Файл: Chapter1.pdf

41

âíåøíåãî îáìåíà. Ïëàíèðîâàëîñü

èìåòü øèðîêèé ñïåêòð óñòðîéñòâ

ââîäà-âûâîäà.  êà÷åñòâå îñíîâíîãî

óñòðîéñòâà âûâîäà èñïîëüçîâàëñÿ

êàðòî÷íûé ïåðôîðàòîð, êðîìå íåãî

ïðåäïîëàãàëîñü âûâîäèòü ðåçóëüòàòû

âû÷èñëåíèé íà áóìàãó, à òàêæå  âû-

äàâëèâàòü èõ íà ìåòàëëè÷åñêèå ïëàñòèíêàõ, ÷òîáû â äàëüíåéøåì

ìîæíî áûëî ïå÷àòàòü òàáëèöû áåç îøèáîê, âíîñèìûõ òèïîãðàôñ-

êèìè íàáîðùèêàìè. Ïðåäïîëàãàëîñü åùå ñêîíñòðóèðîâàòü è ïîä-

êëþ÷èòü ê ìàøèíå ìåõàíè÷åñêèé ãðàôîïîñòðîèòåëü.

Äàæå ïî ñîâðåìåííûì ìåðêàì ïðîåêò àíàëèòè÷åñêîé ìàøèíû

âûãëÿäèò âåñüìà âíóøèòåëüíî. Áýááèäæ ïðåäëîæèë ìíîæåñòâî îðè-

ãèíàëüíûõ òåõíè÷åñêèõ ðåøåíèé (íàïðèìåð, ñõåìó ñêâîçíîãî ïåðå-

íîñà), êîòîðûå îñòàâàëèñü àêòóàëüíûìè ïî÷òè ñòî ëåò. Â ñðàâíåíèè

ñ ïåðâîé ýëåêòðîííîé âû÷èñëèòåëüíîé ìàøèíîé ENIAC, ïîñòðî-

åííîé â 1945 ãîäó,  ïðîåêò Áýááèäæà èìåë ðÿä ïðèíöèïèàëüíûõ

ïðåèìóùåñòâ. Íàïðèìåð, â ENIAC ïðîãðàììà ïðîãðàììà  ââîäè-

ëàñü íå ñ ïåðôîêàðò, à êîììóòèðîâàëàñü ïåðåêëþ÷àòåëÿìè è ñîåäè-

íèòåëüíûìè øòåêêåðàìè.

Ê ñîæàëåíèþ, àíàëèòè÷åñêàÿ ìàøèíà, êàê è ðàùíîñòíàÿ, òàê è

îñòàëàñü íà áóìàãå. Îñíîâíàÿ ïðè÷èíà òà æå  —  îòñóòñòâèå  òåõíî-

ëîãèè òî÷íîé ìåõàíè÷åñêîé îáðàáîòêè äåòàëåé; äëÿ ïðèâåäåíèå â

äâèæåíèå äëèííîé öåïè øåñòåðåíîê òðåáîâàëàñü ñëèøêîì áîëü-

øàÿ ñèëà. Áîëüøóþ ðîëü ñûãðàë è ñóáúåêòèâíûé ôàêòîð. Ïî ìíå-

íèþ èñòîðèêà íàóêè Ïîâàðîâà «...íåóñïåõ ïðîåêòà áûë îáóñëîâëåí

ñêîðåå äåëîâûìè è ëè÷íûìè ïðè÷èíàìè, íåæåëè ñîáñòâåííî òåõ-

íè÷åñêèìè. Êàê ÷àñòî áûâàåò, ñóäüáà èçîáðåòåíèÿ òåñíî ñïëåëàñü ñ

ñóäüáîé èçîáðåòàòåëÿ. Áýááèäæ áûë ó÷åíûé-ðîìàíòèê, ñòðåìèâøèé-

ñÿ âñå âðåìÿ âïåðåä, ê íåâåäîìîìó è íåáûâàëîìó. Åãî ãåíèàëüíàÿ

èíòóèöèÿ ëåãêî ñõâàòûâàëà ïðèíöèï ðåøåíèÿ, íî îí íå âñåãäà ó÷è-

òûâàë ïðàêòè÷åñêèå òðóäíîñòè èñïîëíåíèÿ, íå äîñòèãíóâ îäíîãî,

ñïåøèë ê äðóãîìó».

