Текст книги "Страна Изобилия"

Автор книги: Фрэнсис Спаффорд

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 30 страниц)

2. От фотографии. 1961 год

У электронов нет своего мнения. Они не имеют точки зрения, не выносят суждений, не совершают ошибок. Там, в их мире с его масштабами, ни точек зрения, ни суждений, ни ошибок нет – одни лишь материя и энергия, существующие в нескольких конфигурациях, из которых складывается, как головоломка, целая роскошная вселенная. Электроны движутся, когда на них – на эти кусочки отрицательного электрического заряда или бесконечно малые булавочные головки массы – действуют какие-нибудь силы. Они не решают, двигаться им или нет; они не обладают каким-либо поведением, разве что в метафорическом смысле. И все же без метафор тут не обойтись.

Взять, например, ситуацию, когда эти электроны кипучей массой толкутся на поверхности своей раскаленной катодной нити, словно на пляже, забитом миллионами загорающих так, что и песка не видно. Обычно электроны в атомной решетке, образующей кусок металла, могут свободно течь по металлу, создавая ток. Они могут прыгать вбок от одного атома к другому. Соскочить с металла совсем они не могут, потому что их удерживает положительный заряд в ядре каждого атома. Однако нить сияет, раскаленная докрасна. В нее закачивается дополнительная энергия в виде теплоты, достаточная для того, чтобы разорвать связь, которая удерживает каждый электрон в металле, приковывает каждого загорающего к пляжу. Теперь они едва держатся на решетке. Они толпятся на ее поверхности, готовые ее покинуть, если какая-то другая сила приведет их в движение.

И вот это происходит. В двух сантиметрах от них включается электрод. Это анод, положительно заряженный, и он притягивает. Электроны рвутся вперед, миллионами покидая нить; это исход, это бегство леммингов с пляжа, это орава идентичных существ, бросающихся в суетливое массовое движение. Чтобы им ничто не мешало, чтобы газообразный суп частиц в воздухе не сбивал электроны с курса, они летят в вакуум. Хлещут волной, вливаются в вакуум, минуя три заряженные управляющие сетки. Сетки выравнивают движение и препятствуют отскакиванию, завихрению, ненужным встречным потокам. Они наводят в ораве дисциплину. Там, где движутся электроны, возникает, по определению, электрический ток. Поэтому тут в течение всего времени, пока включен анод – одна десятитысячная секунды, – к нему через вакуум течет ток, строго в одном направлении. Тут нет никакого нарастания, никакого увеличения мощности по гладкой кривой. Ток либо полностью включен, либо полностью выключен. Процесс массовый, полный статистических помех, в котором беспорядочно кружатся миллионы частиц, превращен в совершенно детерминированный, всего с двумя состояниями. Выключено или включено. Никакого напряжения или высокое напряжение. Ложно или истинно. Нуль или единица.

Поток электронов уже не просто нечто безгласное, физическое. Его поставили на службу осмысленному делу, склонили к тому, чтобы он образовал некую картину по самым простым, какие только можно себе представить, правилам создания картин, когда используется лишь двоичный выбор: изобразить что-то или ничего. И все-таки из этого простейшего выбора между “да” и “нет”, повторяемого снова и снова, могут произрасти сложнейшие структуры информации, ее наиболее тонко заштрихованные картины, совсем как несколько основных конфигураций материи и энергии, расположенные правильным образом, способны породить нейтронные звезды, рожки с мороженым и членов Политбюро. Сейчас выбор сделан: да. Этот ток, длящийся одну десятитысячную секунды, говорит: да. Он говорит: включено. Он говорит: единица.

