История о золотых ящиках и девушках

Лет десять назад в одном знаменитом, некогда тихом и скромном питерском вузе взялись за откачку не мерянного количества мерзкой болотной жижи из одного давно затопленного подвала.

Когда эта грандиозная работа была завершена, на дне подвала среди прочего склизкого хлама нашелся довольно тяжелый ящик с корпусом из нержавейки. Внутри ящик оказался полон чистейшего, очень мягкого золота и не менее чистейшего кремния, в очень сложной комбинации на почти микроскопическом уровне.

На кафедре этажом выше нашелся седой профессор, который с аспирантских времен помнил, что это такое. Это был привет из конца 50-х. Ящик тщательно промыли и высушили. Профессор подал на вход ящика один электрический сигнал, на выходе получил другой – спустя сорок лет пребывания в грязной воде прибор работал!

В ответ на вопрос, что это за хрень, профессор задал своим аспирантам весьма головоломную математическую задачку с простыми значениями на входе и на выходе. Изрядно поприседав, аспиранты элегантно уложились всего в несколько сотен строк программного текста.

Пока они были этим заняты, профессору тоже пришлось потрудиться – он смастерил из подручных материалов два весьма примитивных преобразователя электрических сигналов, а потом подсоединил к ним клавиатуру на входе в ящик и дисплей на выходе из него.

После этого началось удивительнейшее соревнование загадочного советского ящика образца пятьдесят затертого года с современным чудом американской технической мысли – IBM-кой образца 2000-го.

После многочисленных сбоев и отладок, написанная аспирантами программа для айбиэмки наконец стала давать те же правильные ответы, что и ящик. Разница заключалась только в том, что вынутый из грязи золотой ящик давал ответы мгновенно, а компьютер хоть на пару секунд, но задумывался.

Особенно веселым получилось утреннее соревнование. Профессор включил ящик, ввел данные, сразу получил ответ и принялся ухмыляясь смотреть, как его аспиранты три минуты сидят перед окошком загрузки Windows.

Конечно, современный компьютер мог много чего еще, но с конкретной поставленной сложной математической задачей золотой ящик справлялся несомненно лучше.

Любопытно, что в этом самом месте рассказа мой собственный двухядерный комп образца 2010-го года, словно обидевшись, вдруг взял и завис. Честное слово! А вот золотой ящик за время тех испытаний не зависал ни разу. Как выяснилось впоследствии, он вообще не был на это способен. И поэтому ему оставалось только одно: исправно работать.

Самым поразительным для аспирантов было то, что никакой операционной системы, а тем более поддерживаемой ей программы расчета в ящике быть не могло в принципе. Загружаться и виснуть там было нечему. И, тем не менее, эта длинная программа расчета как-то в ящике всё же работала.

Наконец, к потрясенным аспирантам пришло понимание — сложнейшие компьютерные операции были реализованы в этом ящике не на программном, а на аппаратном уровне – «в железе», то есть в золоте.

Невероятной золотой паутиной распускались и цвели там на бескрайних кремниевых плитах тангенсы и котангенсы, синусы и косинусы, а также прочие сотни математических операций и логических блоков, объединенных между собой такими же проводами с одной целью – мгновенно дать правильный итоговый ответ. Какая там загрузка операционной системы! Ограничением быстродействия ящика была только скорость света.

С точки зрения физических законов аспирантам всё стало просто и понятно. Но недоумение осталось – сколько же нужно было нанороботов, чтобы сплести эту грандиозную паутину, сколько нужно было инженеров, чтобы ее спроектировать! И, главное, зачем? Ящик решал достаточно ограниченную компьютерную задачу, саму по себе мало кому интересную. Мгновенное быстродействие ящика было совершенно бессмысленно, если по обеим его сторонам стояли люди с данными на бумажках.

И вот тут к ошалевшим аспирантам пришло настоящее понимание – этот золотой ящик, очевидно, являлся всего лишь маленькой подпрограммкой большого программного комплекса. У него должны были быть десятки или сотни таких же собратьев.

Найденный в подвале золотой ящик был когда-то просто ненароком потерян или оставлен как сувенир на память. Очевидно, их было столько, что о пропаже легко забыли.

Это казалось полным безумием – сделать хотя бы один такой случайно потерянный ящик и для современной России было бы нешуточной задачей.

Порывшись в своих архивах, профессор протянул аспирантам порядком пожелтевшую страницу местной ленинградской газеты. Там был опубликован скромный и краткий некролог бывшему заведующему их кафедры. Под некрологом стояли имена Брежнева, Подгорного, Суслова, Андропова и всех прочих членов Политбюро СССР, одного нобелевского лауреата, а также фамилии нескольких совершенно неизвестных товарищей.