Ïî ÷åðòåæàì è îïèñàíèÿì Áûááèäæà âïîñëåäñòâèè áûëî ïîñò-

ðîåíî íåñêîëüêî îáðàçöîâ àíàëèòè÷åñêîé ìàøèíû. Ïåðâàÿ óìåíü-

Ïåðôîêàðòà Áýááèäæà

42

øåííàÿ ðåàëèçàöèÿ ïðåäïðèíÿòà øâåäàìè îòöîì è ñûíîì Øþòöà-

ìèâ 1854 ã., åùå ïðè æèçíè Áýááèäæà. Ìàøèíà âåñèëà îêîëî 1 ò è

ñîäåðæàëà 4320 äåòàëåé, íà âñåìèðíîé âûñòàâêå â Ïàðèæå åé áûëà

ïðèñóæäåíà çîëîòàÿ ìåäàëü. Â 1876 ã. â ÑØÀ Äæîðäæ Ãðàíò ïîñò-

ðîèë ðàçíîñòíóþ ìàøèíó, ñîäåðæàùóþ 15 òûñ. äåòàëåé è èìåâøóþ

â äëèíó 2.4 ì â äëèíó è 1.5 ì â âûñîòó, âåñîì 900 êã. Ìàøèíà ïðî-

ðàáîòàëà 20 ëåò, à çàòåì áûëà ïåðåäàíà â ìóçåé.

Ñûí ×àðëüçà Áýááèäæà Ãåíðè â 1906 ãîäó ðåêîíñòðóèðîâàë ïî

÷åðòåæàì îòöà ÷àñòü àíàëèòè÷åñêîé ìàøèíû — àðèôìåòè÷åñêîå

óñòðîéñòâî è óñòðîéñòâî ïå÷àòè ðåçóëüòàòîâ ñ òî÷íîñòüþ 29 çíà-

êîâ. Ýòà ìîäåëü  â íàñòîÿùåå âðåìÿ õðàíèòñÿ â Íàó÷íîì ìóçåå Ëîí-

äîíà. Â 1969 ãîäó ôèðìà IBM èçãîòîâèëà äëÿ ìóçåÿ

ïîëíîìàñøòàáíûé ìàêåò àíàëèòè÷åñêîé ìàøèíû, íî ýòîò ìàêåò

èçîáðàæàë òîëüêî âíåøíèé âèä óñòðîóñòâà è áûë íåðàáîòîñïîñîá-

íûì.

Ïðîåêòèðîâàíèå ðàçíîñòíûõ ìàøèí ïðîäîëæàëîñü âïëîòü äî 40-

õ ãîäîâ XX âåêà, êîãäà íàäîáíîñòü â  íèõ îòïàëà, òàê êàê òàáóëèðî-

âàíèå ôóíêöèé ñòàëî ïðîèçâîäèòüñÿ íå ñ ïîìîùüþ

ñïåöèàëèçèðîâàííûõ ìåõàíèçìîâ, à ïî ìàøèííûì ïðîãðàììàì íà

óíèâåðñàëüíûõ êîìïüþòåðàõ.

Àäà Ëàâëåéñ

è âîçíèêíîâåíèå

ïðîãðàììèðîâàíèÿ

Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî àíàëèòè÷åñêàÿ ìàøè-

íà íå áûëà âîïëîùåíà â ìåòàëëå, äëÿ íåå

áûëè ñîñòàâëåíû ïðîãðàììû. Ñóäüáå áûëî

óãîäíî ðàñïîðÿäèòüñÿ òàê, ÷òî ïåðâûì â èñ-

òîðèè ïðîãðàììèñòîì ñòàëà æåíùèíà, è íå êòî-íèáóäü, à åäèí-

ñòâåííàÿ äî÷ü âåëèêîãî àíãëèéñêîãî ïîýòà Àâãóñòà Àäà Áàéðîí,

ïî ìóæó ãðàôèíÿ Ëàâëåéñ (Lovelace, Ada; 1815—1852 ).