Мы находимся внутри прибора, который в американском английском называют вакуумной трубкой, а в британском английском – ламповым диодом. Точнее говоря, это пентод, получивший свое название потому, что катодная нить с анодом и тремя управляющими сетками образуют пять питаемых энергией компонент внутри коротенького цилиндра из черного стекла, откуда откачан воздух. Это один из 47 пентодов, вделанных в большую черную печатную плату; она – одна из 39 плат, расположенных в вертикальной стойке; стойка – арифметический процессор БЭСМ-2, быстродействующей электронно-счетной машины; БЭСМ-2 установлена в подвале Института точной механики и вычислительной техники в Москве, где ее создали. Давно миновала полночь. В здании почти никого. Ночь тащится вниз, к этой унылой точке минимума, когда газетные листы, в которые прежде заворачивали рыбу, летают по опустевшим улицам Москвы, а все желания людей кажутся тщетными. Однако БЭСМ-2 работает без устали – как и ее создатель Сергей Александрович Лебедев, который сидит за своим рабочим столом, одну за другой тушит в пепельнице папиросы “Казбек”. К этому времени у ночи остался лишь один вкус – пепла. Но никотин заменяет еду, никотин заменяет сон, а времени на будущее остается так мало – сперва надо покончить со всеми требованиями настоящего. Во время войны, когда у него были только мысли, но еще не было абсолютно ничего, во что их можно было бы облечь, Лебедев сидел ночами, занимаясь двоичными расчетами вручную. Как же ему остановиться теперь, когда электронно– вычислительные машины существуют – он сам создал первую советскую ЭВМ в 1951-м, – и все же постоянно недотягивают до того, что могло бы быть? На то, чтобы довести Д° совершенства каждую ЭВМ, уходит бездна времени. И все же каждая ЭВМ оставляет по себе этот сводящий с ума осадок– новые мысли, не воплощенные в дело. С помощью токсинов с табачных плантаций Узбекистана кровь у него в жилах разгоняется, спешит. Гудит БЭСМ. Тут более четырех тысяч вакуумных трубок, все они светятся, раскаленные докрасна, за дымчатым стеклом. Кто-то где-то, в диспетчерской этого подразделения московской электросети, наблюдает за тем, как БЭСМ в одиночку жадно поглощает киловатты, не хуже средней фабрики, работающей в ночную смену, – однако Лебедеву это гудение представляется заботливой утробой, вынашивающей звук, производимый машиной настоящего, чтобы смогла родиться машина будущего.

Тем временем внутри БЭСМ ток, проходивший по нашему пентоду, возбуждает новые токи в других пентодах на той же плате, так что бинарная единица, которую он собой представлял, передается по цепочкам, представляющим собой логические операции над этой величиной. Не очень сложные операции, не очень мудреная логика. Пентод подключен последовательно с другим пентодом, поэтому оба должны быть включены, чтобы ток проходил по ним из конца в конец. Это – логическая операция “и”. Пентод подключен параллельно с другим пентодом, поэтому ток течет, если включен хотя бы один. Это – логическая операция “или”. Пентод подключен вместе с инвертирующим элементом, так что, если он был включен, ток выключается, а если выключен, включается. Это – “не”. Вот и все, что нужно. Подсоединенные друг к другу в нужном порядке, эти элементы – все, что требуется для того, чтобы механизировать мышление во всем его богатом разнообразии, заставить картинку “да-нет” расти, приближаясь к сложности полотен Рембрандта в Эрмитаже. Шестнадцать “и”, шесть “или” и три “не”, расположенные в форме ветвистого дерева, дают этой плате возможность складывать. Она может сложить единицу в нашем первом пенгоде с нулем в другом и в результате (разумеется) получить единицу; потом сложить эту единицу с другой, оставшейся от предыдущего сложения, и получить нуль, от чего, в свою очередь, останется дополнительная единица, которая перейдет по проводу на следующую плату в стеке, где вот-вот начнется новое сложение. 1 плюс о плюс 0 равно 0, в следующий разряд переходит 1. Разумеется, сидя поздними ночами в 1943 году с карандашом в руках и производя манипуляции с единицами и нулями, Сергей Александрович и сам мог выполнить эту и другие операции, куда более сложные – смешно сравнивать. Однако выполнить их за десятитысячную секунды и повторять до бесконечности каждую десятитысячную секунды он не мог. Вот в чем состоит мощь ЭВМ: разбив арифметические действия на крохотные примитивные шаги, она способна затем выполнять эти шаги с недоступной человеку скоростью, бесконечно. Или пока не полетит вакуумная трубка.

