Валерий Шилов - Удивительная история информатики и автоматики

Бэббидж прожил долгую жизнь (он умер в 1871 году), и в многочисленных некрологах его называли великим ученым. Однако казалось, что, как это часто бывает, его слава умрет вместе с ним. И действительно, в течение многих десятилетий о Бэббидже практически не вспоминали, а если и вспоминали, то в основном лишь о многочисленных чудачествах ученого и о странностях его характера.

Вспомнили о Бэббидже и его вычислительных машинах только в середине XX века, после изобретения электронного компьютера: оказалось, что Чарльз Бэббидж опередил свое время на целое столетие. Сегодня историки науки называют его уже не великим, а гениальным!

И, наконец, нет никаких сомнений в том, что описанная Жюлем Верном машина является механической. Первые арифмометры с электрическим приводом появились только в начале XX века. И хотя ко времени написания романа уже были изобретены электрические двигатели постоянного тока, в описании чудо-машины нет ни малейшего намека на то, что она приводится в действие электричеством. Таким образом, прогноз развития вычислительной техники на сто лет, сделанный великим фантастом, никак нельзя признать ни слишком смелым, ни слишком удачным.

Различные механизмы, облегчающие труд человека, известны с древности. Но до изобретения в конце XVIII века паровой машины возможности привести их в действие были очень ограниченными: физическая сила человека или домашних животных, а также сила ветра, приводившего в движение парусные корабли и ветряные мельницы, да сила движущейся воды (например, вращавшей мельничные колеса).

Первые счетные машины (арифмометры) были механическими, и чтобы произвести с их помощью арифметическое действие, человеку приходилось прикладывать серьезное усилие: чаще всего он должен был вращать рукоятку или, как в первой модели арифмометра де Кольмара, тянуть за намотанную на барабан ленту. С 1822 по 1834 год Чарльз Бэббидж пытался построить разностную машину, предназначенную для вычисления таблиц значений математических функций. Он так и не довел эту работу до конца, однако в 1991 году, к двухсотлетнему юбилею изобретателя, английские ученые сумели по сохранившимся чертежам построить ее точную копию, применяя старинные материалы и технологии. Чтобы разностная машина работала, нужно было вращать огромную рукоятку!

Но были и другие идеи. Можно вспомнить один из самых ранних арифмометров, изобретенный в 1709 году итальянским ученым маркизом Джованни Полени, чья счетная машина приводилась в действие не вручную, а силой тяжести падающего груза, прикрепленного к намотанной на барабан веревке. Таким образом, Полени первым в истории попытался использовать в счетных машинах источник энергии, отличный от мускульной силы человека.

Шведские изобретатели Георг Шютц и его сын Эдвард, получившие за свою разностную машину в 1855 году золотую медаль Парижской всемирной выставки, внесли в конструкцию Бэббиджа множество усовершенствований, благодаря которым их машина стала очень компактной. Рукоятка, правда, в их конструкции тоже присутствовала, но практичные американцы, вскоре купившие разностную машину Шютцев для одной из астрономических обсерваторий, присоединили к ней установленный в саду обсерватории ветряной двигатель!

Аналитическая машина — прообраз современного компьютера, над ее созданием Бэббидж трудился несколько десятков лет, должна была стать еще более сложным механизмом, чем его разностная машина. Она состояла из нескольких тысяч деталей, и силы человека, конечно, уже не могло хватить, чтобы справиться с силой трения. Поэтому Бэббидж всерьез обдумывал, как ему приспособить для этих целей паровой двигатель. Но, поскольку аналитическая машина не была построена, первый «паровой компьютер» на свет так и не появился.

Хотя электрические двигатели были изобретены в середине XIX века, изобретатели далеко не сразу задумались о том, нельзя ли использовать их в счетных машинах. В 1886 году американец Чарльз Вайсс получил патент на одноразрядную суммирующую машину с питанием от электрической батареи, а спустя пятнадцать лет Фрэнк Ринш запатентовал арифмометр с электрическим приводом. Скорее всего, ни одна из этих машин не была построена. В 1906 году их соотечественник, известный изобретатель Чарльз Кеттеринг, разработал первый кассовый аппарат с электрическим приводом (кассовый аппарат — это тоже суммирующее устройство). Но только к середине столетия большинство счетных машин стали электрическими, а вскоре появились и электронные компьютеры.