XIX века санкт-петербургский профессор Я. В. Толмачев, стараясь доказать исконно русское происхождение некоторых слов, производил слово кабинет не от французского cabinet, а от фразы «как бы нет». В самом деле, писал он, человек заходит в кабинет и исчезает с наших глаз — его «как бы нет». Остается непонятным, почему так толковался именно кабинет, ведь точно так же мы не видим человека, заходящего, к примеру, в сарай… Еще более курьезным было объяснение слова республика. Согласно Толмачеву, кровожадные низвергатели тронов кричали: «Режь публику!» — откуда и произошло наименование республиканской формы.

Упомянутый выше перевод сочинения аль-Хорезми стал первой ласточкой, и в течение нескольких следующих столетий появилось множество других трудов, посвященных все тому же вопросу — обучению искусству счета с помощью цифр. И все они в названии имели слово algoritmi или algorismi.

Про аль-Хорезми позднейшие авторы ничего не знали, но поскольку первый перевод книги начинается словами: «Dixit algorizmi:…» («Аль-Хорезми говорил:…»), все еще связывали это слово с именем конкретного человека.

Очень распространенной была версия о греческом происхождении книги. В англо-норманнской рукописи XIII века, написанной в стихах, читаем:

«Алгоризм был придуман в Греции. Это часть арифметики.

Придуман он был мастером по имени Алгоризм,

Который дал ему свое имя.

И поскольку его звали Алгоризм,

Он назвал свою книгу «Алгоризм».

Около 1250 года английский астроном и математик Иоанн Сакробоско написал труд по арифметике «Algorismus vulgaris», на столетия ставший основным учебником по вычислениям в десятичной позиционной системе счисления во многих европейских университетах. Во введении Сакробоско назвал автором науки о счете мудреца по имени Алгус (Algus). А в популярной средневековой поэме «Роман о розе» (1275–1280 годы) Жана де Мена «греческий философ Алгус» ставится в один ряд с Платоном, Аристотелем, Евклидом и Птолемеем! Встречался также вариант написания имени Аргус (Argus). И хотя согласно древнегреческой мифологии корабль «Арго» был построен Ясоном, именно этому Аргусу приписывалось строительство корабля.

Более того, «мастер Аргус» (или Алгус) стал в средневековой литературе олицетворением счетного искусства. И в уже упоминавшемся «Романе о Розе», и в известной итальянской поэме «Цветок», написанной Дуранте, имеются фрагменты, в которых говорится, что даже «mestre Argus» не сумеет подсчитать, сколько раз ссорятся и мирятся влюбленные. Великий английский поэт Джефри Чосер в поэме «Книга герцогини» (1369 год) писал, что даже «славный счетчик Аргус» (noble countour Argus) не сможет счесть чудовищ, явившихся в кошмарных видениях герою.

Впрочем, греческая версия была не единственной. Мифический Алгор (Algor) именовался то королем Кастилии (Rex quodam Castelliae), то индийским королем, то арабским мудрецом (philosophus Algus nomine Arabicus).

Однако со временем такие объяснения все менее занимали математиков, и слово algorism (или algorismus), неизменно присутствовавшее в названиях математических сочинений, обрело значение способа выполнения арифметических действий посредством арабских цифр, т. е. на бумаге, без использования счетной доски — абака. Именно в таком значении оно вошло во многие европейские языки. Например, с пометкой «устаревшее» оно присутствует в общепризнанном словаре английского языка «Webster’s New World Dictionary», изданном в 1957 году.




Древнегреческий абак
(современная реконструкция)

Алгоритм — это искусство счета с помощью цифр, но поначалу слово цифра относилось только к нулю. Знаменитый французский трувер Готье де Куэнси около 1200 года в одном из стихотворений использовал сочетание algorismus-cipher (которое означало цифру «о») как метафору для характеристики абсолютно никчемного человека. Очевидно, понимание такого образа требовало соответствующей подготовки слушателей, а это означает, что новая система счисления уже была им достаточно хорошо известна.

Многие века абак был фактически единственным средством для практических вычислений, им пользовались все — и купцы, и менялы, и ученые. Достоинства вычислений на счетной доске разъяснял в своих сочинениях такой выдающийся мыслитель, как Герберт Аврилакский, ставший в 999 году папой римским под именем Сильвестра II. Новое с огромным трудом пробивало себе дорогу, и в историю математики вошло упорное противостояние лагерей абацистов (сторонников производства арифметических вычислений исключительно при помощи абака) и алгорисмиков, которые пропагандировали использование для вычислений арабских цифр. Интересно, что известный французский математик Никола Шюке в реестр налогоплательщиков города Лиона был вписан как алгорисмик (algoriste).

