John Graham-Cumming: The greatest machine that never was

Джон Грэм-Камминг: Величайшая из неосуществлённых машин

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Переводчик: olga van saane Редактор: Aliaksandr Autayeu

So the machine I'm going to talk you about

Машина, о которой я расскажу —

is what I call the greatest machine that never was.

самая грандиозная из всех неосуществлённых машин.

It was a machine that was never built,

Это машина никогда не была построена,

and yet, it will be built.

но обязательно будет.

It was a machine that was designed

Это машина была спроектирована задолго до того,

long before anyone thought about computers.

как люди стали думать о компьютерах.

If you know anything about the history of computers,

Если вы немного знакомы с историей компьютеров,

you will know that in the '30s and the '40s,

тогда вы скажете, что где-то в 30-40-х годах

simple computers were created

были созданы простейшие компьютеры,

that started the computer revolution we have today,

положившие начало сегодняшней компьютерной революции,

and you would be correct,

и будете совершенно правы,

except for you'd have the wrong century.

разве что ошибётесь веком.

The first computer was really designed

На самом деле первый компьютер был разработан

in the 1830s and 1840s, not the 1930s and 1940s.

в 1830-х и 40-х, а не в 1930-х и 40-х.

It was designed, and parts of it were prototyped,

Он был разработан и частично смоделирован,

and the bits of it that were built are here

и некоторые его детали находятся здесь,

in South Kensington.

в Южном Кенсингтоне.

That machine was built by this guy, Charles Babbage.

Машина эта была построена вот этим господином, Чарлзом Бэббиджем.

Now, I have a great affinity for Charles Babbage

У меня с Чарлзом Бэббиджем есть некоторое сходство —

because his hair is always completely unkempt like this

волосы у него постоянно всклокочены

in every single picture. (Laughter)

на всех фотографиях. (Смех)

He was a very wealthy man, and a sort of,

Он был очень богатый человек и, в своём роде,

part of the aristocracy of Britain,

был представителем британской аристократии.

and on a Saturday night in Marylebone,

Субботним вечером в Мэрилбоне,

were you part of the intelligentsia of that period,

если вы были представителем тогдашней интеллигенции,

you would have been invited round to his house

вас бы пригласили к нему в гости

for a soiree — and he invited everybody:

на званый ужин — а приглашал он всех:

kings, the Duke of Wellington, many, many famous people —

королей, герцога Веллингтона, множество знаменитых людей —

and he would have shown you one of his mechanical machines.

и он показал бы вам одну из его механических машин.

I really miss that era, you know, where you could

Я на самом деле завидую тому времени, когда, знаете ли, можно было

go around for a soiree and see a mechanical computer

пойти на вечеринку и увидеть демонстрацию

get demonstrated to you. (Laughter)

механического компьютера. (Смех)

But Babbage, Babbage himself was born

А Бэббидж, сам Бэббидж родился

at the end of the 18th century,

в конце 18 века,

and was a fairly famous mathematician.

и был довольно известным математиком.

He held the post that Newton held at Cambridge,

Он занимал такой же пост, как Ньютон в Кембридже,

and that was recently held by Stephen Hawking.

и который недавно занимал Стивен Хокинг.

He's less well known than either of them because

Бэббидж был не так известен, как эти двое, потому что

he got this idea to make mechanical computing devices

у него была идея сделать механические компьютерные устройства,

and never made any of them.

но он их так и не построил.

The reason he never made any of them, he's a classic nerd.

Он никогда не построил ни одно из них, потому что он был классический умник.

Every time he had a good idea, he'd think,

Каждый раз, когда у него появлялась хорошая идея, он думал:

"That's brilliant, I'm going to start building that one.

«Отличная идея, начну-ка я её воплощать!

I'll spend a fortune on it. I've got a better idea.

Эта идея обойдётся мне в целое состояние. У меня есть идея получше.

I'm going to work on this one. (Laughter) And I'm going to do this one."

Займусь-ка я и ей тоже. (Смех) И вот этой тоже».

He did this until Sir Robert Peel, then Prime Minister,

Так он и продолжал, пока Сэр Роберт Пил, тогдашний премьер-министр,

basically kicked him out of Number 10 Downing Street,

практически не вышвырнул его из дома номер 10 по Даунинг Стрит,

and kicking him out, in those days, that meant saying,

а «вышвырнуть» в те дни значило сказать:

"I bid you good day, sir." (Laughter)

«Желаю вам всего хорошего, сэр!» (Смех)

The thing he designed was this monstrosity here,

Вот машина, которую Бэббидж спроектировал.

the analytical engine. Now, just to give you an idea of this,

Чудовищный аналитический двигатель.

this is a view from above.

Вот это вид сверху.

Every one of these circles is a cog, a stack of cogs,

Каждый из этих кругов — шестерёнки, наборы шестерёнок,

and this thing is as big as a steam locomotive.

а размером эта штуковина с паровой локомотив.

So as I go through this talk, I want you to imagine

Я хочу, чтобы вы представили себе

this gigantic machine. We heard those wonderful sounds

эту гигантскую машину. Удивительные звуки, что мы слышали —

of what this thing would have sounded like.

вот так бы эта машина звучала.

And I'm going to take you through the architecture of the machine

Сейчас я собираюсь познакомить вас с архитектурой этой машины —

— that's why it's computer architecture —

отсюда название «компьютерная архитектура» —

and tell you about this machine, which is a computer.

и рассказать об этой машине, а именно — о компьютере.

So let's talk about the memory. The memory

Итак, давайте обсудим память. Память очень похожа

is very like the memory of a computer today,

на память современного компьютера,

except it was all made out of metal,

за исключением того, что вся она сделана из металла,

stacks and stacks of cogs, 30 cogs high.

из комплектов зубчатых колёсиков, до 30 колёсиков высотой.

Imagine a thing this high of cogs,

Представьте себе штуковину с таким количеством колёсиков,

hundreds and hundreds of them,

сотен и сотен колёсиков,

and they've got numbers on them.

и все они помечены номерами.

It's a decimal machine. Everything's done in decimal.

Это десятичная машина. Всё здесь устроено в десятичной системе.

And he thought about using binary. The problem

А Бэббидж думал о том, чтобы использовать двоичную систему.

with using binary is that the machine would have been so

Однако использование двоичного кода сделало бы машину

tall, it would have been ridiculous. As it is, it's enormous.

смехотворно высокой. Она и так уже огромная.

So he's got memory.

Итак, здесь есть память.

The memory is this bit over here.

Вот эта частичка здесь.

You see it all like this.

Вы это дело видите вот так.

This monstrosity over here is the CPU, the chip, if you like.

Вот эта чудовищная штука здесь — центральный процессор.

Of course, it's this big.

Конечно, он вот такой огромный.

Completely mechanical. This whole machine is mechanical.

Сплошная механика. Вся эта машина полностью механическая.

This is a picture of a prototype for part of the CPU

Вот изображение модели части процессора,

which is in the Science Museum.

находящейся в Музее Науки.

The CPU could do the four fundamental functions of arithmetic --

Центральный процессор мог выполнять четыре основных арифметических действия:

so addition, multiplication, subtraction, division --

сложение, умножение, вычитание и деление.

which already is a bit of a feat in metal,

Это уже само по себе произведение искусства из металла,

but it could also do something that a computer does

но он мог бы делать и то, что может делать компьютер,

and a calculator doesn't:

а калькулятор — не может:

this machine could look at its own internal memory and make a decision.

эта машина могла бы заглянуть в собственную память и принять решение.

It could do the "if then" for basic programmers,

Она могла выполнять оператор «если ... то» из основ программирования,

and that fundamentally made it into a computer.

что принципиально и сделало эту машину компьютером.

It could compute. It couldn't just calculate. It could do more.

Машина могла делать вычисления. Не только считать. Она могла гораздо больше.

Now, if we look at this, and we stop for a minute,

Если мы посмотрим вот сюда, на минутку задержимся

and we think about chips today, we can't

и подумаем о современных чипах —

look inside a silicon chip. It's just so tiny.

мы не можем заглянуть внутрь чипа. Он крошечный.

Yet if you did, you would see something

А если бы вы смогли, то увидели бы нечто

very, very similar to this.

очень, очень похожее вот на это.

There's this incredible complexity in the CPU,

Центральный процессор невообразимо сложный,

and this incredible regularity in the memory.

и такой потрясающий порядок у памяти.

If you've ever seen an electron microscope picture,

Если вы хоть раз видели изображение в электронном микроскопе,

you'll see this. This all looks the same,

вот что бы вы увидели. Всё это выглядит одинаково,

then there's this bit over here which is incredibly complicated.

а вот этот кусочек, вот здесь, он необычайно сложный.

All this cog wheel mechanism here is doing is what a computer does,

Весь этот шестерёночный механизм работает так же, как и компьютер,

but of course you need to program this thing, and of course,

но его надо запрограммировать,

Babbage used the technology of the day

и, конечно, Бэббидж использовал технологию своего времени.

and the technology that would reappear in the '50s, '60s and '70s,

Технологию, которая появилась заново в 50-х, 60-х и 70-х,

which is punch cards. This thing over here

а именно — перфокарты. Вот эта штуковина здесь —

is one of three punch card readers in here,

это один из трёх считывателей перфокарт.

and this is a program in the Science Museum, just

А это — программа из местного Музея Науки,

not far from here, created by Charles Babbage,

созданная Чарльзом Бэббиджем.

that is sitting there — you can go see it —

Она там хранится — можете пойти на неё посмотреть —

waiting for the machine to be built.

и ждёт, чтоб её воплотили в жизнь.

And there's not just one of these, there's many of them.

И она не одна такая, там таких много.

He prepared programs anticipating this would happen.

Он приготовил программы в ожидании этого события.

Now, the reason they used punch cards was that Jacquard,

А перфокарты он использовал потому, что Жаккард

in France, had created the Jacquard loom,

во Франции создал жаккардовый ткацкий станок,

which was weaving these incredible patterns controlled by punch cards,

который ткал изумительные узоры под контролем перфорированной призмы,

so he was just repurposing the technology of the day,

и Бэббидж просто использовал технологию того времени по другому назначению,

and like everything else he did, he's using the technology

как и всё, что он делал, используя технологию своей эпохи,

of his era, so 1830s, 1840s, 1850s, cogs, steam,

а именно 1830-х, 40-х, 50-х: шестерёнки, пар, механические приборы.

mechanical devices. Ironically, born the same year

По иронии судьбы в одном году

as Charles Babbage was Michael Faraday,

с Чарльзом Бэббиджем родился Майкл Фарадей,

who would completely revolutionize everything

которому предстояло всё революционизировать

with the dynamo, transformers, all these sorts of things.

с помощью динамо и трансформаторов.

Babbage, of course, wanted to use proven technology,

Бэббидж, естественно, хотел использовать проверенную технологию —

so steam and things.

пар и прочее.

Now, he needed accessories.

Естественно, ему нужны были аксессуары.

Obviously, you've got a computer now.

Понятно, что сейчас у вас есть компьютер.

You've got punch cards, a CPU and memory.

Есть перфокарты, процессор и память.

You need accessories you're going to come with.

Для работы нужны аксессуары.

You're not just going to have that,

Без этого нельзя.

So, first of all, you had sound. You had a bell,

Итак, прежде всего был звук. Колокол.

so if anything went wrong — (Laughter) —

Так что если что-то было не так — (Смех) —

or the machine needed the attendant to come to it,

или если машине нужно было, чтобы подошёл ассистент,

there was a bell it could ring. (Laughter)

у машины был колокольчик. (Смех)

And there's actually an instruction on the punch card

И даже была инструкция на перфокарте,

which says "Ring the bell." So you can imagine this "Ting!"

где говорилось: «Звони в колокол!» Можете себе представить этот «Дзынь!»

You know, just stop for a moment, imagine all those noises,

Вот задержитесь на минутку и представьте себе все эти звуки,

this thing, "Click, clack click click click,"

вот это: «Тик-так, тик-так!»,

steam engine, "Ding," right? (Laughter)

паровой двигатель: «Дзынь!», так ведь? (Смех)

You also need a printer, obviously, and everyone needs a printer.

Далее, нужен принтер. Всем нужен принтер.

This is actually a picture of the printing mechanism for

Вот это изображение печатного механизма

another machine of his, called the Difference Engine No. 2,

для другой его машины: «Двигатель для Вычисления Разницы №2»,

which he never built, but which the Science Museum

которую он так никогда и не построил, но которую построил Музей Науки

did build in the '80s and '90s.

в 80-90-х.

It's completely mechanical, again, a printer.

Это опять совершенно механический принтер.

It prints just numbers, because he was obsessed with numbers,

Он печатает только цифры, так как Бэббидж безумно любил цифры,

but it does print onto paper, and it even does word wrapping,

но зато он печатает на бумаге и даже делает перенос слова,

so if you get to the end of the line, it goes around like that.

так что когда вы доходите до конца строки, она возвращается вот таким образом.

You also need graphics, right?

Также нужна графика, правильно?

I mean, if you're going to do anything with graphics,

Так что Бэббидж сказал себе:

so he said, "Well, I need a plotter. I've got a big piece of paper

«Короче, мне нужен плоттер. Вот большой лист бумаги,

and an ink pen and I'll make it plot."

чернила, и я сделаю чертёж».

So he designed a plotter as well,

Так он спроектировал и плоттер,

and, you know, at that point, I think he got pretty much

и к этому моменту у него была готова

a pretty good machine.

довольно хорошая машина.

Along comes this woman, Ada Lovelace.

И тут появляется эта дама, Ада Лавлейс.

Now, imagine these soirees, all these great and good comes along.

Представьте себе эти званые вечера, куда приходят все великие и заслуженные.

This lady is the daughter of the mad, bad

Эта дама — дочь сумасшедшего с очень плохой репутацией

and dangerous-to-know Lord Byron,

лорда Байрона, знакомство с которым водить опасно.

and her mother, being a bit worried that she might have

Потому её мать, в опасении, что дочь может унаследовать

inherited some of Lord Byron's madness and badness,

байроновское сумасшествие и его отрицательную натуру, подумала:

thought, "I know the solution: Mathematics is the solution.

«Спасение — в математике.

We'll teach her mathematics. That'll calm her down."

«Мы станем её учить математике. Это её успокоит».

(Laughter) Because of course,

(Смех) Ну конечно, ведь неизвестно

there's never been a mathematician that's gone crazy,

ни одного сумасшедшего математика.

so, you know, that'll be fine. (Laughter)

Так что всё будет отлично. (Смех)

Everything'll be fine. So she's got this mathematical training,

Всё будет замечательно. Итак, дочь заканчивает курс математики

and she goes to one of these soirees with her mother,

и приходит на один из таких вечеров со своей матерью.

and Charles Babbage, you know, gets out his machine.

Чарльз Бэббидж, как обычно, достаёт свою машину.

The Duke of Wellington is there, you know,

Герцог Веллингтон тоже здесь, все дела,

get out the machine, obviously demonstrates it,

достаёт свою машину, показывает её, конечно,

and she gets it. She's the only person in his lifetime, really,

и Ада моментально всё схватывает. Она единственная из современников

who said, "I understand what this does,

сказала: «Я понимаю, что эта машина делает,

and I understand the future of this machine."

и я вижу, какое у этой машины будущее».

And we owe to her an enormous amount because we know

Мы страшно ей обязаны, потому что мы знаем

a lot about the machine that Babbage was intending to build

довольно много о машине, которую собирался построить Бэббидж,

because of her.

благодаря ей.

Now, some people call her the first programmer.

Сегодня некоторые называют её первым программистом.

This is actually from one of -- the paper that she translated.

Вот это один из документов, который она перевела.

This is a program written in a particular style.

Это программа, написанная определённым стилем.

It's not, historically, totally accurate that she's the first programmer,

Исторически, возможно, это и не точно, что она первый программист,

and actually, she did something more amazing.

но она сделала нечто совершенно поразительное.

Rather than just being a programmer,

Она была не просто программистом,

she saw something that Babbage didn't.

она увидела нечто, что Бэббидж не видел.

Babbage was totally obsessed with mathematics.

Бэббидж был совершенно одержим математикой.

He was building a machine to do mathematics,

Он строил машину для выполнения вычислений,

and Lovelace said, "You could do more than mathematics

а Лавлейс сказала: «Эта машина могла бы гораздо больше,

on this machine." And just as you do,

чем производить вычисления». И точно — у каждого в этом зале

everyone in this room already's got a computer on them

уже есть компьютер с собой,

right now, because they've got a phone.

ведь у вас есть мобильный телефон.

If you go into that phone, every single thing in that phone

Если вы посмотрите на свой мобильник,

or computer or any other computing device

всё в нём, или в любом другом вычислительном приборе — математика.

is mathematics. It's all numbers at the bottom.

В конечном итоге это всё цифры.

Whether it's video or text or music or voice, it's all numbers,

Видео, текст или музыка, голос — всё цифры.

it's all, underlying it, mathematical functions happening,

В основе всего этого лежат математические действия.

and Lovelace said, "Just because you're doing

Лавлейс сказала: «То, что это

mathematical functions and symbols

только математические функции и символы

doesn't mean these things can't represent

не значит, что они не могут обозначать

other things in the real world, such as music."

другие реалии окружающего мира, например, музыку».

This was a huge leap, because Babbage is there saying,

Это был большой скачок, поскольку Бэббидж вот здесь говорит:

"We could compute these amazing functions and print out

«Мы могли бы производить все эти изумительные вычисления и печатать

tables of numbers and draw graphs," — (Laughter) —

таблицы с цифрами, и чертить графики». (Смех)

and Lovelace is there and she says, "Look,

А Лавлейс говорит: «Послушайте, эта машина могла бы

this thing could even compose music if you

и музыку сочинять,

told it a representation of music numerically."

если бы вы научили её цифровому представлению музыки».

So this is what I call Lovelace's Leap.

Это я называю Скачком Лавлейс.

When you say she's a programmer, she did do some,

Если вы считаете, что она программист, ну да, она немного программировала,

but the real thing is to have said the future is going to be

но гораздо важнее её слова о том, что будущее у машины

much, much more than this.

гораздо, гораздо больше, чем это.

Now, a hundred years later, this guy comes along,

Далее, сто лет спустя, появляется вот этот господин,

Alan Turing, and in 1936, and invents the computer all over again.

Алан Тьюринг, и в 1936 году заново изобретает компьютер.

Now, of course, Babbage's machine was entirely mechanical.

Конечно, машина Бэббиджа была совершенно механическая.

Turing's machine was entirely theoretical.

Машина Тьюринга была полностью теоретическая.

Both of these guys were coming from a mathematical perspective,

Подход у обоих был математический,

but Turing told us something very important.

но Тьюринг сообщил нам нечто очень важное.

He laid down the mathematical foundations

Он изложил математические основы

for computer science, and said,

компьютерной науки и сказал:

"It doesn't matter how you make a computer."

«Неважно, как вы построите компьютер».

It doesn't matter if your computer's mechanical,

Неважно, механический ли у вас компьютер,

like Babbage's was, or electronic, like computers are today,

как у Бэббиджа, или электронный, как современные компьютеры,

or perhaps in the future, cells, or, again,

или, возможно в будущем, клеточные, а затем снова механические,

mechanical again, once we get into nanotechnology.

когда мы освоим нанотехнологии.

We could go back to Babbage's machine

Мы могли бы вернуться к машине Бэббиджа

and just make it tiny. All those things are computers.

и просто сделать её маленькой. Все эти машины — компьютеры.

There is in a sense a computing essence.

В каком-то смысле это — сущность вычислений.

This is called the Church–Turing thesis.

Это называется тезис Чёрча-Тьюринга.

And so suddenly, you get this link where you say

И тут-то тебя и осеняет внезапно:

this thing Babbage had built really was a computer.

Бэббидж на самом-то деле построил компьютер.

In fact, it was capable of doing everything we do today

Фактически, эта машина была способна выполнять все операции,

with computers, only really slowly. (Laughter)

что мы сегодня выполняем на компьютере, только очень медленно. (Смех)

To give you an idea of how slowly,

Чтобы вы представили себе, насколько медленно,

it had about 1k of memory.

память у неё была около 1 килобайта.

It used punch cards, which were being fed in,

В ней использовались поочерёдно вставляемые в неё перфокарты,

and it ran about 10,000 times slower the first ZX81.

и она была в 10 тысяч раз медленнее, чем первый ZX81.

It did have a RAM pack.

У неё имелся пакет ОЗУ [оперативное запоминающее устройство],

You could add on a lot of extra memory if you wanted to.

и при желании можно было добавить дополнительной памяти.

(Laughter) So, where does that bring us today?

(Смех) Итак, что это нам даёт сегодня?

So there are plans.

Есть чертежи.

Over in Swindon, the Science Museum archives,

В Свиндоне, в архивах Музея Науки,

there are hundreds of plans and thousands of pages

хранятся сотни планов и тысячи страниц заметок,

of notes written by Charles Babbage about this analytical engine.

написанных Чарльзом Бэббиджем об этой аналитической машине.

One of those is a set of plans that we call Plan 28,

Один из этих наборов планов мы называем План 28.

and that is also the name of a charity that I started

Так называется и благотворительный фонд, который я основал

with Doron Swade, who was the curator of computing

вместе с Дороном Свейдом — куратором компьютерного отдела

at the Science Museum, and also the person who drove

Музея Науки, а также человеком, который предложил

the project to build a difference engine,

проект постройки механического калькулятора,

and our plan is to build it.

и мы планируем его построить.

Here in South Kensington, we will build the analytical engine.

Здесь, в Южном Кенсингтоне, мы построим аналитический калькулятор.

The project has a number of parts to it.

Проект состоит из нескольких этапов.

One was the scanning of Babbage's archive.

Один из них был систематизация архива Бэббиджа.

That's been done. The second is now the study

Этот этап завершён. Второй этап — изучение всех планов,

of all of those plans to determine what to build.

чтобы определиться, что мы будем строить.

The third part is a computer simulation of that machine,

Третий этап — компьютерная модель этой машины,

and the last part is to physically build it at the Science Museum.

а последний этап — реальная постройка машины в Музее Науки.

When it's built, you'll finally be able to understand how a computer works,

Когда она будет построена, всем будет совершенно понятно, как работает компьютер,

because rather than having a tiny chip in front of you,

потому что вместо того, чтобы смотреть на крошечную микросхему,

you've got to look at this humongous thing and say, "Ah,

вы посмотрите на эту огромную машину и скажете:

I see the memory operating, I see the CPU operating,

«Ага! Я вижу память в действии, я вижу процессор в действии,

I hear it operating. I probably smell it operating." (Laughter)

Я слышу, как она работает. Я слышу запахи её работы». (Смех)

But in between that we're going to do a simulation.

По ходу дела мы построим и симуляцию процесса.

Babbage himself wrote, he said,

Бэббидж сам писал,

as soon as the analytical engine exists,

что появление аналитического двигателя

it will surely guide the future course of science.

определит будущее направление развития науки.

Of course, he never built it, because he was always fiddling

Он его так и не построил, поскольку вечно отвлекался на новые планы,

with new plans, but when it did get built, of course,

но когда вычислительная машина была построена,

in the 1940s, everything changed.

в конце 1940-х, её появление изменило всё.

Now, I'll just give you a little taste of what it looks like

Посмотрите,

in motion with a video which shows

как это выглядит в движении. Видео показывает

just one part of the CPU mechanism working.

одну из деталей процессора в работе.

So this is just three sets of cogs,

Это просто три набора шестерёнок,

and it's going to add. This is the adding mechanism

а к ним прибавится ещё. Это добавляющий механизм в действии,

in action, so you imagine this gigantic machine.

так что вы можете себе представить гигантскую машину.

So, give me five years.

Короче, дайте мне пять лет.

Before the 2030s happen, we'll have it.

К началу 2030-х она у нас будет.

Thank you very much. (Applause)

Большое спасибо. (Аплодисменты)