Краткая история цифровизации - Мартин Буркхардт

Закон Мура

Если вспомнить об ангелах, танцующих на острие иголки и перемещающихся по свету с бесконечно большой скоростью, то можно сказать, что компьютерный чип стал своего рода копией неба на земле. С его появлением стало возможным со скоростью света передать любой оцифрованный объект на другой конец мира и любое количество раз скопировать его, а нужное для всего этого устройство умещается на ногте указательного пальца, если не на острие иголки. Когда в 1984 году Роберт Нойс в одном из выступлений рассказывал историю своей деятельности, он провел аналогию с автомобильной промышленностью: если бы в последней случилась такая же революция, какую произвели чипы, то автомобиль должен был бы стоить всего четверть доллара, поездка через весь континент была бы бесплатной, а проблема с парковками в Нью-Йорке вообще решилась бы сама собой, ведь, приехав в Нью-Йорк, водитель мог бы просто взять автомобиль и положить его себе в карман.

Однажды к ней явился начальник и потребовал, чтобы она написала книгу. Она запротестовала и сказала, что это невозможно, ведь раньше ей не приходилось такого делать. Начальник был краток: «Вы напишете эту книгу. Вы служите на флоте, а это приказ». Приказы старших по званию не обсуждаются, поэтому лейтенант Грейс Мюррей Хоппер села за работу. Углубившись в материал, она поняла, что ее задача, – нет, даже больше, ее призвание – состоит в том, чтобы заставить заговорить прежде немой объект. До этого пионеры компьютерных исследований общались со своим цифровым визави шифром из нулей и единиц, а Грейс Мюррей Хоппер, если так можно выразиться, научила компьютер разговаривать. Она поняла, насколько нам нужен для взаимодействия с машиной общепонятный естественный язык, и именно благодаря ей у нас есть языки программирования, компиляторы и трансляторы, именно благодаря ей компьютер из вычислителя прекратился в умное волшебное зеркало, в котором человек видит себя и изобретает себя заново. Сама Хоппер не считала свой вклад в развитие компьютерной техники столь значимым. Она пишет: «Вплоть до Второй мировой войны жизнь была простой, а потом у нас появились системы». В этой фразе можно усмотреть ворчание по поводу упадка современной культуры, однако на самом деле Грейс Хоппер была целиком и полностью устремлена в будущее, что полностью сочеталось с ее необычной внешностью. Биограф Курт Байер рассказывает, что впервые увидел ее на вручении очередной премии. Одетая по полной форме контр-адмирала, она продолжала вязать, даже когда ведущий начал рассказывать о ее заслугах и достижениях, и только потом встала и произнесла пламенную речь, где не было ни слова о прошлом, а только о будущем. Она говорила о распределенных вычислениях, параллельных процессорах и о том, что злейший враг людей – это фраза «Мы так всегда делали!».

Грейс Хоппер родилась в состоятельной нью-йоркской семье. Родители души не чаяли в своих детях, а отец стремился всецело удовлетворить тягу своих двух дочерей и сына к знаниям. Никто не препятствовал маленькой Грейс, когда она, не удовлетворившись созерцанием будильника, решила разобрать его и изучить внутреннее устройство. С первого раза трюк не удался, а после сборки остались лишние детали, поэтому жертвой девочки чуть было не пали еще шесть будильников, но тут вмешалась мама и ограничила пыл юного экспериментатора.

Однажды дедушка по материнской линии, который работал строительным инженером в городской администрации, взял Грейс с собой на инспекцию. Это настолько впечатлило ее, что она захотела стать инженером – очень нестандартная мечта, потому что эта профессия совершенно не считалась женской, хотя женщины в те годы уже давно были не только домохозяйками. Грейс поступила в Йельский университет и стала первой выпускницей математического факультета, вышла замуж за преподавателя английской литературы и сама начала преподавать в Вассарском колледже города Покипси. Брак не сильно изменил ее жизнь – лето Грейс проводила с семьей, а все остальное время посвящала своим студентам. Ее жажда знаний с годами не утихала: она посещала курсы по зоологии, химии, физике, геологии, биологии, экономике и архитектуре, чтобы почерпнуть в этих дисциплинах что-то полезное для собственных исследований. Тем не менее академическая карьера Грейс первые 35 лет жизни шла по накатанной и не отличалась ничем особенным, кроме, пожалуй, ее научной всеядности – завидная стабильность во времена Великой депрессии.