Но прошло не одно столетие, прежде чем новый способ счета окончательно утвердился, — столько времени потребовалось, чтобы выработать общепризнанные обозначения, усовершенствовать и приспособить к записи на бумаге методы вычислений. В Западной Европе учителей арифметики вплоть до XVII века продолжали называть магистрами абака — как, например, математика Никколо Тарталью.


Итак, сочинения по искусству счета назывались алгоритмами. Из многих сотен можно выделить и такие необычные, как написанный в стихах трактат «Carmen de Algorismo» (латинское carmen и означает «стихи») Александра де Вилла Деи или учебник венского астронома и математика Георга Пурбаха «Opus algorismi jocundissimi» («Веселейшее сочинение по алгоритму»).

Однако постепенно значение слова расширялось. Ученые начинали применять его не только к сугубо вычислительным, но и к другим математическим процедурам. Например, около 1360 года французский философ Николай Орем написал математический трактат «Algorismus proportionum» («Вычисление пропорций»), в котором впервые использовал степени с дробными показателями и фактически вплотную подошел к идее логарифмов. Когда же на смену абаку пришел так называемый счет на линиях, многочисленные руководства по нему стали называть «Algorithmus linealis» («Правила счета на линиях»).

Можно обратить внимание на то, что первоначальная форма algorismi спустя какое-то время потеряла последнюю букву, и слово приобрело более удобное для европейского произношения вид algorism. Позднее и оно, в свою очередь, подверглось искажению, скорее всего, по аналогии со словом arithmetic.



Счет на линиях
(средневековый рисунок)

В 1684 году Г. В. Лейбниц в сочинении «Nova Methodus pro maximis et minimis, itemque tangentibus…» впервые использовал слово алгоритм (algorithmo) в еще более широком смысле: как систематический способ решения проблем дифференциального исчисления.

В XVIII веке в одном из германских математических словарей, «Vollstandiges mathematisches Lexicon» (изданном в Лейпциге в 1747 году), термин algorithmus все еще объясняется как понятие о четырех арифметических операциях. Но такое значение не было единственным, ведь терминология математической науки в те времена еще только формировалась. В частности, выражение algorithmus infinitesimalis применялось к способам выполнения действий с бесконечно малыми величинами. Пользовался словом алгоритм и Леонард Эйлер, одна из работ которого так и называется — «Использование нового алгоритма для решения проблемы Пелля» («De usu novi algorithmi in problemate Pelliano solvendo»). Мы видим, что понимание Эйлером алгоритма как синонима способа решения задачи уже очень близко к современному.

Однако потребовалось еще почти два столетия, чтобы все старинные значения слова вышли из употребления. Этот процесс можно проследить на примере проникновения слова алгоритм в русский язык.

Историки датируют 1691 годом один из списков древнерусского учебника арифметики, известного как «Счетная мудрость». Это сочинение известно во многих вариантах (самые ранние из них почти на сто лет старше) и восходит к еще более древним рукописям XVI века. По ним можно проследить, как знание арабских цифр и правил действий с ними постепенно распространялось на Руси. Полное название этого учебника — «Сия книга, глаголемая по еллински и по гречески «арифметика», а по немецки «алгоризма», а по русски «цифирная счетная мудрость»».

Таким образом, слово алгоритм понималось первыми русскими математиками так же, как и в Западной Европе. Однако его не было ни в знаменитом словаре В. И. Даля (1863–1866 годы), ни — спустя сто лет — в «Толковом словаре русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935 год). Зато слово алгорифм можно найти и в популярном дореволюционном Энциклопедическом словаре братьев Гранат (1891–1903 годы), и в первом издании (1926 год) Большой советской энциклопедии (БСЭ). И там, и там оно трактуется одинаково — как правило, по которому выполняется то или иное из четырех арифметических действий в десятичной системе счисления. Однако к началу XX века для математиков слово алгоритм уже означало любой арифметический или алгебраический процесс, выполняемый по строго определенным правилам.

Алгоритмы становились предметом все более пристального внимания ученых, и постепенно это понятие заняло одно из центральных мест в современной математике. Что же касается людей, от математики далеких, то к началу 1940-х годов это слово они могли услышать разве что во время учебы в школе в сочетании «алгоритм Евклида». Несмотря на это, алгоритм все еще воспринимался как термин сугубо специальный, что подтверждается отсутствием соответствующих статей в менее объемных изданиях. В частности, его нет даже в десятитомной Малой советской энциклопедии (1957 год), не говоря уже об однотомных энциклопедических словарях. Но зато спустя десять лет, в третьем издании БСЭ (1969 год) алгоритм уже характеризуется как одна из основных категорий математики, «не обладающих формальным определением в терминах более простых понятий и абстрагируемых непосредственно из опыта».

Как мы видим, за сорок лет алгоритм превратился в одно из ключевых понятий математики, и признанием этого стало включение слова не только в энциклопедии, но и в толковые словари. Например, оно присутствует в «Малом академическом словаре русского языка» (1981 год) — именно как термин из области математики.

Одновременно с развитием понятия алгоритма постепенно происходила и его экспансия из чистой математики в другие сферы. И начало ей положило появление компьютеров, благодаря которому слово алгоритм обрело новую жизнь. Вообще можно сказать, что его сегодняшняя известность напрямую связана со степенью распространения компьютеров. Например, в третьем томе «Детской энциклопедии» (1959 год) о вычислительных машинах говорится немало, но они еще не стали чем-то привычным и воспринимаются скорее как некий атрибут светлого, но достаточно далекого будущего. Соответственно и алгоритмы ни разу не упоминаются на ее страницах. Но уже в начале 70-х годов прошлого столетия, когда компьютеры перестали быть экзотической диковинкой, слово алгоритм стремительно входит в обиход. Это чутко фиксируют энциклопедические издания. В «Энциклопедии кибернетики» (1974 год) в статье «Алгоритм» он уже связывается с реализацией расчетов на вычислительных машинах, а в «Советской военной энциклопедии (1976 год) даже появляется отдельная статья «Алгоритм решения задачи на ЭВМ».

За последние полтора-два десятилетия компьютер стал неотъемлемым атрибутом нашей жизни, компьютерная лексика становится все более привычной. Слово алгоритм в наши дни известно, вероятно, каждому. Оно уверенно шагнуло даже в разговорную речь, и сегодня мы нередко встречаем в газетах и слышим в выступлениях политиков выражения вроде «алгоритм поведения», «алгоритм успеха» (а кто-то даже употребил выражение «алгоритм предательства»!). Академик Н. Н. Моисеев назвал свою книгу «Алгоритмы развития», а известный врач Н. М. Амосов — «Алгоритм здоровья». А это означает, что слово живет, приобретая все новые значения и смысловые оттенки.


От календаря к компьютеру

Человек придумал цифры для того, чтобы считать и вычислять. Но на протяжении многих веков потребности в вычислениях ограничивались в основном подсчетом — т. е. определением числа единиц какого-либо объекта, будь то количество овец в стаде или монет в казне. Вероятно, единственными людьми, которые на самом деле покрывали бумагу (точнее, поскольку бумагу еще не изобрели, свитки папируса, куски пергамента или восковые дощечки) рядами цифр, были астрономы Древнего мира. А в середине первого тысячелетия нашей эры — после распространения христианства в Европе — одной из самых важных задач астрономии стало вычисление точной даты празднования Пасхи.

Искусство ее вычисления столетиями оставалось центральной проблемой математики и астрономии. Оно получило название компут (computus, от латинского computare — «вычислять»). Люди, занимавшиеся компутом, назывались… Нет, не компутерами, а компутистами.

Латынь в Средние века была широко распространенным языком, на котором разговаривали придворные и сочинялись ученые трактаты. Постепенно слово comput, видоизменяясь, проникало и в другие европейские языки, в том числе в английский. В 1646 году известный английский врач и ученый-энциклопедист Томас Браун в сочинении «Pseudodoxia epidemica» впервые использовал слово computer для обозначения человека, профессионально занимающегося пасхальными вычислениями (таким образом, оно заменило латинское computiste).

