Несумрачный немецкий гений

 ВЛАДИМИР ГАКОВ, журналист, писатель-фантаст, лектор. Окончил физфак МГУ. Работал в НИИ. С 1984 г. на творческой работе. В 1990-1991 гг. – Associate Professor, Central Michigan University. С 2003 г. преподает в Академии народного хозяйства. Автор 8 книг и более 1000 публикаций

Несумрачный немецкий гений

В следующем году компьютерный мир отметит 105-летие со дня рождения одного из тех, благодаря кому этот мир, собственно, и возник: немецкого инженера Конрада Цузе

Он прожил долгую жизнь, главным событием которой стало изобретение первого в мире полностью программируемого компьютера. С этим согласны даже специалисты в странах, также не без оснований считающих себя родинами компьютеров, – в США и Англии. При этом они постоянно добавляют одну «компрометирующую» Цузе деталь: в отличие от создателей ENIAC и Manchester Mark I (английской ЭВМ – не путать с американской Harvard Mark I) немецкий изобретатель строил и запускал свои вычислительные машины в Третьем рейхе…

За Берлинской стеной

Между тем Цузе в нацистской партии никогда не состоял, хотя, по правде сказать, никогда и не выражал открыто свое идейное несогласие с ее «генеральной линией». Позже он не раз высказывался в том духе, что в современном мире ученому рано или поздно придется решать известную «фаустовскую» дилемму: стоит ли научная истина нравственного компромисса? Продолжать исследования, осознавая, что они все теснее соприкасаются с интересами военных кругов, обеспечивающих финансирование научного проекта, или, пока не поздно, «завязать» с «миноопасным» направлением, переключившись на какое-то другое, с военным применением вроде бы напрямую не связанное.

Но каковы бы ни были политические взгляды Цузе и его практические контакты с нацистской верхушкой (о чем еще пойдет речь), его научные достижения переоценить невозможно. Недаром в вышедшем в 1970 году «Атласе мировой истории» фамилия немецкого инженера включена в список 30 самых важных личностей ХХ века – наряду с Эйнштейном, Ганди, Рузвельтом, Пикассо (и, кстати, Лениным, Гитлером и Мао).

Пробную модель Z1 Конрад Цузе построил на собственные деньги

Конрад Цузе родился 22 июня 1910 года в Берлине. Столица тогдашней Германской империи, последующих Веймарской республики, Третьего рейха, ГДР и нынешней ФРГ на протяжении большей части прошлого века играла роль одного из центров Европы. Не только политических – как колыбель трех крупнейших войн (двух мировых и одной «холодной»), – но и научных. В Берлине Планк создал квантовую физику, а Эйнштейн – общую теорию относительности. К ним можно добавить и Цузе с его первым программируемым компьютером.

В двухлетнем возрасте будущий компьютерный гений вместе с родителями переехал в городок Браунсберг в Восточной Пруссии, где потом окончил школу. Там продвинутый ученик сконструировал действующую модель сложного устройства – еще не вычислительной машины, а «всего лишь» машины для размена монет. И проектировал город будущего – на почти 40 миллионов жителей!

Потом семья перебралась в город Хойерсверда под Дрезденом, где Цузе закончил колледж. И в 1928 году вернулся в столицу, где поступил в знаменитую Берлинскую высшую техническую школу (ныне Берлинский технический университет). Сначала Цузе решил стать инженером-строителем, но потом раздумал, решив сконцентрироваться на электротехнике.

В этот же период жизни у него возник первый серьезный конфликт с родителями. И не абы какой – идейный! Семья была патриархально-бюргерской, а значит, набожной. А берлинский Политех уже тогда считался оплотом свободомыслия – если не бунтарского духа. «Моей проблемой, – вспоминал позже Цузе, – было то, что прогрессивный дух, витавший в нашем университете, не всегда и не во всем сочетался с идеями, которыми жили мои родители. Особенно это касалось религиозных воззрений, поскольку мы, тогдашние студенты, относились к религии, мягко говоря, легкомысленно». Впоследствии Конрад Цузе на вопрос, о его религиозных убеждениях, находил в себе мужество отвечать ясно и без недомолвок: «атеист».

Кроме того, Цузе уже в студенческих стенах познал, каково быть «юным гением» в среде обычных, не столь интеллектуально одаренных сверстников. С одиночеством как неизбежной платой за одаренность, талант, неординарность он свыкся еще в студенческие годы. С тех пор перед ним на всю дальнейшую жизнь замаячила непробиваемая стена, отделяющая одиночку – от толпы, талант – от посредственностей, новатора – от обывателей, человека сомневающегося – от слепо верящих.