Некролог скромному завкафедрой с такими подписями не мог появиться в центральной печати – он привлек бы внимание. В маленькой местной газете он вызвал, конечно, еще большее недоумение, но так решило Политбюро. В отличие от нынешних чекистов, они всё-таки осмелились его поблагодарить, невзирая на государственную тайну.

По чертежам этого завкафедрой некогда работал огромный и очень странный завод. В его многочисленных цехах под ослепительным светом кварцевых ламп, в упор склонившись над микросхемами с крошечными паяльниками в руках, плели свои золотые нити около десяти тысяч молодых девушек, так называемая лимита. Никто другой на такой работе не задержался бы. Для нее не требовалось ни высшее, ни среднее образование – нужны были только безграничное терпение, зоркость и аккуратность. Простые крестьянские девушки, с детства привыкшие к вышиванию и куда более тяжелому труду, воспринимали эту работу как рай божий.

Правда, у них постепенно падало зрение в ослепительном постоянном блеске золота, но на их место приходили новые. Ни одной из этих девушек не могло прийти в голову потребовать у государства компенсации за потерянное зрение. И дело было не только в тоталитарной системе – все эти работницы имели пусть очень приблизительное, но, в общем, правильное представление о том, что за удивительные штуковины они изготавливают.

Эта золотая паутина была необходимой частью ракетно-ядерного щита их Родины. Девушки верили, что своими хрупкими руками и слепнущими глазами они защищают свою страну.

Всем, кто видел хотя бы по телевизору старт космической ракеты, невольно кажется, что главное – это изготовить саму ракету. Это не так. Самое сложное – заставить эту здоровенную могучую неуклюжую дуру прилететь в точности куда надо и когда надо.

Для этой задачи понадобились суперсложные математические расчеты с высокой степени интерактивности в режиме реального времени. Бухгалтерские счеты и машинки «Феликс», имевшиеся в наличии к тому времени, для этой цели подходили не очень.

Над той же самой проблемой одновременно с нами мучились американцы. По сравнению с нами, они выбрали более легкий путь, использовав для управления ракетами полупроводниковые компьютеры.

Это путь привел впоследствии к IT-революции, принес баснословные прибыли разработчикам и, в общем, сделал нашу жизнь такой, какая она сейчас есть — например, прочитать эту историю. Но вот для решения той конкретной задачи, за которую первые разработчики собственно и получили первые пентагоновские деньги в пятидесятых, этот путь был не лучшим, а в каком-то смысле и просто халтурным.

В случае упреждающего ядерного удара с советской стороны все компьютеры повышибало бы из строя электромагнитным импульсом в радиусе десятков и сотен километров от места каждого взрыва. А вот нашим ящикам из золота и кремния электромагнитный импульс был по барабану.

Кроме того, первые компьютеры, как собственно и современные, время от времени висли и подолгу перезагружались, материнские платы достаточно быстро выходили из строя – в общем, для управления ракетно-ядерным комплексом сверхдержавы это был не самый надежный вариант.

Полагаю, американские разработчики прекрасно знали, что эту задачу можно решить на аппаратном уровне, как это сделали мы. Они просто отступили перед масштабом задачи. У США было достаточно золота и кремния, достаточно трудолюбивых инженеров. Но где бы они нашли столько готовых потерять свое зрение молодых девушек.

В результате американские компьютерные фирмы впарили малосведующим в физике дядям из Вашингтона технологию с большими недостатками, но гораздо дешевле. Из-за этих недостатков компьютерной техники США оставалось надеяться только на свой упреждающий удар, сделанный до того, как их управляющие ракетами компьютеры выйдут из строя. Вместо ядерного щита им пришлось делать ядерный меч, и соблазн первыми начать апокалипсис возрос у них многократно.

Выбрав неописуемую по трудности технологию, советские инженеры на этом не остановились. Они ненароком забрели в область новейших разработок XXI века. В их золотых микросхемах была аппаратно заложена троичная логика – вместо обычных компьютерных «да-нет» реализовано было третье значение – «не знаю».

Конечно, компьютер тоже можно научить говорить «не знаю», но в них это делается на уровне алгоритмов и программных кодов, то есть теряются драгоценные секунды. Наши ящики осознавали это логическое значение мгновенно. При нештатном поведении ракет и сбоях радиосигналов это иногда имело решающее значение. На старте космической гонки мы теряли ракеты реже, чем американцы, и летели наши ракеты более метко, конечно, не только поэтому, но в том числе.

Напоследок я задумался о разной судьбе железяк с обеих сторон – участников той далекой гонки. Полагаю, что американские соперники наших золотых ящиков, первые компьютеры пятидесятых, сейчас находятся на свалках. Несколько сломанных оставили в музеях, кажется, я даже видел один такой в музее аэронавтики и космической технике в Хьюстоне. Может, какой-то из них даже работает по особым случаям на запасных деталях, как со вставной челюстью.