Àäà ïîëó÷èëà ïðåêðàñíîå âîñïèòàíèå, áûëà òàëàíòëèâûì ìó-

çûêàíòîì, çíàëà íåñêîëüêî èíîñòðàííûõ ÿçûêîâ, óâëåêàëàñü ìà-

òåìàòèêîé.  19 ëåò îíà ïîçíàêîìèëàñü è ïîäðóæèëàñü ñ ×àðëüçîì

Áýááèäæåì, ñ÷èòàëà ñåáÿ åãî ó÷åíèöåé è ïîìîùíèöåé. Ïîñêîëü-

êó Áýááèäæ áûë ñèëüíî çàíÿò ÷åðòåæàìè, Àäà, îáëàäàâøàÿ ïðå-

êðàñíûì ñëîãîì è ÿñíîñòüþ ìûøëåíèÿ, ñ÷èòàëà ñâîèì äîëãîì

ïîïóëÿðèçèðîâàòü èäåè ó÷èòåëÿ. Êîãäà â 1842 ãîäó âûøëà ñòà-

òüÿ èòàëüÿíñêîãî èíæåíåðà Ë.Ô.Ìåíàáðåà ñ òåõíè÷åñêèì îïèñà-

43

íèåì àíàëèòè÷åñêîé ìàøèíû, ñîñòàâ-

ëåííûì ïî çàïèñÿì ëåêöèé Áýááèäæà

â Èòàëèè, Àäà âûçâàëàñü ïåðåâåñòè åå

íà àíãëèéñêèé ÿçûê è ñíàáäèòü êîììåí-

òàðèÿìè. Â ýòèõ «êîììåíòàðèÿõ ïåðå-

âîä÷èêà» îíà ïðîàíàëèçèðîâàëà

îñíîâíûå ïîíÿòèÿ ïðîãðàììèðîâàíèÿ,

òàêèå êàê ïðîñòîé öèêë, öèêë â öèêëå,

ðàáî÷àÿ ïåðåìåííàÿ, óñëîâíàÿ ïåðåäà-

÷à óïðàâëåíèÿ è ò. ä.  çàêëþ÷åíèå

ïðèâîäèëñÿ ïðèìåð äîñòàòî÷íî ñëîæ-

íîé ïðîãðàììû äëÿ àíàëèòè÷åñêîé ìà-

øèíû, âû÷èñëÿþùåé ÷èñëà Áåðíóëëè

1

. Õîòÿ îáúåì êîììåíòàðèåâ

áîëåå ÷åì â äâà ðàçà ïðåâûñèë îáúåì ñàìîé ñòàòüè, Àäà ñêðîìíî

ïîäïèñàëàñü èíèöèàëîìè «AAL». Ýòà áûëà åå åäèíñòâåííàÿ íà-

ó÷íàÿ ðàáîòà, íî ýòîé ðàáîòîé îíà íàâñåãäà âïèñàëà ñâîå èìÿ â

èñòîðèþ íàóêè.

«Íåñêîëüêî ñòðàíèö, íàïèñàííûõ â íî÷ü ïåðåä äóýëüþ Ýâà-

ðèñòîì Ãàëóà, îòêðûëè ìèðó ãåíèàëüíîãî ìàòåìàòèêà. Åäèíñòâåí-

íàÿ ïåñíü — «Ìàðñåëüåçà», ñî÷èíåííàÿ êàïèòàíîì Ðóæå äå

Ëèëåì, ñäåëàëà åãî èìÿ áåññìåðòíûì. Ñîñòàâëåííûå 28-ëåòíåé

ãðàôèíåé Àâãóñòîé Àäîé Ëàâëåéñ ïðèìå÷àíèÿ ê ñòàòüå èòàëüÿí-

ñêîãî èíæåíåðà Ë.Ô.Ìåíàáðåà äàþò îñíîâàíèÿ ñ÷èòàòü åå ïåð-

âîé ïðîãðàììèñòñêîé, ÷üå èìÿ íàâñåãäà îñòàíåòñÿ â èñòîðèè

âû÷èñëèòåëüíîé ìòåìàòèêè è âû÷èñëèòåëüíîé òåõíèêè».