В 1935 году Цузе покинул свою alma mater с дипломом «гражданского инженера». Поработав какое-то время в немецком представительстве компании Ford Motor (где молодой инженер занимался в основном рекламой), он перешел на работу на авиастроительный завод компании Henschel в берлинском пригороде Шенфельде. Там молодого сотрудника ждала уже «работа по специальности» – инженерно-конструкторская.

И именно там, проделывая трудоемкие и утомительные вычисления на бумаге, Конрад Цузе впервые задумался о сказочной «палочке-выручалочке», которая избавила бы его от этой бумажной рутины. О вычислительной машине.

Первый компьютер на последнюю букву

К началу Второй мировой войны научная мысль сразу в нескольких странах вплотную подошла к идее компьютера – или, как тогда их еще повсеместно называли, вычислительной машины. Уже не механической (эти-то существовали и совершенствовались и до наступления ХХ века), а электрической. А потом, естественно, и электронной. Но в полную силу эти работы развернулись после начала войны и, как нетрудно догадаться, шли параллельно в разных странах в обстановке строжайшей секретности.

Но заработали эти первые ЭВМ – ABC Винсента Атанасоффа, Harvard Mark I Говарда Эйкена и ENIAC Эккерта и Мокли в Штатах, Manchester Mark I и Colossus в Великобритании (с помощью последней машины Алан Тьюринг с коллегами смогли-таки «расколоть» немецкие секретные коды) – позже модели Конрада Цузе Z3.

Спустя годы, уже при финансовой поддержке пяти компаний, Цузе воссоздал свою «первую ласточку»

Не проработав в Henschel и года, молодой инженер уволился и стал, говоря по-современному, фрилансером. Он начал свои эксперименты в 1935-м, фактически превратив берлинскую квартиру родителей на Врангельштрассе в научную лабораторию. И уже спустя год на собственные деньги и при финансовой помощи друзей построил пробную модель, бесхитростно назвав ее первой буквой своей фамилии – и последней буквой латинского алфавита: Z1 (по-немецки фамилия изобретателя писалась так: Zuse). По сути, это был двоичный электромеханический калькулятор (электрическим был привод) с ограниченными возможностями программирования. Программы вводились с помощью клавиатуры, а результат вычислений (в десятичной системе) выдавался на ламповую панель. Машина была типичной «самоделкой» и работала со сбоями. Но неутомимый Цузе постоянно совершенствовал свое детище и к 1938 году довел модель, содержавшую до 30 тысяч металлических деталей, «до ума».

Любопытно, что в процессе работы над Z1 Цузе запатентовал то, что чуть позже – к концу Второй мировой войны – назовут «архитектурой фон Неймана». Этот широко известный принцип совместного хранения команд и данных в памяти компьютера был назван именем выдающегося английского математика, сформулировавшего принцип в 1945 году, ничего к тому времени не зная об аналогичных разработках немецкого коллеги.

А спустя год после нападения Гитлера на Польшу началась Вторая мировая война. Цузе и так не был человеком общительным, а с введением военной цензуры оказался в полной интеллектуальной изоляции от аналогичных ученых-энтузиастов, работавших в тех же направлениях в США и Англии. Самого инженера, естественно, призвали на военную службу, но от отправки на фронт Цузе сумел «откосить», убедив армейское начальство, что будет полезнее рейху в тылу, продолжая работать над теми же счетными машинами. И уже на следующий год при финансовой и технической поддержке Германского исследовательского института аэродинамики смог доработать свою модель Z1, превратив ее в Z2. Эта модель на базе телефонных реле и программ, считываемых со стандартной 35-миллиметровой кинопленки, также была демонстрационной.

Но Цузе годом позже на грант, полученный от упомянутого института, основал компанию Zuse Apparatebau, имея далеко идущие планы по производству практических, то есть коммерчески выгодных программируемых вычислительных машин. Для этой цели он арендовал помещение на той же улице, где находилась новая квартира родителей. И в том же 1941 году закончил работу над моделью Z3 – той самой, которая и считается сегодня многими специалистами первым реально заработавшим программируемым компьютером. Хотя программируемым он был не полностью – в нем отсутствовали условные переходы и циклы. Тем не менее на этом двоичном 22-битном калькуляторе с плавающей запятой уже можно было решать серьезные технические задачи, чем и занялись специалисты все того же института аэродинамики, проектируя крыло самолета.

