Уолтер Айзексон - Инноваторы. Как несколько гениев, хакеров и гиков совершили цифровую революцию

• Название: Инноваторы. Как несколько гениев, хакеров и гиков совершили цифровую революцию
• Автор: Уолтер Айзексон
• Жанр: Биографии
• Год: 2015
• ISBN: 978-5-17-113606-2

После ставшей мировым бестселлером биографии Стива Джобса Айзексон написал о людях, благодаря которым появились компьютеры и интернет. Это история о разных этапах цифровой революции, о том, как добиваться того, чтобы мечты претворялись в жизнь. Начинается она с сороковых годов XIX века, с Ады Лавлейс, первой нащупавшей принципы компьютерного программирования. А дальше следует рассказ о тех, без кого не было бы ни компьютеров, ни интернета, – о Вэниваре Буше, Алане Тьюринге, Билле Гейтсе, Стиве Возняке, Стиве Джобсе и Ларри Пейдже.

---

Она решила начать сотрудничать с Бэббиджем как партнер, помочь ему рекламировать аналитическую машину и попытаться получить поддержку для ее строительства. “Я очень хотела бы поговорить с вами, – писала она в начале 1841 года, – и намекну вам, о чем. Мне кажется, что в какой-то момент в будущем моя голова может быть полезной для некоторых ваших целей и планов. Если это так, если я когда-нибудь смогу быть достойной или полезной вам, моя голова к вашим услугам”33.

Год спустя для этого представилась уникальная возможность.

Примечания леди Лавлейс

Пытаясь найти финансирование для своей аналитической машины, Бэббидж принял приглашение выступить на съезде итальянских ученых в Турине. Молодой военный инженер, капитан Луиджи Менабреа, который позже стал премьер-министром Италии, законспектировал его доклад. С помощью Бэббиджа Менабреа в октябре 1842 года опубликовал подробное описание машины по-французски.

Один из друзей Ады предложил ей перевести текст Менабреа для Scientific Memoirs – периодического издания научных статей. Это дало бы ей возможность помочь Бэббиджу и продемонстрировать свои таланты. Когда она закончила, она сообщила об этом Бэббиджу, тот и обрадовался, и несколько удивился: “Я спросил ее, почему она сама не написала собственную статью на тему, в которой так хорошо разбиралась”34. Она ответила, что эта мысль не пришла ей в голову. В то время женщины обычно не публиковали научные статьи.

Бэббидж предложил ей сделать некоторые примечания к переводу Менабреа, и она с энтузиазмом взялась за работу. Она начала работать и писать раздел, который она назвала “Примечания переводчика”, что в конечном итоге вылилось в написание текста, содержащего 19 136 слов – больше чем вдвое превышающего оригинальную статью Менабреа. Подписала она свои комментарии инициалами AAL – Августа Ада Лавлейс, ее “Примечания” стали более знаменитыми, чем сама статья, и им суждено было сделать ее знаковой фигурой в истории программирования35.

Когда она работала над комментариями в своем загородном поместье в графстве Суррей летом 1843 года, они с Бэббиджем обменивались десятками писем, а осенью, после того как она вернулась в свой лондонский дом, у них состоялось множество встреч. Вокруг вопроса о том, сколько в “Примечаниях” содержалось ее собственных мыслей, а сколько – Бэббиджа, периодически возникают академические споры с сексистским уклоном. В своих мемуарах Бэббидж отзывается о ней весьма лестно: “Мы обсуждали вместе, какие иллюстрации можно было бы использовать: я предложил несколько, но ее выбор был совершенно самостоятельным. Так же было и с алгебраическими проблемами, за исключением, конечно, задачи с числами Бернулли, которую я решил, чтобы леди Лавлейс не тратила зря время. Но она послала мне обратно мое решение для исправления, обнаружив грубую ошибку, которую я сделал в своем решении”36.

В “Примечаниях” Ада предложила четыре концепции, которые будут активно обсуждаться век спустя, когда наконец появится компьютер. Во-первых, это концепция машины общего назначения, которая могла бы решать не только заданную задачу, но может быть запрограммирована и перепрограммирована на выполнение бесконечного числа и неограниченного круга задач. Другими словами, она нарисовала в своем воображении современный компьютер. Эта концепция описана в ее “Примечании А”, где она подчеркивает разницу между первоначальной разностной машиной Бэббиджа и предложенной им новой аналитической машиной. “Разностная машина была построена для табулирования интеграла от конкретной функции Δ7uх = о[6], – начинает она, пояснив, что все это делалось для составления навигационных таблиц, – Аналитическая же машина, напротив, предназначается не только для расчета одной конкретной функции и никакой другой, но для табулирования любой функции”.