Àäà Ëàâëåéñ

(1815—1852)

1

Ïðîãðàììà Àäû Ëàâëåéñ ñîäåðæèò 25 øàãîâ, îíà ñîñòàâëåíà î÷åíü èçÿùíî, ìèíè-

ìèçèðóÿ ïàìÿòü è ïåðôîêàðòû. Äëÿ òîãî, ÷òîáû ïðîâåðèòü, íàñêîëüêî ïðàâèëüíî íà-

ïèñàíà ýòà ïðîãðàììà (îòëàäèòü åå íà ìàøèíå àâòîð íå èìåëà âîçìîæíîñòè), â  1978

ãîäó â ÑÑÑÐ áûë ïîñòàâëåí ýêñïåðèìåíò. Ïðîãðàììó ïåðåâåëè íà ÿçûê Ôîðòðàí,

äëÿ ÷åãî ïîòðåáîâàëîñü 85 îïåðàòîðîâ, è ïðîòåñòèðîâàëè íà êîìïüþòåðå. Îêàçà-

ëîñü, ÷òî â ïðîãðàììå Àäû Ëàâëåéñ ñîäåðæèòñÿ îäíà àëãîðèòìè÷åñêàÿ îøèáêà è

îäíà îïå÷àòêà. Ïîñëå èõ èñïðàâëåíèÿ ïðîãðàììà çàðàáîòàëà ïðàâèëüíî.

44

1.7. Òàáóëÿòîðû: îò Õîëëåðèòà

äî ìàøèíîñ÷åòíûõ ñòàíöèé

Òàáóëÿòîð

Õîëëåðèòà

Ýëåêòðîìåõàíè÷åñêàÿ ýïîõà â èñòîðèè âû÷èñëè-

òåëüíîé òåõíèêè íà÷èíàåòñÿ ñ ñîçäàíèÿ â 1887 ã.

òàáóëÿòîðà àìåðèêàíñêèì èíæåíåðîì Ãåðìàíîì

Õîëëåðèòîì (Hollerith, Hermann; 1860—1929)

1

.  Õîëëåðèò â 1879—

1882 ã. ðàáîòàë â Áþðî öåíçîâ (ñòàòèñòè÷åñêîì âåäîìñòâå) ÑØÀ,

êîòîðîå êàæäûå äåñÿòü ëåò ïðîâîäèëî ïåðåïèñè íàñåëåíèÿ, è  åìó

áûëî õîðîøî èçâåñòíî, ñêîëü òðóäîåìêîé ÿâëÿåòñÿ ðó÷íàÿ îáðàáîò-

êà èõ ðåçóëüòàòîâ. Íàïðèìåð, èòîãè ïåðåïèñè 1880 ãîäà, êîãäà íàñå-

ëåíèå ñòðàíû ñîñòàâëÿëî îêîëî 50 ìëí ÷åëîâåê, áûëè ïîëó÷åíû òîëü-

êî ÷åðåç 7,5 ëåò.

 ñâîåé «ìàøèíå äëÿ ïåðåïèñè íàñå-

ëåíèÿ» Õîëëåðèò ïðåäëîæèë èñïîëüçîâàòü

ïåðôîêàðòû, ïîäîáíûå æàêêàðäîâûì. Êàæ-

äàÿ ïåðôîêàðòà èìåëà 6 ðÿäîâ êðóãëûõ îò-

âåðñòèé ïî 32 êîëîíêè â êàæäîé,

âïîñëåäñòâèè îòâåðñòèÿ ñòàëè êâàäðàòíû-

ìè, ÷èñëî ðÿäîâ óâåëè÷èëîñü äî 12, à ÷èñ-

ëî êîëîíîê äî 80

Íà êàæäûé îáúåêò ïåðåïèñè çàâîäèëàñü

îòäåëüíàÿ ïåðôîêàðòà, â êîòîðîé ñ ïîìî-

ùüþ ñïåöèàëüíîãî ïðîáîéíèêà — ïåðôî-

ðàòîðà — â ñîîòâåòñòâóùèõ ïîçèöèÿõ

äåëàëèñü îòâåðñòèÿ, îòâå÷àþùèå îïðåäå-

ëåííûì çíà÷åíèÿì ïðèçíàêîâ (ïîë, âîçðàñò

è ò. ä.). Õîëëåðèò âïîñëåäñòâèè âñïîìè-

íàë, ÷òî íà ýòó ìûñëü åãî íàâåë æåëåçíî-

Ãåðìàí Õîëëåðèò

 (1860-1929)

1

Õîòÿ ýëåêòðîìàãíèòíîå ðåëå áûëî èçîáðåòåíî â 1831 ãîäó, åùå äî íà÷àëà ðàáîòû

Áýááèäæà íàä ïðîåêòîì àíàëèòè÷åñêé ìàøèíû, îäíàêî âïëîòü äî ïîñëåäíåé ÷åò-

âåðòè XIX âåêà íàäåæíîñòü ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðèáîðîâ áûëà ñîâåðøåííî íåäî-

ñòàòî÷íîé äëÿ ïîñòðîåíèÿ ñëîæíûõ óñòðîéñòâ, è îíè íå ìîãëè êîíêóðèðîâàòü ñ

ìåõàíè÷åñêèìè.