А десять тысяч операций в секунду, по сути, не такая уж высокая скорость, когда речь идет о подобных вещах. В машине, задуманной Лебедевым, будет, конечно, использоваться новая транзисторная технология, все эти раскаленные докрасна нити будут заменены скромными, крохотными полупроводниковыми элементами. Но даже с помощью вакуумных трубок он способен сделать машину, которая будет работать гораздо быстрее. Он уже этого добился: БЭСМ-2 – упрощенный, гражданский вариант М-20, названной так потому, что работает со скоростью 20 тысяч операций в секунду. М-20 почти не видели за пределами лабораторий, подведомственных Министерству среднего машиностроения, где все средние машины – из тех, что в середке содержат каплю плутония и перемещаются с помощью ракет. Практически вся производимая продукция тут же пропадала в городах – “почтовых ящиках”, которых не найти ни на одной обычной карте. Существует – это еще больший секрет – и М-40, и М-50. Он сделал их, чтобы они выполняли роль мозгового центра в зачаточном проекте противоракетной обороны СССР. В данный момент они находятся в охлаждаемом бункере в казах, ской пустыне, присоединенные проводами к шести различным радарным установкам на входе, а на выходе – к батарее питания ракеты “земля-воздух”. Вдали от них, на Украине пусковые установки швыряют ненастоящие ядерные снаряды на восток, в сторону испытательного полигона. В краткий интервал между обнаружением подлетающего снаряда и моментом, когда перехватывать его уже поздно, лебедевские ЭВМ должны рассчитать курс для противоракетных установок. Там, в пустыне, забор из колючей проволоки отмечает территорию– цель, размером и формой точно соответствующую городу Москве. В течение двух лет межконтинентальные баллистические ракеты падали на этот воображаемый мегаполис беспрепятственно, но потом ЭВМ начали попадать: ракета летит кверху, прочерчивая полосу от зарослей цвета охры, и подходит достаточно близко, чтобы, будучи оснащена своей собственной работающей боеголовкой, она могла окутать нападающего огненным ядерным шаром. Лебедев не уверен, так ли уж практично было бы защищать настоящую Москву с помощью ядерных взрывов над головой. Однако на то, чтобы заставить систему работать достаточно быстро, потребовалась тонкая, кропотливая работа. Хотя дело находится пока только на стадии испытаний, Хрущев уже намекает на это, хвастается на пресс-конференциях. “Наша ракета, можно сказать, попадает в муху в космосе”, – говорит в речах наш Никита Сергеевич.

Этой ночью БЭСМ рассчитывает не траектории, не разрушительные характеристики одного из рукотворных солнц министерства. Стек, состоящий из 39 печатных плат, заканчивает складывать цепочки двоичных чисел, над которыми работает; потом делает то же самое снова и снова, потому что требуется выполнить умножение, а этого машина способна добиться, лишь прибавляя умножаемое количество, опять и опять, с молниеносным идиотизмом. Проходит чуть больше сотой доли секунды. Получив результат, БЭСМ посылает его из арифметического процессора в другое место – цепочка ИЗ 39 единиц и нулей рядком усаживается на куски магнитодиэлектрика, которые служат ферритовой памятью ЭВМ. Другой ряд ферритовых сердечников выдает другую цепочку из 39 единиц и нулей и посылает ее обратно в процессор вместо прежней. Это не число – это следующая строчка программы, идущей на БЭСМ. Первые шесть цифр – команда, предписывающая БЭСМ сравнить только что полученный результат с предыдущим, хранящимся по адресу в памяти, обозначенному остальными 33 цифрами. БЭСМ усердно трудится, поочередно запихивая числа и куски программы в то единственное место, где она может уделить им внимание – подобно человеку, чья настольная лампа освещает только один кружок на огромном захламленном письменном столе, – и обнаруживает, что новое число больше старого. Теперь программа дает ЭВМ команду не абсолютную, а условную, и мы из чистой арифметики перемещаемся во что-то другое, в мир предположений, гипотез, того, что могло бы быть. Если, говорит программа, новое число больше, то поменять цифры, увеличить их немного, на одно заданное значение, и вернуться – вернуться к одному из предыдущих шагов самой программы, выудив строчку программы, которая находится вот здесь, а затем снова двигаться вперед, выполняя каждый промежуточный шаг. Верный идиот подчиняется и движется по кругу – выполняет цикл. Проходит еще сотая доля секунды. И все начинается снова, идет по кругу, снова и снова. БЭСМ неутомимо прокручивает те же самые команды, совершая те же самые изменения с числами, едва отличающимися друг от друга. Она будет прокручивать цикл дальше, пока сравнение не даст другой результат. Ага, вот и дало. Смысла прибавилось. Картина безмолвно прояснилась. Картина чего?

