Чтение онлайн

S2, запущенная в эксплуатацию в 1944 г. и состоявшая из приблизительно 800 реле и сотни измерительных головок, стала, по всей видимости, первым промышленным компьютером в мире [339] .

В 1942 г., одновременно с работой над S1, Цузе начал разработку своего следующего компьютера — Z4, который должен был стать прототипом серийной модели. Однако нехватка материалов и тяжёлая обстановка в конце войны поставили крест на планах. Машины Z3 и S1 были уничтожены в 1944 г. в ходе бомбардировок Берлина, судьба S2 точно не известна: Цузе бросил работающую машину на заводе в предместьях Берлина, и, по его мнению, она с большой вероятностью попала в руки советских войск. В марте 1945 г. Цузе со своей беременной женой Гизелой и незавершённым Z4 бежал из Берлина в городок Хинтерштайн в Баварии, где спрятал компьютер в погребе. Он отчаянно хотел возобновить работу над Z4, но на первое место выдвинулась необходимость выживания. Чтобы заработать на пропитание, Цузе занимался изготовлением ксилографий (гравюр на дереве) и продавал их фермерам и американским военным. Завершить работу над компьютером удалось лишь спустя три года. В 1949 г. Цузе связался с профессором Эдуардом Штифелем из ETH-Zurich (Швейцарская высшая техническая школа Цюриха, Eidgenossische Technische Hochschule Zurich), который по результатам осмотра машины нашёл её пригодной для научных расчётов. Несмотря на немного старомодную технологию Z4 (в то же время в США разрабатываются электронные компьютеры), Штифель был впечатлён простотой программирования и мощным счётным устройством. Воодушевлённый этим, Цузе основал собственную компанию Zuse KG и начал создавать улучшенную версию Z4 для ETH-Zurich, добавив возможность условного перехода, инструкции для печати результатов на пишущей машинке, вывода данных на перфокарты и перфоленту и другие. Восстановление Z4 стоило Цузе около 60 000 немецких марок. ETH-Zurich заплатил сумму около 100 000 немецких марок (среднемесячный доход в это время составлял около 180 немецких марок в месяц). Z4 стал большим успехом как для ETH, так и для Zuse KG.

С 1949 по 1969 г. компания Zuse KG продала около 250 компьютеров на сумму около 100 млн немецких марок. К сожалению, после финансовых трудностей Цузе был вынужден продать бизнес (который в итоге достался группе Siemens) и прекратить предпринимательскую деятельность [340] .

Конрад Цузе прожил долгую жизнь и умер 18 декабря 1995 г. в Хюнфельде (Германия). Он успел создать множество новых вычислительных машин, разработал первый в мире язык программирования Plankalkul (дословно «исчисление планов») [341] , пережил финансовые трудности и продажу своей фирмы Zuse KG компании Siemens [342] . В 1969 г. Цузе издал книгу «Вычислительное пространство» (Rechnender Raum), выдвинув идеи «цифровой физики» [343] . Он предположил, что наблюдаемая нами Вселенная является продуктом вычислений клеточного автомата или другого дискретного вычислительного устройства [344] .

В рамках концепции «эквивалентной экономики» Цузе совместно с Арно Петерсом работал над созданием проекта высокотехнологичной плановой экономики, базирующейся на управлении мощными современными компьютерами. В процессе разработки этого концепта Цузе ввёл термин «компьютерный социализм». Результатом их совместной работы стала книга «Компьютерный социализм. Беседы с Конрадом Цузе» (Was ist und wie verwirklicht sich Computer-Sozialismus: Gesprache mit Konrad Zuse), опубликованная Арно Петерсом уже после смерти Цузе, в 2000 г. [345]

Идея создания электромеханической вычислительной машины пробивала себе дорогу и по другую сторону Атлантики. Примерно в то же время, когда Цузе трудился над первой моделью своей машины, уже упоминавшийся нами гарвардский физик Говард Эйкен обратился к идее автоматизации вычислений. Диссертационная работа Эйкена была основана во многом на решении нелинейных дифференциальных уравнений, что требовало выполнения утомительных расчётов. Эйкен прекрасно понимал, что подобная работа может быть механизирована и что вычислительная машина могла бы принести пользу при решении разнообразных задач во многих областях науки. Эйкен понимал, что для создания компьютера потребуется много денег, и решил обратиться к одному из крупнейших производителей механических и электромеханических калькуляторов в США — компании «Монро» (Monroe Calculating Machine Company). 22 апреля 1937 г. Эйкен представил главному инженеру «Монро» Джорджу Чейзу свои планы по созданию системы для автоматических вычислений. Система должна была уметь выполнять четыре основные арифметические операции, осуществлять расчёты по заданной последовательности действий, хранить в памяти введённые и вычисленные значения, менять последовательность вычислений в зависимости от промежуточных результатов, а также сохранять результаты расчётов [346] . Чейзу понравился данный проект, он решил, что создание подобной машины и полностью окупит требуемые инвестиции, и может стать ключевым для бизнеса компании. Однако, несмотря на несколько месяцев обсуждений, Чейзу так и не удалось убедить руководство компании одобрить проект.

Примечательно, что Эйкен был учеником Эмори Чаффи, специалиста по электронным лампам, и, следовательно, прекрасно знал о возможностях этой технологии. Так почему же свой компьютер Эйкен хотел создать на базе реле? Ответ: по чисто финансовым соображениям. Эйкен знал, что проект потребует существенных вложений. Когда он подал заявку в «Монро», то был готов сделать свой компьютер из механических частей и реле. Если бы интерес к проекту Эйкена проявила компания, специализирующаяся на электровакуумных приборах, то проектируемая машина могла бы стать электронной. Забегая вперёд, скажем, что в итоге машина была создана из элементов табуляторов — потому что проект осуществляла IBM.

Несмотря на то что отказ «Монро», безусловно, стал для Эйкена ударом, он не собирался сдаваться быстро. Хотя Чейз и не смог убедить руководство своей компании, он предложил Эйкену обратиться за помощью к гарвардскому профессору Теодору Брауну, другу президента IBM Томаса Уотсона — старшего. Браун, в свою очередь, попросил изучить проект Эйкена старшего инженера IBM Джеймса Брайса. После положительного заключения Брайса и поддержки Уотсона компания IBM одобрила проект по постройке машины, получившей впоследствии название Harvard Mark I [347] .

В конце 1937 — начале 1938 г. Эйкен подготовил формальное описание проекта под названием «Предлагаемая автоматическая вычислительная машина» (Proposed Automatic Calculating Machine). Оно состояло из 22 печатных страниц с двойным интервалом и начиналось с краткой истории устройств, предназначенных для автоматизации вычислений. Эйкен упоминает неперовы палочки, калькуляторы Паскаля, Морланда и Лейбница, дифференциальные машины Бэббиджа, Шутца, Вайберга и Гранта, ткацкий станок Жаккара и, наконец, табулятор Холлерита [348] .

Затем Эйкен обращается к необходимости более мощных инструментов для проведения расчётов в математических и физических дисциплинах, в общих чертах он обрисовывает области применения своего компьютера — это и теоретическая физика, радиосвязь и телевидение, астрономия, а также быстроразвивающаяся сфера математической экономики и социологии. Эйкен выделил четыре конструктивные особенности, которые должны, по его мнению, отличать машину для научных вычислений от производимых IBM табуляторов.

1. Машина должна быть способна обрабатывать как положительные, так и отрицательные величины, в то время как существовавшие тогда учётные машины были предназначены лишь для решения задач с положительными числами.

2. Машина должна поддерживать многие виды трансцендентных функций (например, тригонометрические), эллиптические функции, функции Бесселя и вероятностные функции.

3. После задания процесса вычислений работа машины должна быть полностью автоматической.

4. Машина должна быть способна не только вычислять сводные значения для столбцов таблиц, но и осуществлять вычисления в их строках.

Переговоры официальных представителей IBM и Гарварда завершились 31 марта 1939 г. подписанием соглашения, в соответствии с которым IBM согласилась построить для Гарварда вычислительную систему, состоящую из машин для автоматического выполнения серий математических вычислений. Устройство получило название ASCC (Automatic Sequence Controlled Calculator, автоматический калькулятор с последовательным управлением), позже стало использоваться название Harvard Mark I. Работа над постройкой машины началась в мае 1939 г. в лабораториях IBM в городе Эндикотте (штат Нью-Йорк), и предполагалось, что она продлится два года. В действительности на постройку ушло почти пять лет. В январе 1943 г. машина решила свою первую вычислительную задачу, а в феврале 1944-го была перевезена в Гарвард и установлена в подвале Лаборатории физических исследований. Сборка машины на новом месте завершилась в марте 1944 г. В августе того же года IBM официально представила машину университету. Общие затраты IBM на создание этой машины обычно оцениваются в 200 000 долларов — весьма внушительная сумма для того времени.

В мае 1944 г. машина на время войны была передана в ведение Бюро кораблестроения (Bureau of Ships) военно-морского флота. К августу команда, работавшая на Марк I под руководством Эйкена, была полностью укомплектована многочисленным штатом специалистов военно-морского флота, включающим ряд офицеров, среди которых были Грейс Хоппер и Ричард Блох, ставшие главными программистами. Считается, что именно Грейс Хоппер нашла первый компьютерный «баг» (bug, «жучок») — мёртвую моль, которая попала в Mark I и своими крыльями заблокировала чтение отверстий перфоленты [349] . Хотя на самом деле слово «баг» использовалось для описания дефекта, по крайней мере с 1878 г. (в 1878 г. Томас Эдисон писал в письме Тивадару Пушкашу: «Так было со всеми моими изобретениями. Первый шаг — интуиция, которая приходит как вспышка, затем возникают трудности — устройство отказывается работать, и именно тогда проявляются «жучки» — как называют эти мелкие ошибки и трудности, — и требуются месяцы пристального наблюдения, исследований и усилий, прежде чем дело дойдёт до коммерческого успеха или неудачи» [350] ), но Грейс Хоппер приписывают изобретение слова «отладка» (debugging, дословно «обезжучивание») для обозначения работы по устранению ошибок в программах.