Помоги проекту - поделись книгой:
Мартин Буркхардт
Краткая история цифровизации
Martin Burkhardt
Eine kurze Geschichte der Digitalisierung
© 2018 by Penguin Verlag, A division of Verlagsgruppe Random House GmbH, München, Germany
© ООО «Ад Маргинем Пресс», 2021
© ООО «ABCdesign», 2021
Вместо предисловия
Все только и говорят, что о «цифровизации». Только вот что скрывается за этим словом? Никто толком этого не знает, хотя со своими смартфонами мы уже почти сроднились. Если спросить у кого-нибудь, каково происхождение компьютера, то люди обычно отвечают компьютер произошел «от счетной машины» или вообще смущенно замолкают. Парадоксально, но подобное неведение характерно не только для пользователей, которым недосуг изучать внутренности своих любимых электронных игрушек, но и для программистов, которые по роду своей деятельности обязаны приручать машину или даже снабжать ее «интеллектом». Все это ведет к удивительной поляризации общества: одна половина превозносит машину как венец творения, а другая клянет на чем свет стоит – причем обе делают это совершенно безосновательно.
В глазах общества машина находится где-то между небесным и подземным миром – в облаке, в бесплотном подвешенном состоянии полнейшей неопределенности.
Еще Маркс заметил, что «всё сословное и застойное исчезает»[1], да и любой объективный наблюдатель не может не согласиться с тем, что сегодня границы так называемой «реальности» размываются – недаром эта потемкинская деревня всё чаще производит свои фейк-ньюс. Пару лет назад еще можно было говорить о том, что цифровизация подарила миру параллельную реальность, Second Life. Теперь стало ясно, что каждый из нас так или иначе в Сети, здесь и сейчас. Это наша жизнь.
Важно, что цифровизация не продиктована неким высшим существом и не послана нам судьбой. Напротив, процесс целиком и полностью запущен самим человечеством, и в этот раз нам не удастся свалить все трудности на фокусы природы или загадочные свойства материи. Когда мы не можем чего-то понять, дело в нас: в недостатке фантазии или просто в незнании правил и языков, принятых в цифровом мире.
Рассказывая эту краткую историю цифровизации, я хочу зафиксировать происходящие с миром и обществом перемены, которые грозят захлебнуться в непонимании, легковерии и дилетантизме. Главное заблуждение заключается в том, что компьютер – это такой же инструмент, как и все остальные, и управляться с ним так же легко, как и, скажем, с молотком. На самом деле это не инструмент, а высокоуровневая общественная архитектура, формировавшаяся столетиями.
Эта история не всегда веселая, но всегда по-человечески понятная, и если вы погрузитесь в нее, то сможете взглянуть на современность по-новому, перестанете считать цифровизацию злым бездушным демоном и поймете, что невозможного нет, а все границы – лишь плод нашего воображения.
1. Короткое замыкание истории
Люди не привыкли подробно вникать в предысторию любого вопроса, поэтому не стоит удивляться, когда дети спрашивают вас, застали ли вы каменный век. Но нам и не нужно так сильно углубляться, перенесемся всего лишь в 1746 год. Его я тоже не застал, но осмелюсь утверждать, что именно в этот ничем более не примечательный год на свет появился Интернет. «Что?» – спросите вы. Ну да, звучит дико. Я уже слышу, как мне говорят: «Что еще за глупости, а как же Тим Бернерс-Ли?» Потерпите немного: вместо того, чтобы следовать привычной канве истории, в поисках первоначала цифровой эры мы будем следить за «духом машины», и это путешествие как раз и приведет нас в тот самый год, когда аналоговый мир сменился цифровым.
Представьте себе бескрайнее поле где-то на севере Франции. На поле в круг выстраиваются шестьсот монахов и берутся руками за железную проволоку. Один из них, аббат Жан-Антуан Нолле[2], касается рукой какого-то сосуда, и вдруг все монахи, все как один, начинают мелко вздрагивать. Это выглядит как эзотерический ритуал или вызов душ мертвых, но на самом деле это не собрание адептов какого-то культа, а чисто научный эксперимент. Как раз в то время ученые выяснили, что электричество можно накапливать в так называемой лейденской банке – наполненном водой стеклянном сосуде, который электризован трением. Естественно, всех сразу стало интересовать, насколько быстро эта магическая субстанция распространяется по телу человека: везде и одновременно или с фазовым сдвигом, как в мексиканской волне «Ла-Ола», пробегающей по трибунам стадиона?
Изначально электрический ток представлялся ученым в виде невесомой жидкости, которая должна была накатывать стремительно, словно цунами. Этим и объясняется масштабность эксперимента: огромное поле и большое число монахов, образовавших круг диаметром под 600 метров. Эксперимент привел к неожиданным результатам: как только руководитель эксперимента прикоснулся к небольшому металлическому штифту, выходящему из лейденской банки, вздрагивать начали сразу все стоявшие в круге монахи, без видимой глазу задержки. Таким образом, электричество распространилось мгновенно и повсюду, как только этого джинна выпустили из бутылки. Это было удивительно и одновременно пугающе, как всемогущий и вездесущий господь.
