Игра в имитацию - Эндрю Ходжес

Первый ответ из министерства почт был обнадеживающим, и 17 апреля Дарвин смог представить в консультативный совет Управления научных и промышленных изысканий убедительный план действий, показавший, что он к тому моменту уже упорядочил все основные идеи:

…Возможность создания новой машины наметилась в написанной несколько лет назад статье д-ра А. М. Тьюрингом, когда он показал, какой широкий спектр математических задач можно решить (теоретически, по крайней мере), установив правила и представив машине делать все остальное. Ныне Д-р Тьюринг работает в штате Национальной физической лаборатории и является ответственным за теоретическое обоснование данного проекта, а также за разработку множества аспектов, имеющих более практическое значение.

Дарвин привел три примера больших вычислений, которые машина могла бы выполнять, и пояснил:

Готовая машина будет, конечно, стоить дорого; по расчетам, на ее создание может потребоваться свыше 50 000 ф. ст., если не в два раза больше. На первых порах можно построить меньшую по величине машину, сохраняющую все основные характеристики, примерно за 10 000 ф. ст. Но ее главная функция сведется к выявлению тех деталей проекта, которые не возможно спроектировать без испытаний на практике, а ее сфера применения будет ограничена самоцелью конструирования ради этих испытаний. А они включают проработку линий задержки и триггерных схем, и эта часть работы будет проведена в министерстве почт, где имеются все условия и специально обученный персонал, в сотрудничестве с д-ром Тьюрингом и его помощниками…

Маленькая машина не будет миниатюрной заменой большой машины, но станет впоследствии частью полномасштабной машины. Есть надежда, что целая машина будет собрана за три года… Предлагаем приступить к делу немедленно и в порядке первостепенной важности к проектированию и конструированию этой предварительной версии машины. И, если она оправдает ожидания, это будет наглядным обоснованием для выделения больших средств на создание настоящей действующей машины. С учетом ее скорости работы и легкости, с которой она может переключаться с решения задач одного типа на задачи другого типа, вполне вероятно, что одной машины окажется вполне достаточно, чтобы решить все задачи, заданные ей со всей страны…

Дарвин запросил на «маленькую машину» 10 000 ф. ст. в текущем финансовом году. 8 мая 1946 года Управление научных и промышленных изысканий одобрило его заявку и заверило — в случае, если «маленькая машина» оправдает ожидания, оно поддержит заявку на выделение средств в сумме до 100 000 ф. ст. на создание полномасштабной машины. 15 августа Казначейство санкционировало выделение 10 000 ф. ст., хотя, по стандартной процедуре, отказалось от дальнейших обязательств. Между тем еще 18 июня Национальная физическая лаборатория по собственной инициативе направила письмо в министерство почт с просьбой произвести разработку линий задержки. Проект АВМ сдвинулся с места. Сегодня, наверное, такая оперативность навеивает ассоциации с ударными пятилетками, и все же не следует забывать, что речь шла о машине, призванной решать все задачи, заданные ей целой страной! Наследие тотальной войны и захвата общей системы связи теперь можно было направить на создание совершенной универсальной машины.

Написав доклад, Алан продолжил усовершенствовать свой проект и писать «таблицы команд» для машины на бумаге. И получил даже помощь, поскольку Дарвин решил, что «в порядке первостепенной важности» можно подключить к проекту еще двух научных сотрудников. Первым из них был Джеймс Харди Уилкинсон, блестяще закончивший Тринити-колледж при Кембриджском университете в 1939 г. и к тому времени посвятивший шесть лет численному анализу диапазона воздействия взрывчатых веществ. И не кто иной, как Чарльз Гудвин разыскал его, чтобы пригласить в Национальную физическую лабораторию для работы в той же области численного анализа. Но, когда Уилкинсон посетил лабораторию для ознакомления, Алан рассказал ему о волнительном проекте АВМ. И именно АВМ подтолкнула его к решению остаться на государственной службе и не возвращаться к «чистой» математике Кембриджа. Было условлено, что он будет совмещать работу на арифмометрах для Гудвина с работой над АВМ. Такое положение было чревато возможными трениями внутри отдела, но, к счастью, Джеймс Уилкинсон оказался невероятно спокойным и дипломатичным человеком, он присоединился к Алану 1 мая 1946 г. Второй помощник подключился чуть позже; им стал молодой Майк Вуджер, сын специалиста в области теоретической биологии и философии науки Джозефа Генри Вуджера. Майка сразу же привлекла концепция универсальной машины Тьюринга. Но, к несчастью, попрактиковавшись на настольных вычислительных машинах в июне, он заболел инфекционным мононуклеозом и оказался не у дел до сентября.

Майк Вуджер был в лаборатории, когда в июне объявили о награждении Алана. За свои заслуги в военное время он был представлен к ордену Британской империи — обычного знака отличия для гражданских служащих такого ранга, какой уже был у Тьюринга. Документы о присвоении ордена были помещены на дверь его кабинета, что привело Алана в бешенство — возможно, потому что он не хотел, чтобы его расспрашивали, за что он удостоился такой награды, а, быть может, из-за абсурдности рекламирования такого признания. Король тогда был болен, и медаль ордена Британской империи с надписью «За Бога и империю» Алану прислали по почте. Он убрал ее в свой ящик для инструментов.

Уже к маю, когда Джеймс Уилкинсон подключился к работе над проектом АВМ, прорабатывалась версия V. Ее единственное отличие заключалось во включении технического обеспечения условного ветвления. Эту версию быстро сменили переходная версия VI, а затем версия VII. К тому моменту Алан уделял больше внимания скорости работы машины (по сравнению с исходной концепцией, изложенной в докладе) за счет расширения аппаратного обеспечения. В версии VII было добавлено достаточно технических средств и стало возможным, чтобы одной командой достигалось выполнение всей арифметической операции, с извлечением двух чисел из памяти, сложением их и вводом результата обратно в память. И снова ради быстроты работы возникла необходимость запрограммировать команды управления так, чтобы выход каждой команды со своей линии задержки происходил по возможности в тот момент, когда завершалось выполнение предыдущей команды. Поскольку для выполнения различных операций требовалось разные промежутки времени, создание таблиц команд превратилось в сущую головоломку. И опять же ради скорости было принято решение о том, что каждая команда должна конкретизировать, какую команду «голова» воспримет следующей, и отвергнута идея о естественном потоке последовательности команд, подаваемых с периодическими интервалами. Увеличилась и длина командных слов с тридцати двух до сорока импульсов, что также потребовало расширения аппаратного обеспечения. В версии VII каждая такая операция занимала сорок микросекунд, но затем требовалось еще сорок микросекунд, чтобы ассемблировать следующую команду в цепи управления. И снова ради быстроты работы Алан надумал исключить этот период посредством дублирующей части оборудования с тем, чтобы ассемблирование каждой команды можно было произвести во время выполнения последней команды.

Это полностью соответствовало тезису его доклада: поскольку опыт появится с написанием таблиц команд, ему придется модифицировать элементы системы аппаратного обеспечения. И это также согласовывалось с тем, что ему придется пожертвовать простотой конструкции ради большей скорости работы машины. Тем не менее, ожидать в скором времени сборки действующих компонентов ему не приходилось; «таблицы» на бумаге предназначались для реальной машины, а не для теоретических изысканий.