Игра в имитацию
Шрифт:
А о проектировании логических и арифметических схем («LC and CA») Алан писал:
Работа над электронно-ламповым элементом может занять четыре месяца и больше. С учетом того факта, что придется еще выполнить кое-какую работу по конфигурации принципиальных схем, такая задержка может быть оправдана, но приступить к работе следует, как можно скорее….
Ввиду сравнительного малого числа используемых электронных ламп фактическое производство LC и CA не потребует много времени; от силы шесть месяцев.
В докладе уже были представлены проекты множества «принципиальных схем». Алан сделал детальную разработку арифметических схем, воспользовавшись (и расширив) системой обозначения фон Неймана. Наверное, ему было приятно, что его довоенный опыт по проектированию двоичного множительного устройства пригодился. С
Алан также оценивал практические требования проекта в целом:
Трудно строить предположения о зданиях, опираясь на вероятность расширения всего плана в масштабе. Есть множество возможностей, которые было бы целесообразно включить, но которые отвергнуты в силу одной лишь необходимости провести где-то черту. Однако, через несколько лет, когда машина докажет свою полезность, мы наверняка захотим расширить ее возможности, включив новые функции или реализовав лучшие идеи, которые выдвигались при работе над первой моделью. Какой бы величины не решено было строить здание, всегда следует оставлять место для его достройки.
В беседе 1947 г. Тьюринг развил идею о том, как машина должна «доказать свою ценность», обрисовав картину действия машины. Давайте начнем с тех вопросов, которые могут возникнуть у потребителя. В первую очередь встает вопрос о подготовке места, где будет проходить проверка машины с целью изучения ее рабочего состояния и настройки и выполнения процедуры самого простого вычисления.
Алан привел частный пример задачи, а именно численное решение дифференциального уравнения Бесселя. (Это была типичная задача в прикладной математике и инженерии.) Тьюринг объяснил, что таблица команд для вычисления значений функции Бесселя будут уже «лежать на полке», наряду с таблицей, задающей общий порядок действий (общий алгоритм) решения дифференциального уравнения.
Команды для работы будут, таким образом, состоять из значительного числа извлеченных с полки и нескольких, разработанных специально для процедуры, о которой идет речь. Карты команд для рабочих, стандартных операций должны будут быть уже перфорированы, а новые необходимо будет создать специально. После ассемблирования и проверки их всех нужно будет поместить в устройство ввода, представляющее собой просто механизм подачи перфокарт. Их нужно будет помесить в карман для перфокарт и нажать кнопку, запускающую протяжку перфокарт. Следует помнить, что изначально в машине нет команд, а, значит, обычные функции не доступны. Поэтому необходимо четко представлять себе, какие карты должны подаваться первыми. Эти карты с исходными данными всегда должны быть одинаковыми. Их заведение означает установку в машине нескольких ключевых таблиц команд, включая достаточное количество таких, что позволят машине считывать специальный набор карт, подготовленных для выполнения нашей процедуры. А далее возможны различные сценарии действий, в зависимость от способа программирования процедуры. Машина должна довести дело до конца и выполнить процедуру, выдав в перфорированном или напечатанном виде требуемые ответы, остановившись только, когда все будет сделано. Но более предпочтительна такая настройка, чтобы машина останавливалась сразу после введения таблиц команд. Это позволяет убедиться в правильности контента, сохраненного на запоминающем устройстве (носителе информации), и обеспечивает вариативность процедуры. И это удобный момент для паузы. Нам придется
Эти предложения были в высшей степени практическими и действительно провидческими, предвидящими потребность в гибком взаимодействии оператора и машины. Но, конечно же, он уже увидел будущее, в использовании «Колосса». В другом абзаце рассматривалась возможность использования удаленных терминалов:
…автоматическая вычислительная машина будет выполнять работу примерно за 10 000 вычислителей (людей). Поэтому логично ожидать, что большой объем вычислений, производимых вручную, сведется к нулю. Вычислители (люди) будут и в дальнейшем выполнять на маленьких счетных машинах такие действия, как подстановка значений в формулы, но, если на одно какое-либо вычисление у вычислителя уходит несколько дней работы, то лучше, чтобы его вместо человека выполняла электронная вычислительная машина. Но при этом совсем необязательно будет, чтобы у всех, кто заинтересован в такой работе, имелся компьютер. Целесообразно и возможно будет наладить управление удаленным компьютером с помощью телефонной связи. Для использования на этих удаленных станциях будут разработаны специальные устройства ввода и вывода информации, которые будут стоить, самое большее, несколько сотен фунтов стерлингов.
Алан также осознал требования к компьютерным программистам:
Основной объем работы, выполняемой этими компьютерами, будет состоять из задач, которые невозможно решить путем вычислений вручную в силу их масштабности. Чтобы загрузить машину такими задачами, нам потребуется большое количество способных математиков. Эти математики нужны будут для того для предварительной обработки и оформления задач для вычисления…
И он на самом деле смог предугадать развитие новой отрасли промышленности и занятости:
Очевидно, что возможности просто огромны. Одной из трудностей для нас будет поддержание соответствующей дисциплины, чтобы мы не потеряли нить того, что мы делаем. Нам потребуется энное число эффективных библиотечных типов для поддержания у нас порядка.
Опередив свое время на двадцать лет в своей концепции организации компьютерных узлов, Алан исходил из опыта, полученного в Блетчли-парке. Там работало десять тысяч человек, операторов, и все они составляли систему, включавшую отдаленные от центра станции, телефонные коммуникации, элиту, которая преобразовывала задачи в программы, и множество «библиотечных типов». Но он никогда не мог сказать об этом прямо, и никто не мог представить себе картину того, что никогда официально не существовало, так что его анализ был сродни вестям ниоткуда.
Доклад о АВМ был также первым отчетом о спектре применения универсальной вычислительной машины. АВМ была призвана решать «такие задачи, которые решаются трудоемкими усилиями клерков, работающих по строгим правилам и без всякого понимания», сталкивающихся с тем, что из-за размера машин «количество письменных материалов, необходимых на каком-либо одном этапе ограничивается… 50 листами бумаги», а «инструкции для оператора», написанные на «обычном» языке, «объемом с обычный роман». АВМ могла бы решать такие задачи за одну стотысячную долю того времени, которое требовалось «оператору-человеку, решающему свои арифметические задачи без помощи технических средств».
АВМ смогла бы выполнить всю рутинную умственную работу для нужд британского фронта. Огласив такой вывод, Алан заработал себе необычно хороший «политический» балл: в перечне возможных приложений «создание таблиц стрельбы» стояло первым. Это была работа, для которой специально спроектировали ЭНИАК. Затем следовали еще четыре примера практического применения АВМ для вычислений, которые на тот момент требовали месяцы, а то и годы работы за арифмометрами. А еще четыре примера были не связаны с численными вычислениями; они отражали более широкий взгляд Алана на сущность компьютера, опыт и спектр интересов Тьюринга.