Между тем Цузе вместе со своим помощником Хельмутом Шрайером (с которым они вместе доводили Z3) смотрели далеко вперед. Они оба уже задумывались над апгрейдом своего вычислительного устройства – превращением его в электронно-вычислительное (с заменой телефонных реле электролампами). Шрайер предложил сделать это еще в 1937 году, но тогда Цузе посчитал эту идею бредовой (буквально Schnapsidee – «идея, выданная с похмелья»). А позже признал, что молодой сотрудник был прав. И дал согласие на то, чтобы Шрайер запросил у института-спонсора дополнительное финансирование подобных разработок. Однако на этот раз пальцем у виска красноречиво покрутило институтское начальство, отказавшее в финансировании «стратегически не важного» проекта.

Языковая подготовка

Еще за годы войны Конрад Цузе успел – по заказу все того же института аэродинамики – спроектировать две вычислительные машины, названные им S1 и S2 и предназначенные для расчета аэродинамических характеристик «управляемых по радио авиационных бомб» (Gleitbombe – «плавающая бомба») – прототипов современных крылатых ракет. Такие «управляемые бомбы» с несущими поверхностями, хвостовым оперением и реактивным ускорителем разрабатывались на заводах той же компании Henschel и были предназначены для ударов по крупным морским целям. С помощью этих бомб за последние годы войны был потоплен не один военный и транспортный корабль союзников.

Кроме компьютеров Цузе оставил миру свои завораживающие картины

Но война шла к концу, который общеизвестен. А до этого, в конце 1943 года и в январе следующего, в результате двух массированных воздушных налетов авиации союзников на Берлин сровняли с землей и все помещения компании Цузе. Сам он не пострадал, но под развалинами погибли все чертежи и прототипы его вычислительных машин – Z1, Z2 и Z3. Лишь частично законченная новая модель Z4, над которой Цузе работал начиная с 1942 года, была спасена, потому что незадолго до бомбардировок изобретатель догадался переправить чертежи и «железо» в другое место. Сначала – в новое помещение компании на другой берлинской улице, а затем на простой подводе накрытые ветошью части новейшего компьютера увезли в тихую баварскую деревню, для военной авиации союзников никакого интереса не представлявшую. Туда же в феврале 1945-го, за считанные месяцы до падения Берлина, перебрался и сам Цузе.

В тихой сонной баварской глуши, где ничего не напоминало о стремительно шедшей к своему исходу войне, Конрад Цузе сделал свое второе замечательное изобретение, которое обеспечило ему заслуженное место в компьютерной истории. Он разработал – как раз специально для упомянутой модели Z4 – первый в мире высокоуровневый язык программирования – «Планкалкюль» (Plancalcuel – буквально «плановое счисление»), содержавший многие стандартные детали современных машинных языков. До всем известного FORTRAN оставалось еще целое десятилетие… Кстати, на этом же языке была составлена и первая в мире шахматная компьютерная программа.

Однако об этом языке программирования мир узнал намного позже. Причин, по которым автор тянул с обнародованием своего изобретения, несколько: тут и послевоенная разруха и неразбериха в Германии, и коммерческая деятельность Цузе (о чем ниже)… Первую заметку о своем «Планкалкюле» он опубликовал еще в 1948 году, но тогда эта публикация прошла практически незамеченной. Фактически «широкие компьютерные массы» узнали о первом языке программирования спустя почти четверть века – в 1972 году. А первый компилятор для этого языка был создан и того позже – в 1998-м.

Тем не менее один из создателей языка ALGOL швейцарский математик Хайнц Рутисхаузер отмечал вклад немецкого коллеги в «машинное языкознание»: «Самую первую попытку разработать алгоритмический язык предпринял в 1948 году Конрад Цузе. Несмотря на достаточный уровень обобщения, эта работа не привлекла того внимания специалистов, которого заслуживала».

