 |
|
|
|
Семьдесят лет компьютерной эры. Первая декада: 1946 – 1956
Семьдесят лет компьютерной эры Продолжаем публикацию хроник возникновения, становления и развития информационных технологий* Режим реального времени Это десятилетие прошлого века вместило в себя столько событий в интересующей нас области, сколько не приходилось на предыдущие четыре вместе взятые. Но прежде несколько слов о том, что произошло незадолго до описываемого периода – в конце 1930-х и в первой половине 1940-х. Как, надеюсь, стало уже привычным для читателей – а именно в двух режимах, «реального времени» и «виртуальном». Если в двух словах, то происходила «гонка за приоритет». За право быть названным «отцом современного компьютера» – притом что соискатели (с некоторыми читатели «СА» уже успели познакомиться подробнее в соответствующих статьях, опубликованных за последние годы) в большинстве случаев понятия не имели об успехах коллег. Время было такое – предвоенное и военное. Немцы не без оснований считают пионером «своего» – инженера Конрада Цузе. В 1937 году он, еще студент последнего курса Берлинского политехнического института, незнакомый ни с проектом «дифференциальной машины» Бэббиджа, ни с работами Джона Буля, на квартире родителей построил первую полностью программируемую механическую цифровую машину – Z1. Она действовала на основе двоичного кода, содержала блок памяти, а программа вводилась с перфоленты на барабане... В том же году Цузе приступил кпостройке модели Z2 (закончил он ее спустя два года), которую многие считают первым в мире электромеханическим компьютером. Далее последовали первая в мире релейная ЭВМ с программным управлением – Z3 (закончена в 1941-м) и Z4 – единственная из машин Цузе, уцелевшая после бомбежек Берлина авиацией союзников в последние месяцы войны. Аеще немецкий инженер в 1943-м создал первую цифровую специализированную управляющую вычислительную машину – S2. За конкурентами на другом берегу Атлантики дело не стало. За год до создания модели Z1 Джордж Стибитц из Bell Telephone Laboratories построил первую электромеханическую схему – «двоичный сумматор». А в 1940-м продемонстрировал новую машину – Complex Number Calculator, также претендующую на право называться первым цифровым компьютером. И только много десятилетий спустя обнаружился еще один американский «отец компьютера» – болгарин по происхождению Джон Винсент Атанасов, преподававший физику иматематику в Университете штата Айова. Не зная о работах Цузе, Атанасов независимо совершил революционный переход к двоичной системе и вместе со студентом-выпускником Клиффордом Берри в 1939 году построил прототип электронного цифрового компьютера ABC (Atanasoff Berry Computer). И к 1942 году закончил работу над «апгрейдом» – машиной, способной решать системы линейных уравнений. Правда, эта счетная машина не была программируемой, и в ней отсутствовало CPU. Изобретением Атанасова никто тогда не заинтересовался, и о нем вскоре забыли. Удивительно другое – об ABC ни словом не обмолвился и Джон Мокли (или Маучли), долгое время считавшийся (вместе с Преспером Эккертом) создателем первого компьютера ENIAC, с которого мы и ведем нашу летопись! А ведь именно встреча с Атанасовым и осмотр егомашины в действии натолкнули Мокли на ряд принципиальных технических идей, каковые были использованы в его машине... В 1938 году два американца, прославивших свои фамилии, – Уильям Хьюлетт и Дэвид Паккард, создали первый тоновый генератор. А затем и фирму с уставным капиталом $538 дляпроизводства электронного оборудования, название которой, полагаю, озвучивать нет нужды. В том же 1938-м был открыт принцип электрохимического копирования – ксерография. Годом позже с помощью антенны, установленной на верхушке нью-йоркского небоскреба Empire State Building, была проведена первая публичная телепередача. А в последний год декады, 1940-й, состоялась демонстрация цветной телевизионной системы американца Питера Голдмарка. В том же году эксперименты по дистанционному управлению, проведенные сотрудниками Bell Telephone Laboratories, привели к созданию первого терминала. От практиков не отставали и теоретики. В 1936 году английский математик Алан Тьюринг, работавший в ту пору в Принстонском университете, ввел понятие абстрактного эквивалента алгоритма, или вычислимой