Чтение онлайн

В своём письме герцогу Веллингтону учёный намекнул, что вместо доделки разностной машины ему нужно разрешить построить аналитическую машину. Это стало одной из самых больших ошибок за всю карьеру Бэббиджа: данная идея смертельно подорвала доверие властей к проекту учёного и больше он не получил от правительства ни копейки. Некоторые исследователи считают, что к этому времени Бэббидж был настолько погружен в работу, что полностью потерял из виду первоначальную цель: изготовление таблиц. Машины стали для него самоцелью [192] .

Бэббидж был глубоко уязвлён позицией властей. Об этом свидетельствуют строки письма, написанного им в 1835 г. одному из своих американских корреспондентов: «Вы сможете оценить влияние такой машины на будущий прогресс науки. А я живу в стране, которая не способна это оценить» [193] .

Разозлённый отказом правительства от участия в проекте, Бэббидж переключил внимание на создание аналитической машины, оплачивая из собственных средств работу чертёжников и рабочих. И снова он ведёт работу над моделью, а затем оставляет её незавершённой, чтобы начать работу над новой. В 1848 г., после нескольких лет трудов по созданию аналитической машины, Бэббидж решает подготовить полный набор чертежей для второй разностной машины, которая должна была включать все улучшения и упрощения, пришедшие Бэббиджу в голову в процессе работы над аналитической машиной. Он решил вновь представить проект на рассмотрение правительству, но получил отказ от канцлера казначейства. Последнего Бэббидж назвал «Геростратом науки, которого, если он и избежит забвения, запомнят как разрушителя Эфесского храма» [194] .

Несмотря на неудачи, преследовавшие Бэббиджа, со временем у него обнаружились последователи. В дело вступил Георг Шутц, состоятельный стокгольмский издатель. Впервые Шутц узнал о проекте Бэббиджа в 1832 г., когда начал работу над переводом глав из «Экономики технологий и производств» для своего журнала о производстве и домашнем хозяйстве (Journal for Manufakturer och Hushallning). Немного позже он натолкнулся на статью ирландского популяризатора науки Дионисия Ларднера, опубликованную в июле 1834 г. в «Эдинбургском обозрении» (Edinburgh Review) под названием «Разностная машина Бэббиджа». В ней Ларднер проанализировал семь различных публикаций о машине Бэббиджа, начиная с ранних текстов Бэббиджа и заканчивая отчётом Королевского общества от 1829 г., и в популярной форме изложил принципы её работы [195] . Вдохновлённый этой статьёй, Шутц принял решение о самостоятельной постройке машины. Он изучил все имевшиеся в публичном доступе материалы о машине Бэббиджа, но, поскольку они не содержали детального описания её устройства, Шутцу пришлось во многом повторить работу своего предшественника. Конструкция, предложенная Шутцем, была проще устройства, разработанного Бэббиджем: в ней отсутствовали сложные механизмы для предотвращения ошибок, а некоторые части устройства Шутц решил изготовить из дерева [196] , прямо как сердечник трансформатора из байки о студенческой дипломной работе, которую «всё равно никто не прочитает» [197] .

В 1840 г. Шутц и его сын Эдвард завершили работу над вычисляющей частью машины, которая была способна рассчитывать последовательности пятизначных чисел и разностей первого порядка. В 1842 г. добавились разности второго и третьего порядка, а после добавления печатающей части в 1843 г. машина была завершена.

Шутц неоднократно обращался за финансовой поддержкой к правительству. 3 октября 1837 г. в письме в Королевскую академию наук Швеции он запросил финансирование в размере 20 000 риксдалеров (приблизительно 1650 фунтов по курсу того времени), уверяя, что благодаря более совершенному дизайну машина может быть построена за один, максимум два года. Академия ответила отказом, сославшись на то, что запрошенная сумма слишком велика для такой страны, как Швеция, с её ограниченными ресурсами. В 1837 г. Георг безрезультатно пытался предложить свою машину Франции. В 1844 г. Шутц снова обращается к шведской короне, запрашивая теперь 10 000 риксдалеров для постройки полноразмерной машины, и снова получает отказ. В 1851 г. он вновь просит финансовой поддержки, на этот раз 3333 риксдалера, и снова отказ со ссылкой на скудность фондов. Впрочем, в том же году Шутцу наконец-то улыбнулась удача — при поддержке Шведской академии наук и радикального политика Андерса Магнуса Бринка (который предложил представителям всех трёх сословий скинуться, чтобы собрать 3333 риксдалера, которых, к несчастью, не хватало королю Оскару) ему удаётся убедить парламент (Riksens stander) выделить в итоге 5000 риксдалеров, впрочем с условием, что если проект не будет завершён к концу 1853 г., то эти средства необходимо будет вернуть [198] .

Георг и Эдвард Шутцы немедленно начали постройку улучшенной версии машины, способной вычислять 15-значные числа и использовать разности четвёртого порядка. Работа велась в стокгольмской мастерской Йохана Вильгельма Бергстрёма и была завершена в октябре 1853 г., без нарушения срока. Шведская Академия наук признала машину удовлетворительной. Был доволен и король, который посчитал проект завершённым и распорядился выделить Шутцу ещё 3333 риксдалера в качестве награды за его отличную работу [199] , [200] .

В 1854 г. машину привезли в Англию для демонстрации на выставке. К некоторому удивлению Шутца, Бэббидж приложил все усилия для того, чтобы помочь своему шведскому коллеге, и в своём выступлении перед Королевским обществом рекомендовал присудить Шутцу и его сыну медаль Общества. Сын Бэббиджа Генри использовал машину Шутца, чтобы продемонстрировать систему «механической нотации», созданную его отцом. Шведская машина выиграла Золотую медаль в Париже в 1855 г. на Всемирной выставке трудов промышленности, сельского хозяйства и изящных искусств (Exposition Universelle des produits de l’Agriculture, de l’Industrie et des Beaux-Arts). Бэббидж и его сын подготовили серию сопроводительных рисунков для машины, объясняющих принципы её действия [201] .

В 1856 г. машину Шутца купил за 5000 долларов американский бизнесмен для Обсерватории Дадли в Олбани (штат Нью-Йорк). Эта машина могла рассчитывать четыре уровня разностей и работать с восьмизначными числами. Сотрудник и будущий второй директор обсерватории Джордж Хаф сам был изобретателем (он сильно усовершенствовал используемый в обсерватории пишущий хронограф и другие приборы) и по достоинству оценил машину. Хаф осуществил в ней большие переделки, чтобы машина могла полноценно использоваться в астрономических целях. Машина в течение многих лет вычисляла эфемериды (таблицы небесных координат астрономических объектов, вычисленных через равные промежутки времени) и различные поправочные таблицы астрономических наблюдений. В обсерватории сохранилось несколько таких таблиц в распечатанном виде — возможно, первых в мире машинных распечаток для научных расчётов. Потом машина оказалась в Смитсоновском институте, а сегодня хранится в частной коллекции в Чикаго.

В 1857 г. правительство Великобритании заказывает у Шутца новую машину, выделив на её постройку 1200 фунтов. Работы по созданию машины велись в этот раз усилиями фирмы Брайана Донкина, известного английского инженера и промышленника, и завершились в июле 1859 г., через несколько недель после дедлайна и с превышением бюджета на 615 фунтов. В 1863 г. эту машину использовал статистик Уильям Фарр — для расчётов, вошедших в опубликованную в следующем году книгу «Таблицы продолжительности жизни, аннуитетов и премий» (Tables of Lifetimes, Annuities and Premiums) и предназначенных для страхового бизнеса [202] . Сейчас данная машина хранится в лондонском Музее науки.

Вслед за Шутцем в дело вступают и другие последователи Бэббиджа. Мартин Вайберг создаёт свой аналог машины Шутца в 1859 г. (машина использовалась для создания таблиц процентов, а затем — логарифмических таблиц). Альфред Дикон создаёт свою машину в 1862-м, американец Джордж Барнард Грант — в 1874-м.

Споры о том, была ли разностная машина, построенная по чертежам Бэббиджа, полностью работоспособной, не стихали до начала 1990-х гг. В период с 1989 по 1991 г., к 200-летию со дня рождения Чарльза Бэббиджа, по сохранившимся чертежам и с небольшими модификациями была собрана работающая копия счётной части Разностной машины № 2. Работы по созданию механизма велись под руководством Дорона Суэйда, а в команду инженеров входили Рег Крик, Питер Тёрви, а также уже известные нам по реконструкции Антикитерского механизма Майкл Райт и Алан Бромли [203] . Остаётся открытым вопрос о том, были ли обнаруженные в чертежах Бэббиджа мелкие недоработки упущениями автора или же являлись своеобразным способом защиты от «нелицензионного копирования» [204] .

Отдельного разговора заслуживает проект аналитической машины Бэббиджа, опередивший технологическую мысль своего времени едва ли не на столетие.

В 1834 г. Бэббидж придумал очередное улучшение конструкции разностной машины. В предыдущей версии, когда для вычислений была необходима новая величина — очередное значение последней разности, то её ввод осуществлялся вручную. Бэббидж нашёл способ механического копирования разностей, предложив круговую конструкцию разностной машины, в которой регистры «последней разности» и «таблицы» располагались рядом, а последний управлял ходом вычислительного процесса. Описывая это действие, Бэббидж говорил, что машина поедает свой собственный хвост или что она подобна локомотиву, который сам укладывает для себя рельсы. Развитие этой идеи привело к мысли о том, что можно управлять машиной совершенно независимыми средствами и заставить её выполнять не только сложение, но и любые арифметические операции в любом порядке и столько раз, сколько может потребоваться.

Таким образом, работа над первой разностной машиной, фактически прерванная весной 1833 г., получила продолжение в проекте аналитической машины, первый чертёж которой датирован сентябрём 1834 г. [205]

С точки зрения архитектуры аналитическая машина была похожа на большинство современных компьютеров. Центральным её элементом было вычислительное устройство — в современных компьютерах оно называется центральным процессором, а Бэббидж использовал термин mill (этим словом обозначают фабрику, мельницу, дробилку — словом, нечто, что занимается переработкой). Также машина обладала системой ввода, с 1836 г. для этой цели использовались перфокарты. В качестве устройства вывода аналитическая машина могла, подобно разностной машине, использовать печатающее устройство или же перфокарты. Также Бэббидж рассматривал возможность создания специального устройства для построения кривых, позволяющего облекать числовой вывод в графическую форму [206] .