По сравнению с операциями БЭСМ, такими быстрыми и простыми, мысли Сергея Александровича плывут медленно, совсем как голубые завитки, поднимающиеся от его “Казбека”, и распространяются во множестве направлений. Он, как это с ним иногда случается, размышляет о том, какое неудовлетворение вызывает работа на военных. Не то чтобы он воз. ражал против того, для чего используются его машины за стеной секретности. Он помнит – его поколению этого не забыть – наступление фашистской саранчи в 41-м и 42-м. Ему не жаль времени, которое уходит на то, чтобы предотвратить ужасы войны и разрушения. Проблема в том, что секретность замедляет развитие техники. Его собственную лучшую работу конфискуют. Военные прячут ее подальше, чтобы не оказывала влияния на состояние науки и техники; а поскольку им всегда требуется лишь горстка законченных машин, нет никакой возможности выяснить, что еще может из этого получиться – а вдруг что-нибудь такое, о чем пока и не мечтают. Будь у него хоть возможность поиграть с этой бессмысленной мощью! С другой стороны, надо признать, что тут есть и свои преимущества. Военные вне очереди получают любые ресурсы, которых не хватает, и если работаешь на них, на тебя распространяется их статус самого привилегированного заказчика в стране. Он улыбается про себя, вспоминая историю, рассказанную его соперником Исааком Бруком, – история десятилетней давности, замечательная, ничем не прикрытая демонстрация того, что означает поддержка военных. Брук послал аспиранта в Ленинград, на завод по выпуску электроламп “Светлана”, чтобы забрать новую партию пентодов – ведь в том, что касается логики, основанной на диодах, фактором, ограничивающим скорость операций, является качество трубок. Пробник для проверки пентодов, рекомендательное письмо – и все равно главный инженер “Светланы” выставил парня ни с чем. Но физики, работавшие над советской водородной бомбой, требовали, чтобы машина Брука в Институте энергетического машиностроения работала бесперебойно, так что ему дали номер телефона, позвонить в случае неполадок, и велели упомянуть пароль – название цветка. Парень набрал номер, сказал: “Я тут что-то никак не могу купить… э– э… тюльпаны”. В квартире на Невском проспекте, напротив магазина трикотажа, вежливые люди записали подробности и велели аспиранту подождать два дня и попробовать снова. Два дня, потому что “мы работаем только на уровне райкома”, – столько уйдет на выкручивание рук, чтобы добраться до самого низа, до главного инженера “Светланы”. Ну и, конечно, спустя два дня на предприятии его приняли как родного – расстарались, нагрузили парня самыми лучшими своими изделиями. Это, разумеется, тоже цикл – очень характерный человеческий цикл в советской экономике. Если сигнал о том, что работа важная, недостаточно силен, можно отвести его по цепи важных людей, каждый из них замолвит словечко следующему по телефону, каждый прибавит сигналу мощи, пока он не вернется туда, где появился, способный привести машину в действие.

БЭСМ. Картина чего? На ней – картошка. Электроны, текущие по вакуумным трубкам, представляют собой цифры; а цифры, которые обрабатывает этой ночью БЭСМ, представляют собой картошку. Не саму по себе картошку, разумеется, не настоящие клубни, которые так часто бывают мерзлыми, зелеными от старости, проросшими, – картошку абстрактную, картошку, рассматриваемую как данные, едущую в Москву с 348 пунктов доставки в 215 организаций-потребителей. БЭСМ применяет математику Леонида Витальевича к задаче оптимизации доставки картошки, стоящей перед Мособлпланом. Сюда входят 75 тысяч различных переменных, подчиняющихся 563 различным ограничениям, – задачу не решить на пальцах и логарифмических линейках. Но благодаря ЭВМ, благодаря нечеловеческому терпению БЭСМ в выполнении итераций с приближенными ответами снова и снова, эту задачу решить можно.