45

äîðîæíûé êîíäóêòîð,

êîòîðûé êîìïîñòåðîì

ïðîáèâàë äûðêè â áèëå-

òàõ ïàññàæèðîâ, ïðè÷åì

ó êàæäîãî ïàññàæèðà

áûë ñâîé áèëåò.

Äëÿ àâòîìàòè÷åñêî-

ãî ïîäñ÷åòà ñòàòèñòèêè

Õîëëåðèò ïðåäëîæèë

îñîáîå óñòðîéñòâî, íà-

çâàííîå èì òàáóëÿòîðîì.  Ïåðôîêàðòû â òàáóëÿòîðå îùóïûâàëèñü

ñòåðæíÿìè íà ïðóæèíêàõ, ïðè íàëè÷èè îòâåðñòèÿ ñòåðæåíü ïðîõî-

äèë ÷åðåç íåãî è îïóñêàëñÿ â ÷àøå÷êó ñî ðòóòüþ, çàìûêàëàñü ýëåêò-

ðè÷åñêàÿ öåïü è ñðàáàòûâàë ñîîòâåòñòâóþùèé ýëåêòðè÷åñêèé

ñ÷åò÷èê èìïóëüñîâ. ×èñëî ñ÷åò÷èêîâ â òàáóëÿòîðå ìåíÿëîñü îò 32

äî 120, ïîýòîìó çà îäèí ïðîïóñê êîëîäû êàðò ïîëó÷àëàñü ñòàòèñòè-

êà ïî áîëüøîìó ÷èñëó ïðèçíàêîâ.

Òàáóëÿòîðû Õîëëåðèòà ïðîèçâåëè íàñòîÿùóþ ðåâîëþöèþ â ñòà-

òèñòèêå. Ðåçóëüòàòû ñëåäóþùåé ïåðåïèñè 1890 ãîäà, ïðîâåäåííîé

ñ èõ ïîìîùüþ, áûëè ïîëó÷åíû âñåãî ÷åðåç äâà ãîäà, ïîñëå ýòîãî

íà÷àëîñü ïîáåäíîå øåñòâèå ïåðôîêàðò è òàáóëÿòîðîâ ïî ïëàíåòå.

Óæå â 1890 ã. îíè èñïîëüçóþòñÿ

äëÿ ïåðåïèñè íàñåëåíèÿ â Àâñò-

ðî-Âåíãðèè, â 1891 ã. — â Êàíà-

äå, â 1897 ã. — â Ðîññèè.

Õîëëåðèò ïîñòîÿííî ñîâåðøåí-

ñòâîâàë ñâîå èçîáðåòåíèå: ìåõà-

íèçèðîâàë ïîäà÷ó ïåðôîêàðò â

òàáóëÿòîðå, óñîâåðøåíñòâîâàë

ïåðôîðàòîð, ïðèäóìàë àâòîìàòè-

÷åñêóþ ñîðòèðîâêó è ò.ä. Äëÿ ïðî-

èçâîäñòâà òàáóëÿòîðîâ è

ñîïóòñòâóåùåãî ïåðôîêàðòî÷íîãî

îáîðóäîâàíèÿ â 1896 ãîäó Õîëëå-

ðèò îðãàíèçîâàë ôèðìó "Tabulating

Òàáóëÿòîð Õîëëåðèòà.

Ðèñóíîê èç ïàòåíòà 1887 ã.

Ââåðõó ñïðàâà ðàñïîëàãàåòñÿ

ïàíåëü ñî ñ÷åò÷èêàìè

Ïåðôîêàðòà Õîëëåðèòà (ñîâðåìåííûé

80-êîëîííûé âàðèàíò).