Время беспощадно к полупроводниковым компьютерам. Собранные теми советскими девушками ящики из золота и кремния так же вечны, как и заложенные в них математические формулы – их можно включить через тысячу лет и получить правильный ответ. Эти ящики могут уничтожить только люди.

Почему-то хочется верить, что последующее поколение не переплавило эти ящики в золотишко, как некогда невежественные испанцы переплавляли в монеты золотые изделия ацтеков.

Скорее всего, конечно, вместо них сейчас стоит на вахте мощный современный программный комплекс на какой-нибудь операционке, слизанной в свое время у американцев. А мне вот, например, было бы спокойнее на душе, если бы те сотни ящиков оставались подпрограммами этого комплекса хотя бы на самых ответственных участках – именно там, где надо вовремя сказать «не знаю», и подождать более надежной информации. Возможно, так оно и сделано.

Я не ищу ни славы, ни хулы за эту потрясающую историю. Она не моя заслуга. Я просто пересказал своими словами и частично увидел на месте чужой рассказ. С безграничным уважением к российским ученым и тем тысячам золотых девушек, ныне подслеповатых пенсионерок…
 

© Некто Леша

pro-vladimir.livejournal.com/283321.html,

yegorka.livejournal.com/1837454.html

из комментариев***
Научно-популярная книжка 65-го года про аналоговые компьютеры
Сила аналогий

Начнем с основного, а именно с определения
понятий «аналоговая машина» и «аналоговые
вычисления». Этому вопросу автор уделяет довольно много
внимания. Из его слов непосредственно следует, что
в основу аналоговых методов вычислений положена
якобы существующая аналогия между числами и
физическими величинами (в простейшем случае —
отрезками прямых линий). На самом деле это, конечно,
не так. Само понятие числа было введено человеком
прежде всего как средство для выражения понятия
количества предметов. Действительно, говоря,
например, о цифре 2, мы прежде всего представляем себе
два камня (или два окурка, как шутил Маяковский),
а то обстоятельство, что два камня, сложенные с
двумя камнями, составляют кучку из четырех
камней, и является реальным отображением простейшего
арифметического действия.
Использование чисел для представления
физических величин возникло значительно позже и осно-
5
вано на понятии меры. Действительно, говоря, что
длина палки равняется 3 метрам, мы только
устанавливаем тот факт, что, если сложить вместе три
другие палки, длину каждой из которых мы условно
принимаем равной 1 метру, то начала и концы
нашей исходной измеряемой палки и полученной
составной, вообще говоря, совпадут. Отсюда и
неоднозначность такого представления. Действительно,
утверждения, что длина данной палки равна 3 метрам,
120 дюймам или 10 футам, в равной степени
справедливы. Следовательно, одна и та же физическая
величина может представлять различные числа (а
точнее говоря, любые числа) в зависимости от
выбранной меры. Другими словами, здесь мы имеем
дело не с какой-либо реально существующей в
природе аналогией, а с искусственно введенной человеком
системой условий. При этом мы, конечно, ничуть не
умаляем важности этой системы, которой обязаны
своим развитием такие науки, как физика,
математика и большинство других. Мы хотим подчеркнуть,
что если основываться только на возможности
представления чисел физическими величинами при
построении вычислительных устройств, то получаемые
таким образом прибор^ы будут весьма примитивными
и, по всей вероятности, не превзойдут по своим
возможностям обычную логарифмическую линейку.
На самом деле в основу аналоговых методов
кладется аналогия между различными явлениями
природы. Так, например, частицы воды, заключенной в
трубе, испытывают определенное сцепление со
стенками трубы. Кроме того, при движении воды частицы
«трутся» о стенки трубы и друг о друга (так
называемое вязкое трение). Поэтому для того, чтобы
«заставить» воду течь по трубе, необходимо приложить
определенное усилие, которым может быть, в
частности, вес столба воды в сосуде, из которого эта вода
вытекает. Скорость течения воды по трубе
оказывается пропорциональной этой силе, а в случае,
например, сосуда цилиндрической формы скорость
пропорциональна уровню воды. По мере опорожнения сосуда
скорость уменьшается, и, таким образом, сосуд
опорожняется тем медленнее, чем больше воды из него
6
уже вытекло. Получается хорошо известная физикам
«экспоненциальная» зависимость уровня вытекающей
воды от времени.***Научно-популярная книжка 65-го года про аналоговые компьютеры

http://ntb.dp5.ru/index.php/-2/143385-empaxer-a-empacher-sila-analogij-mir-1965-156-s