Вообще все наблюдения, связанные с этой странной силой природы, поначалу казались исследователям крайне загадочными. За 40 лет до описанного нами эксперимента красильщик и астроном-любитель Стивен Грей заметил, что натертая шерстью или кошачьей шкурой стеклянная трубка начинала притягивать к себе лежащий рядом гусиный пух. Что обычно делают, поймав джинна в бутылку? Конечно, ее тут же закупоривают пробкой, что Грей и сделал. Однако это нашего джинна не смутило: когда пробка понадобилась Грею снова, он обнаружил, что магическое свойство притягивать гусиный пух теперь передалось и ей. Чтобы понять, может ли джинн распространиться дальше, Грей привязал к пробке веревки из конопляного волокна, которые он назвал «линиями коммуникации». Делая эти веревки все длиннее и длиннее, он понял, что волшебство могло происходить в любой точке комнаты, но передача удавалась не всегда. Например, дерево и стекло никак не взаимодействовали с новой силой, а вот медная проволока, наоборот, прекрасно проводила ее. В 1729 году Грею удалось передать это воздействие на большом расстоянии с помощью медного шнура, обернутого шелком. Как только Грей касался электризованной стеклянной трубки, разложенные возле другого конца провода листы сусального золота начинали порхать вокруг шарика из слоновой кости, словно бабочки. Конечно, здесь возникал вопрос: как взаимодействует с этой силой притяжения человеческое тело? Может ли оно быть ее проводником?
Чтобы выяснить это, Грей подвесил своего слугу на веревках и наэлектризовал его с помощью заряженной стеклянной трубки. Когда мальчик протягивал пальцы к тонким бронзовым пластинкам, они начинали изгибаться к нему.
Так как подопытный был подвешен на непроводящем деревянном каркасе, стало понятно, что человеческое тело тоже подвластно этой силе, то есть существует что-то вроде «животного электричества». Совсем скоро эти опыты превратились в модные представления на потеху публике: ученые-экспериментаторы вызывали искры, касаясь причесок прекрасных дам, создавали светящиеся надписи и делали другие удивительные вещи.
Как же все это связано с нашим миром компьютеров и Интернета? Разве мы не ушли от темы и скачем с пятого на десятое? Строго говоря, мы действительно свернули немного в сторону, ведь эксперимент с монахами просто повторяет опыт Грея в большем масштабе, пусть он и впервые ставит вопрос о скорости распространения магической силы электричества. Аббат Нолле, проводивший эксперимент, до этого уже демонстрировал французскому королю волшебное действие лейденской банки, заставив непроизвольно дергаться целую роту солдат. На этот раз его монахам была отведена двойная роль: не только электрических проводников, но и датчиков, по движению которых можно было отследить, охвачены ли они неизведанной силой. Все монахи начали дрожать одновременно, и это можно было объяснить только тем, что новая сила не знает расстояний и действует мгновенно во всех точках круга. Но разве это возможно? Что же это за сила, если ей удается без усилий преодолевать пространство?
Все эти загадочные открытия, конечно, сбили людей с толку, ведь лишь совсем недавно человек свел все законы природы к падению яблока, то есть к движению под действием сил гравитации. Если мир, как утверждали философы, не что иное, как большая машина, то все живые существа – естественные автоматы, а их душа работает неподкупно и точно, как часы, то есть достаточно узнать всё о расположении, состоянии и скорости всех частичек универсума, чтобы с абсолютной уверенностью предсказывать будущее. Вот эту стройную картину, словно гром небесный, и разрушил электрический разряд. Грозовые тучи затянули доселе безоблачный научный небосклон и породили самые разные соображения оккультного толка. Самым показательным примером стали труды философа Сведенборга, составившего целую энциклопедию ангелов и всяческих духов, и давшего новую жизнь вопросам, к которым в последний раз обращались средневековые теологи. Например, в дискуссии о том, насколько быстро перемещаются ангелы, тогдашний научный мир пришел к выводу, что ангел, путешествующий из Барселоны в Милан (это 978 километров) летит так быстро, что в ливень на него успевает упасть не больше двух капель. Если принять, что это происходит за одну секунду, то средняя скорость составит целых 3 520 800 км/ч (одна трехсоттысячная скорости света – характерная скорость переноса в вакууме электрически заряженных частиц).
Но подождите, как это всё связано с Интернетом? В своем опыте аббат Нолле хотел определить скорость распространения электричества и тем самым предвосхитил главный вопрос теории относительности XX века, связав скорость света и возможность передачи сигналов в реальном времени. Лишь мысль о том, что одним движением пальца можно было совершить какое-то действие где-то за много километров, была абсолютно невероятной для века лошадиной тяги и повозок. Но давайте посмотрим правде в глаза: мы до сих пор плохо представляем себе, что такое «мгновенно». Вот вопрос: сколько понадобится электрически заряженной частице, чтобы переместиться по чипу производства 1961 года из точки А в точку Б? Это не что иное, как по-другому сформулированный опыт аббата Нолле, только в качестве монахов выступают транзисторы, а расстояние между ними сократилось до 0,15 микрометра. Ответ такой: если подразумевать под одним метром расстояние, которое свет в вакууме проходит за 1/299 792 458 секунды, то частице потребуется всего лишь одна пятисоттысячная от этой двухсотдевяностодевятимиллиардной доли секунды – то есть настолько мало, что мы даже не можем себе это представить.
