Игра разума. Как Клод Шеннон изобрел информационный век

Все это было весьма интересно, но на протяжении почти столетия из всего этого мало что вышло практического. Нескольким поколениям студентов, в том числе Клоду Шеннону эта тема преподносилась как забавный философский феномен. В то время, вспоминал он, его в основном забавлял звук слова: «Бу-у-у-улева». Но какие-то крупицы этих знаний остались у него, когда он пытался разобраться в коробке со ста переключателями. Он чувствовал некую простоту правил Буля, присутствующую даже в самых чертовски сложных уравнениях, которые он решал для Буша. Замкнуть, разомкнуть. Да, нет. 1, 0. Что-то из этих знаний осталось с ним, когда он в 1937 году покинул МТИ, уехав на лето в Нью-Йорк. Другой уникальной группой людей, подошедших к сопоставлению логики с электрическими цепями достаточно близко, были умы из «Лабораторий Белла», взявшие к себе Шеннона на летнюю стажировку. Будучи временно нанятым сотрудником, Шеннон, вероятно, занимался самыми рядовыми делами, связанными с промежуточной помощью, и его присутствие в «Лабораториях» летом 1937 года не было отмечено в истории заведения, но именно здесь он смог поделиться своим глубоким пониманием математической логики и продвинутым знанием электрических схем, а еще настойчивым ощущением, что эти две сферы взаимосвязаны. Более того, он передал свои знания прямо в сердце телефонной компании, владевшей самой сложной и протяженной электросетью в стране. И его работа была частью математических попыток заставить эту сеть работать эффективнее и дешевле.

Самое важное – примерно в это время он впервые взялся записывать свои мысли и начал связывать вместе то сходство, которое, по его мнению, было в анализаторе Томсона, сетях «Лабораторий Белла» и логике Буля. Спустя полвека Шеннон попытался вспомнить тот момент прозрения и объяснить, как ему удалось первым понять, что означали эти переключатели. Вот что он рассказывал журналисту:

«Дело не в том, что что-то “размыкается” или “замыкается”, или в словах “да” или “нет”, о которых вы говорите. Смысл заключается в том, что две вещи в одной последовательности в логике описываются словом “и”, поэтому вы говорите: это “и” это. В то время как две вещи в параллели описываются словом “или”… Есть контакты, которые замыкаются, когда вы оперируете реле, а есть другие контакты, которые размыкаются, и поэтому слово “нет” относится к этому аспекту реле… Люди, которые занимались релейными цепями, конечно, понимали, как делать эти вещи. Но у них не было математического аппарата булевой алгебры».

Скачок от логики к символам, а затем к схемам: «Мне кажется, что это было самое увлекательное занятие в моей жизни», – вспоминал Шеннон с теплотой эти времена.

Любое понятие из булевой алгебры имело свой физический эквивалент в электрической цепи. Перевод переключателя в положение «включено» мог означать «верно», а перевод в положение «выключено» – «неверно». И все в целом можно было представить в последовательности символов 0 и 1. Но еще более важно, как указывал Шеннон, что логические знаки операции системы Буля – И, ИЛИ, НЕТ – могли быть в точности воспроизведены в виде цепей. И тогда последовательное соединение становится И, потому что ток должен проходить последовательно через два реле, и он не дойдет до своей цели, если оба реле не обеспечат ему этот проход. Параллельное соединение становится ИЛИ, потому что ток может проходить по любому из этих реле или по обоим сразу. Ток проходит по двум замкнутым реле при параллельном соединении и зажигает свет: 1 + 1 = 1.