функции, позже получившее название «машины Тьюринга». А когда началась война, Тьюринга привлекли к самой что ни на естьприкладной деятельности – к расшифровке немецких секретных кодов, передаваемых по радио капитанам субмарин (операция Enigma). Взломать коды удалось с помощью компьютера Colossus, созданного в Манчестерском университете под руководством Тьюринга. В 1944 году появился Colossus Mark II, который использовался при подготовке высадки союзников в Нормандии... Наконец, в 1947-м Тьюринг уже опубликовал первую из серии статей об «искусственном интеллекте». Переход в виртуальный режим В предвоенное десятилетие перестала быть «литературной Золушкой» и научная фантастика. Но в интересующей нас теме откровения по-прежнему были редки. Тогдашняя фантастика была увлечена темой роботов, точнее, андроидов – человекоподобных искусственных существ, о перспективах же «электронных мозгов» писали редко и неохотно... Тем не менее знаменитый цикл Айзека Азимова, завершившийся изданием книги «Я, робот» (1950), как и драматичный рассказ Лестера Дель Рея «Руки твои» (1945) – об Адаме иЕве из «ветхого завета» роботов! – много нового сказали о психологии, моделях поведения созданных в лабораториях «железяк», однако, явно обладавших искусственным интеллектом! То есть как раз о том, о чем размышляли в своих статьях Тьюринг, Эшби, Винер и другие «отцы» кибернетики. По крайней мере своеобразная этическая доктрина Азимова – Три Закона Роботехники – вполне применима к любым формам «нечеловеческого» интеллекта. Зато в рассказе Мюррея Лейнстера «Логик по имени Джо» (1946) главный «герой» – это самый настоящий компьютер! Железный ящик с вращающимися бобинами перфолент имигающими лампочками на панелях, как и положено уважающему себя оракулу, рассказывает людям все, что им хочется услышать. Даже если это неправда... Остается только гадать, откуда писатель узнал о внешнем облике машин, которые тогда мог наблюдать воочию лишь весьма узкий круг специалистов с высшей формой допуска к военным секретам... Также ясно «зрил в будущее» и Артур Кларк, не только предсказавший в статье «Внеземные коммуникации» (1945) геостационарные орбитальные спутники связи, но и отчетливо увидевший, сколь радикально новые коммуникации изменят нашу жизнь. Писатель потом неоднократно пенял себе, что не сообразил вовремя запатентовать идею: не пришлось бы всю жизнь зарабатывать научной фантастикой! Хотя с ним мог бы поспорить за приоритет и американец Джордж Смит, также описавший в рассказе «QRM-Межпланетная» (1942) орбитальные спутники связи. А в повести Роберта Хайнлайна «Уолдо» (1942) задолго до того, как к этой же идее пришли ученые и конструкторы, описаны дистанционно управляемые электромеханические манипуляторы. Под конец десятилетия увидело свет еще одно произведение научной фантастики – одно, но какое! Автор его в отличие от энтузиастов-инженеров задумался о неприятных и даже опасных возможных социальных последствиях, которые несут человечеству новые информационные технологии. Этим автором был английский писатель Джордж Оруэлл, предвосхитивший в своей знаменитой антиутопии «1984» (1949) многие «прелести» тоталитаризма. И среди прочих – всевидящее око Большого Брата: телескрин... Режим реального времени Пока в Европе шла война, американские ученые могли сравнительно спокойно работать над тем, в чем остро нуждались прежде всего военные: над вычислительной техникой. В 1942 году Ванневар Буш в MIT модифицировал свой «дифференциальный анализатор» (новая модель весила 200 тонн), а Атанасов и Берри в Университете штата Айова завершили постройку своей машины ABC. Но то были еще робкие попытки одиночек, вызывавшие скепсис даже у тех, кому, как говорится, на роду было написано смотреть вперед. Напомню, что вошедшую в анналы прогнозов – точнее, «антипрогнозов» – фразу: «Я думаю, мировой рынок компьютеров вряд ли превысит пять штук», – произнес в 1943 году не кто-нибудь, а тогдашний глава IBM Томас Уотсон-старший! Ждать, когда он пожалеет о сказанном, пришлось недолго. И года не прошло, как коллега Уотсона – Говард Эйкен, так же не ведая об изобретении Атанасова и Берри, построил вГарвардском университете (совместно с той же IBM) первый компьютер широкого профиля – Marc 1 (IBM ASCC). Первые программы для этой машины написала Грейс Марри