Получается, большой разницы нет: что в средневековом примере с ангелами, что в опыте аббата Нолле, что в случае с транзисторами время не играет никакой роли. Именно в этом и кроется смысл этого странного словосочетания – «реальное время».
Под ним мы понимаем, что перемещение электрических частиц занимает какое-то время, но мы не можем осознать его. Человек не может воспринять больше тридцати кадров в секунду, поэтому мы сразу говорим, что что-то произошло «в ту же секунду», «в реальном времени», хотя с физической точки зрения это неверно. Выходит, что наэлектризованные монахи аббата Нолле ничем не отличаются от транзисторов компьютерного чипа – это был человеческий процессор Нолле. Ангелы перемещались быстро, электричество – еще быстрей. История ускоряется или, если хотите, сжимается в размерах, ведь сегодня на повестке технического прогресса вполне средневековый вопрос о том, сколько ангелов помещается на кончике иголки: сколько монахов, – простите, транзисторов – можно напечатать на одном чипе?
2. Божественная сила
Электричество люди XVIII века восприняли как божественную силу, что вполне объяснимо. Это имело серьезные последствия, и уже аббат Нолле всерьез задумывался о том, чтобы лечить больных электрошоком. В электричестве увидели источник жизни: в конце концов, у некоторых экспериментаторов даже получалось с помощью электрических разрядов временно воскрешать мертвых воробьев и белок. Подлинного мастерства в обращении с новым видом энергии добился фокусник, сын лесника и уроженец города Констанц. Свое богатство он заработал в Вене, а в 1778 году, после череды скандалов, переехал в Париж. Его звали Франц Антон Месмер. Поначалу он просто пользовал своих пациентов электрическим током и минеральными магнитами, но скоро понял, что такое лечение может быть действенным даже без непосредственного контакта человека с электричеством. Открытие этого плацебо-эффекта позволило Месмеру сформулировать теорию «животного магнетизма» и создать аппарат, состоящий из наполненного водой и металлическими опилками деревянного чана, в крышку которого по кругу было вставлено до двадцати металлических стержней.
Пациенты Месмера рассаживались вокруг аппарата, прижимая больную часть тела к металлическим стержням. Рядом со стержнем также находился тросик, с помощью которого пациент мог дополнительно подключить себя к аппарату, чтобы усилить его чудесное действие. Чтобы образовать электрическую цепь, пациентам предписывалось взяться за руки.
Понятно, что аппарат Месмера был построен по образу и подобию лейденской банки, пусть и был совершенно бесполезен в качестве медицинского прибора. Несмотря на это, магнетические сеансы оказывали невероятное воздействие. Сидя в затемненной и богато украшенной комнате в ожидании мастера, пациенты с упоением слушали звуки гармоники, всматриваясь в зеркала и астрологические символы на плотных шторах, закрывающих дневной свет. Потом в зал входил Франц Антон Месмер собственной персоной. Своим неподвижным взглядом или прикосновением он мог привести человека в истерическое исступление, вызвать мелкую дрожь или заразительное чувство тошноты.
Если кто-то при этом терял самообладание, то ассистенты тут же отводили его в соседнюю звукоизолированную комнату. Такие магнетические сеансы, вольно сочетавшие спиритизм с эротизмом и групповой психотерапией, приобрели невиданную популярность в свете: на пике увлечения в одном лишь Париже магнетизм практиковало почти 6000 мастеров (впрочем, разрешения на это от самого Месмера они не получали). Вдобавок ко всему, магнетические сеансы стали значимым фактором политической жизни – на собраниях основанного Месмером «Общества вселенской гармонии» начали подниматься крамольные темы, что в конечном счете привело к изгнанию Месмера из Франции (но не помешало Марии-Антуанетте попросить у Месмера перед отъездом обучить своему искусству пару ассистентов). Способность магнетизеров «лечить» больных путем облегчения тока «флюидов» быстро начали трактовать и как метафору политического очищения государства: больное, двуличное и упадочное общество предлагалось исцелить революционным магнетическим экстазом.
Месмер как раз был на пике своей парижской славы, когда в лаборатории итальянского ученого Луиджи Гальвани начали твориться странные вещи. В поисках таинственной животворной силы Гальвани использовал птиц, рыб и других мелких животных. Однажды ему понадобилось препарировать лягушку, и он положил ее на стол, где стояла динамо-машина. Коснувшись лапки скальпелем, Гальвани вдруг увидел, что конечности мертвой лягушки начали подергиваться, а его ассистент даже заметил вспышку. Ученый начал изучать этот вопрос и выяснил, что раздражение двигательного нерва вызывали только проводящие материалы, например металл, и только в случае, если они заранее были наэлектризованы. Когда он касался сухожилий стеклянной трубкой (даже содержащей электризованную субстанцию), никакого эффекта это не производило. Гальвани был знаком с работой Бенджамина Франклина, где тот доказал связь грозы и электричества, поэтому дождался грозы и повесил препарированные лягушачьи лапки на металлической балюстраде своего балкона.
Как только лапка касалась металла, она начинала подергиваться, как будто в танце. Гальвани всегда подходил к делу основательно, поэтому провел целую серию экспериментов на открытом воздухе, под водой и в масле. В них он фиксировал лягушачьи лапки латунными прищепками и прикасался к нерву медной булавкой, тем самым (вероятнее всего, ненамеренно) создавая замкнутую электрическую цепь: металлы были проводником, а соленая вода в лягушачьей лапке – электролитом, перемещающим заряд в определенном направлении. Сокращения мышцы показывали, что ток действительно идет. Гальвани был убежден, что доказал этим существование «животного электричества».
Его успехи породили множество последователей, проводивших диковинные опыты, среди которых выделялся Джованни Альдини, племянник Гальвани. Тот проводил свои эксперименты публично, рядом с площадью, где гильотинировали преступников. Альдини засовывал в уши отрубленных голов провода и подводил к ним ток, чтобы на лице проступили гримасы. В свете подобных нравов нет ничего удивительного в том, что британской писательнице Мэри Шелли, жившей в то время на Женевском озере, пришел в голову образ доктора Франкенштейна – нового Прометея, который собрал монстра из частей трупов и оживил его ударом молнии.
Пока жадная до сенсаций публика продолжала поклоняться магии электричества, один исследователь решил превратить лейденскую банку в долгосрочный накопитель электричества. В 1800 году итальянцу Алессандро Вольте удалось создать вольтов столб – первый постоянный источник электричества[3]. Повторив эксперименты Гальвани, Вольта пришел к выводу, что лягушка не источник волшебной субстанции, а просто играет роль проводника.
Это значило, что можно обойтись без нее, поэтому он сконцентрировался на изучении различных металлов и жидкостей. В отсутствие точных измерительных приборов он исследовал электрические свойства металлов простым способом – с помощью собственного языка: прикасаясь к металлу кончиком языка, Вольта ощущал кислый вкус. Если он брал две палочки из разных металлов (например, из цинка и серебра), то чувствовал небольшой электрический разряд, если же он предварительно соединял их проволокой, то эффекта не было.
У Вольты был чувствительный язык и готовность пострадать ради науки, поэтому он принялся проверять интенсивность разряда при соприкосновении различных металлов. Значительнее всего разряд ощущался при совмещении цинка и серебра, поэтому Вольта решил положить цинковые и серебряные пластинки стопкой друг на друга, разделяя их картоном, вымоченным в соленой воде (позже ее заменила кислота). В результате он получил несколько лейденских банок, объединенных в батарею по принципу Нолле, однако в отличие от лейденской банки, которая обеспечивала одномоментный, но сильный разряд, вольтов столб обеспечивал плавный ток электричества.
Так разрешился извечный спор гальваников и вольтаистов. Стало ясно, что источником электричества является не лягушка: напряжение возникает вследствие разницы потенциалов между металлами. С этого начинается история современной науки, которая, вооружившись новой электрической батареей, начала систематически исследовать различные вещества, расщепляя их на составные элементы. Первым это сделал Хамфри Дэви: погрузив вольтов столб в воду, он отметил, что жидкость начала пузыриться.
Из этого он сделал вывод, что вода состоит из нескольких элементов, равно как и все остальные известные вещества. Если проследить за этой ветвью истории, то через эксперименты Майкла Фарадея и исследования Джеймса Клерка Максвелла мы дойдем до теории относительности Альберта Эйнштейна: от восприятия веществ, дарованных нам природой в их данности, к общему представлению об энергии.
Но наука развивалась не только в этом направлении: другие исследователи в то же самое время пытались расшифровать универсальный код, язык, на котором написана книга природы. Как и в случае открытия шаг за шагом атомного строения вещества, на этом пути было немало ошибок и заблуждений. Вольтов столб сделал электричество надежным источником энергии, и исследователи из разных стран начали задумываться над тем, можно ли действительно превратить «линии коммуникации» Грея в реально работающее средство связи. Первые телеграфные системы появились еще раньше, во времена Французской революции: тогда во Франции функционировал оптический телеграф, созданный по проекту Клода Шаппа и позволявший за несколько минут отправить сообщение на другой конец страны. Сообщение передавалось по цепочке от одной станции к другой, а сами станции находились на возвышенностях и управлялись вручную.
Было очевидно, что электрический телеграф позволит существенно упростить текущую неповоротливую систему. В 1809 году Томас фон Зёммеринг придумал аппарат, в котором каждой букве соответствовало определенное напряжение, то есть та или иная высота вольтова столба, а получатель закодированного так сообщения мог расшифровывать его с помощью такого же устройства.
Недостаток системы Зёммеринга был в том, что процесс был слишком трудоемким, а передача была возможна только в одном направлении, поэтому проект не получил дальнейшего развития. В 1816 году английский изобретатель Фрэнсис Рональдс представил первый прототип электрического телеграфа в Британском адмиралтействе, однако лорды не выказали никакого интереса, посчитав изобретение совершенно бесполезным. Всё изменилось с появлением железных дорог: поезд был быстрее любого всадника, поэтому понадобилось средство, позволяющее контролировать движение нового транспорта.
Если два поезда встретятся в местности, где нет никаких других дорог – например, в тоннеле – то может произойти катастрофа. Железная дорога нуждалась в системе диспетчеризации, и тут телеграф пришелся как раз кстати. Первым коммерческим применением этой технологии оказался стрелочный телеграф Чарльза Уитстоуна и Уильяма Фозерджилла Кука, линия которого была проложена вдоль железнодорожной ветки между Лондоном и станцией Уэст-Дрейтон.
Однако наиболее практичным решением оказалась система, разработанная американским художником-портретистом Сэмюэлом Морзе. Пересекая Атлантический океан на пароходе «Салли», он разговорился с ученым, который развлекал пассажиров экспериментами с электричеством. В беседе ученый и высказал мысль о том, что электричество можно использовать для передачи сообщений.
Морзе загорелся идеей создать такое средство коммуникации и, вернувшись домой, принялся за работу. Уже 4 сентября 1837 года собранный из подручных средств (мольберта, подрамника, консервных банок и дорогих настенных часов из мастерской художника) электрический телеграф был продемонстрирован публике. Система работала, однако код, с помощью которого передавались сообщения, был несовершенен: это была последовательность чисел, которую приходилось шифровать, а затем расшифровывать с помощью толстого словаря. Помощник Морзе Альфред Вэйл предложил более изящное решение – кодировать буквы последовательностями из коротких и длинных импульсов.
Еще одну техническую проблему первостепенной важности Морзе помогли решить профессор химии Леонард Гейл и его находчивый ассистент. Дело в том, что чем дальше находился отправитель, тем слабее становился сигнал, теряясь на фоне шумов. Чтобы устранить этот эффект, пришлось усилить батарею, а также установить через каждые 16 километров линии реле – электромагнитный усилитель исходного сигнала. Это не только открывало дорогу к общеамериканской телеграфной сети, но и позволяло связать континенты. Первый трансатлантический телеграфный кабель был проложен в 1858 году: случилось то, что историки позже назовут глобализацией XIX века – теперь сообщение можно было быстро переслать в любую точку мира.
3. Похвала лени
Говорят, что необходимость – мать всех изобретений.
Но господином, который нас сейчас будет занимать, двигало не что иное, как лень – противоположность латинской industria, то есть усердия. Жозеф Мари Жаккар был невероятно настойчив в своем убеждении избегать работы даже в том, что касалось его главного жизненного проекта: путь от идеи до реализации занял у него целых 40 лет. Его биография была не очень радужной: он родился в 1752 году в городе ткачей Лионе, одним из девятерых детей, поэтому родители с самых ранних лет начали привлекать маленького Жозефа к работе в семейной ткацкой мастерской, и нельзя сказать, что он был от этого в восторге. Когда сестра Жозефа вышла замуж за образованного кавалера, тот научил мальчика грамоте. Жаккар воспользовался этим поводом, чтобы сбежать от нелюбимого ремесла и выучился на переплетчика. После смерти отца он унаследовал виноградник, каменоломню и ткацкую мастерскую, однако это никак не изменило его нежелание работать. Промотав все деньги, он женился на состоятельной женщине, однако и ее состояние быстро испарилось, поэтому он был вынужден продать вначале дом и ткацкие станки, потом – драгоценности своей супруги, а потом и свою собственную кровать.
Приближалась старость, и Жаккар снова начал задумываться над главным вопросом всей своей жизни: как достичь максимальной производительности наименьшими усилиями? Как усовершенствовать ткацкий станок, чтобы свести ручной труд к минимуму? В поисках ответа он тщательно изучил все, что было написано другими исследователями. Особенно ему пришлись по нраву сочинения Жака де Вокансона: этот неутомимый изобретатель прославился не только своей механической уткой, способной переваривать склеванный корм, но и идеей о том, что любой машиной можно управлять с помощью деревянных планок с отверстиями, тем самым автоматизируя некоторые операции.
Отверстия? Только и всего? Чтобы понять, в чем состояла гениальность Жаккара, нам придется вернуться немного назад. Программировать механизмы люди научились очень давно: например, фигурки и звуки в музыкальных часах управляются сложной системой из шестеренок.
Вспомните музыкальную шкатулку: вращая ручку, мы приводим в движение металлический барабан, на котором в особом порядке расположены выступы. Зубцы металлического гребня цепляются за выступы на барабане и издают звуки. Правда, это означает, что музыкальная шкатулка может играть только одну мелодию. А если мы захотим послушать что-то еще? Для этого нам придется взять другую шкатулку: в современных реалиях это примерно то же самое, что покупать новый плеер или айпод для каждого нового альбома. Тут-то мы и можем вернуться к идее Жаккара: он хотел управлять ткацким станком как музыкальной шкатулкой. Изготавливая ткань, ткач последовательно поднимает некоторые нити, тем самым формируя на холсте нужный рисунок. Автоматизировать последовательность для одного рисунка можно было и с помощью барабана, но Жаккар хотел разработать универсальную систему управления, позволяющую делать любые рисунки на одном и том же станке.
В результате он придумал механизм, который поднимал или не поднимал нужные нити в зависимости от того, было ли в соответствующем месте бумажной карточки проделано отверстие. Этим он превратил ткацкий станок в своего рода проигрыватель пластинок: теперь на нем можно было ткать холсты с любыми рисунками – даже с теми, которые еще не были придуманы на момент его создания. Получается, вся хитрость состояла в том, чтобы отделить управляющую программу от самой машины – ну или, фигурально выражаясь, раскатать барабан музыкальной шкатулки в лист и заменить выступы отверстиями.
Путь от первых опытов до работающего прототипа занял у Жаккара четыре года. Когда прототип увидел Наполеон, который хотел модернизировать французскую промышленность, он пришел в восторг, приобрел патент, подарил его городу Лион и назначил изобретателю пенсию – что наконец позволило Жаккару реализовать свою давнюю мечту и уйти на заслуженный отдых.
При этом стремление Жаккара к экономии усилий принесло действительно потрясающий результат: жаккардов станок был в 30 раз эффективнее ручного, позволял создавать любые рисунки и стоил значительно дешевле. Это знаменовало преодоление последнего барьера к автоматизации ткацкого дела, поэтому сама профессия ткача внезапно оказалась под угрозой быть замененной более дешевыми и надежными машинами. Стихийные протесты ткачей начались достаточно быстро: работники группами нападали на мастерские и громили новое оборудование, доходило даже до рукоприкладства в отношении самого Жаккара. Мысль о том, что какая-то машина может обесценить твой – между прочим, нелегкий – труд, была настольно ошеломляющей, что протесты скоро трансформировались в рабочее движение луддитов, которые целенаправленно разрушали новые станки и боролись с новыми технологиями.
Что же до компьютеров, то Жаккар и представить себе не мог, к каким последствиям приведет его философия минимизации трудовых усилий – впрочем, связи с изобретением лейденской банки и телеграфа, а также с дергающимися лягушачьими лапками из опытов Гальвани он бы тоже не подметил. Помимо сюжета о противостоянии прогрессу, все это заставляет нас обратиться еще к одной любопытной закономерности: любая мысль, будучи однажды высказанной, начинает жить самостоятельной жизнью.
Этот джинн из бутылки уже встречался нам, когда мы говорили об укрощении электричества: материя в жаккардовом станке никоим образом не отражается на тексте команд, будь то аналоговых или цифровых. Конечно, отверстие на деревянной планке – то самое значимое отсутствие – еще не следует бинарной логике, однако демонстрирует, что мысль не обязательно вещественна. Джинн выскользнул из бутылки, и его уже не поймать. На этот довод можно возразить, что разделение материи и текста существовало всегда – хотя бы потому, что первый религиозный догмат, на котором основана вся наша культура, гласит: «В начале было Слово, и Слово было у Бога, и Слово было Бог». Дух Божий веял над водами как инопланетный письменный интеллект, а его почитатели могли лишь предаваться теоретическим рассуждениям о нем. Всё это, однако, никак не связано с перфокартой, ведь она как раз открывает противоположный взгляд на вещи, сформулированный отцом материализма Карлом Марксом: «Философы лишь различным образом объясняли мир; но дело заключается в том, чтобы изменить его».
Как именно изменить? Например, придавать ткани новые узоры, то есть программировать мир по-своему. Своей «перфолентой», позволявшей выполнять на одном и том же станке много разных «программ», Жаккар предвосхитил деление компьютера на аппаратное и программное обеспечение, на «хард» и «софт», а это напрямую связано с нашей следующей главой, в которой мы станем свидетелями рождения первого в истории компьютера.
4. Математическое дитя
Всякая сколько-нибудь захватывающая история – это так или иначе история любви. Любить ведь можно самые разные вещи: красоту математических формул, стройность физических теорий или Господа Бога. При этом фетишиста может завораживать обувь на шпильке, однако страстный любитель шахмат это увлечение точно не разделит. Еще сложнее связать цифровизацию с танцующими ангелами, групповым экстазом магнетических сеансов и монстром, сшитым Франкенштейном из множества разных трупов. Технари, конечно, будут рассказывать нам, что коwмпьютерным миром правит чистый разум, но из предыдущих страниц мы уже знаем, что у этой истории есть теневая сторона, где балом заправляют порожденные этим разумом чудовища. А раз нам не удастся избежать обращений к иррациональному, мне хотелось бы сделать небольшое отступление и ответить на вопрос, почему же компьютер является не только полезным инструментом, но еще и объектом фетиша.
Отгадка скрывается в самом понятии «машина», ведь это древнегреческое слово исходно обозначало «хитрость» или «обман природы». Первой машиной, которую изобрели древние греки, был deus ex machina – актер в образе олимпийского бога, которого с помощью крана спускали на сцену. За этим чудом публика наблюдала, затаив дыхание, поэтому никого не смущало, что бог ненастоящий.
Одним из самых удивительных обманных маневров, который европейская культура совершила по отношению к природе, был образ Богоматери, непорочно зачавшей и произведшей на свет сына Божия. Сам постулат о непорочном зачатии, делавший из женщины механизм без репродуктивных органов, можно рассматривать как исторический курьез, однако этот конструкт Богоматери-машины на самом деле дал миру нечто значительно более революционное, чем что бы то ни было. Ведь везде, где люди начинали поклоняться Богоматери, возникали храмы, а из храмов вышли церковные школы, которые потом стали университетами. Вспомните хотя бы, как мы называем процесс передачи знаний в университете: само слово «семинар» (от латинского semen – «семя») описывает процесс «оплодотворения ушей» в русле представления о том, что божественная мудрость изливается в голову последователей учения через уши. Это объясняет нам, почему в Европе так быстро распространилось книгопечатание и почему средневековое общество, увлеченное идеей машины, назначило Господа Бога своим главным часовщиком. Забавно, что ликование по случаю победы неестественного способа человеческого размножения, скорее всего, переживет саму религию: так, философ Декарт после встречи с «небесной машиной» окончательно уверовал в то, что даже животные – не что иное, как природные автоматы. Получается, что машина (как и любовь) – божественная сила, которая, в отличие от всего земного, обещает нам вечность, а истории любви с ее участием не будут ограничиваться классической конфигурацией «мальчик-девочка».
Но вернемся к нашей истории. С чего бы лучше начать? Давайте, наверное, перенесемся в 1812 год, в библиотеку Тринити-Колледжа. 21-летний Чарльз Бэббидж, задумавшись, сидит в читальном зале. Друг спрашивает его, о чем он так размечтался, и Бэббидж, бросив взгляд на логарифмическую таблицу, отвечает, что мечтает о машине, которая будет сама считать логарифмы. Биография Бэббиджа дает все основания полагать, что эта мечта занимала его всю оставшуюся жизнь, ведь вся его дальнейшая работа будет посвящена созданию подобной машины, всё более и более масштабной.
Пока Бэббидж размышляет о создании счетной машины, одна молодая девушка в Лондоне тоже занята тем, что строит планы на будущее. Свое будущее девушка связывает с хорошим супругом, и по каким-то причинам ее выбор пал на молодого человека, который только что покорил английское общество новой поэмой, озаглавленной «Паломничество Чайльд-Гарольда».
Джордж Байрон кажется этой даме самым интересным человеком на свете, и поэтому она, «принцесса параллелограммов», хочет зачать от него то самое «математическое дитя», о котором она всегда мечтала. Заполучив Байрона себе в мужья путем долгих, сложных и хитроумных маневров (которые завершились успехом только благодаря тому, что поиздержавшийся поэт, спасаясь от кредиторов, решил не упускать большое приданое и обеспеченную супругу), девушка понимает, что в корне ошибалась в своем избраннике: вместо гения чистого разума перед ней оказывается нервический, обуреваемый страхами и кошмарами человек, который спокойно спит только с заряженным револьвером под подушкой. Впрочем, это осознание приходит слишком поздно, ведь к тому времени новоиспеченная леди Байрон уже беременна. В декабре 1815 года на свет появляется маленькая Ада – как раз в тот момент, когда ее мать окончательно убеждает себя в том, что супруг либо безумен, либо серьезно болен. Чтобы добиться развода, леди Байрон заявляет, что ее муж состоит в кровосмесительных отношениях со своей сестрой. Разражается большой скандал, вынуждающий Байрона продать библиотеку и покинуть страну.
Добившись своего, леди Байрон начинает обучать любимую дочь математике, держа ее в неведении о личности отца.
В это время Чарльз Бэббидж тоже занят объектом своей страсти – строительством машины. Он прекрасный математик, однако его итоговая оценка в аттестате невысока, поэтому у него нет никаких шансов получить профессуру. На свое счастье Бэббидж находит себе удачную партию, поэтому может дальше работать над созданием счетной машины, не будучи стесненным в средствах. Это настоящий сизифов труд: надо понимать, что в те годы не существует почти ничего из того, к чему привыкли современные конструкторы – нет даже винтов стандартизированного размера. Бэббидж вынужденно вступает в препирательства с мастерами и механиками, которые тянутся долгие годы. Наконец, в 1822 году первый прототип его машины готов. Представители правительства, которым он демонстрирует свой механизм, настолько впечатлены, что сразу выделяют ему большую сумму денег.
Пока Бэббидж работает над новой, увеличенной версией счетной машины, маленькая Ада растет болезненным ребенком. Она долго учится ходить, говорит только шепотом, страдает анорексией и астмой, а подростком часто падает в обморок. Ее мать постоянно консультируется у самых разных специалистов, однако в первую очередь ее заботит интеллект девочки, ведь она всё еще мечтает сделать из дочери «математическое дитя», своего рода живую счетную машину. Леди Байрон – адепт френологии. Эта псевдонаука связывает особенности характера со строением черепа человека. Маленькая Ада подвергается подробному изучению и, естественно, объявляется гениальной.
Проект Бэббиджа тоже не избегает детских болезней. Изначально рассчитанное на три года строительство затягивается. Проект переживает несколько правительств, и затраты начинают вызывать у властей вопросы. Наконец, после многочисленных экспертиз и через 19 лет после его начала, финансирование прекращают. Но это не останавливает Бэббиджа, ведь в его голове уже родился новый, куда более захватывающий и сложный проект – создать большую аналитическую машину. Если говорить словами молодой Ады, которая в возрасте 17 лет видит малую машину Бэббиджа в гостях и тут же становится его преданной последовательницей: «Аналитическая машина ткет алгебраические узоры, как жаккардов станок ткет цветы и листья». Нетрудно заметить, что в основе устройства лежит принцип разделения «тела» машины и управляющего им «мозга», использованный Жаккаром. Дело в том, что аналитическая машина получает указания с помощью перфокарт: записанные на них программы считываются так называемой «мельницей» (то есть арифметическим устройством). Результат также выводится на перфокарты или представляется в виде графика, а об ошибках или о завершении вычислений извещает удар гонга.
С современным компьютером аналитическую машину Бэббиджа роднит то, что она не была сконструирована для бесконечного повторения одной и той же последовательности действий, а в зависимости от ситуации могла выполнять самые разные программы. Раньше решение могло быть только одним, теперь же поведение машины определялось обстоятельствами. На смену абсолютизму зубчатых колес пришел теоретический релятивизм компьютера. Об этом в своих работах говорит и сам Бэббидж: в одном из прекрасно выстроенных рассуждений он обучает средневекового Великого часовщика азам программирования. Бэббидж говорит о том, что если бы его новый божественный ученик производил простую операцию суммирования, то ему можно было бы дать указание для величин более 1000 сложение осуществлять тройками или, точнее, третями. Чтобы подобное было возможно, необходим язык программирования, на котором можно сообщить машине (то есть Господу Богу), что в определенный момент нужно загрузить другую программу. В этой способности менять программы Бэббидж видел еще одну силу Всемогущего: God is a DJ[4].
Однако выдумать себе доказательство существования бога – это одно, а вот реализовать смену программы на практике – совсем другое. Чтобы все сработало, каждой программе, записанной на перфокарте, нужно присвоить уникальный идентификатор. Если в какой-то программе прописано условие смены программы, и это условие соблюдено (в нашем примере – все предыдущие операции сложения дали в сумме 1000), то загружается новая программа, которая заменяет собой исходную. Для этого в аналитической машине был устроен барабан, в котором хранились все перфокарты, а также еще одно хранилище для вспомогательных переменных, промежуточных результатов вычислений и прочих важных данных. Машина Бэббиджа в этом очень близка к современному компьютеру – даже не верится, что весь этот сложный механизм был придуман одним-единственным человеком.
Основным препятствием на пути к созданию аналитической машины (так никогда и не завершенной) стал десятичный перенос – задачка, знакомая нам со школы. На бумаге эта операция выглядит сравнительно безобидно, однако в механическом плане представляет собой проблему первого ряда, потому что для ее реализации при вычислениях необходимо предусмотреть дополнительные шестерни. Так конструкция машины Бэббиджа неконтролируемо разрасталась и в финальном варианте насчитывала 55 000 деталей.
Молодая Ада далека от всех этих механических дел, но понимает, что, посвятив себя математике, сможет избавиться от постоянной опеки своей матери. Она демонстрирует готовность и энтузиазм, и мать нанимает ей частного учителя, некого господина Кинга, который берется преподавать Аде тонкости дифференциального исчисления. Учитель терпелив, ученица прилежна, и, как это часто бывает, между ними возникает взаимная симпатия. Союзу ничто не мешает, ведь господин Кинг, будущий лорд Лавлейс, – состоятельный дворянин, как и сама Ада. Молодые играют свадьбу, и на свет появляется трое маленьких детей.
Мать Ады решает больше не утаивать правду от теперь уже замужней дочери, и в 26 лет Ада узнает, что ее отец – лорд Байрон, гонимый всеми гений. Это открытие еще больше укрепляет ее в мысли о собственной гениальности. Ада берет себя в руки и пишет письмо Чарльзу Бэббиджу, к тому моменту уже ставшему другом семьи. В нем она приглашает Бэббиджа покататься на коньках и предлагает себя в качестве ассистентки: «Я тешу себя надеждой, что когда-нибудь (быть может, уже через два или три года, а может быть, и через много лет) моя помощь окажется полезной для Вашей работы».
И вот именно в этом месте начинается обещанная любовная история, пусть это и не самый обычный любовный треугольник: разобраться в том, кто, кого и почему здесь любит, решительно невозможно до тех пор, пока мы не начнем смотреть на машину, математику и искусственный интеллект как на полноправных участников этой истории. В случае с Бэббиджем все более или менее просто: он стремится во что бы то ни стало создать свою машину, а весь мир вокруг не понимает и не слышит его. Как же ему не воспользоваться помощью такого доверчивой и любезной девушки? Он просит ее перевести с французского текст об аналитической машине, составленный одним итальянским математиком.
Выполняя эту просьбу, Ада Лавлейс снабжает перевод собственным комментарием, который по длине вдвое превышает исходный текст. В этом «невеста науки» находит свое призвание: самопровозглашенная «первосвященница аналитической машины» не концентрируется на инженерных трудностях, а смотрит дальше. Она хочет понять, как именно создавать программы для новой машины – в чьей же голове они могут появиться, как не в ее? Ее математические таланты все еще под вопросом, но это для нее не помеха: у нее есть другой гений, который она сама называет «поэтической наукой». В этом смысле творение Бэббиджа для нее – всего лишь материальное воплощение кода, уже давно известного ей самой. От этого тезиса уже рукой подать до граничащего с манией величия стремления создать «вычисляемую модель нервной системы» и убежденности в том, что мозг леди Лавлейс содержит формулы, описывающие функционирование мира.
Поделиться книгой: