Эндрю Ходжес - Игра в имитацию

Пока они там находились, во исполнение туманных пророчеств 1939 г. к небу поднялись грибообразные облака. Квантовая механика, которую Харди еще совсем недавно объявлял бесполезной, достигла совершеннолетия. Это был видимый результат работы новых людей. Морис Прайс сыграл свою роль в начале британских исследований, а завершающий штрих добавил фон Нейман, рассчитав высоту, на которой следовало произвести взрывы, чтобы добиться максимальных разрушений. Облака опрокинули второго врага и предостерегли потенциального нового врага. Американцы решили последнюю проблему войны. И все же, без череды событий, позволивших союзникам контролировать «Энигму» в 1943 г., война в 1945 г. могла принять совсем иной оборот, и атомное оружие впервые применили бы против бетонных «загонов» немецких подводных лодок.

Большой секрет был раскрыт — или, точнее, стало известно, что был секрет, сильно отличавшийся от всех остальных. Американские военные появились на станции в Эберманнштадте с новостями, которые нисколько не удивили Алана. Он узнал о такой возможности еще до войны, и намеков ему было довольно. После его возвращения из Америки, он задавал и Джеку Гуду, и Шону Уайли вопрос о цепной реакции, выраженной через бочки с порохом. Он также рассказывал о возможной «урановой бомбе» в обеденные перерывы в Хэнслопе. И он прочитал лекцию о фундаментальном принципе физики всем в Эберманнштадте.

Алан оставался в Германии примерно до середины августа, а потом вернулся назад — писать свой отчет о поездке. По прошествии шести лет война была официально закончена. Он внес свою лепту в слом подчиненных состояний и победу янки. Возможно, более опосредованно, его работа сыграла роль в обозначении новых границ Скотного двора. Но в 1945 г. немногие оставались в состоянии восточного зверинца, хотя новые люди в Блетчли-парке отказались от средств, с помощью которых можно было возобновить политику 1920-х гг.

Более не ответственные за мир, они могли заняться делами дома. В этом плане Алан Тьюринг был столь же везуч, как и все остальные. Даже если его работа часто оказывалась напрасной, он вынес для себя максимум из войны и был готов служить делу мира. Британцы избежали поражения и были обязаны этим Америке. Окончание ленд-лиза означало только начало новых проблем. Могущество британского капитала подорвалось, и его империи грозило исчезновение. Но в умах уже прорастали другие семена.

Не дожидаясь назначения на должность в Национальной физической лаборатории, Алан Тьюринг обдумывал вопрос практического конструирования своей универсальной машины. В частности, он обсудил с Доном Бейли основную проблему ее архитектуры, а именно — механизм хранения данных, или «ленту». Алан с Доном обсудили все формы дискретного хранения данных, которые только могли прийти им на ум. Так, например, они рассмотрели возможность магнитной записи. Они видели захваченный немецкий армейский «Магнитофон», первое удачное устройство для записи данных на магнитную ленту, но отвергли эту идею потому, что магнитная лента была слишком похожей по своей сути на ленту теоретической Универсальной машины Тьюринга — она требовала активного физического передвижения туда-сюда. Алан и Дон предпочли иное решение, с которым Алан к этому моменту уже был знаком, и этим решением была «акустическая линия задержки».

Идея базировалась на том, что время, необходимое звуковой волне для прохождения нескольких футов по звуководу (трубке), составляло порядка тысячной доли секунды. Звуковод можно было рассматривать, как временное хранилище звуковой волны на этот период. Данный принцип уже был применен в радаре: данные, сохраненные в линии задержки, использовались для гашения всех отраженных радиолокационных сигналов, не претерпевших преобразований с момента последнего сканирования. Таким образом, можно было сделать так, чтобы экран радара показывал только новые, или преобразованные, объекты. Использовать линию задержки, как запоминающий элемент для хранения импульсов электронной вычислительной машины, предложил Эккерт из коллектива разработчиков ЭНИАК. Его концепция зиждилась на нескольких условиях. Звуковод (трубка), или линия задержки, должен был различать импульсы, разделенные паузами всего в миллионную долю секунды, и передавать их не «замазанными». Необходимо также было, чтобы импульсы сохранялись не только на протяжении тысячной доли секунды, а неопределенно долгое время, что требовало их повторной рециркуляции в линии задержки. Если бы это делалось безыскусно, тогда бы импульсы очень скоро становились слишком «замытыми» для распознавания. Поэтому нужно было разработать электронное устройство, способное обнаруживать существование (несколько измененного) импульса, приходящего на конец линии, и посылать чистый импульс в начало = электронный аналог реле, используемый как телеграфный повторитель. А его надо было совместить с устройством для приема импульсов с остальных элементов вычислительной машины и обеспечения, при необходимости, обратной связи с ними. Было ясно, что для звуковых волн предпочтительная какая-либо иная среда, нежели воздух. А в многофункциональных РЛС уже применялась ртуть. Этот подходящий элемент, ассоциируемый с классическим божеством быстрой связи и сообщения, стал навязчивой идеей разработчиков на последующие несколько лет.

Это заманчиво дешевое решение в границах существующих технологий было провидчески принято в Предварительном докладе о машине ЭДВАК . В этот же сентябрьский период 1945 г. они опробовали этот принцип в хижине Хэнслопа. Дон Бейли соорудил картонную трубку с поперечником в восемь дюймов и во всю десятифутовую длину хижины, а Алан собрал сверхрегенеративный усилитель (особо чувствительный тип усилителя, модный в то время). Они подсоединили усилитель к микрофону на одном конце трубки и динамиком на другом. Идея заключалась в том, чтобы «прощупать» проблему, перезапуская звуковую волну в воздухе по принципу линии задержки, хлопая в ладоши на одном конце и рассчитывая получить после этого сотню искусственных. Из их затеи так ничего и не вышло до отъезда Алана из Хэнслопа для работы в Национальной физической лаборатории с 1 октября 1945 года. Но это значило, что Алан вступил в свою новую должность там уже не таким адептом «чистой математики», каким был в 1938 г., а полным идей, связанных, как с логикой, так и с физикой.

Создав новый Математический отдел, Уомерсли получил возможность набирать сотрудников из числа специалистов в области вычислений численными методами, поскольку он формировался в фарватере мобилизации сил для обороны страны. В его отдел вошла высоко ценимая Служба вычислительной техники Адмиралтейства ВМС Великобритании; она стала ядром самой мощной группы в западном мире, конкурентным аналогом которой в Америке служила соответствующая служба в Национальном бюро стандартов. Нельзя сказать, что они могли решать большие арифметические задачи, хотя они действительно решали задачи на арифмометрах. Их проблема была примерно такой же, с какой столкнулся Алан при вычислении значений дзета-функции Римана в 1938 г. Когда ресурсы «чистой математики» полностью исчерпывались, оставалась формула, или система уравнений, в которой действительные (вещественные) числа можно было заменить. Выполнение таких замен на настольных вычислительных машинах, арифмометрах, было процессом не слишком интересным. Но проблема лучшей организации работы была скорее абстрактным вопросом, относившимся к той области математики, которая звалась «численным анализом». А конкретная проблема заключалась в том, что, несмотря на то, что уравнения и формулы в основном соотносили «действительные числа» бесконечной точности, на практике в вычисления, произведенные с величинами, определенными только до энного числа десятичных знаков, неминуема закрадывалась погрешность на каждом шаге. Установление последствий таких погрешностей и их минимизация было важным аспектом численного анализа. Отчасти из-за существования таких проблем Алан шутил, что с появлением автоматических электронно-вычислительных машин математики не станут лишними и не останутся без работы.