Охота на электроовец. Большая книга искусственного интеллекта

Марков Сергей Николаевич

Компаратор же, состоявший из двух накладываемых друг на друга рамок со смещаемыми дощечками, позволял сравнивать две записи, каждая из которых задавалась динамически, без использования перфорированной таблицы.

В 1832 г. Корсаков издал на французском языке брошюру под названием «Начертание нового способа исследования при помощи машин, сравнивающих идеи» (Apercu d`un procede nouveau d`investigation au moyen de machines a comparer les idees) [263] и в том же году представил свои изобретения на суд Императорской Академии наук в Санкт-Петербурге. Однако члены Академии не оценили идей Корсакова. В заключении комиссии было среди прочего сказано: «Г-н Корсаков потратил слишком много разума на то, чтобы научить других обходиться без разума» [264] ^, [265] . На многие годы изобретения

Корсакова были забыты, и идее обработки массивов данных при помощи перфорированных карт было суждено воплотиться в жизнь лишь благодаря усилиям Холлерита.

263

Karsakof S. (1832). Apercu d`un procede nouveau d`investigation au moyen de machines a comparer les idees. St. Petersbourg.

264

Корсаков С. Н. (2009). Начертание нового способа исследования при помощи машин, сравнивающих идеи / Пер. с франц., под ред. А. С. Михайлова. — М.: МИФИ // http://www.raai.org/library/books/korsakov/korsakov_book.pdf

265

Михайлов А. С. (2016). Усиление возможностей разума — изобретения С. Н. Корсакова / Искусственный интеллект и принятие решений. № 2. С. 5–15 // http://www.aidt.ru/images/documents/2016-02/5_15.pdf

В 1889 г. новый руководитель переписи Роберт Портер организовал конкурс на лучшую систему для автоматизации обработки данных. На призыв Портера откликнулись три изобретателя, каждый из которых разработал собственные приспособления. Чарльз Пиджин, главный клерк Массачусетского бюро статистики труда, создал систему, использующую разноцветные картонные карточки (chips), соответствующие различным классам информации. Данные переписи заносились на карточки, которые затем сортировались по стопкам и подсчитывались. Система Пиджина успешно использовалась во время переписи населения штата Массачусетс в 1885 г.

Уильям Хант, работавший над той же переписью, предложил упрощённую версию системы Пиджина, в которой вместо картонных карточек использовались бумажные бланки с отметками, выполненными цветными чернилами. Третьим участником стал Холлерит, новая машина которого, использовавшая перфокарты, к этому моменту уже была испытана при анализе записей о смерти в Балтиморе, Нью-Йорке и Нью-Джерси в 1886–1889 гг. [266] Кроме того, машина Холлерита прошла испытания в военном ведомстве с целью составления таблиц о здоровье военнослужащих [267] .

266

Ruggles S., Magnuson D. L. (2018). Capturing the American People: Census Technology and Institutional Change, 1790–2020 / MPC Working Papers Series. № 2 // https://pop.umn.edu/sites/pop.umn.edu/files/ruggles_magnuson_capturing-2.pdf

267

Austrian G. D. (2016). Herman Hollerith: Forgotten Giant of Information Processing. BookBaby // https://books.google.ru/books?id=Kn1vjwEACAAJ

Все три системы были основаны на концепции «единичных записей» (unit records), представлявших собой отдельные записи для каждого объекта учёта. Во всех трёх системах информация о каждом индивиде переносилась из переписного листа на отдельные карточки из бумаги или картона. Вместо того чтобы использовать отметки в огромных листах учёта, производилась сортировка учётных карточек. Копирование информации на первом этапе добавляло дополнительный шаг к процессу, но позволяло увеличить эффективность всякий раз, когда было необходимо составить несколько таблиц для группы, выделенной на основе какой-либо характеристики. Например, после того как записи отсортировали по расе, полу и возрасту, эти группы можно было повторно использовать для составления таблиц с детализацией этих базовых групп на подгруппы по возрасту, месту рождения или профессии. В рамках традиционной системы подсчёта каждая новая таблица начиналась с нуля, что означало повторение одной и той же работы снова и снова.

Чтобы выбрать наиболее эффективную систему, Портер сформировал комитет для проведения конкурса. Каждый участник должен был перенести информацию о 10 491 жителе Сент-Луиса из переписи 1880 г. на свои карточки, бланки или перфокарты, а затем составить набор таблиц. Холлерит со своим табулятором оказался явным победителем. Итоги конкурса представлены в таблице:

Как можно заметить, перенос данных на перфокарты осуществлялся быстрее, чем на цветные карточки или бланки. Первоначально Холлерит считал, что «отверстия в картах можно пробивать при помощи обычного кондукторского компостера». И действительно, он использовал такой компостер для переноса данных на карты в Балтиморе. Но в ходе проекта для военного ведомства Холлерит задействовал более эффективное устройство — пантограф, созданный с помощью Джорджа Бонда, известного

специалиста компании Pratt & Whitney из Хартфорда. Оператор перемещал ручку над металлической пластиной, пронизанной мечеными отверстиями, соответствующими положениям отверстий в карте. Перфорации в карте выполнялись путём вжатия ручки в соответствующее отверстие пластины.

Рис. 32. Пантограф Холлерита

Однако наиболее впечатляющее преимущество система Холлерита продемонстрировала на этапе составления таблиц: подсчёт перфокарт был в десять раз быстрее подсчёта бланков и в восемь раз быстрее подсчёта карточек.

На каждой перфокарте, используемой табулятором Холлерита, отводилось место для 288 отверстий, при этом значение каждого из отверстий определялось его позицией. Центральным элементом машины был замыкающий контур пресса, напоминавший вафельницу. Верхняя часть пресса содержала подпружиненные штифты, по одному на каждое возможное отверстие в карте. В нижней части располагались маленькие чашечки, заполненные ртутью. Оператор помещал перфокарту в пресс и закрывал крышку. Большая часть штифтов натыкалась на картон и оставалась в поднятой позиции, но там, где в карте были пробиты отверстия, штифты проходили через них и попадали в ртутные чашечки, образуя тем самым электрическую цепь. Ток активировал электромагниты, которые проворачивали диски счётчиков. Машина настраивалась для работы с отдельными отверстиями или их комбинациями. Она позволяла за один проход осуществлять подсчёт до сорока характеристик или их сочетаний. Каждый из счётчиков мог подсчитать до 9999 значений; при достижении этого предела оператор переписывал показания со всех счётчиков на бумагу, а затем сбрасывал их значения.

В дополнение к функции подсчёта табулятор мог выполнять сортировку карт, для чего использовалась сортировочная коробка, разделённая на 24 отсека с подпружиненными крышками, открывающимися при помощи электромагнитов. Табулятор открывал отсек для размещения карточки на основании заданной характеристики или комбинации характеристик. Используя функции сортировки и подсчёта одновременно, карты можно было отсортировать и подсчитать за один прогон. После чего отсортированные карточки могли быть снова загружены в машину, что позволяло использовать сложные перекрёстные классификации [268] . Это, казалось бы, нехитрое устройство и обеспечило Холлериту уверенную победу.

268

Ruggles S., Magnuson D. L. (2018). Capturing the American People: Census Technology and Institutional Change, 1790–2020 / MPC Working Papers Series. № 2 // https://pop.umn.edu/sites/pop.umn.edu/files/ruggles_magnuson_capturing-2.pdf

Рис. 33. Табулятор Холлерита

К счастью для прогресса, конкуренты Холлерита быстро оправились от поражения и в будущем подарили миру множество замечательных работ и изобретений. Например, Пиджин в 1916 г. подал заявку на патент, описывающий новый способ показа диалога в немых фильмах. Актёры должны были надувать воздушные шары или надувные язычки с текстом, тем самым изображая разговор [269] .

269

Cartmell D. (2012). A Companion to Literature, Film, and Adaptation. Wiley // https://books.google.ru/books?id=63y9jREP6QEC

Клерки, использующие машины Холлерита для обработки данных переписи 1890 г., смогли обрабатывать в среднем от 7000 до 8000 перфокарт в день. В соответствии с выполненными расчётами использование машин Холлерита должно было сэкономить 580 000 долларов на заработной плате клерков; Холлериту выплатили 230 390 долларов в качестве арендной платы за 56 машин в течение четырёх лет, что составило почти 40% от этой суммы. Машины возвратили Холлериту в 1894 г., когда обработка результатов переписи завершилась.

В преддверии переписи 1900 г. Бюро объявило новый конкурс на лучшую систему автоматизации. На этот раз единственными конкурентами были Холлерит и Пиджин. Пиджин предложил сразу три новые системы: «Автоматическая механическая система табуляции» (Automatic Mechanical Tabulation System), «Электрическая система табуляции на основе коммутационной доски» (Pin Board Electrical Tabulation System) и «Электрический печатающий табулятор» (Electrical Typewriter Tabulator). Холлерит испытывал настолько серьёзные опасения в отношении этих новых устройств, что нанял детективов из агентства Пинкертона для промышленного шпионажа. Впрочем, тревога оказалась напрасной: машины Холлерита позволили подвести итоги тестовой переписи конкурса менее чем за половину времени, потраченного лучшей из машин Пиджина.