Слово прижилось, поскольку оно отвечало потребностям времени. Действительно, по сравнению с античностью жизнь общества неимоверно усложнилась. Бурно развивались торговля, промышленность, мореплавание, картография, физика и другие науки. Везде надо было проводить вычисления, но, к сожалению, искусство счета не было общим достоянием. Хотя в школах и университетах обучали вести вычисления на бумаге с использованием арабских цифр, но в основном ограничивались умением складывать и вычитать. Умножение же и особенно деление были известны (и доступны) далеко не каждому. В подтверждение можно привести, например, такой факт. Известный английский мемуарист Сэмюэл Пепис, начавший работать клерком Адмиралтейства, 4 июля 1662 года записал в своем дневнике: «…я пытаюсь изучить математику (прежде всего стараюсь выучить таблицу умножения)». То, что Пепис, окончивший Кембриджский университет, не умел ни умножать, ни делить, ярко характеризует уровень математического образования эпохи.

Поэтому во многих европейских странах начиная с XV века сформировалось сословие мастеров счета. Были они (правда, несколько позже) и в России. Вспомним бессмертную комедию Д. И. Фонвизина «Недоросль» (1782 год), один из персонажей которой, отставной солдат Цыфиркин, так говорит о себе: «Малу толику арихметике маракую, так питаюсь, у счетных дел. Не всякому открыл Господь науку: так кто сам не смыслит, меня нанимает то счетец поверить, то итоги подвести. Тем и питаюсь: праздно жить не люблю».

До середины XVIII века мастера счета, подобно Цыфиркину, в основном перебивались случайными заказами. Но в 1767 году в Англии вышел первый выпуск ставшего впоследствии ежегодным «Морского альманаха» («Nautical Almanac»). Основным предназначением издания было помочь морякам определять долготу в открытом море, поэтому альманах содержал различные астрономические таблицы (в первую очередь лунные расстояния с интервалом в три часа на каждые сутки года). Для расчета таблиц по всей стране нанимались квалифицированные вычислители, выполнявшие свою работу на дому, причем каждый из них производил полный набор расчетов на определенный период времени. Из сохранившихся списков следует, что первой женщиной-компьютером, привлеченной для выполнения счетных работ, стала некая Мэри Эдвардс. Организатором работ и редактором альманаха был королевский астроном Невил Маскелин.

После этого различные схемы организации вычислительных работ с помощью коллектива людей применялись во многих странах в течение почти 200 лет. История знает такие масштабные проекты использования людей-компьютеров, как предложенный в 1922 году кембриджским математиком Льюисом Ричардсоном план задействовать одновременно 64 000 (!) счетчиков в разных странах для расчета прогноза погоды. Компьютеры вели свои расчеты на бумаге, а ближе к концу XIX века впервые стали использовать арифмометры. Для того, чтобы отличить «счетные машины» от «счетных людей», различные устройства для механизации счета стали называть калькуляторами (calculator) или вычислительными машинами (computing machine).

Своего расцвета профессия компьютера достигла в 1930-1940-е годы. В это время была особенно велика потребность в различных таблицах — математических, астрономических, баллистических, навигационных и других. Для их составления требовалось производить огромный объем вычислений, и количество людей, вовлеченных в эту деятельность, исчислялось тысячами. В штатном расписании научных организаций и фирм значились такие должности, как «младший компьютер», «помощник компьютера», «компьютер» и «старший компьютер». Например, известный американский ученый в области вычислительной техники Герберт Грош, начавший свой трудовой путь в 1935 году именно с должности компьютера, в последние годы жизни в шутку называл себя «самым старым компьютером на Земле».




Люди-компьютеры за работой.
 Фотография. 1920-е годы

Когда в середине 1940-х годов стали появляться первые электронные вычислительные машины, их воспринимали всего лишь как большие и очень быстрые арифмометры, способные с огромной скоростью производить вычисления. Они должны были заменить на этой работе людей-компьютеров и, естественно, также получили это наименование. Чтобы избежать терминологической путаницы, в 1945 Г°ДУ знаменитый компьютерный пионер, создатель серии релейных электромеханических машин Джорж Стибиц, предложил сохранить названия калькулятор и вычислительная машина за простыми механизмами, способными выполнять за один раз одну из четырех арифметических операции над парой чисел, а словом компьютер называть машины, «способные автоматически выполнять последовательности таких операций и сохранять промежуточные результаты». Людей, которые работают на таких машинах, Стибиц предложил называть операторами (operator).

