Охота на электроовец. Большая книга искусственного интеллекта

Марков Сергей Николаевич

К сожалению, инженерная сторона дела была куда сложнее, чем разработка концепции: Бэббидж серьёзно недооценил объёмы финансовых и технических ресурсов, необходимых для создания машины. Он работал на переднем крае производственных технологий, и хотя относительно простые машины, такие как паровые двигатели и мощные ткацкие станки, уже широко использовались, но сложные устройства, вроде машин по производству булавок, были редкими новинками. Позже, в 1850-е гг., создать машину Бэббиджу было бы, вероятно, сильно проще, так как в то время уже была создана необходимая инфраструктура машиностроения. И хотя нельзя сказать, что разработка разностной машины в 1820-х гг. была вообще невозможной, но Бэббиджу приходилось платить очень высокую цену за то, чтобы создать первую такую; это было похоже на изготовление первых компьютеров в середине 1940-х гг.: очень сложно и чрезвычайно дорого. Ввиду этого Бэббидж был вынужден сражаться на двух фронтах: во-первых, проектируя разностную машину, а во-вторых, разрабатывая технологию для её создания. Хотя разностная машина отличалась концептуальной простотой, её механическое устройство было сложным, и сегодня в Лондонском музее науки можно увидеть доказательства этого в виде сотен чертежей машины Бэббиджа и тысяч страниц его записей. В течение 1820-х гг. Бэббидж объехал множество европейских фабрик

в поисках устройств и технологий, которые могли быть использованы для его машины.

Немногие из его находок нашли своё место в разностной машине, зато самому Бэббиджу удалось превратиться в одного из лучших специалистов своего времени в области высокотехнологичного промышленного производства. В 1832 г. он опубликовал одну из самых важных своих работ — книгу под названием «Экономика технологий и производств» (Economy of Machines and Manufactures), которая выдержала четыре издания и была переведена на пять языков. Правительство продолжало финансировать работу Бэббиджа в течение 1820-х и в начале 1830-х гг., выделив в итоге в общей сложности около 17 500 фунтов стерлингов, при этом Бэббидж утверждал, что потратил почти столько же из собственного кармана. 35 000 фунтов стерлингов 1820–1830-х гг. примерно эквивалентны 4,3 млн современных фунтов стерлингов [188] , что составляет около 530 млн рублей на дату, когда я пишу эти строки (сентябрь 2023 г.). Как видно, сумма довольно внушительная, хотя и не идущая ни в какое сравнение с бюджетами современных крупных научно-исследовательских проектов.

188

https://www.in2013dollars.com/1820-GBP-in-2023?amount=35000

В соответствии с чертежами Бэббиджа разностная машина должна была состоять из 25 000 деталей и весить около четырёх тонн. Подрядчиком Бэббиджа, ответственным за изготовление деталей, был инженер Джозеф Клемент. Однако весной 1833 г., после спора с Бэббиджем о компенсации за перемещение мастерской Клемента ближе к дому Бэббиджа, Клемент остановил все работы и уволил рабочих. Таким образом, изготовление машины было прервано, а около 12 000 неиспользованных деталей машины были позже отправлены в переплавку [189] .

189

Waller D. (2016). Iron Men: How One London Factory Powered the Industrial Revolution and Shaped the Modern World. Anthem Press // https://books.google.ru/books?id=zLs1DgAAQBAJ

В итоге сохранилась лишь небольшая демонстрационная модель, которую Клемент построил для Бэббиджа в 1832 г. Это чудо техники при размерах 75 x 60 x 60 см (примерно в одну седьмую от полномерной машины) было способно выполнять операции по возведению в степень и находить корни квадратных уравнений [190] ^, [191] . В настоящее время эта модель хранится в Лондонском музее науки, причём находится в функциональном состоянии.

190

Toole B. A. (1998). Ada, the Enchantress of Numbers. Mill Valley, California: Strawberry Press // https://archive.org/details/adaenchantressof00tool/page/38

191

Stein D. K. (1984). Lady Lovelace's Notes: Technical Text and Cultural Context / Victorian Studies, Vol. 28, No. 1 (Autumn, 1984), pp. 33–67 // https://www.jstor.org/stable/3826758

Чтобы создать финальную версию машины, Бэббиджу потребовалось ещё больше денег, о чём он просил в письме премьер-министру Великобритании герцогу Артуру Уэлсли Веллингтону в 1834 г. К сожалению, в это время у Бэббиджа возникла новая идея, настолько потрясающая, что он просто не мог умолчать о ней: машина нового типа, которая могла бы сделать всё, что могла делать разностная машина, но помимо этого могла бы выполнять любые расчёты по заданию человека. Это устройство Бэббидж назвал аналитической машиной (Analytical Engine).

В своём письме герцогу Веллингтону учёный намекнул, что вместо доделки разностной машины ему нужно разрешить построить аналитическую машину. Это стало одной из самых больших ошибок за всю карьеру Бэббиджа: данная идея смертельно подорвала доверие властей к проекту учёного и больше он не получил от правительства ни копейки. Некоторые исследователи считают, что к этому времени Бэббидж был настолько погружен в работу, что полностью потерял из виду первоначальную цель: изготовление таблиц. Машины стали для него самоцелью [192] .

192

Campbell-Kelly M., Aspray W., Ensmenger N., Yost J. R. (2013). Computer: A History of the Information Machine. Avalon Publishing // https://books.google.ru/books?id=0MZVDgAAQBAJ

Бэббидж был глубоко уязвлён позицией властей. Об этом свидетельствуют строки письма, написанного им в 1835 г. одному из своих американских корреспондентов: «Вы сможете оценить влияние такой машины на будущий прогресс науки. А я живу в стране, которая не способна это оценить» [193] .

Разозлённый отказом правительства от участия в проекте, Бэббидж переключил внимание на создание аналитической машины, оплачивая из собственных средств работу чертёжников и рабочих. И снова он ведёт работу над моделью, а затем оставляет её незавершённой, чтобы начать работу над новой. В 1848 г., после нескольких лет трудов по созданию аналитической машины, Бэббидж решает подготовить полный набор чертежей для второй разностной машины, которая должна была включать все улучшения и упрощения, пришедшие Бэббиджу в голову в процессе работы над аналитической машиной. Он решил вновь представить проект на рассмотрение правительству, но получил отказ от канцлера казначейства. Последнего Бэббидж назвал «Геростратом науки, которого, если

он и избежит забвения, запомнят как разрушителя Эфесского храма» [194] .

193

Hyman A. (1985). Charles Babbage: Pioneer of the Computer. Princeton University Press // https://books.google.ru/books?id=YCddaWqWK2cC

194

Babbage C., Morrision P., Morrison E. (2013). On the Principles and Development of the Calculator and Other Seminal Writings. Dover Publications // https://books.google.ru/books?id=FTXyAAAAQBAJ

2.4.4 Последователи Бэббиджа: Георг Шутц и другие

Несмотря на неудачи, преследовавшие Бэббиджа, со временем у него обнаружились последователи. В дело вступил Георг Шутц, состоятельный стокгольмский издатель. Впервые Шутц узнал о проекте Бэббиджа в 1832 г., когда начал работу над переводом глав из «Экономики технологий и производств» для своего журнала о производстве и домашнем хозяйстве (Journal for Manufakturer och Hushallning). Немного позже он натолкнулся на статью ирландского популяризатора науки Дионисия Ларднера, опубликованную в июле 1834 г. в «Эдинбургском обозрении» (Edinburgh Review) под названием «Разностная машина Бэббиджа». В ней Ларднер проанализировал семь различных публикаций о машине Бэббиджа, начиная с ранних текстов Бэббиджа и заканчивая отчётом Королевского общества от 1829 г., и в популярной форме изложил принципы её работы [195] . Вдохновлённый этой статьёй, Шутц принял решение о самостоятельной постройке машины. Он изучил все имевшиеся в публичном доступе материалы о машине Бэббиджа, но, поскольку они не содержали детального описания её устройства, Шутцу пришлось во многом повторить работу своего предшественника. Конструкция, предложенная Шутцем, была проще устройства, разработанного Бэббиджем: в ней отсутствовали сложные механизмы для предотвращения ошибок, а некоторые части устройства Шутц решил изготовить из дерева [196] , прямо как сердечник трансформатора из байки о студенческой дипломной работе, которую «всё равно никто не прочитает» [197] .

195

Dalakov G. The differential engine of Pehr-Georg and Edvard Scheutz / History of Computers: hardware, software, internet… // http://history-computer.com/Babbage/NextDifferentialEngines/Scheutz.html

196

Watson I. (2012). The Universal Machine: From the Dawn of Computing to Digital Consciousness. Springer Berlin Heidelberg // https://books.google.ru/books?id=jlmVKZ1psCkC

197

^* Некий студент написал в дипломной работе фразу: «По причине того, что досюда никто не дочитает, сердечник трансформатора рекомендуется сделать из дерева» (вариантов этой байки существует множество: «…выпиливаем турбину из цельного куска дерева, всё равно читать никто не будет» и т. п.).

В 1840 г. Шутц и его сын Эдвард завершили работу над вычисляющей частью машины, которая была способна рассчитывать последовательности пятизначных чисел и разностей первого порядка. В 1842 г. добавились разности второго и третьего порядка, а после добавления печатающей части в 1843 г. машина была завершена.

Шутц неоднократно обращался за финансовой поддержкой к правительству. 3 октября 1837 г. в письме в Королевскую академию наук Швеции он запросил финансирование в размере 20 000 риксдалеров (приблизительно 1650 фунтов по курсу того времени), уверяя, что благодаря более совершенному дизайну машина может быть построена за один, максимум два года. Академия ответила отказом, сославшись на то, что запрошенная сумма слишком велика для такой страны, как Швеция, с её ограниченными ресурсами. В 1837 г. Георг безрезультатно пытался предложить свою машину Франции. В 1844 г. Шутц снова обращается к шведской короне, запрашивая теперь 10 000 риксдалеров для постройки полноразмерной машины, и снова получает отказ. В 1851 г. он вновь просит финансовой поддержки, на этот раз 3333 риксдалера, и снова отказ со ссылкой на скудность фондов. Впрочем, в том же году Шутцу наконец-то улыбнулась удача — при поддержке Шведской академии наук и радикального политика Андерса Магнуса Бринка (который предложил представителям всех трёх сословий скинуться, чтобы собрать 3333 риксдалера, которых, к несчастью, не хватало королю Оскару) ему удаётся убедить парламент (Riksens stander) выделить в итоге 5000 риксдалеров, впрочем с условием, что если проект не будет завершён к концу 1853 г., то эти средства необходимо будет вернуть [198] .

198

Dalakov G. The differential engine of Pehr-Georg and Edvard Scheutz / History of Computers: hardware, software, internet… // http://history-computer.com/Babbage/NextDifferentialEngines/Scheutz.html

Георг и Эдвард Шутцы немедленно начали постройку улучшенной версии машины, способной вычислять 15-значные числа и использовать разности четвёртого порядка. Работа велась в стокгольмской мастерской Йохана Вильгельма Бергстрёма и была завершена в октябре 1853 г., без нарушения срока. Шведская Академия наук признала машину удовлетворительной. Был доволен и король, который посчитал проект завершённым и распорядился выделить Шутцу ещё 3333 риксдалера в качестве награды за его отличную работу [199] ^, [200] .

199

Collier B. (1991). Little Engines That Could'Ve: The Calculating Machines of Charles Babbage. Garland Publishing, Inc // http://robroy.dyndns.info/collier/

200

Giudice J. P. (2001). Complejidad y dimensiones en los estudios sobre Babbage: la maquina analitica. Un analisis del fracaso cultural del primer proyecto de calculadora digital programable secuencialmente / Argumentos de Razon Technica. No.4 (2001), pp. 13–56 // http://institucional.us.es/revistas/argumentos/4/art_1.pdf