Кибернетика и общество

Первоначальный замысел этих первых вычислительных машин гораздо старше работ Ванневара Буша. В известных отношениях этот замысел восходит к началу прошлого века, к работам Чарлза Баббеджа. Баббедж имел удивительно современные представления о вычислительных машинах, однако имевшиеся в его распоряжении механические средства намного отставали от его представлений. Первая трудность, с которой он столкнулся и которую не смог преодолеть, состояла в том, что для приведения в движение длинной цепи шестеренок требовалась значительная энергия, и вследствие этого передаваемые усилие и крутящий момент очень скоро становились слишком незначительными, чтобы привести в действие остальные части аппарата. Буш увидел эту трудность и преодолел ее очень изобретательным способом. Помимо электрических усилителей, зависящих от электронной лампы и аналогичных устройств, существует ряд механических усилителей крутящего момента, которые известны каждому, кто, например, знаком с устройством корабля и его разгрузкой. Портовый грузчик поднимает охваченный стропами груз посредством барабана лебедки или грузового ворота. Таким путем прилагаемое им механическое усилие увеличивается пропорционально коэффициенту, возрастающему чрезвычайно быстро в зависимости от угла охвата между канатом и вращающимся барабаном. Таким образом, один человек способен управлять подъемом груза во много тонн.

Это устройство в принципе является усилителем приложенного усилия, или крутящего момента. При помощи остроумной конструкции Буш поместил подобные механические усилители между ступенями своей вычислительной машины и, таким образом, оказался в состоянии эффективно осуществить то, что оставалось лишь мечтой для Баббеджа.

В ранний период работы Ванневара Буша, до того как на фабриках появились какие-либо быстродействующие автоматические управляющие устройства, я заинтересовался проблемой дифференциального уравнения в частных производных. Работы Буша имели дело с обычным дифференциальным

[с.154]

 уравнением, где независимой переменной являлось время, и оно повторяло в своем временном ряде ряд явлений, которые она анализировала, хотя, возможно, при другой скорости. В дифференциальном уравнении в частных производных величины, которые заступают место времени, развертываются в пространстве, и я заявил Бушу, что, принимая во внимание технику разложения телевизионного изображения, которая в то время быстро развивалась, мы должны сами учитывать подобную технику для изображения многих переменных, скажем переменных пространств, в отличие от одной переменной времени. Сконструированная на этой основе вычислительная машина должна работать на чрезвычайно большой скорости, которая, на мой взгляд, исключает механические процессы и отбрасывает нас опять к электронным процессам. Более того, в такой машине все данные должны записываться, читаться и стираться с быстротой, совместимой с быстротой других операций машины; и, кроме того, что эта машина включает в себя арифметический механизм, она должна также включать логический механизм и должна быть способна разрешать проблемы программирования на чисто логической и автоматической основе. Идея программирования на фабрике уже была известна благодаря работам Тэйлора и Фрэнка и Лилиан Джилбретов по хронометражу, и она созрела, для того чтобы се применили к машине. Эта проблема вызывала значительные трудности в деталях, однако больших трудностей п принципе не было. Таким образом, в 1940 году я был убежден, что создание автоматического завода в порядке дня, и сообщил об этом Ванневару Бушу. Последующее развитие автоматизации как до, так и после опубликования первого издания этой книги убедило меня в том, что я был прав в своем утверждении и что это развитие может явиться одним из величайших факторов, обусловливающих социальную и техническую жизнь грядущего века, ключевым явлением второй промышленной революции.

На одной из своих ранних фаз дифференциальный анализатор Буша выполняет все основные функции усиления. Он использует электричество только для того, чтобы дать энергию двигателям, ведущим машину в целом. Такой вид вычислительного механизма был промежуточным и переходным. Очень скоро стало очевидным, что соединенные при помощи проводов, а не валами усилители, имеющие

[с.155]

 электрическую природу, являются как менее дорогостоящими, так и более гибкими, чем механические усилители и соединения. Соответственно в позднейших видах машин Буша использовались электронно-ламповые устройства. Эти устройства продолжали использоваться во всех преемственных аппаратах, представлявших собой или то, что теперь называется счетно-решающими устройствами непрерывного действия, которые работают главным образом путем измерения физических величин, либо цифровые устройства, которые работают главным образом путем счета и арифметических операций.