Хоппер, впоследствии одна из самых ярких звезд Компьютерной эры. Хотя самый первый алгоритмический язык программирования – Plancalcul – создал, по-видимому, все тот же Цузе в 1945-1946 годах. И, наконец, 1 января 1946-го, как уже говорилось, стартовала собственно Компьютерная эра. В США состоялась презентация ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) Мокли и Эккерта – компьютера, созданного по заказу армии, нуждавшейся в более точных и высокоскоростных средствах составления таблиц для баллистиков. В ином направлении двигалась мысль других первопроходцев. Английский математик Джон фон Нейман в 1945 году разработал первую машину, которая могла сохранять программы и базы данных в памяти, – EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer). Годом позже Джон Тьюки впервые использовал термин «бит», а еще через год англичанин Росс Эшби ввел термин «самоорганизующаяся система». Переход в виртуальный режим Первое послевоенное десятилетие не случайно было названо критиками Золотым веком англо-американской science fiction: произведения этого жанра, новый взлет которому дало вхождение человечества в три эры сразу – Космическую, Атомную и Компьютерную, полились бурным потоком. В интересующей нас теме тон по-прежнему задавали не компьютеры, а роботы. Они все так же вступают в конфликт с человеком (мучимые извечным «франкенштейновым» комплексом по отношению к Cоздателю) в рассказе «Контур сострадания» (1955) Джона Уиндэма, служат «карательными органами» в тоталитарном обществе – Страж-Птица изодноименного рассказа Роберта Шекли (1952) и Стальной Пес из романа Рэя Брэдбери «451 по Фаренгейту» (1953). Есть и более мирные профессии для «стальных братьев наших меньших»: боксеры (рассказ Ричарда Мейтсона «Стальной человек», 1956), торговцы (рассказ Фрица Лейбера «Дрянной день для торговли», 1953), актеры (повесть Уолтера Миллера «Рабочий сцены», 1955). И у этих механических созданий – те же проблемы, что и у их творцов. «Свободный» робот не может получить ни работы, ни кредита (рассказ Дэниэла Киза «Роботов просим необращаться», 1952), в отношении роботов проводится политика апартеида (рассказ Альфреда Коппела «Только для белковых», 1953). А в повести Шекли «Билет на планету Транай» (1955) домашние роботы намеренно выпускаются с дефектами, чтобы люди могли выместить на них злость и ощутить собственное превосходство. Режим реального времени Западные ученые, разумеется, не знали, что и их коллеги за «железным занавесом» тоже не сидели сложа руки. Хотя о первых успехах советских электронщиков понятия не имели исоотечественники: вычислительную технику строили «втихаря», в обстановке строжайшей секретности, а вслух со всех трибун громили «буржуазную лженауку» кибернетику...
Начало Компьютерной эры в СССР относится к первым послевоенным годам. В 1947 году под руководством Сергея Лебедева начали строить универсальную ЭВМ с хранимой программой – МЭСМ (Малая электронная счетная машина). Спустя год в Москве был создан Институт точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) АН СССР, первым директором которого стал Николай Бруевич. В том же году вышло Постановление Совмина о создании специального конструкторского бюро СКБ-245 при московском заводе САМ. Задача перед новым «почтовым ящиком» ставилась предельно конкретная: строительство вычислительной техники для нужд обороны. Именно из цехов и лабораторий СКБ-245вышли первые советские серийные ламповые машины «Стрела», «Полет» и «Оператор», а также первые электронные – М-20, «Урал-1», «Погода», «Кристалл», М-205 и М-206. И в1950 году в Энергетическом институте АН СССР под руководством Исаака Брука начались работы по созданию первой отечественной ЭВМ – М-1. Для решения всех этих задач требовались кадры. На первых порах главной кузницей их стало отделение прикладной математики МИАН (создано в 1953 году, позднее выделилось водноименный НИИ, который возглавил Мстислав Келдыш, впоследствии – президент Академии наук). В 1955 году был создан Вычислительный центр АН, чуть позже аналогичные центры открылись в Киеве и Ереване. Переход в виртуальный режим Что касается собственно кибернетики, то чаще всего в фантастике первой половины 1950-х попадаются на глаза описания (или просто упоминания мельком) бортовых ЭВМ космических кораблей. Иногда, впрочем, в