БЭСМ использует предложенные Леонидом Витальевичем теневые цены, чтобы выполнить то, за что в капиталистической стране отвечает рынок картофеля, – но выполнить лучше. Когда рынок приводит в соответствие спрос и предложение, решение отыскивается методом проб и ошибок, в процессе физического перемещения картошки с места на место, физической продажи картошки по постоянно меняющимся ценам. С помощью ЭВМ эффект, произведенный возможных решением, можно оценить без затрат на перемещение туда, сюда; но поскольку ЭВМ работает со скоростью летящих злектронов, а не со скоростью трясущегося по дороге грузовика с овощами, она способна исследовать все математическое пространство решений целиком, причем в результате обязательно найдет оптимальное решение, а не согласится на такое, которое сойдет, поскольку на большее времени не хватит – на все один рабочий день, а картошку еще надо доставить. Собственно, не стоит так далеко ходить за сравнениями – рынок существует не только в капиталистических странах. Картошка по– прежнему продается на рынке, прямо здесь, в Москве, тут тоже имеются остаточные явления капитализма, которые представляют собой колхозные рынки столицы, где частники продают урожай со своих участков. Почему-то даже в самые трудные времена тут всегда можно найти груды зеленого лука, жирных гусей, грибы, пахнущие лесной сыростью, и картошку, выкопанную с утра; все так дорого, что ходить сюда за покупками можно, только если не жалеть денег, если надо закупить еды на день рождения или свадьбу. Когда торговля идет особенно бойко, сотрудники Минторговли отправляются на вылазки, покидают свои кабинеты и расхаживают среди прилавков, аккуратно записывая цены. Но как медленно идет дело! Как медленно все происходит, когда покупатели толкутся на этих треугольных пустырях рядом с городскими автовокзалами и станциями электричек, как медленно по сравнению с десятью тысячами операций в секунду, на которые способна БЭСМ!

Тактовая частота рынка смехотворна. Он ведет расчеты медленно, как бабушка в шали, которая кропотливо разменивает трехрублевую бумажку, дает сдачу, бормоча цифры себе под нос. Товар здесь поступает по одному мешку, по одной корзине, которую крестьянин сжимает на коленях. Расчеты ведутся на картонке, цены пишутся огрызком карандаша. Неудивительно, что Оскар Ланге в Варшаве с ликованием называет рынок “примитивным доэлектронно-счетным устройством”. В век вакуумных диодов это анахронизм, пригодный лишь на то, чтобы добавить к системе малый дополнительный источник поставок по высокой цене, в те моменты, когда современные каналы распределения не вполне справляются с удовлетворением всех нужд покупателей. А теперь даже эта функция становится ненужной. Когда программа Леонида Витальевича реорганизует московскую систему поставок, выигрыш в продуктивности будет такой, что можно будет заполнить государственные магазины дешевой картошкой, так что на всех хватит. Теперь БЭСМ постепенно, секунда за секундой, уменьшает среднее расстояние доставки картофеля в столице. В настоящее время, похоже, картошке суждено проехать от хранилища до магазина в среднем 68,7 км; однако в подвале Института точной механики и вычислительной техники уже стало ясно, что возможно добиться 61,3 км, 6о, о8 км, 59,6 км, а программа по-прежнему выдает информацию о том, что оптимум еще не достигнут. Чем короче расстояние, тем свежее картошка, тем меньше брака; это лучший показатель успеха, какой смогли придумать программисты, поскольку у них нет цены как таковой – нет величины, которую можно было бы минимизировать. Государственные цены на картошку уже много лет как не меняются. 57,9 км, 56,88 км. Улучшение уже почти на 20 %. Скоро с поставками картофеля в Москву станет на 20 % лучше. 55,9 км, 54,6 км. Это – новый мир.