Действительно, терминология еще только формировалась. Первая механическая вычислительная машина Mark I, построенная Говардом Айкеном в 1944 году, официально называлась ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator) — т. e. калькулятор, а не компьютер. Название знаменитого ENIAC (первая электронная вычислительная машина, построенная в США в 1946 году) было аббревиатурой слов Electronic Numerical Integrator and Computer. Первая в Европе электронная вычислительная машина, построенная в Англии в 1949 году, называлась EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator). А вот великий английский математик Алан Тьюринг свой проект вычислительной машины назвал АСЕ (Automatic Computing Engine). Слово engine — «устройство, машина» — явно отсылало к знаменитой аналитической машине (analytical engine) его не менее великого соотечественника Чарльза Бэббиджа. Таким образом, слово computer далеко не сразу прижилось даже в США и Англии. Окончательно это произошло только в первой половине 1950-х годов.

Тем не менее, в итоге действительно утвердились наименования, предложенные Джорджем Стибицем.

Например, когда на смену механическим арифмометрам пришли первые электромеханические (в начале 1950-х годов), а затем электронные настольные вычислительные устройства (в начале 1960-х), они также стали называться калькуляторами. Это слово используется и сегодня, хотя нынешние калькуляторы стали уже совершенно иными.

Еще более долгим оказался путь к признанию слова в других странах. В СССР с начала 1950-х годов поначалу утвердилось название электронная счетная машина (об этом напоминают названия первых советских машин — МЭСМ и БЭСММ). однако вскоре ему на смену пришло другое — электронная вычислительная машина (ЭВМ). Калькулятор по-немецки — Rechenmaschine (вычислительная машина). Поэтому для обозначения электронных вычислительных машин в Германии использовали термины Elektronenrechner, Rechenautomat или просто Rechner. Во Франции компьютер долго называли calculateur, а в Италии — calcolatore, причем оба этих слова первоначально обозначали людей, производящих вычисления. И только в последние три десятилетия слово компьютер во всех языках практически вытеснило все синонимы.


Компьютеры:
долгий путь к признанию

Сегодня, когда компьютеры окружают нас со всех сторон, очень легко выступать, по выражению Бориса Пастернака, в качестве «пророка, предсказывающего назад», и рассуждать об их выдающейся роли в жизни человеческого общества. На самом деле шестьдесят лет назад, когда появились первые электронные вычислительные машины, мало кто предсказывал им блестящее будущее. Пишущим на компьютерные темы сегодня легко упрекать тех или иных выдающихся людей прошлого в недальновидности, — но ведь, по словам другого поэта, «большое видится на расстояньи»…

Например, в прессе часто цитируют сказанные в конце 1940-х годов слова президента компании IBM Томаса Ватсона-старшего, — о том, что на мировом рынке есть место не более чем для пяти компьютеров. Звучит эта фраза действительно шокирующе. Однако, если разобраться, то окажется, что все обстоит отнюдь не так драматично. Ватсон был гениальным бизнесменом и организатором, за несколько десятилетий превратившим почти разорившуюся фирму в мирового лидера в области производства механических счетно-перфорационных машин и оборудования (табуляторы, перфораторы, сортировщики перфокарт и т. д.). Этот человек обладал феноменальным чутьем на все новое, сулящее успех, и при этом едва ли не лучше любого из современников понимал истинные потребности человечества в вычислительных мощностях. Но в то же время он мыслил вполне прагматично, и в первую очередь учитывал интересы своего дела, а не развития абстрактных научных или технических идей.




Томас Ватсон — основатель компании IBM

В середине 1940-х годов рыночные перспективы электронных компьютеров были в лучшем случае туманными. А компания IBM уже выпускала огромную номенклатуру электромеханических машин и оборудования для автоматизации вычислений. Ломать всю сложившуюся систему разработок и производства, бросаться с головой в омут новых и непроверенных электронных технологий было слишком рискованно. И в то время, когда многие разработчики и фирмы, сделавшие ставку на создание электронных машин, старались выпутаться из паутины технических и финансовых проблем, IBM никуда не спешила: фирма постепенно, шаг за шагом, совершенствовала свои разработки, последовательно заменяя в вычислительных машинах механические узлы и устройства электронными. Архитектура машин совершенствовалась, но идеология обработки данных при этом не менялась, сохранялась преемственность и — самое главное — клиенты компании не теряли привычную для себя среду. И одновременно накапливался серьезный задел на будущее.

