Пиксель. История одной точки

Давайте более внимательно посмотрим, что на самом деле сделал Тьюринг. Предположим, ему понадобилась машина, которая переворачивает любую строку букв на входной ленте. Он разработал набор правил — таблицу инструкций — для конкретной машины Тьюринга, в которой реализована систематическая перестановка букв. Назовем ее машиной А. Затем он «скармливал» правила А универсальной машине. Вспомним рисунок, где изображены произвольная машина A и универсальная машина U, каждая со своей лентой. «Закодированные правила А» на этом рисунке — это то, что мы теперь назвали бы программой для А. Умная, интеллектуально интересная часть работы состоит в разработке таблицы инструкций для машины А, а не в ее кодировании в форму, требуемую для машины U. Кодирование — это простой и в чем-то даже механический набор действий. В нашем примере с машиной-карточкой эта работа заключается в замене пробелов на 0, записи лицевой ориентации карточки как f и так далее. Довольно рутинное занятие. Машине такое не надоест, а человек умрет от скуки.

Разделение программирования на творческую и скучную части сохраняется поныне. В нашей метафоре с роялем сочинение пьесы — это творческая часть, а ее кодирование в виде нот и других знаков — скучная. Одна из основных задач современных компьютеров заключается в выполнении рутинного кодирования для вычислений. Это называется ассемблированием (сборкой) или компиляцией. Программист работает — пишет программу — на высоком символическом уровне, на языке, похожем на английский, а это самая интересная часть работы. Затем компьютер кодирует программу в утомительные длинные последовательности тривиальных операций, которые он на самом деле понимает — кстати, отличный пример обычного нечислового использования компьютеров. Во всяком случае, так это работает сейчас.

Однако в конце 1940-х те, кто создавал первые аппаратные компьютеры, использовали термин setting up — предустановка, или настройка, — чтобы описать, как заставить машину выполнить необходимые вычисления. В более ранние времена почти-компьютеров — таких как ЭНИАК, например — этот процесс подразумевал необходимость прокладывать кабели и переключать тумблеры, поскольку иначе программу на оборудование было не установить. Позже, когда появились компьютеры с хранимой в памяти программой, настройка, по-видимому, стала означать не только создание программы, но и проверку, загружена ли она в память компьютера в нужном месте. Сначала казалось, будто инженеры построили вычислительную машину, а потом приступили к попыткам запустить ее.

В те времена сам процесс создания работающего компьютера требовал почти всех творческих ресурсов. Но вскоре обнаружилось, что настройка довольно сложна, подвержена ошибкам и очень обременительна. Она стала хвостом, который вилял собакой. Очевидным это кажется только сейчас, когда программы состоят из миллионов шагов, написанных сотнями программистов.

Но в то время пришлось разработать набор методов, позволявший формализовать процесс настройки и облегчить его, а для их обозначения требовалось короткое название. В архиве фон Неймана в Принституте есть документ, в котором впервые употребляется глагол «программировать». Указанную там дату можно считать днем рождения как термина «программирование», так и самого искусства программирования, новой технической дисциплины.

В служебной записке от 5 сентября 1945 года везде, где был бы уместен термин «программирование», фон Нейман еще использовал слово «настройка», заключая его в кавычки. Он пишет: «Я хочу еще раз подчеркнуть, что такая гибкая и высокоавтоматизированная система „настройки“ машины для решения [различных] задач абсолютно необходима для научных целей и ее следует обдумать». Как бы мы это ни называли, говорит он, это абсолютно необходимо.

В письме от 1 ноября, на всякий случай в кавычках, предлагается альтернатива слову «настройка»: «Точное электронное устройство, которое мы планируем, конечно, превзойдет его [ЭНИАК] по скорости и гибкости (универсальный характер), и его будет по крайней мере гораздо легче „настроить“, или „запрограммировать“». То есть, по его словам, это уже не будут переключатели и кабели, как в случае с ЭНИАК.

И наконец, буквально через пару недель, 19 ноября, «настройка» окончательно исчезает. Теперь это программирование безо всяких извиняющихся кавычек. Третий документ — протокол собрания в офисе участника проекта Владимира Зворыкина. «Код, приведенный в следующей таблице, представлен просто для того, чтобы доказать, что эту работу можно выполнить. Перечисленных операций достаточно для полного программирования». Именно тогда появился прообраз не только программирования, но и кодирования.