Джеральд Хокинс - Разгадка тайны Стоунхенджа

Настоящий прогресс начался в 40-х годах нашего века. Говард Эйкен из Гарвардского университета, используя некоторые принципы старой «аналитической машины», сконструировал электромеханическую вычислительную машину с автоматическим контролем последовательности операций. Постройка его машины «Марк 1» закончилась в 1944 году. В следующем году Джон фон Нейман изобрел машинную память, и «машинная лихорадка» началась. Теперь, через какие-нибудь 20 лет, эти ранние наборы вакуумных ламп, переключателей и вспыхивающих неоновых лампочек уже сданы в музей; на смену им пришли машины с магнитной записью, работающие на транзисторах; эти машины оказывают колоссальное влияние на наше сегодня и завтра.

Современная цифровая электронно-вычислительная машина типа IBM 7090 состоит из 50 000 транзисторов, 125 000 сопротивлений и 50 000 соединений, связанных 35 километрами проводов. В более поздней модели IBM 7094 деталей примерно на 10 % больше, и она работает примерно на 30 % быстрее. Следующее поколение машин будет работать еще быстрее. (И, как ни странно, размеры машин уменьшаются благодаря применению транзисторов и других миниатюрных деталей и более эффективных схем). Типичная вычислительная машина состоит примерно из 20 блоков — высоких шкафов, заполненных вычисляющими и записывающими устройствами; у многих машин в верхней части, под стеклом, видны две бобины с магнитной лентой. Такая машина потребляет около 45 000 ватт электроэнергии, т. е. около 60 лошадиных сил.

Машина может выполнить в секунду до 250 000 простых операций (складывает, вычитает, находит значение тригонометрических функций и т. д.) и выдает результат со скоростью 600 печатных строк в минуту. Строки состоят из 26 пятизначных «слов», причем знаками могут быть цифры, буквы алфавита или любой другой код. Такими темпами машина могла бы «прочесть» всю Библию за минуту, а напечатать ее приблизительно за семь часов. Машина никогда не жалуется, не бывает «не в духе», не устает и, главное, не делает ошибок.

На заре машинной эры, когда использовалась модель «650», нам говорили, что некоторые небольшие ошибки объясняются «нагреванием» машины; мы верили этому и совершенно напрасно. Просто-напросто машина пыталась довести до нашего сознания, что в заложенной программе имеется существенный промах; в результате нам приходилось составлять заново всю программу. Теперь машина не только сама обнаруживает ошибку в программе, но и примерно указывает ее место и рекомендует способ устранения. Говорят, это довольно сильно нервирует начинающих программистов.

Вычислительные машины теперь используются для различных целей, в том числе для решения таких на первый взгляд далеких от математики проблем, как прогноз погоды, диагностика заболеваний, изобретательство, создание литературных произведений и перевод текстов с одного языка на другой. Машины незаменимы в космических исследованиях — без них подобные исследования были бы попросту невозможны. Вспомним, например, октябрь 1957 г., когда Советский Союз запустил первый искусственный спутник. В те дни лучшая вычислительная машина «650» работала с убогой по нынешним временам, но все же внушительной скоростью: 4000 операций в секунду, но надо было учитывать так много факторов, что машине требовалось целых 30 минут для того, чтобы вычислить орбиту спутника и не потерять его из виду. Спутник обращался вокруг Земли со скоростью около 8 километров в секунду и совершал один оборот примерно за 90 минут. Таким образом, у машины было в запасе только 60 минут. Если бы это время шло на ремонт или наладку машины, она могла бы не поспеть за спутником, и он был бы упущен. А если бы спутников было несколько, то машина «захлебнулась» бы в потоке информации. Сегодня в космосе находятся около 500 искусственных объектов, и за всеми следят усовершенствованные машины. Так называемый «космический век» можно с таким же основанием называть «веком вычислительных машин».

Современные вычислительные машины, кроме того, умеют играть. Они играют в стоклеточные шашки, в бридж, в некоторые другие не чересчур сложные игры и даже начинают играть в шахматы. (По-видимому, в скором времени, когда будут лучше разработаны программы, машины научатся играть в шахматы с чемпионами [14] Лет десять тому назад эта идея действительно казалась недалекой от реализации, однако и поныне машины в силах состязаться лишь с шахматистами средней руки; таким образом, потери интереса к шахматной игре от вмешательства машины в обозримом будущем не предвидится. — Прим. ред. , и на этом все удовольствие от игры кончится, но программисты считают, что на смену нашим шахматам придет новая игра — космические шахматы для игры в трех измерениях — головоломки для программистов завтрашнего дня.) Машины способны вычислять вероятность событий. Недавно я видел кинофильм о том, как при помощи вычислительной машины удалось сорвать банк в Монте-Карло, а молодой профессор физики с самодельной вычислительной машиной чуть было на самом деле не подорвал всю систему игорных домов в Лас-Вегасе, но эта победа принесла ему поражение, так как владельцы игорных домов в панике закрыли перед ним двери своих заведений.

Наш мир превращается в мир вычислительных машин. Студентов университета загоняют в вычислительный зал в первый же год их студенческой жизни. Вычислительная машина становится неотъемлемой частью их жизни. Недавно я попросил одну студентку сделать кое-какие математические расчеты; при помощи карандаша и бумаги она справилась бы с ними часа за три. Через неделю она принесла результат, выданный машиной IBM 7090; ей пришлось прождать несколько дней, пока дошла ее очередь, чтобы использовать долю секунды машинного времени. Я с искренним недоумением спросил: «Почему вы не воспользовались арифмометром?» «Я не умею», — был ответ. «А вам не пришла мысль построить график на миллиметровой бумаге?» — «А что такое миллиметровая бумага?» Мораль этой истории, я полагаю, состоит в том, что в жизни не следует искать легких путей.

Среди поклонников вычислительных машин теперь весьма модно сравнивать возможности их кумира и человеческого мозга. Для людей выводы пока весьма утешительны: как ни хороша вычислительная машина, а человеческий мозг лучше. Подобно жерновам господним, он перемалывает информацию медленнее, чем машина, но зато очень тонко: он обладает оригинальностью и воображением, неистощимостью и’ свободой воли и выбора. Машина при работе использует скорости, приближающиеся к скорости света (300 000 километров в секунду), в то время как скорость работы мозга определяется скоростью распространения нервных импульсов вдоль нервных волокон, то есть примерно в миллион раз медленнее. Но машина работает линейно, то есть она посылает импульс, или «мысль», по одному пути: если этот путь оказывается тупиком, «мысль» должна вернуться назад, к последней развилке, и пойти по второму каналу, а если «мысль» сбилась с пути, весь процесс надо начать сначала. Мозг работает неким таинственным многоканальным способом, при котором мысль как бы расщепляется и движется вдоль нескольких различных путей одновременно; поэтому, что бы ни случилось с одной ветвью, на выручку ей приходят другие. И в то время как даже вычислительная машина на транзисторах собрана из сравнительно небольшого числа деталей, мозг, по-видимому, состоит из миллиардов нейронов — ячеек памяти и действия. Чтобы конкурировать со средним человеческим мозгом, вычислительная машина, построенная на уровне современной техники, должна быть размером с небоскреб или океанский лайнер. Но даже тогда ей будет недоставать оригинальности мышления и свободы воли. Чтобы машина обладала свободой выбора, оператор должен ввести в ее программу случайные числа; тогда машина будет «свободна», но некоординирована, то есть станет «идиотом».