Правильность выбранной IBM стратегии обнаружилась достаточно быстро. Когда в начале 1950-х годов в США стал формироваться компьютерный рынок, компания моментально вышла на него с новыми и оригинальными, но при этом уже обкатанными разработками и технологиями. Уже к концу десятилетия компания IBM настолько доминировала на этом рынке, что ее называли «Белоснежкой» — в противоположность «семи гномам» (под этим ироническим названием объединяли семь других компаний — разработчиков компьютеров).

Столь же часто, как Томаса Ватсона, цитируют журналисты и другого человека — знаменитого создателя вычислительной машины Mark I Говарда Айкена. Из одной популярной статьи в другую кочует история о том, как он заявил в 1948 году, что для удовлетворения всех вычислительных потребностей Америке достаточно иметь пять-шесть компьютеров. Эти слова приводят в качестве яркого примера «научной близорукости», свойственной иногда даже самым выдающимся ученым.

В действительности же все опять-таки обстояло не совсем так. Как-то раз на одном из многочисленных в те годы совещаний рассматривалось несколько проектов новых компьютеров. Их архитектуры были достаточно похожи друг на друга, и Айкен высказал сомнение в целесообразности финансирования всех этих разработок. Его мысль заключалась в том, что надо сначала четко понять достоинства и недостатки уже построенных аналогичных машин (а их и было пять-шесть штук), а уже потом расходовать огромные средства на новые.

В словах Айкена, кроме того, был еще один аспект, который сегодня может уловить только историк.



Говард Айкен — создатель Mark I

На самом деле его крайне беспокоил вопрос о том, как подготовить достаточное число квалифицированных программистов, которые смогли бы обеспечить компьютеры постоянной загрузкой. Он видел, что даже в то время, когда реально работали всего лишь две-три вычислительные машины, проблема программирования для них стояла крайне остро. Каждый компьютер обслуживали как минимум десяток людей, писавших программы. Если учесть, что программированием тогда занимались только математики высокой квалификации (которых никогда не бывает много), то озабоченность Айкена, связанная с дальнейшим увеличением числа компьютеров, становится вполне понятной. (Разумеется, надо помнить, что программировали тогда в машинных кодах, и процесс отладки был крайне сложным и длительным. Никто, и Айкен здесь не исключение, не мог предположить, что в недалеком будущем появятся языки программирования высокого уровня и программирование из доступного только избранным искусства превратится в массовую профессию).

Означают ли приведенные выше примеры, что на самом деле никакой недооценки возможностей компьютеров не было изначально, а их значение было сразу осознано? Разумеется, нет. Путь компьютеров к признанию был достаточно труден.

Выдающийся российский математик академик М. А. Лаврентьев в своих воспоминаниях рассказывает о том, какое сопротивление встречала идея автоматизации вычислений. Еще в 1935 году в Москве, в Математическом институте имени В. А. Стеклова, была создана «вычислительная ячейка» (лаборатория), которая выполняла заказы на производство крупных расчетов. В ней работали математики (вычислители), вооруженные карандашом, бумагой и настольными арифмометрами. Постепенно заказов становилось все больше, и к 1947 году из двух комнат секция распространилась на целый этаж и занимала более половины всей площади института. Дальше расти было некуда. И кроме того, масштаб задач стал таким, что люди с ними уже не справлялись.

Казалось бы, появление ЭВМ должно было обрадовать математиков, освобождаемых от рутинной и нудной работы. Однако на самом деле среди них произошел раскол. Большинство считали ЭВМ бесперспективной, сугубо рекламной затеей и предлагали не тратить на нее время и средства, а вместо этого увеличивать производство привычных аналоговых и механических счетных машин. Собственно говоря, знаменитый Институт точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ), в котором впоследствии разрабатывались все самые мощные советские суперкомпьютеры, был создан в 1948 году именно для этого. Основными направлениями его деятельности были разработка беспроводных систем управления и моделирование полета стратегических ракет, вычисление баллистических таблиц для средств противовоздушной обороны, а также выполнение различных вычислительных работ по заказу Министерства обороны. Разработка вычислительных машин среди этих задач не значилась.