Восстановление системы

В 1946 году изобретатель с помощью венчурного капитала, полученного от Швейцарской высшей технической школы в Цюрихе (ETH Zurich) и компании IBM, основал новую компанию по производству вычислительных машин – Zuse-Ingenieurbuero Hopferau. Между прочим, одну из первых «чисто компьютерных» компаний в мире! Многие считают ее самой первой – по крайней мере самым первым компьютерным стартапом. А спустя три года, перебравшись в город Хюнфельд в земле Гессен, – новую компанию, названную просто Zuse KG. К сентябрю 1950-го ее главе и главному «мотору» наконец удалось довести до ума модель Z4 и продемонстрировать ее в работе знакомому математику из ETH, и оттуда сразу же пришел первый заказ – пока на одну машину. В то время это был единственный работающий компьютер в континентальной Европе. И первый по-настоящему коммерческий (то есть проданный потребителю) компьютер в мире. Чуть раньше в США был продан BINAC, но этот компьютер так по-настоящему и не заработал. А заработавшие упомянутый выше Harvard Mark I и американский же UNIVAC (см. о нем отдельную заметку в этом номере журнала) были проданы заказчикам соответственно через пять и десять месяцев после машины Цузе.

Музей Конрада Цузе в Хюнфельде (Германия)

В дальнейшем под его руководством и при непосредственном участии были созданы еще три модели «линейки Z» – Z5, Z11 и Z22. В последней модели для памяти были впервые применены магнитные носители.

К 1967 году Zuse KG всего продала 251 компьютер на общую сумму около 100 миллионов марок, что тогда, в эпоху «до персоналок», можно считать успехом. Но затем наступили финансовые проблемы, и компания была продана электронному гиганту Siemens AG. Главе купленной фирмы новый владелец предложил пост специалиста-консультанта, который был с благодарностью принят.

Завершив свою бизнес-деятельность, от научной Конрад Цузе отказываться не собирался. И занимался ею до последних лет жизни, свободное время отдавая своему хобби – живописи. Признаться, я, долгие годы профессионально связанный с научной фантастикой (а до того – ее преданный фанат-любитель), был поражен, когда впервые наткнулся в Сети на картины Цузе. Если бы даже немецкий инженер-профи не прославился бы в компьютерном мире, то он явно незаслуженно забыт в мире сопредельном – любителей научной фантастики. Сегодня несколько этих красочных завораживающих полотен можно посмотреть в экспозиции берлинского Музея немецкой техники (Deutsches Technikmuseum). Рядом с другими, гораздо более известными свершениями Конрада Цузе – дюжиной его вычислительных машин.

Между прочим, в 1987 – 1989 годах, накануне своего 80-летия, перенеся сердечный приступ, Цузе вместе с четырьмя энтузиастами и при финансовой поддержке целого консорциума в составе пяти компаний (включая Siemens) воссоздал свою «первую ласточку» – Z1. Обошлась эта техническая реконструкция в немалую сумму – 800 тысяч марок (тогда это равнялось примерно полумиллиону долларов).

А еще немецкий инженер в 1969-м издал удивительную книгу под названием «Вычисляемый Космос» (Rechnender Raum), в которой высказал и детально обосновал собственную гипотезу строения Вселенной! Она виделась немецкому инженеру и компьютерному пионеру в образе цепочки сот – или сети – взаимосвязанных «компьютеров». А значит, в принципе поддается «оцифровке». Любопытно, что в том же году заработала первая, куда более скромная, сеть – ARPAnet. Предшественница сами знаете чего…

В личной жизни немецкий инженер и изобретатель совсем не напоминал видом «сумрачного германского гения» из поэмы Блока. Кого конкретно русский поэт имел в виду, спорят по сей день. Называют Фауста, Ницше, Вагнера, даже Бетховена, но собирательный образ все как-то воспринимают без возражений. Немец, гений – значит, мрачен, чернее тучи. Так вот, Конрад Цузе был не таким. А был он увлеченным энтузиастом, оптимистом, атеистом.

И даже чуточку – социалистом. Для меня было откровением узнать еще об одном пионерском почине Цузе. Оказывается, он всерьез размышлял о том, как в будущем именно компьютеры позволят создать… высокотехнологичную, по-настоящему эффективную плановую экономику (Цузе называл ее «эквивалентной»). О чем написал (в соавторстве с Арно Петерсом) еще одну занятную книгу под названием «Компьютерный социализм. Беседы с Конрадом Цузе».

Вышла она уже посмертно. Второго сердечного приступа, случившегося 18 декабря 1995 года, создатель первого программируемого компьютера и первого языка программирования и первой компьютерной фирмы, а также талантливый самобытный художник и оригинальный мыслитель уже не перенес.

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи