Битва за хаос

Попытаемся, насколько это возможно, в общих чертах объяснить что именно предложил фон Нейман, тем более что сейчас в компьютерной технике разбираются многие, а её основы преподают даже в неспециализированных университетах.[290] Итак, компьютер производит обработку данных представленных в двоичной форме, т. е. в виде логических единиц и нулей. Логическая единица или логический ноль — это просто уровни напряжения, низкий (около 0 вольт) при «нуле» и «высокий» (примерно 2,4 В) при «единице». Это называется двоичной логикой или булевой алгеброй, её аппарат был разработан в середине XIX века англичанином Д. Булем. В ней числа переводятся в двоичный код по специальной формуле, а затем все операции над ними проводятся именно в двоичном коде. Элементарных операций над логическими числами всего лишь три: дизъюнкция или сложение (ИЛИ), конъюнкция или умножение (И) и инверсия или отрицание (НЕ). Каждую из этих операций реализует т. н. логический элемент и из этих элементов можно получить такие более сложные звенья как триггеры, счетчики и регистры (они осуществляют переключение, счет и хранение логических кодов); шифраторов и дешифраторов (преобразовывают коды); мультиплексоров и демультиплексоров (коммутируют шины данных). Эта техника называется цифровой и составляет один из самых интересных разделов электроники. Ни в коем случае не подумайте, что я вам здесь рассказываю какие-то сложные и заумные вещи, понятные только подготовленным профессионалам. В Советском Союзе, в 70-80-е годы, книги по цифровой электронике издавались даже для детей среднего школьного возраста и эти дети поразительно быстро вникали во все её базовые аспекты, сами проектировали логические схемы (это очень развивает мышление — говорю вам как один из таких бывших детей). Знавал я и карапузов младшего школьного возраста, которые также всё легко «схватывали». Ну да, это вам не «Война и Мир» и не какой-нибудь Бальзак с Гюго. А потом и реализовывали схемы в «железе». Именно такие малолетки «среднего и старшего школьного возраста» одними из первых в СССР обзавелись в конце 80-ых годов компьютерами самостоятельно изготовленными на базе процессоров I8080 или Z80, в то время как почти всё взрослое население не имело о компьютерной технике ни малейших представлений.[291] К сожалению, их невообразимый потенциал был слит в 90-ых годах, либо перешел к врагам — американцам. Так что если вам будет нечего делать, можете почитать детские советские книжки по цифровой технике и двоичной логике, список смотрите в примечании.

Да, так вот, любой, даже самый сложный компьютер может быть выстроен из множества логических элементов, разумеется соединенных специальными образом. К примеру вам нужно сложить числа 5 и 2. Двоичный код числа 5 — 101, а код числа 2 — 010. И там и там — три разряда. У нас 3 разряда, поэтому берем 3 логических сумматора (элемента ИЛИ) с двумя входами (так как складываем два числа). Сумматор-дизъюнктор имеет два входа и один выход, а числа складывает по специальному правилу, на выходе мы получаем трехразрядный код 111 — код числа 7. Если вы хотите удостовериться правильно ли произведено сложение, то можете путем простейших операций сравнить полученный код с заранее «зашитым» в память кодом числа 7. Точно также можно вычитать, умножать или делить числа. Почему двоичная логика чрезвычайно удобна? Да потому что она позволяет свести самые сложные операции к множеству элементарных, пусть даже их и будет очень много (есть контакт — нет контакта). Наука не дает нам ответа как именно некоторые люди производят в уме весьма сложные операции, вроде умножения шестизначных чисел или извлечения с точностью до 3–4 знака корней n-ой степени из больших трансцендетных чисел, но факт: основа нашего головного мозга — нейрон, элементарная ячейка, могущая находиться в возбужденном или невозбужденном состоянии проводить слабые электрические импульсы или не проводить. Т. е. в общем случае иметь те же состояния что и логические элементы. Мы практически ничего не знаем о работе мозга вообще, но работа отдельного нейрона изучена достаточно хорошо. И совсем неудивительно что Росс Эшби был нейрофизиологом, а фон Нейман и Винер серьезно интересовались принципами работы мозга. В своей книге фон Нейман вообще постоянно перескакивает с элементов и реле на нейроны. И действительно, возьмите обычное реле. Подайте на обмотку напряжение («логическую единицу»), контакты замкнуться, лампочка загорится, «истинный» сигнал пройдет.