роли компьютеров выступают какие-то маловразумительные «управляющие полетом звездолета роботы», а курс порой прокладывался спомощью... логарифмической линейки, после чего расчеты на бумаге отдаются на проверку бортовой ЭВМ! Примеры можно выписывать до бесконечности: повесть «Поколение, достигшее цели» (1953) Клиффорда Саймака, романы «Пески Марса» (1951) Кларка, «Астронавты» (1951) и «Магелланово облако» (1955) Станислава Лема, трилогия Георгия Мартынова «Звездоплаватели» (1954-1959). Правда, в дилогии последнего, «Каллисто» (1957) и «Каллистяне» (1960), инопланетная цивилизация уже активно использует «вычислительные машины» в управлении «народным хозяйством». Кроме того, суперкомпьютеры начинают и выигрывают (или проигрывают – другому «лому», то есть еще более мощной ЭВМ!) войны, как это описал Шекли в рассказе «Детский мат» (1953), распутывают преступления (рассказ Фрэнка Райли «Кибер-Холмс», 1955). В худшем варианте – его описал Курт Воннегут в романе «Механическое пианино» (1952) – человечество добровольно перекладывает на плечи машины все свои проблемы, включая управленческие и экономические. А Лем в рассказе «ЭДИП» (1954) предупреждает насчет возможности создания в будущем кибернетического Большого Брата, который через сети (Лем есть Лем – 1954 год!) сможет узнавать мысли и настроения граждан и «стучать» куда надо на неблагонадежных! Режим реального времени Буквально каждый год первого десятилетия Компьютерной эры приносил прорыв за прорывом. 1947 год. В США основана научно-образовательная Ассоциация по вычислительной технике (ACM – Association for Computing Machinery). Сотрудники Bell Telephone Laboratories Уильям Шокли, Уолтер Браттейн и Джон Бардин продемонстрировали свое изобретение, обеспечившее вычислительной технике решающий толчок вперед: точечный транзисторный усилитель (в следующем году вся троица приобрела патент на его изобретение). И англичанин Рог Мурз создал первый радиомикрофон.
1948 год. Том Килберн и Фредди Уильямс в Манчестере запустили первую программу на компьютере «Малыш» (Baby). Их коллега Морис Уилкс построил в Кембридже EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator) вычислительную машину, почти вшестеро более производительную, чем все предшественницы. 1949 год. Джей Форрестер впервые использовал магнитные железные сердечники в качестве основной памяти. (Патент был получен только в середине 1950-х, сама же магнитная пленка создана в США в 1942-м.) А создатель теории информации Клод Шеннон из MIT построил первую в мире машину для игры в шахматы! И, наконец, в последний год декады компьютер SEAC (Standards Eastern Automatic Computer) купило для своих нужд Американское национальное бюро стандартов. В том же году вСША начались разработки одного из первых «военных» компьютеров – SAGE (Semi Automatic Ground Environment), предназначенного для сбора и обработки информации срадарных станций. За первое десятилетие Компьютерной эры возникли многие компании, чьи имена сегодня у всех на слуху, в частности Wang Laboratories (1951; в том же году созданная ранее Coronado Corporation стала называться Texas Instruments Incorporated) и Commodore (1954). В 1955-м слияние Remington-Rand и Sperry Gyroscope привело к образованию Sperry-Rand, а еще через два года от нее отпочковалась Control Data Corporation. Почти ежегодно обновлялся парк действующих машин. Начало положил запущенный в 1951 году первый коммерческий компьютер – английский MARK 1 (чтобы не спутали самериканским «гарвардским» тезкой, британскую машину как только ни называли: Manchester Mark II, MUDC, MUEDC, даже MADAM!). В том же году Мокли и Эккерт, продав свою компанию фирме Remington (ныне Unisys), завершили постройку первого американского коммерческого компьютера – UNIVAC. «Новичка» сразу же проверили: во время президентской кампании 1952 года, спустя всего час после закрытия избирательных участков UNIVAC точно предсказал, с каким процентом Эйзенхауэр сокрушит своего конкурента! В том же 1951-м Джей Форрестер и Кен Олсен в MIT построили первый компьютер, работавший в режиме реального времени, – Whirlwind («Вихрь»). Годом позже появился EDVAC, еще через год – первый (если не считать модель SSEC) компьютер фирмы IBM с системой хранения команд: модель 701. Параллельно стремительно развертывалась «кремниевая революция». В 1954 году Texas Instruments объявила о начале коммерческого производства кремниевых транзисторов, годом позже один из «отцов» полупроводников, Уильям Шокли, основал компанию Shockley Semiconductor. А путь от первых экспериментальных моделей ЭВМ на транзисторах дополностью транзисторного суперкомпьютера CDC 1604, построенного Сеймуром Крэем для Control Data Corporation, занял всего два года, с 1956-го по 1958-й! Переход в виртуальный режим Любопытно, что уже в начале 1950-х фантасты задумались и над такими «фантазиями», как суперкомпьютеры. В трилогии «Основание» (1951-1954) Азимова ученые могут просчитывать даже ход истории – разумеется, с помощью ЭВМ. А в серии азимовских же рассказов о гигантском компьютере Мультиваке – «Выборы» (1955), «Последний вопрос» (1956), «Все грехи мира» (1958) – электронный «герой» не только «обеспечивает» выборы (для этого машине хватает мнения лишь одного среднестатистического избирателя!), нои... останавливает рост энтропии во Вселенной! Наконец, в рассказе «Чувство силы» (1958) обленившееся человечество вынуждено заново вспомнить арифметику, чтобы установить контакт со своими электронными благодетелями... Суперкомпьютер обнаруживает истинное имя Всевышнего в парадоксальной новелле Кларка «Девять миллиардов имен Бога» (1953). А на вопрос ученых: «Есть ли Бог?» – другая машина отвечает: «Теперь – есть» (рассказ Фредерика Брауна «Ответ», 1954). И уж совсем грустную историю – будущее, в котором неразумное человечество уничтожило себя, асозданная им «умная» техника продолжает функционировать по инерции, – рисуют уже упомянутые Миллер и Брэдбери в рассказах «Тупой официант» (1952) и «Будет ласковый дождь» (1950) соответственно. Впрочем, не все были настроены столь мрачно. Например, в рассказе Фрица Лейбера «Бедный супермен» (1951) за суперкомпьютер, к которому почтительно обращаются экономисты, ученые, правительство и военные, все ответы пишет спрятанный в недрах машины мужичок, употевший от натуги и охлаждающий себя пивком! Обозначились и первые серьезные подходы к теме, которая десятилетиями позже станет одной из магистральных: чудеса и опасности виртуальной реальности. Это и «говорящие стены» (нечто вроде «чата» и социальных сетей!) в романе Брэдбери «451 по Фаренгейту», и своего рода «виртуальная порнография» в рассказе Кларка «В ожидании патента» (1954). Потрясающий философский образ «почти живой» электронной спутницы космических странников (она моделирует «новые реальности», опекает, утешает, ведет философские диалоги) в фантастической поэме «Аниара» (1956) шведского классика, нобелевского лауреата Харри Мартинсона. Короче, литературная фантастика приняла вызов ученых. Режим реального времени В первой половине 1950-х увидела свет компьютерная периферия. В 1952 году появились накопитель на магнитной ленте и первый высокоскоростной принтер, разработанный вRemington-Rand для UNIVAC. Кроме того, в 1954 году под руководством Джина Амдала в IBM создали первую операционную систему для первой машины с плавающей арифметикой. И спустя два года – первый жесткий диск RAMAC 305 с памятью 5 Mб. Семимильными шагами шло и развитие «софта». Уже в 1952 году упоминавшаяся ранее Грейс Марри Хоппер создала язык Assembly и в том же году разработала современную концепцию компилятора. И двумя годами позже Джон Бэкус из IBM начал работу над языком FORTRAN, последняя модификация которого увидела свет в 1995-м! И еще в 1955 году родились два мальчика, имена которых говорят сами за себя: Стив Джобс и Билл Гейтс. На дворе стоял «полдень» ХХ века. В 1950 году население Земли составило чуть более 2,5 миллиарда человек. А совокупный «компьютерный парк» насчитывал лишь несколько десятков машин – включая экспериментальные модели... Но лиха беда начало! eof * Продолжение. Начало – см. «СА», №1-2, №3, №4, 2016. Продолжение следует |
ВЛАДИМИР ГАКОВ, писатель, специалист по научной фантастике, журналист, 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. читает курс по истории бизнеса в Институте бизнеса и делового администрирования (ИБДА) Российской академии народного хозяйства и государственной службы (РАНХиГС). Автор 8 книг и более 2000 публикаций
Комментарии отсутствуют
| Добавить комментарий |
|
Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи |
|
