Чарльз Бэбидж (1791—1871)
Шрифт:
Новая трудность состояла в том, что могут возникнуть два различных пути, каждый рдинаково приводящий к победе. В этом случае у автомата нет оснований сделать определенный выбор: до выполнения некоторых операций машина будет пытаться осуществлять ходы в противоположных направлениях.
Первое, о чем я подумал, дабы устранить этот недостаток, это заставить машину запомнить число игр, в которых она победила с начала ее работы. Когда появляются два равно выигрышных направления, называемые, например, А и В, машина должна вспомнить число партий, которые она выиграла. Если число четное, то выбирается путь А, если нечетное — путь В. Если возникают 3 равновозможных сочетания, автомат должен разделить общее число выигранных партий на 3. В этом случае остаток может быть равен 0, 1 или 2, машина соответственно выбирает путь А, В или С. Ясно, что таким образом может быть обеспечено любое число условий» [85, с. 154—155].
В конструкции, разработанной Бэбиджем, нашли отражения представления об автоматах, господствовавшие в XVIII в. (куклы, петух, ягненок), и некоторые вполне современные идеи проектирования вычислительных машин. Если при выполнении определенной задачи в современных машинах встречаются равноценные пути, из которых машина должна выбрать один, то она выбирает путь, зафиксированный каким-нибудь образом. Чаще вcero, это просто первый путь, встретившийся машине (он может быть последним, или каким-нибудь другим). Бэбидж решает данный вопрос несколько сложнее. Однако не следует забывать, что он не только решает его, но и впервые ставит. Кроме того, для игры решение Бзбиджа рационально, так как машина в одних и тех же ситуациях делает разные (но равноценные) ходы, что затрудняет игру противника. В современных вычислительных машинах часто используют для разных целей датчик случайных чисел. Механизм выбора пути, предложенный Бэбиджем, является прототипом такого датчика.
Мы уже отмечали, что на постройку своих машин Бэбидж тратил огромные суммы денег, и хотя он был богатым человеком, приток новых средств естественно интересовал его. Так и в этом случае, разработав на основе теоретических принципов автомат для игры в «крестики-нолики», Бэбидж стал думать о возможности восполнения своих затрат с его помощью.
Бэбидж предполагал сделать автомат доступным для игры с каждым желающим. Выработав оптимальную программу для игры автомата, он намеревался всегда находиться в выигрыше. Бэбидж предполагал сделать шесть автоматов и установить их попарно в трех местах. На трех из них происходили бы игры, остальные автоматы должны были быть в резерве на случай трудно устранимой поломки. Но оценив все сложности с изготовлением и эксплуатацией таких устройств, Бэбидж отказался от этой затеи.
Бэбидж сделал ряд практических изобретений в самых различных областях. Он внес несколько предложений по предотвращению крушений, включая способ отделения сошедшего с рельс поезда от вагонов. После консультаций в 1838 г. с известным механиком Брунелем и другими специалистами Бэбидж в течение нескольких месяцев проводил эксперименты со специальным вагоном (динамометрической тележкой). Он фиксировал графики движения вагона и тщательно их исследовал. Однажды в воскресенье, проводя опыты при очень большой скорости вагона, Бэбидж только случайно избежал столкновения с железнодорожным составом.
Следствием экспериментов явилась рекомендация Бэбиджа использовать широкую колею вместо применявшейся в его время узкой; он предложил также спидометр своей конструкции. В качестве специалиста по железнодорожному движению Бэбидж был приглашен на открытие дороги между Манчестером и Ливерпулем.
Бэбидж разработал систему зажигания и затемнения маяков [61] и послал описание этой системы в двенадцать прибрежных стран. Правительство США ассигновало 5000 долларов для испытания его схемы. Результаты испытаний были опубликованы в 1861 г. с благоприятным отзывом и рекомендациями для использования маяков Управлением маяков Соединенных Штатов.
Бэбидж изготовил чертежи и описал подводное судно, устроенное по принципу погружающегося колокола [67]. Это судно было рассчитано на пребывание в нем четырех человек в течение двух дней. Бэбидж предполагал, что такое судно должно приводиться в движение винтом и может быть использовано для военных целей.
Технические идеи занимали Бэбиджа даже во время театральных представлений. Так, он уходит с оперы «Дон-Жуан» за кулисы, чтобы рассмотреть механизм управления сценой. В другой раз уже во время действия Бэбидж делает наброски о возможностях использования цвета в театре. В дальнейшем он пытается реализовать свои идеи и ставит эксперименты с сосудами, наполненными растворами солей, окрашенных в различный цвет. Бэбидж переносит свои опыты в здание Итальянской оперы и даже придумывает «разноцветный танец» для их демонстрации. Но, боясь возникновения пожара, дирекция вскоре запретила эксперименты. Постепенно Бэбидж потерял интерес к применению цвета в театре.