Да, наверху такие вещи любят, думает Лебедев. Всегда любили, с тех самых пор, как заработала наша первая машина. Назаренко из ЦК Украины приезжал посмотреть в помещение развалившегося собора под Киевом, где мы ее установили. “Ну, колдовство!” – сказал он и подмигнул, как будто ему только что показали фокус, самый хитроумный в мире. Пожалуй, в каком-то смысле так оно и было, размышляет Лебедев: кинули в шляпу несколько проводов, несколько вакуумных трубок, а вытащили оттуда безграничной мощи интеллект.

Это было колдовство того рода, что могло понравиться крепкому материалисту, произведенное на свет – в чем нетрудно удостовериться – с помощью науки, пусть оно и походило на чудо из старых сказок. Что ЭВМ ни велишь, она подчинится с готовностью золотой рыбки – и с такой же нетерпимостью к плохо сформулированным желаниям. Поначалу политики хотели, чтобы она творила свои чудеса только над оружием. Потом, после смерти Сталина, когда в воздухе повеяло осторожным прагматизмом, решили посмотреть, что еще она умеет; а теперь кибернетику всячески обласкивают, поддерживают, видят в ней едва ли не официальное решение всех советских проблем. Ходят слухи, что эти чудеса будут выставлять напоказ в проекте новой партийной программы, в документе, где будет изложен хрущевский план достижения рая на земле. Золотая рыбка – и какая обязательная, оперативная. Уж если она попадает в муху в космосе, то с кучкой овощей наверняка разберется. А лучшие чудеса, по мнению политиков, состоят в том, что ЭВМ обещают придать скорость и решительность вещам, которыми Советский Союз так или иначе занимается. Машины сделают так, чтобы планы выполнялись быстрее. При них не потребуется выкапывать то, что уже достигнуто, или реконструировать мир, нарушая порядок вещей, лежащих под самой поверхностью нашего времени, менее жестокого. Лебедев в этом не уверен. Он понимает, что новой технике не нужны новые формы организации человеческого общества – она и без того получит свое, и так сможет творить чудеса, на которые способна. Может наступить момент, когда придется делать выбор: принять ли новые машины с их способностью нарушать равновесие или же отказаться от того, что они умеют. Если этот момент настанет, он надеется, что будет готов встретить его своими доводами – он и его единомышленники. Ведь его собственный выбор уже, разумеется, давно сделан.

Поздно, пора домой. Он собирает бумаги, засовывает их в специальный портфель, который оставит у вахтера на проходной. Он не видит в своей работе ничего чудесного, никакие слова, обозначающие тайну, тут не подходят. Он знает эту штуку как облупленную. И все-таки в том, как безмолвная материя накапливается в его машинах, поднимаясь все выше и выше, образец за образцом, пока в ней не проявятся образцы самой мысли, – в этом есть нечто такое, что до сих пор всякий раз поражает его, восхищает. В самом первом компьютере, который он создал, в устройстве памяти использовались звуковые волны, эхом распространявшиеся по ртути. Ртути давно нет, она осталась разве что в его воображении: подчиняясь логике грез, он понимает, что его призвание – создавать из ртути мыслящие озера, в которых отражается мир.

В ясном озере БЭСМ образы колышутся, подергиваются рябью: 348 московских поставщиков картофеля, 125 потребителей. Экономисты сознают, как трудно добиться того, чтобы модель для вычислений отражала мир истинным образом. Они различают два способа работы: двигаться “от задачи” и “от фотографии”. Всегда лучше работать от задачи, напрямую разузнавать, как на деле функционируют организации, однако обычно более практический способ – работать от фотографии, следовать данным, которые поступают от организаций. Эти расчеты, увы, делаются от фотографии. Тут рассматривается доставка картофеля в том виде, в каком о ней сообщили Леониду Витальевичу и его коллегам. Времени ездить по хранилищам, беседовать с заведующими, кататься на грузовиках не было. Но все равно программа должна работать. Опять условные утверждения: она будет работать, если цифры надежные. Она будет работать, если осознанно перенаправить доставку картофеля так, как решит программа. Она будет работать, если циклы оптимизации в программе совместимы с циклами в советской жизни, с помощью которых делаются дела.

Такая вот точка зрения.