Поворотным моментом для Грейс – и, кстати, для всемирной истории – стало 7 декабря 1941 года, когда американский флот был атакован японской авиацией в Перл-Харборе. Хоппер посчитала, что должна внести свой вклад в защиту родины. Она развелась с мужем и решила пойти служить на флот – что было крайне необычно, так как в то время женщин на флоте не было, хотя такая возможность в исключительном случае допускалась правилами программы WAVES. На медицинской комиссии, однако, выяснилось, что девушка весит всего 47 килограммов, меньше минимального допустимого значения. Лишь благодаря врожденной настойчивости и после длительного ожидания ей удалось все-таки поступить на службу. Хоппер прошла курс молодого бойца и неожиданно для себя осознала, что ей, метущейся натуре, нравится военная муштра. Надежда применить свои математические способности в армии, однако, не сбылась: девушку отправили в Гарвард, в подвал Лаборатории Крафта, где сидел Говард Эйкен, которому был нужен ассистент.

Лаборатория исторически подчинялась военному ведомству. Ее руководитель, профессор физики Эйкен, занимался проблемой расчета электрического заряда в ионосфере начиная с конца тридцатых годов, для чего ему требовалась вычислительная машина. Существовавшие тогда машины Холлерита не умели работать с отрицательными числами и были бесполезны для такой задачи, поэтому Эйкен, всегда восхищавшийся Чарльзом Бэббиджем, спроектировал собственный компьютер, для экономии средств максимально используя легко доступные на тот момент компоненты. Заказ был отдан компании IBM, которая в 1944 году построила этот компьютер, получивший название Mark I, и установила его в лаборатории. Вся работа была оплачена правительством страны в обмен на обязательство выполнять государственные проекты в будущем. Mark I имел гигантские размеры, весил 5 тонн и состоял из 750 000 деталей, более 3500 электромеханических реле и 8,7 километра проводов. Когда началась война, Эйкен объявил себя «военным профессором» и предоставил свою лабораторию в распоряжение военно-морского ведомства, а академическая расслабленность сразу сменилась жесткой дисциплиной. Эйкен настаивал на том, чтобы его называли «коммандером», а он в свою очередь обращался со своими подчиненными в соответствии с их воинским званием. Очень скоро лабораторию завалили вычислительными задачами: машина не отличалась высокой скоростью и могла выполнять всего три операции сложения в секунду (современный компьютер способен производить 336 миллиардов таких операций в секунду), но была незаменима для баллистических расчетов Манхэттенского проекта.

Когда Mark I монтировали, Эйкен был уже занят проектированием следующей, более мощной версией машины, поэтому попросил прислать ему ассистента, способного взять на себя текущие дела – и тут ему присылают какую-то женщину! Эйкен утешал себя тем, что ему, как последователю Бэббиджа, досталась своя Ада Лавлейс. К его удивлению лейтенант Хоппер оказалась очень способной и уже через неделю освоила кодирование. Эйкен оценил ее старания и отдал тот самый приказ написать руководство по вычислительной машине. Лаборатории Крафта в то время были одними из немногих, кто мог совершать сложные вычисления, поэтому здесь бывали многие будущие звезды компьютерного мира: например, Джон фон Нейман отслеживал баллистические расчеты для Манхэттенского проекта, а Норберт Винер часто заходил, чтобы поспорить с Эйкеном о том, является ли мозг компьютером или наоборот.