Пиксель. История одной точки - Элви Рэй Смит

Спенсера Трейси и отбирал у нее работу. Им же вдохновлено имя Брейниака — суперзлодея и соперника Супермена из комиксов издательства DC. Хотя AC в ранних аббревиатурах обычно обозначало «автоматический компьютер», у MANIAC оно расшифровывается как «и компьютер» (and computer), а у EDSAC — «автоматический калькулятор» (у выдуманного компьютера EMERAC это сокращение означает «арифметический калькулятор» и полностью упускает смысл).

Шутки в названиях снова отсылают нас к противостоянию между башнями из слоновой кости и зловонными лабораториями в Принституте, который получил свое несколько обидное прозвище, чтобы избежать путаницы между Институтом перспективных исследований в Принстоне и Принстонским университетом. Никто из обитателей башни из слоновой кости — а именно они составляли основной контингент Института перспективных исследований — не осмелился бы произнести смешное имя MANIAC. Эти пуристы называли его «машина Принстонского института перспективных исследований» или «машина IAS» — формальным, но легко вылетающим из памяти названием. Они смирились с присутствием на своей священной территории инженеров, орудующих вонючими паяльниками, но не с ребяческими шутками (несомненно, их перекосило бы даже от слова «Принститут»). Только благодаря фон Нейману в Принституте витали запахи расплавленного припоя, канифоли и ацетона. Точнее, так было до тех пор, пока он продолжал там работать. Сразу же после его смерти в 1957 году — всего через три года после таинственной гибели Тьюринга — инженеров оттуда изгнали, а вместе с ними Принститут лишился и потенциальной возможности стать центром научной информатики.

Был ли Baby первым? ENIAC+

Фон Нейман заметил, что на основе теоретических разработок EDVAC почти-компьютер ENIAC можно превратить в настоящий, модифицировав его аппаратное обеспечение. Когда все было сделано, Герман Голдстайн, руководивший проектом коллега фон Неймана, записал, что программируемая версия ENIAC (в этой книге я называю ее ENIAC+), начала полноценную работу 16 сентября 1948 года на Абердинском испытательном полигоне в Мэриленде. Адель, жена Голдстайна, помогала его программировать. ENIAC+ в своей крошечной памяти хранил всего несколько десятков инструкций, поэтому был таким же малышом, как Baby, но его уже можно назвать компьютером.

Упомянутая Голдстайном дата делает ENIAC+ вторым компьютером в мире. Однако новые данные убедительно свидетельствуют, что гонка с Baby проходила гораздо более напряженно. ENIAC+ родился где-то между 6 апреля и 12 июля 1948 года — в зависимости от того, сколько инструкций реализовывалось в каждый момент времени. Иначе говоря, он преследовал движущуюся цель, хотя чем ближе к концу интервала, когда дальнейшие улучшения прекратились, тем дата выглядит убедительнее. Исходя из самой осторожной версии, мы получаем альтернативную дату рождения ENIAC+ — 12 июля 1948 года, меньше чем через месяц после рождения Baby.

Но в письме Джону фон Нейману от 12 мая 1948 года Станислав Улам пишет: «Я слышал от Ника [Метрополиса] по телефону, что чудо Eniac действительно случилось и что он произвел 25 000 карт (теперь уже намного больше?). Это и в самом деле замечательное известие, особенно если Ник утверждает, что они (карты) кажутся вполне достоверными». Впечатляющее свидетельство. В нем один из создателей водородной бомбы заявляет другому, что ENIAC+ успешно выдал результат вычислений сложной программы по моделированию водородной бомбы до 12 мая 1948 года, то есть более чем за месяц до 21 июня — даты рождения Baby. Вне зависимости от того, по каким критериям мы судим эту гонку, ENIAC+ — это значительное достижение, ранее не получавшее достаточного признания.

Взгляд с Олимпа

Если посмотреть на соревнование британцев и янки с олимпийской точки зрения, сравнив количество медалей в общем зачете, то к концу 1948 года счет стал 1:1 (Baby — ENIAC+). К середине 1949 года вперед вырвались британцы — 3:1 (EDSAC — Mark I). Но затем янки заработали очки своими важными (но уже не столь не значительными) машинами: Гарри Хаски, инженер, работавший на обе команды, построил Zephyr в Национальном бюро стандартов (NBS) в Лос-Анджелесе. Этот очередной потомок EDVAC (впоследствии переименованный в SWAC) заработал в августе 1950 года. Затем в апреле 1951 года в Массачусетском технологическом институте (MIT) запустили Whirlwind Джея Форрестера, еще одно порождение EDVAC. Возможно, его тестовая версия появилась раньше, в августе 1949 года, и его название Whirlwind— («Вихрь минус») задумывалось в духе ENIAC+. Американцы снова увеличили счет в 1952 году благодаря маниакальной самоотверженности команды фон Неймана в Принституте с их MANIAC, а в 1953 году — с IBM 701. Янки вырвались вперед и теперь могли не оглядываться. Остальной мир тоже включился в соревнование. К 1953 году примерно в дюжине стран было реализовано 150 компьютерных проектов.

Итак, компьютер родился. По большому счету он еще не отличался высокой скоростью. Потребуется экспоненциальный «галоп» закона Мура, чтобы действительно совершить прорыв в Эпоху 2. Но все, что требовалось для полноценного Цифрового Света, наконец-то появилось: волны Фурье, отсчеты Котельникова и компьютерные вычисления Тьюринга.

Цифровой Свет

Британцы соперничали с американцами не только в гонке за первенство в создании компьютера. Они еще конкурировали в разработке самой быстрой памяти. К счастью для Цифрового Света, обе команды искали решения в области видимых единиц памяти на вакуумных приборах. Обе команды будут хранить биты в виде отображаемых точек разного размера на двумерной сетке. Следовательно, каждое местоположение представляло собой как однобитовый отображенный пиксель, так и однобитовую ячейку памяти. Британцы выиграли сет, а затем и матч, адаптировав обычную электронно-лучевую трубку — трубку Уильямса. Янки сразу же внедрили у себя и это решение.

Джинн в бутылке

Компьютер-карточка или любая универсальная машина Тьюринга использует в качестве памяти бесконечную ленту. Бесконечная лента может хранить бесконечное количество паттернов — здесь имеется в виду бесконечность счетного или цифрового типа. Это нормально для идеальной машины, но настоящему компьютеру нужна физическая, то есть конечная память. Но пусть слово «конечная» не вводит вас в заблуждение. Даже первый компьютер запоминал огромное количество паттернов.

Фактическое число настолько велико, что просто бессмысленно. Забавное число гугол — единица с сотней нулей — сильно занижает количество состояний, которые были даже у маленького Baby. Компания Google названа в честь этого числа, но основатели написали его с ошибкой. Еще более забавное число гуголплекс — единица с гуголом нулей — существенно преувеличивает количество комбинаций даже в самом мощном современном компьютере. Диапазон между гуголом и гуголплексом дает нам представление о количестве возможных комбинаций паттернов в компьютере. С другой стороны, тщательно поразмыслив, вы осознаете, что безумно большое число находится где-то между двумя другими безумно большими числами. Важнее всего, что