Бэбиджа интересовали проблемы астрономии и астрофизики. После затмения Солнца в 1851 г. у Бэбиджа возникла идея регистрации солнечной короны для изучения протуберанцев. Исследования в данной области завершились изобретением коронографа. В XX в. одному из лунных кратеров было присвоено имя Бэбиджа. Основанием для этого послужила его работа «Предположения по поводу физического состояния поверхности Луны».
Бэбидж выдвинул несколько интересных идей,в геофизике и геологии. Он предложил гипотезу образования ледников и гипотезу изотермических поверхностей Земли, в которой была сделана попытка физического объяснения некоторых геологических явлений. В статье, опубликованной в 1837 г., Бэбидж рассмотрел возможность выявления климатических условий прошлого путем исследования и сравнения годичных колец на деревьях еще оставшихся древних лесов [51]. Этот метод был заново открыт и применен в начале XX столетия в США.
В 1854 г. Бэбидж опубликовал две статьи, посвященные шифровке и дешифровке текстов [65, 66].
Одна из последних научных работ Бэбиджа посвящена археологическим вопросам («О сохранившихся предметах ремесла, смешанных с костями вымерших видов животных», 1859 г.).
Социальные взгляды Бэбиджа в целом можно охарактеризовать как ориентированные на грядущее могущество науки, которое принесет счастье человечеству. При этом важнейшую роль он отводил математике, считая, что всем происходящим в мире можно управлять с помощью математических методов. Высоко оценивая возможности применения математики в различных областях исследований, Бэбидж в качестве одной из таких областей, а также важного инструмента социальных преобразований рассматривал статистику. На одном из заседаний Британской ассоциации за прогресс науки, обсуждая демографические данные, собранные в Ирландии, Бэбидж сказал, что «обнаружить принципы, которые будут позволять большинству людей с помощью их общих усилий жить в состоянии физического комфорта, морального и интеллектуального счастья, является единственной целью статистической науки» [85, с. XXIII]. Хотя это высказывание Бэбиджа и весьма наивно, оно интересно тем, что характеризует его представления о гуманистическом назначении науки.
Во многих своих произведениях Бэбидж высказывался за улучшение условий жизни людей, за то, чтобы все были счастливы. Хотя человек, считал Бэбидж, никогда не может быть морально совершенен, он, в результате воспитания и овладения культурой человечества, должен научиться управлять своими инстинктами. Из философов Бэбидж очень высоко ценил Ф. Бэкона, которого считал основателем современной философии.
В конце 40-х годов Бэбидж много внимания уделял публичным выступлениям и написанию статей, в которых часто затрагивал социальные вопросы. Наиболее значительным из таких выступлений была его критика налоговой политики правительства. Он разработал ряд принципов взимания налогов, в соответствии с которыми уменьшались налоги с малоимущих и увеличивались с богатых. Он предложил правительству руководствоваться своим проектом. Выступление Бэбиджа вызвало многочисленные отклики. В частности, он поручил от Ч. Диккенса следующее письмо (от 26 февраля 1848 г.):
«Дорогой сэр, разрешите поблагодарить Вас за Ваш памфлет. Я сознаю, что отношусь к одному из беспокойных ворчунов и сомневаюсь в существовании в настоящем или будущем английского правительства, достаточно сильного, чтобы заставить поверить общество в Ваши налоговые принципы, но я не меньше оцениваю умение, с которым Вы защищаете их. Всегда Ваш Ч. Диккенс» [86, с. 76-77].
Вообще, следует отметить, что в переписке с Диккенсом Бэбидж затрагивал многие вопросы общественной, экономической и научной жизни. Обсуждая трудные условия труда писателей, Бэбидж в письмах к Диккенсу положительно высказывался о создании литературного общества, объединяющего писателей и издателей. Диккенс в ответ на это в письме от 27 апреля 1843 г. писал Бэбиджу: «Если принимать Ваши мудрые замечания, высказанные в записке, которую Вы мне прислали, как теоретические положения, то я с ними всецело согласен.
На практике же я убежден, что современную издательскую систему невозможно изменить, пока не переменятся сами писатели. Первый шаг, который следовало бы предпринять, — это поднять всем сообща вопрос об авторском праве, усилить существующие законы на этот счет и пытаться добиться лучших» [1 Диккенс Ч. Собр. соч. М.: Изд. худ. лит., 1963, т. 29, с. 176.].
Обычно по субботам Ч. Бэбидж устраивал вечера, которые привлекали очень многих известных деятелей науки, искусства и политической жизни. На эти субботние вечера приходило от 200 до 300 гостей. Бэбидж знал многих людей, заметных в политической, общественной, научной или литературной жизни. Среди его друзей и знакомых были Лаплас, Пуассон, .Фурье, Фуко, Якоби, Гумбольдт, Дарвин, Милль, Диккенс, Теккерей, герцог Веллингтон, Теннеси, Лонгфелло и многие другие.