Она написала, что это стало возможным благодаря тому, что в конструкцию машины были “внедрены принципы, которые Жаккард разработал, чтобы ткать парчовые ткани с самыми сложными узорами, а именно – управление рисунком с помощью перфокарт”. Ада поняла значение этого даже лучше, чем Бэббидж. Это означало, что машина может быть подобна компьютеру, который мы сейчас воспринимаем как данность, то есть может быть машиной, которая не просто выполняет конкретную арифметическую задачу, а является машиной общего назначения. Она объясняет: “Мы вышли за границы арифметики в тот момент, когда возникла идея применения карт. Аналитическая машина выбивается из ряда простых «расчетных машин». Она занимает совершенно отдельную позицию. Сконструировав устройство, оперирующее общими символами, которые могут образовывать неограниченное количество комбинаций, мы установили связь между операциями с материальными объектами и абстрактными мыслительными процессами” 37.

Эти предложения звучат несколько экзальтированно, но их стоит прочитать внимательно. Они передают сущность современных компьютеров. И Ада изложила свою мысль поэтическим слогом: “Аналитическая машина плетет алгебраические узоры так же, как ткацкий станок Жаккарда ткет цветы и листья”. Когда Бэббидж прочитал “Примечание А”, он пришел в восхищение, не внес никаких изменений в текст и написал ей: “Умоляю вас ничего не менять в нем.

Второе примечание Ады возникло из описания общего назначения машины. Она поняла, что ее функции не должны ограничиваться математикой и числами. Обратившись к обобщению де Морганом алгебры на формальную логику, она заметила, что такое устройство, как аналитическая машина, может хранить, управлять, обрабатывать и работать с некоторыми нечисловыми объектами, которые могут быть выражены в символах: словами, логическими операторами, музыкальными звуками и любыми другими, которые мы смогли бы описать символами.

Чтобы объяснить эту идею, она точно определила понятие операции: “Желательно пояснить, что под словом «операция» мы понимаем любой процесс, который изменяет взаимное отношение двух или более вещей, каким бы это отношение ни было”. Операция такой машины, отметила она, может изменить отношение не только между числами, но и между любыми символами, которые логически связаны между собой. “Она может манипулировать другими объектами, а не только числами, если найти объекты, фундаментальные соотношения между которыми могут быть выражены с помощью операций, описываемых абстрактной наукой”. Аналитическая машина теоретически может даже выполнять операции с музыкальными звуками: “Допустим, например, что фундаментальные соотношения высоты звуков в науке о гармонии и музыкальной композиции возможно описать с помощью символов, тогда машина может составить искусное музыкальное произведение любой степени сложности”. Это была Адина концепция “поэтической науки” в чистом виде – искусное и научно обоснованное музыкальное произведение, составленное машиной! Ее отец от такой идеи содрогнулся бы.

Эта концепция станет основной для цифровой эпохи: любой фрагмент контента, данных или информации: музыка, текст, изображения, числа, символы, звуки, видеоконтент – все это может быть записано в цифровом виде, и машина может этими символами манипулировать. Даже Бэббидж не смог понять это в полной мере – он ограничился операциями с математическими объектами. Но Ада поняла, что цифры, записанные с помощью шестеренок, могут обозначать и другие объекты, а не только математические величины. По существу она сделала концептуальный рывок, мысленно перейдя от машин, которые были просто калькуляторами, к тем, которые мы теперь называем компьютерами. Дорон Суэйд, занимающийся историей компьютеров и специализирующийся на изучении машин Бэббиджа, считает, что этот концептуальный скачок является одним из главных исторических наследий Ады. Он отметил: “Если мы поищем и внимательно исследуем историю этого концептуального скачка, то увидим, что именно Ада в своей публикации 1843 года совершила его”39.

Третий вклад Ады состоял в том, что в своем заключительном “Примечании G” она подробно, шаг за шагом объяснила, как работает то, что мы сейчас называем компьютерной программой или алгоритмом. Для примера она написала программу вычисления чисел Бернулли[7] – чрезвычайно сложно устроенного бесконечного ряда чисел, которые в том или ином виде играют важную роль в теории чисел.

Чтобы показать, как аналитическая машина могла генерировать числа Бернулли, Ада описала последовательность операций, а затем составила диаграмму, показывающую, как каждая из них может быть закодирована в машине. Попутно она помогла разработать концепцию подпрограмм (последовательности инструкций, которые выполняют определенную задачу, например вычисление косинуса или сложных процентов, и которые могут по мере необходимости вставляться в более крупные программы), а также рекурсивных вложенных циклов (последовательности повторяющихся инструкций)[8]. Это стало возможным сделать благодаря применению перфокарт. Для определения каждого числа Бернулли, как она объяснила, необходимо семьдесят пять карт, затем процесс становится итерационным, поскольку это число отправляется обратно и используется в процессе уже для получения следующего числа. Она пишет: “Очевидно, что те же самые семьдесят пять переменных карт могут быть использованы для вычисления каждого последующего числа”. Она предвидела, что будет создана библиотека часто используемых подпрограмм, и действительно, спустя столетие ее интеллектуальные наследники, в том числе такие женщины, как Грейс Хоппер из Гарварда, а также Кей Макналти и Джин Дженнингс из Пенсильванского университета, создадут такую библиотеку. Кроме того, машина Бэббиджа позволяла переходить туда и обратно внутри последовательности команд на картах в зависимости от полученных промежуточных результатов, и таким образом появилось то, что в будущем станет операцией условного перехода – когда тот или иной тип инструкций выбирается в зависимости от условий.