Словом, первые проекты вычислительных машин советские разработчики пробивали с огромным трудом. Будущий академик С. А Лебедев начал обдумывать устройство цифровой электронной вычислительной машины еще в 1945 году. Спустя некоторое время В. А. Голубцова, ректор МЭИ и жена всесильного члена Политбюро ЦК КПСС Г. М. Маленкова, узнала о работе Лебедева и в беседе с ним пообещала организовать встречу с кем-либо из верхов. Через некоторое время ученый действительно попал на прием к члену ЦК, в ведении которого находилась советская наука.

Лебедев подробно рассказал о том, что такое электронная вычислительная машина, что она сможет делать и во сколько обойдется ее постройка. Больше всего чиновника заинтересовала скорость работы машины. Цифра юоо операций в секунду произвела на него сильное впечатление. Он долго переваривал это фантастическое сообщение и затем изрек: «Значит, мы за пару месяцев перерешаем на вашей машине все свои задачи, а потом что — на помойку ее выбрасывать?» Возвращаться к разговору было бессмысленно. Вскоре Лебедев уехал из Москвы в Киев, где украинская Академия наук создала ему условия для работы, результатом которой стала первая отечественная ЭВМ — МЭСМ.



Академик С. А. Лебедев — создатель МЭСМ

Аналогичный случай в те же годы произошел еще одним советским компьютерным пионером. Когда в кабинете большого чиновника от науки им были произнесены те же слова о возможностях электронных вычислительных машин, тот поинтересовался: «Так сколько, вы говорите, будет стоить эта ваша машина и сколько людей она сможет заменить?» Услышав, что стоимость машины может составить не один миллион рублей, чиновник (по совместительству также являвшийся ректором известного московского вуза), произнес: «Когда мне надо что-то посчитать, я сажаю на это дело сотню-другую студентов, и они все рассчитывают. Дешево и сердито».

По воспоминаниям одного из создателей отечественной ЭВМ первого поколения М-1 Б. И. Рамеева, в 1954 году академик М. В. Келдыш так говорил ему о машине Стрела: «Если бы таких ЭВМ выпустить 5–7 штук, то для Советского Союза этого было бы вполне достаточно». Спустя шесть лет в Венгрии группа математиков и инженеров по переданной из СССР документации построила первый венгерский электронный ламповый компьютер М-3. На волне энтузиазма они тут же решили начать работу над новой, более мощной вычислительной машиной, но местная Академия наук этот проект закрыла. По мнению академиков, уже построенная машина М~з (производительность которой составляла всего лишь 50 операций в секунду!) как минимум на пять лет могла обеспечить все потребности страны — а раз так, то и незачем зря тратить деньги.

Впрочем, похожая ситуация была, например, и в Англии. Вскоре после Второй мировой войны здесь возникло несколько групп энтузиастов, которые вели соответствующие разработки. Не случайно первый в мире компьютер с хранимой в памяти программой EDSAC был построен именно в этой стране. Но очень многие научные эксперты сомневались в перспективности этого направления деятельности. Некоторые вообще полагали, что компьютер — это не более чем забавная игрушка для ученых. Правда, находить средства на экспериментальные образцы все-таки удавалось. Однако попытки вывести компьютеры на рынок встречали полное непонимание даже у специалистов.

Один из британских компьютерных пионеров, профессор Дуглас Хартри, в сентябре 1951 года заявил представителям фирмы Ferranti, искавшим покупателя на изготовленную ею вычислительную машину: «Компьютер есть в Кембридже; компьютер есть в Манчестере и еще один в Национальной физической лаборатории. Я думаю, что нужен еще один в Шотландии, но это и все». И Хартри не был одинок в отрицательном отношении к коммерциализации компьютерной отрасли. Например, гениальный американский математик Джон фон Нейман резко возражал против намерений создателей первого электронного компьютера ENIAC Джона Моучли и Преспера Эккерта организовать массовое производство компьютеров. Фон Нейман полагал, что математикам заниматься этим — «непрофессионально»!


О том, как
архитектура пришла в ЭВМ

Словом архитектура (от латинского слова architectura, в свою очередь восходящего к древнегреческому

Наш сайт является помещением библиотеки. На основании Федерального закона Российской федерации "Об авторском и смежных правах" (в ред. Федеральных законов от 19.07.1995 N 110-ФЗ, от 20.07.2004 N 72-ФЗ) копирование, сохранение на жестком диске или иной способ сохранения произведений размещенных на данной библиотеке категорически запрешен. Все материалы представлены исключительно в ознакомительных целях.

Copyright © UniversalInternetLibrary.ru - читать книги бесплатно