Бэббидж не только попытался усовершенствовать

Примерно через 20 лет после смерти Бэббиджа американцем Германном Холлеритом был сделан следующий шаг на пути к созда­нию автоматических вычислительных машин. Правда» машины Холле-рита (впоследствии счетно-аналитические) предназначались в первую очередь для статистической обработки данных, но в 30-е годы нашего столетия англичанин Л. Дж. Комрн успешно использовал их и для научных вычислений. Этот английский ученый в первой трети XX ве­ка был одним из

пионеров использования различных счетных машин для научно-технических расчетов.

«ОДИНОЧЕСТВО БЕГУНА НА ДЛИННЫЕ ДИСТАНЦИИ»

Природа научных знаний такова, что малопонят­ные и совершенно бесполезные приобретения сегод­няшнего дня становятся популярной пищей для будущих поколений.

Ч. БЭББИДЖ (.1791—1871)

СЧАСТЛИВЫЕ ГОДЫ

Чарлз Бэббидж родился 26 декабря 1791 года в небольшом поместье на берегу моря неподалеку от Городка Тейгмаут в графстве Девоншир. По­местье принадлежало отцу будущего ученого — банкиру -Бенджамену Бэббиджу.

Чарлз рос болезненным ребенком.' Слабое здоровье Чарлза было, вероятно, причиной того, что родители не решились отдать его в школу, и мальчика поначалу учила и воспитывала мать, о которой впоследствии он вспоминал с глубочайшим уважением и благодарностью и к советам которой всегда прибегал в трудные ми­нуты.

Любознательность Чарлза, его стремление проник­нуть в сущность вещей — как умозрительно, так и бук­вально—проявились очень рано. Бэббидж вспоминал:

«Получив новую игрушку, я задавал неизменный во­прос: «Мама, а что находится внутри?» И пока я не по­лучал ответа, я не давал покоя ни игрушке, ни окру­жающим. Если же ответ не соответствовал моим соб­ственным представлениям о данном предмете, я ломал игрушку, чтобы проверить все самому».

.В И лет родители помещают Чарлза в частную шко­лу, которую некий священник содержал в местечке Ал-фингтон в Девоншире. Родители просят не особенно утруждать мальчика занятиями, а обращать побольше внимания на его здоровье.

То ли морской воздух Девон- шира пошел на пользу Чарлзу, то ли священник слиш­ком добросовестно выполнил просьбу родителей, но так или иначе мальчик значительно окреп и возмужал.

110

После Алфингтона его отдают в другую частную шко­лу, в Энфилде, предместье Лондона. Школа имела тща­тельно подобранную библиотеку из 300—400 томов. Сре­ди книг был учебник алгебры — «Руководство Уорда для юных математиков». Это руководство сыграло в жиз- -ни Бэббиджа большую роль. Он с таким увлечением за­нимался в школе алгеброй, что позднее, поступив в Кембридж, к великому своему смущению обнаружил, что знает в этой области значительно больше, чем его репе­титор.

Чарлзу исполняется 18 лет, и родители решают, что он должен поступить в университет. Но какой из много­численных колледжей Кембриджа или Оксфорда вы­брать?

Бенджамен Бэббидж обращается за советом к репе­титору одного из кембриджских колледжей, отдыхавше­му неподалеку от девонширского имения Бэббиджей и часто пользовавшемуся их гостеприимством. Ответ сего достойного педагога был весьма лаконичен, но вряд ли мог удовлетворить родителей Чарлза: «Посоветуйте ва­шему сыну покупать вино не в Кембридже». На семейном совете было решено, что Чарлз поступит в самый изве­стный из 16 колледжей Кембриджа—Тринити-колледж, в котором всвое время учился Исаак Барроу, а потом и его ученик Исаак Ньютон.

Для поступления в колледж необходимо было «под­тянуть» классическое образование Чарлза, и он зани­мается некоторое время греческим и латынью. Что ка­сается математики, то увлечение ею продолжается — до поступления в университет Бэббидж самостоятельно прорабатывает несколько монографий и учебников. Сре­ди них «Флюксии» Диттона, «Принципы аналитических вычислений» Вудхауза, «Теория функций» Лагранжа и др.                                   "

1811 год. Чарлз Бэббидж—студент Тринити-коллед-жа. Время учебы в Кембридже — самый счастливый пе­риод его жизни. Остроумный и общительный, он сра­зу же становится душой общества.


«Мы собирались у меня по субботам и обсуждали все понятные и непонят­ные вещи»,— писал спустя 50 лет Бэббидж. Иногда дру­зья, дурачась, организуют чудаческие клубы, например Клуб Привидений, члены которого были обязаны соби­рать доказательства в пользу существования «неуспо­коенных душ». Другие развлечения — вист «по малень-

11"1

кой» (ставка — шестипенсовик), шахматы, до которых Чарлз был большой охотник и в которые отлично играл, наконец гребля- и плавание под парусом.

Среди многочисленных друзей Бэббидж выделяет Джорджа Пикока и Гершеля—сына-первооткрывателя планеты Уран. Молодых людей объединяют не только и не столько клубные интересы, вист и шахматы, но и неч­то большее—горячая любовь к математике и желание «приложить все силы к тому, чтобы сделать мир более мудрым...».

Хотя после смерти Ньютона (1727) прошло к тому времени почти 85 лет, английские математики не при­бавили ничего нового к трудам своего великого сооте­чественника. Более того, находясь под сильным влиянием ньютоновских идей, они почти не использовали резуль-' татов своих континентальных коллег. В стране великих математиков Тейлора, Барроу, Ньютона интерес к ма­тематике постепенно падал.

Желая возродить былую славу Англии, Бэббидж, Пи-кок, Гершель и несколько их соучеников образуют в

1812 году Аналитическое общество. Друзья снимают по­мещение для встреч, устраивают дискуссии, обсуждая работы своих континентальных коллег, и даже издают том трудов («Записки Аналитического общества»). По свидетельству современников, Аналитическое общество дало первый толчок возрождению интереса к матема­тике в Англии.

Другим увлечением Бэббиджа в университете была химия. Он посещал лекции профессора Смитсона Тен-нанта, открывшего иридий и осьмий, и вместе с Гер-шелем часто ассистировал профессору. Но в 1815 году после трагической гибели Теннанта Бэббидж забросил химию и полностью переключился на математику.

Математические способности своих друзей Чарлз ста-' вил выше своих, может быть, недооценивая собственные.


Он был уверен, что сдаст экзамен хуже, чем Пикон, и уж наверняка хуже, чем Гершель. Не желая быть третьим в Тринити-колледже, Бэббидж переходит в

1813 году в колледж св. Петра, который и заканчивает первым, получив в 1814 году степень бакалавра, а в 1817—степень магистра. Между этими датами происхо­дит еще ряд важных событий в его жизни: в 1815 году он женится и переезжает в Лондон, в 1816 году стано­вится членом Королевского общества, в 1815—1817 го-

1'12

дах публикует три статьи в «Философикэл транзекшнс» по функциональному исчислению.

Бэббидж высоко ценил дружбу с сэром Джоном и своего сына, родившегося в 1815 году, он назвал Бенд-жаменом Гершелем. С Джоном Гершелем Бэббидж вы­полнил ряд совместных научных работ. Хотя в дальней­шем их научные интересы не совпадали, сэр Джон вся­чески помогал создателю первой вычислительной маши­ны и был, пожалуй, единственным человеком, с которым Бэббидж сохранял ровные, дружеские отношения на про­тяжении многих лет.

РАЗНОСТНАЯ МАШИНА

Казалось бы, судьба уготовила Чарлзу Бэббиджу жизнь легкую и счастливую: он достиг определенных успехов на научном поприще, был счастлив в семейной жизни, хорошо обеспечен материально. Многочисленным друзьям нравится его остроумие, общительность, широ­кие познания, умение поддержать разговор на самые разнообразные темы. Таким мы видим Бэббиджа в зна­менательном для него 1820 году, когда 28-летний ученый начал активно работать над осуществлением самого вы­дающегося своего изобретения-— вычислительной маши­ны. Идея создания такой машины стала для Бэббиджа манией, которая преследовала его всю оставшуюся часть жизни, предметом его гордости и источником глубочай­ших разочарований.

В автобиографической книге «Страницы жизни фи­лософа» (1864). Бэббидж пишет': «...однажды вечером я сидел в одной из комнат Аналитического общества в Кембридже, подремывая над открытой таблицей лога­рифмов, которая лежала передо мной. Один из членов общества вошел в комнату и, видя, что я почти сплю, воскликнул: «О чем ты мечтаешь, Бэббидж?»—'на что я ответил: «Я думаю,- что все эти таблицы могли бы быть вычислены с помощью машины...


Это событие, должно быть, произошло в 1812-м или 1813 году...»

Итак, с 1812 года Чарлз Бэббидж начинает размыш­лять о возможных способах машинного вычисления таб­лиц. Почему именно к таблицам как объекту вычисле­ний обратился Бэббидж?

Он хорошо знал, что всевозможные математические таблицы широко используются в практической деятель-

113

HQCfa

землемеров, архитекторов, каменщиков, корабле­строителей, банковских клерков, инженеров и т. д.

Широкое распространение в Европе конца XVIII — начала XIX века получили арифметические, тригономет­рические и логарифмические таблицы; банки и ссудные конторы применяли таблицы процентов, а страховые компании — таблицы .смертности, но совершенно исклю­чительное значение для Англии — свеликой морской дер­жавы» — имели астрономические и навигационные таб­лицы. В 1776 году известный ученый доктор Маскелин, ставший впоследствии королевским астрономом, выпус­тил «Морской календарь» (свод астрономических, нави­гационных и логарифмических таблиц), основанный на наблюдениях астронома Брэдли.

Первое издание календаря готовилось с тщательно­стью, которую не знала еще вычислительная практика тех лет. И тем не менее в нем содержалось множество ошибок — результат недостаточно точных исходных дан­ных, просчетов в вычислениях (а они, естественно, про­изводились вручную) прописок при переписывании. К че­му приводили эти ошибки? Интересный пример мы на­ходим в истории Астрономического общества.

...В начале прошлого столетия после длительной анг­ло-испанской войны наступил, наконец, -долгожданный мир. Однако недавние враги относились друг к другу еще подозрительно, ожидая всяческих подвохов и вспы­шек вражды. В это время английский военный корабль под командованием некого капитана Смита баражировал в Средиземном море. В гости к капитану с визитом веж­ливости приехал его испанский коллега и в память о своем посещении преподнес Смиту серебряный поднос. Смит не остался в долгу и одарил испанца навигацион­ными таблицами, составленными великим физиком Тома­сом Юнгом.


Прекрасно изданные и заключенные в ко­ жаный переплет таблицы были, однако, совершенно не­верными, поскольку не учитывали високосных годов. Испанский капитан, с благодарностью принявший этого «троянского коня», не знал его истинных «достоинств». Он отплыл... и больше о нем никогда никто не слыхал;

капитан же Смит, используя французские и итальянские таблицы, благополучно добрался домой.

Описывая этот эпизод, английский историк полушут­ливо-полусерьезно классифицирует его как одну из наи­более хитроумных операций королевского флота...

114

«Морской календарь» выходил ежегодно, и каждое издание требовало огромного труда множества вычис­лителей.

Сотни и даже тысячи ошибок содержали самые, по­жалуй, распространенные таблицы — логарифмические. Издатели таблиц вынуждены были содержать специаль­ный штат корректоров, что, впрочем, все равно не спа­сало от ошибок.

Интересный способ организации ручных вычислитель­ных работ, повышающий надежность вычислений, был предложен в конце XVIII века во Франции. Инициато­ром этой работы был математик Гаспар Клэр Франсуа Риш маркиз де Прони (1755—1839).

Прони организовал вычисления как бы по «конвейер­ной системе». Он разбил вычислителей на '3 группы. В первой группе было 5 или 6 математиков (среди них М. Лежандр), которые выбирали наиболее пригодные методы и формулы и составляли схемы расчетов. Во вторую группу вошли 7 или 8 вычислителей, которые по выбранным формулам определяли численные значе­ния функций с шагом 5 или 6 интервалов. В третьей группе было около 90 вычислителей низкой квалифика­ции. Они должны были только уплотнять таблицу, то есть заполнять интервалы между вычисленными на пре­дыдущем этапе значениями. Две группы вычислителей работали параллельно, сверяя полученные результаты.

Бэббидж был высокого мнения о проекте де Прони. Он предложил заменить третью группу вычислителей машиной, чтобы автоматизировать, как он писал, «самые примитивные действия человеческого интеллекта».



Предложенная Бэббиджем машина предназначалась для табулирования многочленов по способу разностей, хорошо известному в численном анализе *. Рассмотрим его на простом примере. Допустим, что требуется вычис­лить таблицу четвертых степеней членов натурального ряда, то есть табулировать функцию N = п4 (п == = 1,2, ...).

Пусть такая таблица уже вычислена — см. колонки (1) — (2). Вычтем из каждого последующего значения предыдущее. Мы получим последовательные значения

• Впервые идея разностной машины была высказана в 1786 году Иоганном Гельфрайхом Мюллером. Но он даже не приступал к ее постройке, и, видимо, Бэббидж ничего не знал о предложении Мюл

лера.

115

первых разностей Д, колонка (3). Проделав ту же опе­рацию с первыми разностями, получим вторые разности А2, колонка (4), третьи Л3, колонка (5) и, наконец, чет­вертые Д4, колонка (6).

Как видно из таблицы, четвертые разности оказы­ваются постоянными: колонка (6) состоит из одного и того же числа 24. И это не случайность, а следствие важной теоремы: если функция есть многочлен п-й сте­пени, то в таблице с постоянным шагом ее п-е

разности постоянны.

(1)	'2)	{3)	l4)	,5)	(6)
~ 1	1	15	50	60	24
2	16	65	110	84	.24
3	81	175	194	108	24
4	256	369	302	132	24
5	625	571	434	156	•••
6	1296	1105	580
7	2401	. 1695
8	4096	...

Теперь легко догадаться, что получить требуемую таблицу можно, исходя из первой строки, с помощью сложения.

Например, чтобы продлить составленную таблицу еще на одну строку, нужно выполнить сложения:

156 + 24 = 180, 590 + 180 = 770, 1695+770=2465, 4096+2465 ==6561.

В разностной машине Бэббиджа применялись те же десятичные счетные колеса, что и у Паскаля. Для изображения числа использовались регистры, состоящие из набора таких колес.

Каждой колонке таблицы, кроме (1), содержащей значение аргумента, соответствовал свой регистр; всего в машине их было 7, поскольку предполагалось вычис­лять функции с постоянными шестыми разностями.


Ре­ гистр состоял из 18 цифровых колес по числу разрядов изображаемого числа и нескольких дополнительных, используемых как счетчик числа оборотов и для других вспомогательных целей.

116

Если все регистры машины хрднят значения, соответ­ствующие последней строке таблицы, то для получения очередного значения функции необходимо последова­тельно выполнить число сложений, равное числу имею­щихся разностей. Бэббидж предложил записывать раз­ности нечетного порядка из предыдущей строки. Тогда половину сложений можно совместить по времени, и весь процесс получения нового значения функции можно уло­жить в два такта. На первом такте образуются новые значения разностей нечетного порядка, то есть к содер­жимому второго, четвертого и последующих регистров (Л', Д3 и т. д.) прибавляется соответственно содержимое третьего, пятого и последующих (Л2, Д4 и т.д.). В тече­ние второго такта получают новое значение функции и одновременно 'с

ним следующие значения разностей чет­ных порядков.

Таким образом, независимо от показателя степени многочлена и количества рассматриваемых разностей для получения очередного значения функции оказывает­ся достаточным двойного времени сложения.

Само сложение в разностной машине Бэббиджа также происходит в два этапа. Регистры, содержащие слагае­мые, сдвигаются так, чтобы произошло зацепление зуб­цов счетных колес. Затем колеса одного из регистров вращаются в обратном направлении, пока каждое из них не дойдет до нуля. Этот этап называют фазой сложения. По окончании этого этапа в каждом разряде второго ре­гистра получится сумма цифр данного разряда, но пока еще без учета возможных переносов из разряда в раз­ряд.

Перенос происходит на следующем этапе, который называется фазой переноса и выполняется так. При пе­реходе каждого колеса в фазе сложения от 9 к 0 осво­бождается специальная защелка. В фазе переноса все защелки возвращаются на место специальными рычага­ми, которые одновременно поворачивают-колесо следую­щего, старшего, разряда на один шаг.



Каждый такой поворот может, в свою очередь, вы­звать переход от 9 к 0 и, значит, освобождение защелки, которую снова надо возвратить на место, сделав пере­нос в следующий разряд. Таким образом, возвращение защелок на место должно происходить последовательно, начиная с младшего разряда регистра. Такая система называется сложением с последовательным переносом.

117

Ввиду необходимости последовательного просмотра всех разрядов время на перенос может оказаться значитель­но большим, чем на первую фазу — сложение. В даль­нейшем Бэббидж разработал другую схему переноса, о которой будет идти речь ниже.

Строго постоянными старшими разностями для своей области определения обладают только многочлены. При табулировании логарифмической, тригонометрических и других функций они приближаются многочленами, раз­личными на разных участках. Переходя от одного участ­ка к другому, необходимо вручную изменить значения разностей. Бэббидж предусмотрел такую возможность. Более того, чтобы вычислитель, работающий с машиной, не забыл о необходимости сменить значения разно­стей, машина была снабжена звонком, который звонил после выполнения определенного числа шагов вычисле­ний.

Разностная машина Бэббиджа была снабжена пе­чатающим механизмом, связанным с вычислительной частью машины кулачками, • аналогичными кулачкам механизма боя часов. Результат вычислений передавал­ся группе стальных пуансонов, запечатлевавших его на медной пластинке, причем процессы вычисления и печа­тания совмещались, то есть во время вычислений печа­тался предыдущий результат. Медная пластинка с вы­гравированными на ней результатами в дальнейшем ис­пользовалась для получения нужного числа оттисков.

ХРОНИКА «ГЛАВНОГО ДЕЛА ЖИЗНИ» БЭББИДЖА

1819 год.

Бэббидж встречается с известным английским физи­ком Уильямом Волластоном и излагает ему свои план построения разностной машины. Волластон одобряет проект молодого ученого и рекомендует ему начать раз­работку.



1820 год — июнь 1822 год.

Ч. Бэббидж самостоятельно конструирует и изготов­ ляет действующую модель разностной машины, которая может табулировать с точностью до восьмого знака функции с постоянными вторыми разностями. Она со­держит 96 зубчатых колес, расположенных на 24 осях.

118

1822 год, 14 июня.

Ч. Бэббидж читает членам Астрономического обще­ства доклад о возможности вычисления таблиц с по­мощью машин. Доклад встречается с энтузиазмом.

1822 год, 3 июля.

Бэббидж публикует открытое письмо президенту Ко­ролевского общества сэру Хэмфри Дэви: «О применении машин для вычисления и печатания математических таб­лиц».

«Я отдаю себе отчет,— пишет Бэббидж,— что мои утверждения, возможно, могут рассматриваться как не­что сверхутопическое и что они вызовут в памяти фило­софов Лапуты, дабы оспорить мои претензии на ориги­нальность. Но если такое и случится, то я надеюсь, что сходство будет найдено в сущности проблем, а не в ме­тодах, с помощью которых они решаются».

Цель письма, по-видимому, содержится в следующих заключающих его строках: «...Буду ли я заниматься в дальнейшем конструированием разностной машины боль-^ших размеров в значительной степени зависит от харак­тера той поддержки, которую мне удастся получить...» И уточняет: «...Я не сомневаюсь в успехе этой работы, однако этот успех не может быть достигнут без очень больших финансовых затрат...»

Копии письма Бэббидж рассылает влиятельным зна­комым, одна копия попадает в казначейство.

1822 год. 6 ноября.

Бэббидж пишет д-ру Брюстеру письмо, которое бы­ло опубликовано затем под названием «О теоретических принципах построения машин для вычисления таблиц» в издаваемом Брюстером «Эдинбургском научном жур­нале». Второй вариант этой статьи в декабре 1822 года появляется в «Записках Астрономического общества».

1823 год, 1 апреля.

Первый лорд казначейства обращается в совет Коро­левского общества с просьбой оценить достоинства и практическую ценность предлагаемой Бэббиджем (в письме к X.


Дэви) машины для вычисления таблиц.

1823 год, 1 мая.

Выдержка из официального ответа специального ко­митета Королевского общества на запрос казначейства.

«...Мистер Бэббидж проявил большой талант и изо­бретательность при конструировании своей вычислитель­ной машины. Изобретение мистера Бэббиджа-полностью

119

соответствует целям, которые преследовал изобретатель, и комитет полагает, что мистер Бэббидж несомненно за­служивает общественной поддержки в осуществлении его трудного предприятия...»

Казначейство направило ответ комитета вместе с ко­пией письма к X. Дэви в парламент.-

1823 год, 13 июня.

Бэббидж награждается золотой медалью Астрономи­ческого общества за работы по созданию вычислитель­ной машины.

. Из речи президента общества Н. Колбрука при вру­чении награды:

«...эта машина... облегчит развитие науки, освободив ее от того, что автор справедливо называет непреодоли­мым бременем числовых подробностей».

1823 год, июль.

Бэббидж встречается и беседует с министром финан­сов Робинсоном. Министр дает понять Бэббиджу, что правительство заинтересовано в создании машины для вычисления астрономических и морских таблиц. Пра­вительство, как правило, не финансирует работу изобре­тателей, но в данном случае, в порядке исключения, оно согласно оказать Бэббиджу некоторую материальную поддержку.

Размеры- названной Бэббиджем суммы вполне удов­летворяют министра финансов, и молодой ученый начи­нает работу над машиной, которая должна табулировать с точностью двадцатого знака функции с постоянными шестыми разностями, а также во избежание ошибок при переписывании печатать полученные результаты. Казна­чейство извещает Королевское общество о выделении для создания разностной машины суммы в 1500 фунтов стерлингов.

1823 год, июль — 1827 год, октябрь.

Работа над разностной машиной. Бэббидж привлек к работе выдающегося английского механика и станко­строителя Джозефа Клемента.

1826 год.

Бэббидж публикует в «Философикэл транзекшнс» статью «О методе выражения, знаками движения ма­шин», в которой предлагает своеобразный язык для по­яснения работы сложных механизмов во времени.


Сам Бэббидж считал предложенную им систему «механиче­ских обозначений» наиболее выдающимся своим теоре-

120

тнческим достижением. «Без этих обозначений невозмож­но было бы удержать в памяти положения отдельных элементов вычислительных машин в процессе выполне­ния ими счетных операций»,— писал он.

1827

год, октябрь.

Расходы на конструирование и изготовление машин составили к этому времени уже 3575 фунтов стерлингов.

Состояние здоровья Бэббиджа, работавшего над ма­шиной по 10—12 часов в сутки, значительно ухудшилось. Кроме того, его постигло большое несчастье. В течение нескольких месяцев он потерял отца, жену и двух сы­новей. Вообще из восьми детей Бэббиджа лишь три сы­на дожили до взрослых лет.

"По совету врачей он едет на континент, оставляя своим помощникам необходимые чертежи и точные ин­струкции. Он также дает распоряжение своему банкиру выделить еще 1000 фунтов стерлингов на финансирова­ние работ по созданию разностной машины.

1827 год, октябрь — 1828 год, декабрь.

Бэббидж путешествует по Европе (Италия, Франция, Германия), не упуская любой возможности посетить ма­шиностроительные и другие заводы, чтобы пополнить свои знания в области механической обработки метал­лов. Во время путешествия он поддерживает письменную связь со своими инженерами, давая указания и советы;

ему присылают на проверку чертежи новых дета-лей и узлов машины.

1828 год, январь.

Обеспокоенный материальной необеспеченностью сво­его проекта, Бэббидж решает вновь обратиться к прави­тельству за финансовой поддержкой. Он пишет своему Шурину банкиру У. Уайтмору и просит его переговорить с министром финансов.

1828 год, февраль.

Из письма У. Уайтмора Бэббиджу:

«Беседа с министром дала неудовлетворительные ре­зультаты. Лорд Годерич (новый министр финансов.— Авт.) утверждает, что во время" Вашей встречи в июле 1823 г. не было достигнуто соглашения о том, что пра­вительство гарантирует финансовую помощь сверх обе­щанных 1500 фунтов стерлингов».



1828 год, декабрь.

Бэббидж возвращается в Лондон и лично встречается с министром финансов, а затем обращается с письмом

121

к главе кабинета министров Англии — прославленному военачальнику герцогу Веллингтону. Премьер-министр просит Королевское общество оценить проделанную Бэб-биджем работу, чтобы установить, подтверждает ли ход изготовления машины предположения, высказанные в письме общества от 1 мая 1823 года.

1829 год, 12 февраля. .

Этим днем датирован официальный ответ нового спе­циального комитета Королевского общества.

Достопочтенные господа, осмотрев чертежи, детали и узлы разностной машины, писали: «...комитет не име­ет цели ни подробно вдаваться в абстрактный математи­ческий принцип, на котором основано действие разно­стной машины, ни рассматривать ее полезность для об­щества. Они полагают, что первое не только ясно само по себе, но уже рассматривалось и одобрялось ранее. Второе же очевидно всякому, кто осведомлен о важности астрономических и морских таблиц, для вычисления ко­торых предназначена машина. Они не имеют ни малей­ших сомнений относительно правильности их решения в поддержку проекта мистера Бэббиджа». Что касается задержек в сроках изготовления машины, то члены ко­митета объясняют их необходимостью изобретения и изго­товления большого количества сложных и точных дета­лей и узлов.

1829 год, 28 апреля.

По рекомендации герцога Веллингтона казначейство выделяет еще 1500 фунтов на изготовление машины. Однако к этому времени расходы составляют уже 6697 фунтов стерлингов, и поэтому гарантированная пра­вительством сумма не может удовлетворить Бэббиджа. Он решает обратиться за советом к тем высокопостав­ленным или авторитетным знакомым, которые хорошо осведомлены о ходе работ над машиной.

1829 год, 12 мая.

С помощью У. Уайтмора Бэббидж организует встре­чу, на которой присутствуют герцог Сомерсет, лорд Эшли, Джон Гершель, знаменитый полярный путеше­ственник Джон Франклин, члены Королевского обще­ства Фиттон и Бэйли и банкир Уайтмор.


Участники встречи решают вновь обратиться к правительству за ма­териальной помощью.

Вскоре после этого Уайтмор и Гершель встречаются и беседуют с герцогом Веллингтоном, а тот изъявляет

122

желание лично осмотреть чертежи и детали разностной

машины.

1829 год, ноябрь.

Мастерскую посещают герцог Веллингтон, лорд Эшли и министр финансов Гоулберн. Премьер-министр дает высокую оценку работе Бэббиджа.

1829 год, 23 ноября.

Бэббидж получает письмо министра финансов, в ко­тором сообщается, что по распоряжению главы прави­тельства казначейство выделяет Бэббиджу еще 3000 фун­тов стерлингов.

1829 год, 25 ноября.

Воодушевленный поддержкой герцога Веллингтона. Бэббидж предпринимает еще один шаг, дабы обеспечить дальнейшую финансовую поддержку правительства. Он пишет письмо лорду Эшли, в котором сообщает, что хотя работа над разностной машиной .уже приостанов­лена на 9 месяцев, он не сможет принять выделенные ему деньги, если правительство не согласится со следую­щими требованиями:

1. Разностная машина должна рассматриваться как собственность правительства (Бэббидж наивно по­лагал, что в этом случае правительство будет финан­сировать работы над машиной, как бы долго они ни продолжались, вплоть, до полного завершения про­екта).

2. Правительство должно назначить опытных инже­неров для проверки обоснованности затрат как на уже выполненные, так и на предполагаемые работы; эти за­траты должны обеспечиваться финансовыми дотациями правительства.

1830 год, 24 февраля.

Лорд Эшли сообщает Бэббиджу решение правитель­ства:

1. Хотя правительство не давало обещание финанси­ровать работу над разностной машиной до ее полного окончания, оно согласно объявить машину своей соб­ственностью (хитрость Бэббиджа разгадана!) s

2. Опытные инженеры будут назначены для проверки обоснованности затрат.

3. Правительство согласно выделить еще 3000 фун­тов стерлингов сверх уже отпущенной суммы в 6000 фун­тов.

123

4. Когда разностная машина будет закончена, пра­вительство выполнит любые требования мистера Бэбби-джа по вознаграждению.



'1830 год, декабрь.

" Бэббидж пишет письмо министру финансов лорду •Олтропу. Он сообщает о задержке оплаты очередного счета и «ультиматуме» своего «главного инженера» Кле-мента: если счета не будут оплачены, то он, Клемент, уволит часть рабочих.

Кроме того, Бэббидж обращает внимание министра на целесообразность постройки здания для окончатель­ной сборки и эксплуатации машины, которое к тому же могло бы предохранить чертежи и детали машины от уничтожения при случайном пожаре.

Казначейство извещает Королевское общество об оплате счетов Клемента и просит общество еще раз оценить ход работ над машиной.

1831 год,13 апреля.

Специальный комитет Королевского общества вновь подтверждает: чертежи выполнены превосходно, детали изготовляются с максимально возможной точностью, сче­та находятся в исправном состоянии. Комитет поддержи­вает предложение Бэббиджа о постройке пожарозаши-щенного здания и рекомендует участок, примыкающий к лондонскому дому Бэббиджа.

1830 год — 1833 год.

Работа над разностной машиной.

1833 год, январь.

Знаменательное событие в жизни Бэббиджа! Собрана и успешно испытана часть разностной машины. Она мо­жет табулировать с точностью до 5-го знака многочлены с постоянными вторыми разностями.

1833 год, апрель.

Закончено строительство мастерской и пожароза-щищенного здания;  оно обошлось  правительству в 8000 фунтов стерлингов. Но... возникли новые пре­пятствия.

Клемент потребовал оплаты за простой рабочих, вызванный переездом в новое помещение. Требование было отклонено, и тогда Клемент немедленно уволил всех рабочих и чертежников и забрал все инструменты и оборудование, созданные во время работы над маши­ной, нередко по идеям Бэббиджа и под его непосред­ственным руководством (по английским законам инже-

124

неры и механики обладают правом собственности на сконструированные ими инструменты и машины, хотя бы их стоимость была оплачена другими).

1834 год, июль.

В «Эдинбургском обозрении» опубликована большая

статья доктора Дионисия Ларднера «Вычислительная машина Бэббиджа», в которой довольно подробно опи­сан принцип действия и конструкция разностной ма­шины.



Эта статья побудила двух шведов — состоятельного

печатника Георга Шютца и его сына Эдварда на­чать разработку своего варианта машины для той же

цели.

Что касается разностной машины Бэббиджа, то в

этом месяце наконец-то ее чертежи и детали удается перевести в новое помещение. Но Бэббидж не спешит продолжить работу над разностной машиной, он уже захвачен новой грандиозной идеей — идеей универсаль­ной вычислительной машины!-"

Во время своего вынужденного простоя он долго раз­мышлял над принципами автоматических вычислений и понял, что. разностная машина — это лишь первый и весьма робкий шаг в задуманном им предприятии. Он, Бэббидж, должен создать машину, которая вычисля­ла бы не только таблицы, но и решала бы все много­образие тех задач, с которыми регулярно сталкиваются

математики и инженеры.

В течение двух месяцев (август — сентябрь) Бэббидж

разрабатывает основные принципы построения своей но­вой машины, названной им аналитической и являющей­ся прообразом универсальных цифровых вычислитель­ных машин, появившихся более чем через столетие!

1834 год, 26 сентября.

Бэббидж решает сообщить об изобретении аналити­ческой машины главе правительства лорду Мельбурну и просит его об аудиенции. Премьер-министр дает свое согласие, но встреча так и не состоялась, так как пра­вительство пало.

1834 год, октябрь.

, Работа над конструкцией аналитической машины. Бэббидж приходит к выводу о необходимости карди­нального упрощения основной схемы арифметического узла машины — схемы сложения. Он придумывает око­ло 20 вариантов, пока не создает схему сложения со

125

сквозным переносом —одно из самых выдающихся своих изобретений (позже мы остановимся на этом подробнее).

1834 год, декабрь.

Бэббидж встречается и беседует с новым премьер-ми-нистррм — герцогом Веллингтоном, который просит письменно изложить соображения ученого по поводу окончания работы над разностной машиной в связи с изобретением аналитической.

Реакции герцога Веллингтона на это письмо не по­следовало, так как его кабинет ушел в отставку.



1836 год, 14 января.

Бэббидж получает записку от министра финансов но­вого правительства Спринг-Райса. Министр узнал о но­вом изобретении Бэббиджа из письма последнего герцо­гу Веллингтону. Надо отдать должное мистеру Спринг-Райсу — он довольно точно истолковал это весьма неопределенное письмо: Бэббидж придумал новую ма­шину и обращается с предложением о ее создании к правительству, надеясь, что последнее согласится опла­тить издержки на строительство. Министр хотел бы перед тем, как обсуждать предложение Бэббиджа в парламен­те, убедиться в том, что работы над разностной маши­ной подходят к концу. Он предлагает Бэббиджу встре­титься и обсудить положение дел, а также обратиться как к арбитру к Королевскому обществу.

1836 год, 20 января.

Бэббидж отвечает Спринг-Райсу.

Понимая, что правительство вряд ли согласится фи­нансировать работы над аналитической машиной, не убедившись в окончании разностной, Бэббидж предла­гает следующий вариант. Он не будет строить аналити­ческую машину, а закончит разностную, но переделает ее с учетом своих новых изобретений и в первую оче­редь — схемы сложения со сквозным переносом. «Про-. стота механического устройства сложения, которую мне удалось достичь в процессе работы над аналитической машиной, такова, что, вероятно, дороже будет закон­чить разностную машину по старому проекту, чем скон­струировать и изготовить ее, использовав новую схему сложения...»

Бэббидж оправдывается: «В нашей промышленности мы постоянно наблюдаем, как новые машины вытесняют в течение каких-нибудь нескольких лет старые. Можно указать также случаи, когда развитие'техники идет столь

126

стремительно, что законченная наполовину машина так и остается недоделанной как бесполезная».

Бэббидж жалуется «...Около 14 лет руковожу я со­зданием разностной машины. Однако в течение пример­но четырех последних лет работы полностью прекраще­ны и вместо того, чтобы заниматься преодолением тех­нических трудностей, я борюсь с тем, что можно было бы назвать «моральными трудностями проблемы»...» 1836 год, январь — 1838



год/июль. Ответного письма от министра финансов нет. Бэббидж продолжает работу над аналитической машиной, опла­чивая расходы из собственных средств.

Новая беда подстерегает его: наиболее опытный и талантливый чертежник, польстившись на более высо­кую заработную плату в компании, производящей паро­возы, собирается уйти. Бэббидж обращается за советом к матери, и — цитируем Бэббиджа — «...моя замечатель­ная матушка сказала: «Мой дорогой сын! Вы продвину­лись так далеко в осуществлении великой, достойной Вашего честолюбия цели! Мой совет — продолжайте Ва­шу работу, даже если Вам придется жить на хлебе и сыре». Этот совет полностью соответствовал моим соб­ственным чувствам. Я оставил своего главного чертеж­ника, значительно повысив ему заработную плату».

К этому же периоду относится запись в дневнике Мэри Соммервил — математика и друга Бэббиджа:

«...мистер Бэббидж выглядит очень нездоровым. Я сде­лала все, что было в моих силах, чтобы убедить его уехать из города, но тщетно. Я очень боюсь, что вычисли­тельная машина погубит его, так как уверена в том, что человеческая машина не сможет выдержать это непре­рывное умственное напряжение». 1838 год, 21 октября.

Очередное письменное обращение к очередному ми­нистру финансов: «Требует ли правительство, чтобы он руководил окончанием разностной машины... в соответ­ствии с первоначальным планом, или оно намерено во­обще прекратить эту работу?»

В очередной раз ответа не последовало. 1840 год.

Итальянский математик барон М. Плана приглашает Бэббиджа принять участие в конференции итальянских ученых, которая должна состояться в городе Турине. Плана пишет также о том, что от многих англичан он

127

слышал об удивительной вычислительной машине, кото­рую изобрел Бэббидж, и надеется при встрече узнать подробности этого изобретения.

Весьма польщенный, Бэббидж собирает имеющиеся чертежи, плакаты и узлы аналитической машины и от­правляется в Турин. В течение нескольких дней он изла­гает итальянским коллегам — инженерам и математи­кам — принципы действия своей машины.


Один из уча­стников встречи — молодой военный инженер Л. Ф. Ме-набреа (впоследствии генерал в армии Гарибальди, а затем премьер-министр Италии) —подробно конспекти­рует выступление Бэббиджа. Через два года (1842) в одном из швейцарских научных журналов появляется статья Менабреа «Очерк аналитической машины, изобре­тенной Чарлзом Бэббиджем». Переведенная на англий­ский язык и прокомментированная леди Лавлейс (1843) эта статья является наиболее полным из существующих описаний замечательного изобретения.

1842 год, 8 октября.

Бэббидж повторяет тот же вопрос в письме, адресо­ванном премьер-министру Роберту Пилю.

1842 год, 4 ноября.

_ Роковой для Бэббиджа день. Он получает письмо, подписанное первым лордом казначейства и министром финансов Гоулберном. Правительство решило отказать­ся от финансирования работ Бэббиджа, так как «затра­ты, которые необходимы для того, чтобы довести машину до состояния, удовлетворительного вообще или удовле­творительного для мистера Бэббиджа (!), даже по самым скромным подсчетам намного превышают первоначально предполагавшуюся сумму».

Правительство отказывается от прав на разностную машину и передает ее изобретателю, дабы способство­вать его дальнейшим научным успехам.

1842 год, 6 ноября.

Бэббидж отвечает своим высокопоставленным адреса­там — он отказывается от машины.

1842 год, 11 ноября.

Бэббидж встречается с Робертом Пилем. Он пытается убедить премьер-министра 'в- необходимости продолже­ния работ, на которые он, Бэббидж, затратил почти 20 лет жизни, жертвуя здоровьем, материальным благо­получием, научными и общественными успехами.

128

Результат встречи неудовлетворительный. Затратив на поддержку Бэббиджа 17000 фунтов стерлингов (6000 фунтов он вложил сам), правительство .прекращает финансировать работы над вычислительной машиной.

В парламенте при обсуждении вопроса о финансиро­вании работ Бэббиджа премьер-министр иронически за­метил, что разностная машина годна лишь на то, чтобы вычислить время, в течение которого она будет исполь­зована, и только один депутат проголосовал за про­должение финансирования.


Отвечая Пилю в журнале «Атенаум», профессор де Морган рекомендовал ему под­считать на машине число запросов Бэббиджа в мини­стерство, которые остались без ответа.

Законченную часть разностной машины, от которой Бэббидж отказался, помещают в музей Королевского колледжа, где она затем находилась почти двадцать лет.

1842—1848 годы.

Бэббидж продолжает работать над аналитической ма­шиной, преодолевая технические трудности и испытывая трудности финансовые. Где добыть денег для закупки инструментов, для выплаты инженерам, рабочим и чер­тежникам? Бэббидж разрабатывает несколько ориги­нальных, но, увы, нереальных способов обогащения.

Вместе с верным другом леди Лавлейс Бэббидж при­думывает «беспроигрышную систему» заключения пари на лошадиных бегах. Приходится сожалеть, что, несмот­ря на остроумие изобретателей, экспериментальная про­верка дала отрицательные результаты. Правда, Бэббидж успел вовремя остановиться, но леди пришлось распла­чиваться фамильными жемчугами.

Затем Бэббидж собирается писать роман в трех то­мах, рассчитывая получить за него 5000 фунтов. Он да­же .устанавливает для себя ориентировочный срок — за 12 месяцев роман должен быть написан. К счастью, по совету своего друга поэта Роджерса Бэббидж оставляет эту затею.

Другая идея — Бэббидж конструирует автомат для игры в крестики и нолики. Он надеется, что, разъезжая с этим автоматом по стране и давая своеобразные пред­ставления, сможет насобирать денег для работы над ма­шиной. Автомат, однако, не был создан, так как одному знакомому Бэббиджа удалось убедить его в том, что представлениями такого рода^ вряд ли удастся выколо­тить из английской публики достаточную сумму денег.

7 2405

129

1848—1849 годы.

Бэббидж временно прекращает работу над аналити­ческой машиной, так как решает сделать полный ком­плект чертежей разностной • машины (№ ~2), в которой были бы использованы его последние изобретения (новая схема сложения и т.


д.).

1849—1852 годы.

Бэббидж продолжает работу над аналитической ма­шиной.

1852 год.

Президент Королевского общества лорд Росс предла­гает Бэббиджу передать чертежи правительству и обра­титься с письмом к премьер-министру лорду Дерби. Росс берется лично передать это письмо и от имени Королев­ского общества поддержать проект создания разностной машины № 2.

1852 год, 8 июня.

Из письма Бэббиджа лорду Дерби: «... я пожертвовал временем, здоровьем, состоянием, я отклонил несколько почетных предложений, пытаясь закончить мои вычисли­тельные машины. Но после этих жертв, которые были принесены для того, чтобы довести до совершенства ма­шины почти интеллектуальных возможностей, я не по­лучил ни ^благодарности за свой труд, ни тех почестей, которые обычно воздаются людям, посвятившим себя на­учным исследованием...

Я прошу Вашу светлость сделать мне честь и рассмо­треть мое предложение».

1852 год, июнь.

Лорд Дерби передает письмо Бэббиджа министру финансов Дизраэли для окончательного решения.

И вот безапелляционное решение:

«Проект мистера Бэббиджа представляется настолько дорогостоящим, окончательный успех так проблематичен, а затраты так трудно подсчитать, что вряд ли можно бы­ло бы оправдать правительство, если бы оно приняло на себя какие-либо обязательства по этому проекту».

1854 год.

Отец и сын Шютцы закончили работу над шведским вариантом разностной машины, которая табулирована с точностью до 15 десятичных знаков функции с постоян­ными четвертыми разностями.

Машину привозят в Лондон и устанавливают в вы­ставочном зале Королевского общества.

130

Сын трактирщика Пер Георг Шютц (1785—1873) за­нимался адвокатской деятельностью в провинции и с 1812 года в Стокгольме. В 1817 году он покупает типо­графию и вскоре становится совладельцем и соредакто-ром влиятельной газеты «Аргус». Кроме того, Шютц издает несколько журналов и выпускает ряд переводов классиков — Шекспира, Скотта, Боккаччо...

В течение нескольких лет после знакомства с упоми­навшейся статьей Ларднера он самостоятельно мастерит модели различных узлов машины.


В 1837 году к нему присоединяется сын Эдвард (1821—1881), бросивший ради этого учебу в Королевском технологическом инсти­туте.

В 1840 году отец и сын построили модель, которая вычисляла до пяти знаков функции с постоянными пер-вьтми разностями, а к 1842 году—вторую модель, кото­рая табулировала с той же точностью функции с посто­янными третьими разностями. В 1843 году вторая модель, дополненная печатающим механизмом, демонстрирова­лась Шведской королевской академии наук.

Работа над разностной машиной поглотила все сбе­режения Шютцев. Продав типографию, Георг становится в 1842 году сотрудником газеты «Афтонбладет». В тече­ние 8 лет Шютцы добивались финансовой поддержки для строительства большой разностной машины. Наконец в 1851 году парламент решает выдать 5 тысяч риксталеров (около 280 фунтов стерлингов) на довольно жестких условиях: деньги должны быть возвращены, если маши­на не будет закончена в течение года и не будет при этом «полностью соответствовать предполагаемым це­лям».

Среди членов академии нашлись люди, согласившие­ся в случае неудачи изобретателей компенсировать за­траты правительства, и Шютцы принялись за работу с такой энергией, что парламент выделил им еще 5 ты­сяч. К октябрю 1853 года машина была закончена.

1855 год.

Машина Шютцев демонстрируется на Всемирной вы­ставке в Париже. Чарлз Бэббидж всячески приветствует эту демонстрацию, а его сын Генри делает плакаты, на которых с помощью «механических обозначений» поясня­ет работу машины. Машине присуждается золотая ме­даль.

Z*                                                            131

На годичном "собрании Королевского общества Бэб-бидж добивается награждения Шютцев почетной меда­лью общества.

1856 год.

Георг Шютц избран в Шведскую академию наук,-на­гражден орденом и рентой в 1200 риксталеров. Разност­ная машина приобретена для Дудлевской лаборатории и используется для вычисления астрономических таблиц.

В 1924 году она была куплена уже известным нам изобретателем Д.


Э; Фелтом для музея его фирмы.

1858—1859 годы.

Замечательный английский инженер Донкин по зака­зу правительства (!) строит английскую копию шведской разностной машины. Машина Донкина широко исполь­зовалась для вычисления таблиц смертности, по которым страховые компании делали свои начисления.

1862 год.

Часть разностной машины Бэббиджа, находившаяся в музее Королевского колледжа, демонстрируется на большой международной выставке в Лондоне.

Бэббидж безуспешно пытался выставить свою маши­ну на выставках в Дублине (1847), Лондоне (1851), Нью-Йорке (1853), Париже (1855). Правительство, чьей собственностью была машина, всякий раз отвечало от­казом.

Наконец в 1862 году удалось добиться согласия. Но и здесь Бэббиджу не повезло. Машину разместили в ма­ленькой и к тому же проходной комнате. Только три человека могли одновременно осматривать машину. Бэб­бидж вместе со своим младшим сыном подготовил пла­каты, иллюстрирующие принципы действия его изобрете­ния, но развесить их было негде: на стенах комнаты устроители выставки разместили стенды с коврами и кле­енками. Бэббидж писал, что «организаторы выставки были более квалифицированы для того, чтобы судить о фурнитуре для ног, чем о фурнитуре для головы».

- После окончания работы выставки разностная'ма­шина и сделанные Бэббиджем иллюстративные плакаты были переданы в научный музей в Южном Кенсингтоне, так как музей Королевского колледжа отказался при­нять машину.

1863 год.

Швед Виберг привозит в Париж свой вариант раз­ностной машины. В ней используются идеи Бэббиджа и

132

Шютца, но благодаря удачным конструктивным реше­ниям она имеет меньшие размеры.

1859—1871 годы.

Бэббидж продолжает работу над аналитической ма­шиной. До последних дней жизни сохранил он ясность и остроту ума.

1871 год,18 октября.

В 11 часов 35 минут Чарлз Бэббидж умер, не дожив двух месяцев до своего 80-летия. Перефразируя слова Кондорсе об Эйлере, можно сказать, что Бэббидж «пе­рестал жить и строить вычислительные машины».



1871 год, ноябрь.

Служа науке, он терпел лишенья,

Был рок его тревожен и суров,

Он злой судьбою избран был мишенью

Скорей ударов, нежели даров,

С тех пор, когда влекомый блеском таийСТв,

Присущих математике, решил

Ступить на многотрудный путь, пытаясь

Достичь аналитических вершин *.

Из английского журнала «Панч»

1872 год.

Из отчета специального комитета Британской ассо­циации содействия развития науки, изучавшего материа­лы по аналитической машине:

«Мы полагаем, что существование подобных уст­ройств, помимо экономии труда при выполнении обыч­ных (т. е. арифметических) операций, сделает осущест­вимым то многое, что, будучи практически осуществи­мым, находится слишком близко к пределам человече­ских возможностей».

1871—1876 годы.

Идеи Бэббиджа пересекают океан. В 1871 году 22-летний студент Гарвардского колледжа Джордж Бар-нард Ррант предлагает свой вариант разностной маши­ны. Первый экземпляр машины Гранта, изготовленный к 1876 году, был передан Пенсильванскому университе­ту. Построенный несколько позже второй экземпляр свыше 20 лет эксплуатировался одной из американских страховых компаний.

1874—1879 годы.

Генерал-майор Генри Провоет Бэббидж (1824—1918), выйдя в отставку после возвращения из Индии, намере-

* Перевод И. М. Липкина.

133

вается завершить работы отца. Он за свой счет изготов­ляет недостающие части разностной машины. Финансо­вые трудности заставляют его отказаться от завершения постройки машины.

1880—1888 годы.

Генри Бэббидж решает-заняться аналитической ма­шиной, ограничившись разработкой ее основных бло­ков — «мельницы» (арифметическое устройство) и печа­тающего механизма.

1888 год, 21 января.

Аналитическая машина вычислила и напечатала про­изведение на числа натурального ряда с '29 знаками. При вычислении 32-го члена сбой в механизме переноса привел к неверному результату.

1888 год, 12 октября.

Генри Бэббидж выступает на собрании членов Бри­танской ассоциации содействия развитию науки с до­кладом об аналитической машине.



1906 год.

Генри Бэббидж переконструирует некоторые узлы аналитической машины и изготовляет их с помощью фирмы «Р. В. Мунро».

1909 год.

Немецкий инженер К. Гаманн строит немецкую раз­ностную машину, которая табулирует функции с посто­янными вторыми разностями с точностью до восьми зна­ков. С помощью этой машины были получены логариф-мическо-тригонометрические  таблицы,  изданные  в 1910 году Баушингером и Петерсом.

1914 год.

Первое применение счетных («коммерческих») машин для научных расчетов. Сотрудник департамента морско­го календаря Т. Хадсон использует машину фирмы «Бэрроуз» для табулирования функций с постоянной первой разностью.

... год.

Эта хроника не может быть закончена, так как все-дальнейшее развитие вычислительной техники и автома­тизации вычислений можно рассматривать- как продол­жение работ Бэббиджа. Поэтому мы прервем ее.

С идеями и именем Бэббиджа мы еще встретимся при упоминании работ Комри и Айкена.

134

АНАЛИТИЧЕСКАЯ МАШИНА

Разностная машина Бэббиджа отличалась от пред­шествовавших тем, что в процессе вычислений не требо­вала вмешательства человека. Это был, конечно, шаг вперед по сравнению с простыми суммирующими устрой­ствами, но и разностная машина обладала ограниченны­ми возможностями. Она, пользуясь современной терми­нологией, представляла собой специализированное вы­числительное устройство с фиксированной программой действий: установив в регистрах машины некоторые исходные данные, можно было табулировать многочлен одного вида. Чтобы перейти к вычислению другой функ­ции, необходимо вмешательство человека — он должен ввести в регистры новые исходные данные. Кроме того, «арифметические способности» разностной машины, как мы помним, были невелики, она могла выполнять толь­ко одно действие — сложение.

А нельзя ли создать машину, которая была бы уни­версальным вычислителем, то есть выполняла бы все действия без вмешательства человека и в зависимости от полученного на определенном этапе решения резуль­тата сама выбирала дальнейший путь вычислений?



Бэббидж дает положительный ответ на этот вопрос — он изобретает аналитическую машину. Он испытал бы полное удовлетворение, узнав, что структура вновь изо­бретенных почти через столетие универсальных цифро­вых вычислительных машин по существу повторяет структуру его машины!

По словам Генри Бэббиджа, его отец пришел к идее аналитической машины путем следующих рассуждений. При табулировании функций приходится время от вре­мени заменять значение последней разности, причем это делается, в зависимости от результата в «регистре табли­цы». Чарлз Бэббидж попытался автоматизировать эту замену, предложив круговую конструкцию разностной машины, в которой регистры «последней разности» и «таблицы» располагались бы рядом и «регистр табли­цы» управлял бы ходом вычислительного процесса *.

Развивая эту идею, Бэббидж пришел к мысли о воз­можности создания других способов и устройств для

* «Машина, съедающая собственный хвост»,—говорил о такой конструкции сам изобретатель.

135

управления процессом вычислений, причем не только для табулирования.

Аналитическая машина имела следующие составные части:

1) «склад» для хранения чисел (по современной тер­минологии «накопитель», или «запоминающее устрой­ство», «память»);

2) «мельницу» — для производства арифметических действий над числами («арифметическое устройство») ;

3) устройство, управляющее в определенной последо­вательности операциями машины * (сейчас — «устрой­ство управления»);

4) устройства ввода и вывода данных.

Для хранения чисел Бэббидж предложил использо­вать регистры из десятичных счетных колес. Каждое из колес могло останавливаться в одном из 10 положений и таким образом «запоминать» один десятичный знак.

Для переноса чисел из памяти в другие устройства машины предполагалось' использовать зубчатые рейки, которые должны были зацепляться с зубцами на коле­сах. Каждая рейка продвигалась до тех.пор, пока ко­лесо не занимало нулевое положение. Движение переда­валось стержнями и связями в арифметическое устрой­ство, где посредством другой рейки оно использовалось для перемещения в нужное положение одного из колес регистра.



Бэббидж считал, что запоминающее устройство долж­но иметь емкость в 1000 чисел по 50 десятичных знаков «для того, чтобы иметь некоторый запас по отношению к наибольшему числу, которое может потребоваться». Для сравнения укажем, что запоминающее устройство одной из первых английских ЭВМ (EDSAC) имело объем 2НСГ десятиразрядных чисел.

Особое внимание Бэббидж уделял конструированию арифметического устройства. Здесь ему удалось сделать одно из наиболее выдающихся своих изобретений: си­стему предварительного переноса (по современной тер­минологии — систему сквозного переноса).

В разностной машине время, затрачиваемое на фазу сложения, было значительно меньше времени, необходи­мого для выполнения переноса. Бэббидж упорно работал над усовершенствованием механизма последовательного

Бэббидж не дал ему названия.

136

переноса. Он придумал более 20 (I) вариантов его ис­полнения, пока не понял, что для кардинального ускоре­ния -процесса необходим совершенно новый принцип.

Чтобы легче разобраться в этом изобретении Бэбби-джа, представим, что счетные колеса приводятся в дви­жение электрически и могут перемещаться из данной позиции в следующую при помощи приложения электри­ческого импульса к входному зажиму.

Во время фазы сложения импульсы, представляющие добавляемое слагаемое, прикладываются ко входным зажимам счетных колес Ci—€4

регистра, в котором на­ходится второе слагаемое. Двухпозиционные ключи Si— Sz замыкаются, если соответствующие колеса (Ci—Сз) проходят от 9 к 0. В следующей фазе импульсы перено­са последовательно прикладываются к проводникам 1, 2 и 3; если ключи замкнуты, то они перемещают колеса Ci, Са и Сз соответственно на одну позицию каждое. За­метим, что между импульсами переноса должно оста­ваться определенное время для переключения; если со­ответствующее колесо передвинулось в этой фазе от 9 к 0 (рис. 62).

В схеме сквозного переноса, разработанной Бэбби-джем, перенос во всех разрядах происходит одновремен­но.


В этой схеме переключатели нормально находятся в нейтральном положении."Если соответствующее колесо переходит от 9 к 0, то замыкается верхний контакт; если оно оказывается в положении 9, то — нижний, а во всех остальных случаях переключатель остается в нейтраль­ном положении. Единственный импульс, приложенный к линии переноса, производит одновременный перенос во всех разрядах (рис. 63).

Название «перенос с предварением» объясняется тем, что если на некотором колесе была девятка, то возник­ший сигнал переноса в этот разряд «обходит» его, попа­дая сразу в следующий, и т. д. Этим самым значитель­но сокращается время, необходимое для выполнения фа­зы переноса.

При вычитании (а оно выполняется введением допол­нительной шестерни, вращающей колеса в противопо­ложную сторону) перенос возникает на переходе от О к 9.

Бэббидж предполагал указывать алгебраический знак числа особым зубчатым колесом, не соединенным с другими колесами устройством переноса и располо-

137

женным над регистром. Если это колесо показывало чет­ное число, то знак должен был считаться положитель­ным, в случае нечетного числа — отрицательным. .

При умножении знак образовывался сложением, при делении — вычитанием чисел на знаковых колесах.

Умножение и деление в аналитической машине вы­полнялись последовательными сложениями и вычитания­ми соответственно. Каждому сложению соответствовал поворот очередного колеса регистра множителя в нуле­вое положение. Когда в некотором разряде это положе­ние достигалось, кулачок, расположенный на колесе, тол­кал рычаг, который разрывал «цепь сложения» и полу­чалась «цепь сдвига» частичной суммы на один разряд, а затем снова восстанавливал «цепь сложения».

Время на производство арифметических операций оценивалось Бэббиджем так: сложение или вычитание — 1 секунда: умножение (двух 50-разрядных чисел) — 1 минута; деление (100-разрядное число на 50-разряд­ное) — 1 минута.

Для управления машиной Бэббидж предложил при­менить механизм, аналогичный механизму ткацкого станка Жаккара.


Так как он играет принципиальную роль, то полезно сначала коротко ознакомиться с дей­ствием механизма станка Жаккара.

Ткань представляет собой переплетение взаимно пер­пендикулярных нитей. Нити основы (продольные) про­деты через глазки — отверстия в проволочных петлях. При самом простом переплетении петли через одну под­нимаются, соответственно приподнимая продетые через них нити основы. Между поднятыми и оставшимися на месте нитями образуется промежуток, в который челнок протягивает за собой нить утка (поперечную), после чего поднятые петли опускаются, остальные поднимаются. Ес­ли нужен более сложный узор, переплетения петли сле­дует приподнимать в различных других комбинациях.

Сын лионского ткача Жаккар после настойчивой 30-летней работы изобрел в 1801 году механизм, позво­лявший автоматизировать движения петель в соответ­ствии с заданным законом с помощью набора картонных карт с пробитыми в них отверстиями — перфокарт. В станке Жаккара глазки связаны с длинными иглами, упирающимися в перфокарту. Встречая отверстие, иглы продвигаются, в результате чего связанные с ними глаз­ки будут приподниматься. Иглы, упирающиеся в карты

138

в том месте, где отверстия нет, остаются на месте вме­сте со связанными с ними глазками. Таким образом, про­межуток для челнока, в который протягивается уток, а тем самым и узор переплетения нитей определяется набором отверстий на соответствующих картах.

Идея Бэббиджа заключалась в том, чтобы заставить два жаккаровских механизма с цепочкой карт в каждом управлять действиями машины.

Один механизм с «картами операции» (управляющи­ми картами) должен был соединяться с арифметическим устройством и приводить его в состояние готовности для выполнения той или иной арифметической операции в зависимости от отверстий, пробитых в соответствующей карте.

Второй механизм должен был управлять переносом чисел из «склада» в «мельницу» и обратно. Для него го­товились карты нескольких типов: «поставляющие кар­ты» предназначались для передачи чисел из памяти в арифметическое устройство, «получающие карты» — для передачи чисел в обратном направлении.


Кроме того, « поставляющие карты» делились на два класса: «нуле-V вые карты» — при их использовании после передачи на «мельницу» содержимое соответствующего регистра ста­новилось равным нулю (осуществлялось «стирание» ре­гистра) и «сохраняющие карты»— содержимое регистра оставалось после передачи чисел прежним.

Таким образом,'с помощью жаккаровских карт, про­образа современных перфокарт, Бэббидж предполагал осуществить автоматическое управление процессом меха­нических вычислений. Он предполагал также с помощью карт осуществлять ввод числовой информации в маши­ну, благодаря чему в машину могли подаваться логариф­мические и другие таблицы.

Бэббидж довольно подробно рассматривал вопросы, связанные, как мы сейчас говорим, с программированием. В частности, им была разработана весьма важная в'про-граммировании идея «условной передачи управления».

Один из видных итальянских математиков того вре-' мени, профессор Мосотти обратился к Бэббиджу во вре­мя его пребывания в Италии по поводу следующего затруднения. «Он заметил, что теперь вполне готов пове­рить в способность механизма овладеть арифметически­ми и даже алгебраическими соотношениями в любой нужной степени. Но он добавил, что не может понять,

139

как машина может сделать выбор, который часто необ­ходим при аналитическом исследовании (т. е. в процес­се вычислений), когда представляются два или более путей, особенно в том случае, когда правильный путь, как это часто бывает, неизвестен до тех пор, пока не проделаны предшествующие- вычисления».

В ответ на это Бэббидж показал, что решение вопро­са о выборе одного из двух возможных путей зависит от того, какой знак (плюс или минус) имеет некоторая вычисляемая величина. Если она отрицательна, то это значит, что из меньшего числа вычитается большее. Про­цесс переноса приведет в этом случае к тому, что на всех местах слева от «существенных» цифр появятся де­вятки. Движение механизма переноса, который заставил бы девятку появиться левее самого левого из суще­ствующих в машине разрядов, можно использовать для пуска любой требуемой цепи действий.



Поскольку соответствующий рычаг движется только в случае отрицательного результата, то действие будет иметь место условно, Бэббидж предложил для этой условной операции использовать движение вперед или назад карт в механизме Жаккара. Если карты продви­нутся вперед, то часть программы будет опущена. Если они продвинутся назад, то часть программы будет повто­рена. Тем самым можно будет повторять некоторый цикл операций нужное число раз.

В аналитической машине предусматривались три раз­личных способа вывода полученных результатов: печа­тание одной или двух копий, изготовление стереотипного отпечатка, пробивки на перфокартах.

Аналитическая машина не была построена. Но Бэб­бидж сделал более 200 чертежей ее .различных узлов и около 30 вариантов общей компоновки машины. При этом было. использовано более 4 тысяч «механических обозначений»!

ЛЕДИ ЛАВЛЕЙС -ПЕРВАЯ ПРОГРАММИСТКА

За свою долгую жизнь Чарлз Бэббидж написал более 80 заметок, статей и книг по самым различным вопро­сам. Однако подробное изложение принципов работы разностной и аналитической машин сделано не им (Бэббидж говорил, что слишком занят созданием ма-

140

шин, чтобы еще заниматься и их описанием). Разност­ная машина весьма детально описана в упоминавшейся уже  статье  Ларднера,  аналитическая — в  статье Л. Ф. Менабреа, переведенной на английский язык леди Лавлейс.

Леди Лавлейс не только перевела отчет Менабреа, но и дополнила' его собственными комментариями, сви­детельствующими о замечательном понимании ею прин­ципов работы вычислительных машин Бэббиджа. Кро­ме того, она привела ряд примеров практического ис­пользования машин и, выражаясь современным языком, составила программу вычисления чисел Бернулли по довольно сложному алгоритму.

В то время" как статья Менабреа касается в большей степени технической стороны дела, комментарии леди Лавлейс посвящены в основном математическим вопро­сам. По этой причине статья Менабреа представляет сейчас лишь исторический интерес, поскольку современ­ные вычислительные машины построены на иных техни­ческих принципах, тогда как комментарии Лавлейс за­ложили основы современного программирования, бази­рующегося именно на тех идеях и принципах, которые были ею здесь высказаны.



Леди Лавлейс была единственной «дочерью дома и сердца» Джорджа Гордона Байрона. Семейная жизнь великого поэта сложилась неудачно. Он женился на Аннабелле Милбэнк 2 января 1815 года. 10 декабря у них родилась дочь, которую назвали Августа Ада, а с января 1816 года супруги разъехались навсегда. Когда лорд Байрон видел последний раз дочь, ей был всего месяц от роду.

Математические способности Ады проявились доволь­но рано. Леди Байрон и ее интеллектуальные друзья — профессор и миссис де Морган, БэбЗндж, Мэри Соммер-вил — всячески поддерживали увлечение Августы Ады математикой. Профессор де Морган был высокого мне­ния о способностях своей ученицы и даже сравнивал ее с Марией Аньези, выдающимся итальянским математи­ком. Впрочем, Ада также превосходно играла на не­скольких музыкальных инструментах и владела несколь­кими языками.

Семейная жизнь Августы Ады сложилась счастливей, чем у ее родителей. В июле 1835 года она вышла замуж за Уильяма, 18-го лорда Кинга, ставшего впоследствии

14^

первым графом Лавлейсом. Сэр Уильям, которому в то время исполнилось 29 лет, был спокойным, уравнове­шенным и приветливым человеком. Он с одобрением от­носился к научным занятиям своей жены и помогал ей как мог.

Супруги вели светский образ жизни, регулярно устраивая вечера и приемы, на которых бывал «весь Лондон».

Один из постоянных посетителей этих вечеров, редак­тор популярного журнала «Экзаминер» Олбани Фон-бланк оставил такой портрет хозяйки дома:

«Она была ни на кого не похожа и обладала талан­том не поэтическим, но математическим и метафизиче­ским...

Наряду с совершенно мужской способностью к пони­манию, проявлявшейся в умении решительно и быстро схватывать суть дела в целом, леди Лавлейс обладала всеми прелестями утонченного женского характера. Ее манера, ее вкусы, ее образование — особенно музыкаль­ное, в котором она достигла совершенства,— были жен­ственными в наиболее прекрасном смысле этого слова, и поверхностный наблюдатель никогда не угадал бы, сколько внутренней силы и знания скрыто под ее жен­ской грацией.


В той же степени, в какой она не терпела легкомыслия и банальности, она получала удовольствие от истинно интеллектуального общества и поэтому энер­гично искала знакомства со всеми, кто был известен в науке, искусстве и литературе».

В начале 50-х годов Ада тяжело заболела и 27 нояб­ря 1852 года скончалась, не дожив нескольких дней до 37 лет (она умерла в том же возрасте, что и лорд Бай­рон). Согласно завещанию она была похоронена рядом с могилой отца в семейном склепе Байронов в Ньюстеде.

Наиболее яркая страница короткой жизни Августы Ады — дружба с Чарлзом Бэббиджем.

Вот как описывает в своих мемуарах миссис де Мор­ган первое посещение юной Адой мастерской Бэббиджа:

«В то время как большинство из присутствующих только глазело на это прекрасное устройство (разностную ма­шину.—Лег.), выражая свое восхищение возгласами, ха­рактерными для дикарей, которые впервые увидели зер­кало или услышали пушечный выстрел, юная мисс Бай­рон разобралась в принципе его работы и оценила его красоту».

142

Чтобы склонить правительство к финансированию ра­бот по постройке аналитической машины, Бэббиджу не­обходимо было получить одобрение и поддержку его планов в различных кругах общества, а для этого требо­валась популяризация идеи автоматических вычислений;

четкое и законченное, но понятное для достаточно ши­роких кругов изложение принципов действия .аналитиче­ской машины, разъяснение различий между разностной и аналитической машинами и колоссальных преиму­ществ последней. Здесь и был источник научного сотруд­ничества Чарлза Бэббиджа и Августы Ады Лавлейс.

«Спустя некоторое время после появления его очер­ка,— писал Бэббидж в своих «Страницах жизни фило­софа»,— покойная графиня Лавлейс сообщила мне, что она перевела очерк Менабреа. Я спросил, почему она не написала самостоятельной статьи по этому вопросу, с которым была так хорошо знакома. На это леди Лав­лейс отвечала, что эта мысль не пришла ей в голову. Тогда я предложил, чтобы она добавила некоторые ком­ментарии к очерку Менабреа.


Эта идея была немедленно принята».

План комментариев разрабатывался совместно с Бэб­биджем, который ограничивается об этом в «Страни­цах...» фразой: «Мы обсуждали вместе различные иллю­страции, которые могли быть использованы; я пред­ ложил несколько, но выбор она сделала совершенно самостоятельно». В это же время Бэббидж договорился с редактором солидного научного журнала «Ученые за­писки Тейлора» о публикации перевода статьи Менабреа и комментариев к нему.

Первый вариант перевода и комментариев был пере­дан в типографию 6 июля 1843 года. Спустя несколько дней графиня Лавлейс получила оттиски своей первой (и единственной!) научной работы. Однако потребова­лось еще немало напряженного труда, чтобы завершить работу. Отчасти в этом были виноваты печатники, до­пускавшие большое число ошибок, отчасти и автор, ко­торая непрерывно дополняла, исправляла и совершен­ствовала свои «Комментарии».

Уже после получения корректур она пишет Бэббиджу:

«Я хочу вставить в одно из моих примечаний кое-что о числах Бернулли в качестве примера того, как неяв­ная функция может быть вычислена машиной без того,

143

чтобы предварительно быть разрешенной с помощью головы и рук человека. Пришлите. мне необходимые дан­ные и формулы». Бэббидж прислал все необходимые сведения. Желая избавить Аду от трудностей, он сам составил, как мы сказали бы сейчас, алгоритм для на­хождения этих чисел, но... допустил при этом грубую ошибку, которую Ада обнаружила. 19 июля она сообщи­ла Бэббиджу, что самостоятельно «составила список . операций для вычисления каждого коэффициента для каждой переменной», то есть написала программу для вычисления чисел Бернулли.

Эта программа вызвала восторг Бэббиджа. Он счи­тал, что ее описание достойно отдельной статьи, а не скромных комментариев к переводу. Бэббидж догово- J рился о публикации такой статьи в одном из научных журналов. Однако графиня Лавлейс не приняла предло­жения, так как это было связано с отказом или по край­ней мере задержкой публикации примечаний в журнале Тейлора и она считала невозможным не сдержать дан­ного ею обещания.,



Ежедневно Бэббидж получал страницы «Коммента­риев» с поправками и. дополнениями, просматривал их и либо передавал в типографию Тейлора, либо возвра­щал с замечаниями обратно Аде. Когда встречались особые трудности, Ада приезжала из своего загородного имения в Лондон, чтобы разрешить их в личной беседе.

Нельзя сказать, чтобы Бэббидж, охотно помогавший Аде, был внимательным редактором. Он часто путал параграфы, таблицы, листы, верстки, по нескольку раз смотрел одни и те же листы, оставляя без внимания их новый вариант, а иногда и терял некоторые страницы. . Все это раздражало весьма пунктуальную леди Аду. Впрочем, и она была не очень «удобным» автором для своего редактора. Дочь своего отца, Ада очень ревниво относилась к попыткам Бэббиджа исправлять что-либо в ее работе без ее ведома.

Следует сказать, что Бэббидж, вообще человек желч­ный и раздражительный, нетерпимый и к критике, и к возражениям, в данном случае проявил максимум чутко­сти и тактичности. Он высоко ценил и ее способности, и ее работу и, зная, как много значит его высокая оцен­ка для неуравновешенной и легко впадающей в крайно­сти Ады, не жалел хвалебных слов по ее адресу, впрочем • вполне ею заслуженных,

144

Успехи давались ей большим напряжением и не без ущерба для здоровья. «Я едва ли смогу описать Вам, как меня мучит и изводит болезнь...» — пишет она Бэб­биджу в письме 4 июля; «Я работала непрерывно с семи часов утра, до тех пор, пока не была вынуждена оста­вить ее из-за полной невозможности сконцентрировать далее внимание...» — в письме 26 июля.

Наконец 8 августа 1843 года напряженная работа закончена. Ада долго не могла решить, как подписать перевод и комментарии: не в обычаях того времени для графини подписывать литературные произведения. Тем не менее Аде хотелось, чтобы последующие работы, о которых она мечтала, могли бы как-то связываться с ее именем. По совету мужа она решает под каждым комментарием поставить свои инициалы.

Читая «Комментарии», поражаешься проницательно-» сти молодой женщины, точности ее формулировок, не потерявших своего значения даже сейчас.



Вот, например, некоторые из них.

«Машина (аналитическая.— Авт.) может быть опре­ делена как материальное воплощение любой неопреде­ленной функции, имеющей любую степень общности или сложности».

«Под словом «операция» мы понимаем любой про­цесс, который изменяет взаимное соотношение двух или более вещей... Аналитическая машина воплощает в себе науку операций».

Некоторые высказывания леди Лавлейс, относящиеся к 1843 году, производят впечатление выступления участ­ника бурных дискуссий на тему «Может ли машина мыс­лить?», происходивших в 60-х годах, нашего столетия:

«Необходимо предостеречь от вероятных преувеличе­ний возможностей аналитической машины. При рассмо­трении любого нового изобретения мы довольно часто сталкиваемся с попытками переоценить то, что мы уже считали интересным или даже выдающимся, а с другой стороны — недооценить истинное положение дел, когда мы обнаруживаем, что наши новые идеи вытесняют те, которые мы считали незыблемыми.

Аналитическая машина не претендует на то, чтобы создать что-либо. Она может делать все то, что мы знаем, как приказать ей делать. Она может только сле­довать анализу (то есть программе.—Лег.), она не в со­стоянии предугадать какие-либо аналитические соотно-

145.

шения или истины. Сфера ее деятельности — помочь нам^ сделать то, с чем мы уже знакомы».                  \

Эти соображения отнюдь не оставались незамечен'', ными. В знаменитой статье Алана Тьюринга «Может ли;

машина мыслить?», впервые опубликованной в 1950 го­ду, специальный раздел, озаглавленный «Возражения леди Лавлейс», посвящен разбору приведенных нами высказываний.

Интересно также отметить, что терминология, кото­рую ввела леди Лавлейс, в заметной степени использу­ется и современными программистами. Так, ей принад' лежат термины «рабочие ячейки», «цикл» и некоторые. другие.

Стефан Цвейг писал когда-то о «звездных часах че­ловечества». Песня, написанная за одну ночь скромным армейским капитаном Руже де Лиллем, сделала его имя бессмертным.


Несколько десятков страничек, исписан­ ных накануне дуэли Эваристом Галуа, открыли миру великого математика. «Комментарии переводчика» Ав­густы Ады Лавлейс навсегда оставили ее имя в истории кибернетики и вычислительной техники.

«ВКЛАД ФИЛОСОФА В ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ»*

«Я считаю, что величайшее проявление человеческих способностей состоит в попытках открыть те законы мышления, руководствуясь которыми человек проходит путь от уже известных фактов к открытию новых явле­ний»,— писал Бэббидж.

Если попытаться обобщить разбросанные в его ста­тьях и книгах многочисленные замечания о характере и особенностях научной работы, то получим следующую «философию открытия».

1. Любому открытию должно предшествовать накоп­ление знаний в данной области.

2. Открытию нового явления должна предшествовать тщательная систематизация и классификация известных факторов.

3. Один из основных принципов «совершения» откры­тий во многих областях знаний заключается в обобще-

* Так Бэббидж назвал главу своих автобиографических «Стра­ниц...». -

146

нии отдельных случаев до целого вида, а затем — воз­вращении к частным случаям.

4. Если в процессе работы над некоторым изобрете­нием исследователь сталкивается с каким-либо дефектом, недостатком, он должен помнить, что этот недостаток может послужить основой другого изобретения *.

По характеру творческого мышления и деятельности Бэббидж — типичный «генератор идей». Он, как правило, • не доводил до полного завершения свои многочисленные предложения и проекты. Очень часто, убедившись в том, что им найдено принципиально правильное решение, Бэб­бидж терял всякий интерес к своему изобретению и на­чинал заниматься исследованиями, совершенно не свя­занными с тем, что было сделано ранее.

Бэббидж был великим тружеником науки.

Никогда не упускал он возможности измерить, пощу­пать, осмотреть то, что представлялось ему объектом ис­следований. В своих многочисленных путешествиях он измеряет пульс и частоту дыхания животных и публи­кует статью «Таблицы постоянных одного класса мле­копитающих»; желая испытать влияние высокой темпе­ратуры на человеческий организм, он проводит 10 минут в специальной печи при температуре 265 градусов по Фаренгейту, предвосхищая тем самым эксперименты профессора Дж.


Холдейна **; он опускается под воду в водолазном колоколе" и под впечатлением этого собы­тия' конструирует , двухместную подводную лодку; он поднимается на действующий Везувий, чтобы наблюдать за извержением вулкана и собрать коллекцию камней;

намереваясь исследовать природу рудничного газа и провести эксперименты с лампой Дэви, с опасностью для жизни опускается в шахты; он участвует в археоло­гических раскопках, наблюдает расчистку канала для Темзы и обследует горячие источники вблизи Неаполя...

Конечно, главным делом Бэббиджа всегда были вы­числительные машины, и многие выдающиеся его изо­бретения являются «побочным продуктом» работы над ними.

* Бэббидж писал, что, руководствуясь этим правилом, он при­думал, в частности, систему световой сигнализации.

** В 1926 году этот выдающийся английский ученый опубли­ковав статью «Я сам себе кролик» о целесообразности опытов на себе и провел ряд экспериментов для исследования влияния резких перепадов давления на человеческий организм.

147

Но кроме того...

Чарлз Бэббидж является автором 18 математических! статей. Его основные математические работы посвящены ' созданию аппарата, аналогичного дифференциальному^ и интегральному исчислениям, в котором роль перемен­ной будет играть функция *. Ряд других работ Бэббиджа посвящен вычислению сумм степенных рядов и уравне­ниям в конечных разностях, вопросам, относящимся к геометрии, теории чисел, теории вероятностей. Интере­сен цикл статей о математических обозначениях и их роли в доказательстве теорем.

Но кроме того...

Чарлз Бэббидж — один из пионеров научного изуче­ния проблем железнодорожного транспорта. Будучи дру­гом сэра Айсамборда Брунеля, главного инженера За­падной железной дороги, он в течение 5 месяцев 1838 го­да проводил эксперименты по изучению безопасности железнодорожного движения и мер предупреждения не­счастных случаев. В результате этой работы Бэббидж изобрел спидометр (правда, не дал ему наименования) и динамометр для измерения силы тяги паровоза, спо­собы отделения паровоза от состава после крушения, решетку-скотоотбрасыватель и т; д.



Но кроме того...

Чарлз Бэббидж предложил метод определения цик­лов влажной и сухой погоды по годовым кольцам на де­ревьях (этот метод в XX веке вновь был открыт амери­канцем Эндрю Эликоттом Дугласом); изобрел—после солнечного затмения 1851 года—коронограф и скон­струировал офтальмоскоп; описал устройство для на- -ведения артиллерийских орудий и прибор для регистра­ции интенсивности и направления подземных толчков;

придумал широко известный в настоящее время способ световой сигнализации путем ритмичного прерывания светового потока (Бэббидж разослал свое предложение правительствам 12 стран, но первыми применили этот способ в русской армии во время Крымской войны);

предложил -и экспериментально проверил способ изме­рения высоты гор с помощью барометра; выдвинул весь­ма оригинальную теорию образования глетчеров; пы­таясь одним из первых в геологии-дать физическую трак-

* Такой аппарат был действительно создан в "конце XIX — на­чале XX века под названием «функциональный анализ».

148

ж? товку геологических явлений, создал теорию «изотерми-Ц*,ческих поверхностей Земли»; написал статью «Предпо-^ " ложения по поводу физического состояния поверхности Ц~ Луны»—через столетие один из лунных кратеров-будет

назван именем Бэббиджа.

Он проводил глубокие экспериментальные исследова­ния электромагнитных явлений. Их хорошо знал и це­нил великий Майкл Фарадей, присылавший Бэббиджу свои статьи на ту же тему с припиской — «мне особенно важно знать Ваше мнение по этому вопросу». Бэббидж увлекался оптическими экспериментами и редактировал «Scriptores optici...» — сборник наиболее выдающихся работ по оптике, вышедший в 1828 году в Лондоне. Он автор памфлета «Мысли по поводу налогообложения», вызвавшего горячее одобрение Чарлза Диккенса, и ... статьи «Об искусстве открывания любых замков» (пр-ав-да, неопубликованной); он издал религиозно-метафизи­ческий «Девятый Бриджуотеровский трактат», в котором пытался доказать, что наука не враждебна религии, черпая аргументы из своего личного опыта создания вы­числительных машин (один из современных авторов остроумно заметил по этому поводу, что «если Джине рассматривал Создателя как математика, то Бэббидж несомненно считал Бога программистом...»).



Этот список можно было бы продолжить, но мы огра­ничимся сказанным, остановивщись несколько подробней * на тбм, что непосредственно связано с «главным делом» Бэббиджа или является косвенным следствие^! его работ над проблемами вычислительной техники.

«Наука вычислений». Вера Бэббиджа во всемогуще­ство численных методов решения инженерных" и научных задач была безгранична. В одной из его книг мы нахо­дим восторженные слова в адрес «науки вычислений, ко­торая единовластно должна управлять всеми практиче­скими применениями науки...».

Бэббидж постоянно обращал внимание научных об­ществ и правительственных учреждений на огромную практическую важность различных математических таб­лиц—как мы уже знаем, стремление увеличить их точ­ность послужило импульсом, для создания вычислитель­ных машин. Выступая на одной из первых конференций Британской ассоциации содействия развитию науки, он настаивал на необходимости вычисления таблиц .всех тех данных в различных областях науки и техники, которые

149

могли быть выражены числами. Бэббидж называл этч таблицы «Постоянными Природы и Техники».

Сам он составил несколько весьма ценных для своего! времени таблиц, и прежде всего таблицу логарифмов от| 1 до 108000 (1826). Кропотливая работа позволила Бэб-! биджу обнаружить и исправить множество ошибок в ра-| нее составленных таблицах и сделала его таблицы одни-1 ми из наиболее точных для своего времени. Они выдер-;

жали несколько изданий как в Англии, так и за ее пределами. В 1831 году Бэббидж за собственный счет'| издает копию этих таблиц. Издание состояло из 21 тома,' отпечатанного различным шрифтом на бумаге разной толщины и цвета, чтобы установить наилучшие для вы­числителя сочетания указанных факторов.

Эта работа может служить образцом эргономическо­го исследования середины XX века!

Другие важные таблицы, составленные Бэббиджем — таблицы смертности,— явились следствием его увлечения проблемами страхования жизни. Он опубликовал в 1826 году небольшую книжку «Сравнительный обзор различных институтов страхования жизни», которая стала первым четким и достаточно популярным изложе­нием теории страхового дела.


Книга была переведена на немецкий язык, а составленные Бэббиджем таблицы использовались долгое время страховыми компаниями Англии и Германии.

Бэббидж прекрасно понимал огромные возможности вычислительных машин. Он, например, пророчески пи­сал в 1838 году:

«Вся химия и кристаллография станут ветвью мате­матического анализа, который, подобно астрономии *, получающей свои постоянные из наблюдений, даст нам возможность предсказать характер любого создания и указать источники, из которых его образование может ожидаться». Через какие-нибудь 130 лет американская вычислительная машина SWAC была использована для определения структуры кристалла витамина Biz. Бэб­бидж указывал также на возможность численного реше­ния трансцендентных и нелинейных дифференциальных уравнений на вычислительной машине и за 130 лет до первого шахматного матча между вычислительными ма-

* Имеется, очевидно, в виду открытие планет, координаты кото­рых были сначала определены теоретически, путем вычислений, а за­тем уже обнаружены в телескоп.

150

шинами Института теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ) и Стенфордского университета (этот матч, кстати, со счетом 3 : 1 выиграла машина, а точ­нее— программа ИТЭФа) выражал твердую уверенность в «шахматных способностях» вычислительных машин.

Бэббидж был, вероятно, одним из первых, кто понял огромное практическое значение статистики. Тематика его статистических работ весьма разнообразна. Здесь и «О пропорциональном соотношении между полами но­ворожденных среди законных и незаконных детей», и «О статистике маяков», и «О пропорциональном соотно­шении букв в различных языках» — примерно через 100 лет этой проблемой (в связи с вопросами кодирова­ния) будут заниматься лингвисты и связисты во всем мире, и «Анализ статистик Расчетной палаты за 1839 год».

Пропагандируя статистические методы, Бэббидж стал инициатором организации Лондонского статистиче­ского общества; первое учредительное собрание этого общества состоялось в его доме.



Как и многие математики, Бэббидж увлекался шиф­рами. Он написал несколько статей об искусстве дешиф­ровки и даже составлял специальный словарь для этой цели, в котором в алфавитном порядке располагались двухбуквенные, затем трехбуквенные и т. д. слова.

Научные методы исследования производства. В 1832 году Бэббидж написал удивительную книгу — «Экономи­ка машин и производства». Удивительную потому, что в ней высказаны идеи, которые через много лет состави­ли основу таких научных дисциплин, как системный ана­лиз, исследование операций, научная организация труда и производства, научное управление им, контроль ка­чества и т. д.

«Экономика...» является, пожалуй, единственной впол­не завершенной работой Бэббиджа. Написанная на основе знакомства автора с машиностроительным произ­водством в Англии и на континенте, она вскоре была переиздана в Америке и переведена на французский, немецкий, итальянский и испанский языки.

Значение этой книги определяется прежде всего тем, что в ней Бэббидж впервые показал возможность науч­ного анализа в сфере производства и возможность изу­чения общих принципов управления предприятиями, аб­страгируясь от конкретного содержания технологических

151

процессов. Он рассматривал производство как сложную систему, а не как совокупность и последовательность технологических процедур.

Книга написана простым и четким языком, без ма­тематических выкладок и туманных «философских» рас­суждений, и даже сейчас, спустя 150 лет, представляет интересное чтение — формулировки  автора  просты и недвусмысленна. Каждая высказанная мысль подтвер­ждается примером из области машиностроения, точнее машинерии. Под этим старинным, но более емким сло­вом в книге Бэббиджа понимаются и машины, и инстру­менты, и приспособления, и средства передачи информа­ции, и транспортные средства, и приборы — измеритель­ные и регистрирующие.

Таких примеров в «Экономике...» неисчислимое мно­жество: строительство мостов, подрывные работы, утили­зация отходов, производство сапожных гвоздей, выплав­ка чугуна, сборка часов, изготовление шнурков для бо­тинок, фармакопея, добыча угля, книгопечатание, выпуск газет, дубление кожи, выпаривание соли, измерение уровня жидкости, счет ярдов ткани, станкостроение, Ли­тография, железнодорожный и водный транспорт и мно­гое, многое другое.-



Для графического изображения связей между раз­личными структурными единицами предприятия Бэб-бидж предлагал использовать систему своих «механиче­ских обозначений». Он считал, что -такое графическое представление позволит улучшить организацию произ­водства, обнаружив его слабые точки. Тем самым Бэб-бидж предвосхитил диаграммы Ганта и сетевые графики!

Он писал: «Если известны все факторы, относящие­ся к морскому или сухопутному сражению, то с помо­щью механических обозначений его можно описать так же, как любую сложную машину». Через сто с лиш­ним лет, во время второй мировой войны, в Англии был осуществлен проект «Омега», смысл которого заключал­ся в применении операционистских методов при пла­нировании воздушных битв.

Бэббидж не ограничился теоретическим рассмотре­нием. На примере булавочного производства, действуя почти так же, как и современные операционисты, он под­верг анализу характер выполняемых в этом производ­стве операций, оценил требуемую квалификацию рабо­чих, издержки каждого процесса и показал направление

152

увеличения эффективности производства булавок (ана­логичный анализ книгопечатного дела так обидел кни­гоиздателей, что они отказались принять книгу к пере­изданию) .

Несколько позже Бэббидж таким же образом проана­лизировал работу британского почтамта. В те времена стоимость отправления письма (почтовый тариф) опре­делялась местом жительства адресата. Бэббидж показал, что сортировка писем, штемпелевка и доставка обходят­ся дороже, чем пересылка писем по единому почтовому тарифу (независимо от расстояния, на которое они пе­ресылаются). И под впечатлением работы Бэббиджа через несколько лет в Англии был введен единый почто­вый тариф.

Бэббидж неоднократно подчеркивал, что основу опе-рационистского исследования должны составлять точ­ные факты. Его высказывания по этому поводу могут послужить девизом современных исследователей опера­ций: «Экономистов следует упрекнуть в слишком скуд­ном использовании фактов и излишнем увлечении тео­рией...


Ошибки из- за отсутствия фактов гораздо более многочисленны и долговечны, чем ошибки от неправиль­ного объяснения данных».

Книгу Бэббиджа высоко ценили его современники, ее хорошо знал Карл Маркс. Ссылки на книгу и цита­ты из «Экономики...» мы встречаем в таких его произве­дениях, как «Капитал» (-1, 3 и 4 тома), «Нищета фило­софии», «К критике политической экономии».

Да и не только современники — о ней, например, с восхищением отзывался такой крупный английский эко­номист, как Дж. Кейнс. Сам же Бэббидж считал, что высшей похвалой для него были слова рабочего малень­кой фабрики в Лидсе: «Сэр, эта книга заставила меня думать!» Описывая этот эпизод, Бэббидж добавляет:

«Заставить человека думать — это значит сделать для него значительно больше, чем снабдить его определен­ным количеством инструкций...»

Машиностроение. «Неплохо определить человека как животное, делающее инструменты»,— писал в одной из своих книг Бэббидж. Интерес Бэббиджа. к «деланию ин­струментов» возник, естественно, в связи с вычислитель­ными машинами: «Когда мне пришла в голову идея создания механических средств для вычисления -всех классов астрономических и арифметических таблиц, я

i53

попытался самостоятельно сделать простые чертежи и-, изготовить по ним небольшую модель. Но когда прави-\ тельство пожелало иметь значительно большую модель , для тех же целей, возник очень серьезный вопрос: воз­можно ли будет при современном состоянии машино­строения так изготовить'детали и узлы разностной ма­шины, чтобы обеспечить их многочисленные и очень сложные движения».

Чтобы ответить на этот вопрос, Бэббидж изучил возможности существующих машиностроительных пред­приятий и прищел к выводу о необходимости усовершен­ствования техники конструирования и изготовления меха­нических деталей и узлов. Он обратил свой замечатель­ный аналитический и изобретательский дар на задачи промышленности. «Я смело могу утверждать, что иссле­дования, которые дали мне возможность изобрести но­вые механизмы, равным образом будут полезны для со­здания новых инструментов или способов лучшего ис­пользования старых».



Бэббидж сделал ряд выдающихся изобретений в области машиностроения. Он создал поперечно-строгаль-ный и токарно-револьверный станки, различные калибры, пресс-формы, резцы (в том числе алмазные), предложил методы заточки инструмента, изготовления зубчатых ко­лес литьем под давлением, высказал идею взаимозаме­няемости деталей, столь важную для массового произ­водства, предложил способ гравировки по дереву и т. д.

Интересно, что у Бэббвджа начинал свою деятель­ность один из наиболее выдающихся английских инже­неров XIX столетия сэр Джозеф Уитворт, стандарт ко­торого на резьбовые соединения существовал в Англии вплоть до 1948 года.

Бэббидж прекрасно работал на нескольких станках, но предметом его особой гордости было умение проби­вать отверстия в стекле. Им собственноручно выполне­но около 400 квадратных метров машиностроительных чертежей, о которых современники отзывались как о шедевре чертежного искусства.

При работе над разностной машиной Бэббиджа дол­гое время занимал вопрос: как графически изобразить работу сложных механизмов?. Для простых машин до­статочно сделать чертежи, на которых было бы отобра­жено положение их различных узлов в разные моменты времени. Но для вычислительной машины таких черте-

154

жей пришлось бы сделать слишком много, и практически этот вариант был неприемлем. Поэтому Бэббидж предло­жил особую систему обозначений — условный язык для выражения динамики сложных машин. С помощью тако­го языка работа любого устройства изображалась свое­образной картой, состоящей из двух частей.

Первая часть давала представление о связях между различными частями машины и о характере движения этлх частей (поступательное, вращательное и т. д.). Здесь же условно обозначалось число зубьев или штиф­тов отдельных деталей и указывалась скорость их дви­жения (номинальная, максимальная Или минимальная). Для обозначения характера взаимодействия между эле­ментами машины Бэббидж применил систему стрелок.


Например, если одна часть устройства получала движе­ние от другой с помощью штифта, это изображалось стрелкой с полоской на конце, движению за счет трения соответствовала штрих-пунктирная стрелка, если исполь­зовался храповик, то стрелка продолжалась отточием. Каждый элемент машины изображался вертикальной ли­нией, а стрелки связывали эти линии, начинаясь у веду­щего элемента и кончаясь у ведомого.

Вторая часть карты представляла собой временную диаграмму (пользуясь современным языком), которая позволяла определить положение любого элемента ма­шины в любой момент времени. Современные конструк­торы вычислительных машин не мыслят своей работы без этих диаграмм, не подозревая, быть может, что их родословная началась около 150 лет назад.

Пользуясь «механическими обозначениями» — так "Бэббидж назвал свой условный язык,— изобретатель или инженер легко прослеживал работу сложной машины во времени. Они могли минимизировать как число элемен­тов машины, так и число их движений. Бэббидж, напри­мер, работая над разностной машиной, сократил число оборотов главной оси, необходимых для выполнения опе­раций сложения, с 12 до 5!

Компетентные инженеры считали — об этом писал президент Королевского общества лорд Росс,— что толь­ко своими изобретениями в области машиностроения Бэббидж вполне возместил те средства, которые прави­тельство вложило в строительство его разностной ма­шины!

155

НАБРОСКИ К ПОРТРЕТУ ЧАРЛЗА БЭББИДЖА, ЭСКВАЙРА

, С портрета, который висит в научном музее Южного Кенсингтона, на нас смотрит 50-летний Чарлз Бэббидж, эсквайр. У него огромный покатый лоб; длинный и узкий, в саркастической полуусмешке рот, острый взгляд глу­боко посаженных глаз.

*   *   »

Бэббидж, если следовать современной терминологии, типичный «физик». «Музыку я не очень люблю»,— при­знается он в «Страницах...». Случайно попав с друзьями в оперу на моцартовского «Дон-Жуана», Бэббидж смер­тельно скучает и через 5 минут после начала представ­ления потихоньку исчезает: отправляется за кулисы смо­треть, как устроен механизм управления сценой.


В дру­ гой раз он все же дослушал оперу до конц1, но лишь потому, что по ходу представления обдумывал идею применения цветного света в театре. Увлекшись, как обычно, новой задачей, он ставит множество опытов — наполняет ячейки, образованные плоскими стеклянны­ми пластинками, растворами различно окрашенных со­лей и освещает их затем мощными лампами.

Получив хорошие результаты, Бэббидж переносит опыты в здание Итальянской оперы и даже придумывает танец (трудно представить себе более несовместимые вещи—Бэббидж и хореография!), чтобы продемонстри­ровать свое изобретение. Однако из-за боязни пожара дирекция оперы не согласилась с предложением "изобре­тателя, а он вскоре потерял всякий интерес к театраль­ному освещению.

Драматический театр Бэббидж тоже не жалует: «Тра­гедии я не люблю, а комедии, которые доставляют мне удовольствие, часто возбуждают, мои чувства в значи­тельно большей степени, чем это допускает достоинство философского характера».

Из прозаических произведений он предпочитает «Ро­бинзона Крузо», перечитывает его по многу раз; к сти­хам равнодушен: что может быть прекрасней поэзии чи­сел? Впрочем, иногда он проявляет к поэзии своеобраз­ный интерес.

156

Известному английскому поэту Альфреду Теннисону по поводу строчек

Каждую минуту умирает человек, Но каждую минуту человек рождается...

из только что выпущенной поэмы «Видение греха» Бэб­бидж написал следующее: «... я вынужден со всей серьез­ностью указать Вам, что эти расчеты приводят к выво­ду, что общая сумма населения Земли находится в со­стоянии постоянного равновесия. В то же время хорошо известно, что' упомянутая сумма постоянно увеличива­ется. Поэтому я беру на себя смелость предположить, что в следующем издании Вашей превосходной поэмы ошибочные расчеты, на которые я указал, будут исправ­лены следующим образом:

Каждое мгновение умирает человек,

Но 1,16 человека рождается...

Я могу сообщить Вам и более точную цифру— 1,167, но это, конечно, должно нарушить, ритм стиха...»



Последние слова 'показывают, что идея стихотворно­ го размера не была все же чужда Бэббиджу. Нет сомне­ния в том, что он писал это письмо вполне серьезно и без тени иронии. Вместе с тем, предвосхищая Зигмунда Фрейда, Бэббидж намеревался заняться исследованием природы юмора.

Бэббидж был другом Лапласа, Гумбольдта, Био (сын последнего перевел на французский язык «Экономику машин и производства»), был хорошо знаком с Дарви-ном, Мальтусом, Теккереем, Юнгом, Якоби, Стефенсо-ном, Фурье, Пуассоном, Фуко, Дирихле, Дэви, Карлай-лем, Волластоном, Бесселем, Миллем, переписывался с Фарадеем и Лонгфелло, встречался с герцогом Веллинг­тоном, королем Италии Карлом Альбертом, членами се­мьи Бонапарта и... знаменитым французским сыщиком Видоком.

Ч. Дарвин пишет в автобиографии: «Я заходил до­вольно часхо к Бэббиджу и регулярно посещал его зна­менитые вечерние приемы. Его всегда было .интересно слушать...» Другой участник приемов, эдинбургский про­фессор математики, «с большой неохотой ушел от Бэб-

157

биджа в два часа ночи, после исключительно приятна проведенного вечера...».

Бэббидж считал себя неудачником. Вычислительные машины, «главное дело» его жизни, остались незакон­ченными. Преследовали его и-другие неудачи, правда рангом пониже. Дважды — в 1832 и 1834 годах — он бал­лотировался в парламент от партии вигов и оба раза терпел неудачу. В «Страницах...» Бэббидж перечисляет около десятка научных и государственных должностей, которые он хотел бы и мог бы — по своим возможностям и научным заслугам — занять и которые были отданы другим, менее достойным претендентам.

Единственная честь, по словам самого Бэббиджа, ко­торую оказала ему его страна,— избрание профессором лукасовской кафедры * в Кембридже в 1828 году. Это был первый случай, когда на столь почетную должность избирался человек, не имеющий докторской степени. Бэббидж нарушил традицию еще в одном — за время своего профессорства он не прочел ни одной лекции и посетил своих студентов только однажды.


В 1839 году Бэббидж отказался от звания профессора, чтобы пол­ностью посвятить себя работе над аналитической маши­ной.                                      * .

Неудачи постепенно превратили Бэббиджа в мизан­тропа.

«...Он был недовольным и разочарованным человеком, и его высказывания были, как правило, мрачны»,— эти и следующие слова из автобиографии Дарвина относят­ся примерно к 1842 году: «...однажды Бэббидж сказал мне, что придумал план эффективной борьбы с пожара­ми, но добавил — «Я не опубликую его, пропади они все пропадом, пусть все их дома сгорят». «Все» — это жители Лондона». В другой раз он,рассказал мне, что видел в Италии водокачку с благочестивой надписью, гласящей, что хозяин водокачки построил ее во имя любви к богу и к своей стране для того, чтобы усталые странники

- • В 1663 году член парламента Генри Лукас передал Кембридж­скому университету известную денежную сумму для учреждения ка-фрдры математики. Профессора этой кафедры (а среди них были Барроу и Ньютон) избирались мастерами (то есть руководителями) колледжей.

158 ,

могли утолить жажду! Эта надпись насторожила Бэб­биджа. Он решил осмотреть водокачку внимательно и обнаружил, что каждый раз, когда путешественник ка­чал воду, большая часть попадала в дом хозяина и лишь небольшая доставалась качающему.

Незадолго до смерти Бэббидж признался своему зна­комому, что не припомнит ни одного счастливого дня в жизни: «Он говорил так, как если бы он ненавидел че­ловечество в целом, англичан — в частности, а больше всего — английское правительство и уличных шар­манщиков!»

Ох уж эти уличные музыканты! Их музыка, обычно бравурная и нестройная, чрезвычайно досаждала Бэб-биджу и не позволяла ему — по его собственному утвер­ждению — сосредоточить внимание на научных исследо­ваниях. Бэббидж как-то подсчитал, что из-за перерывов в работе, вызванных воплями и визгом бродячих музы­кантов, он теряет примерно 'Д своей «рабочей мощно­сти».

Не последовав примеру другого страдальца — Тома­са Карлайля, который запирался в звуконепроницаемой комнате, Бэббидж вел длительную и бурную войну с нарушителями тишины и спокойствия.


Эта война при­несла Бэббиджу значительно большую и ( недостойную его) известность, чем все его научные изыскания.

Бэббидж ведет кампанию в прессе, рассылает письма членам парламента... Он предлагает меры: полностью запретить «музыкальные представления» на улицах, на­рушивших запрет бродяг предавать суду, их инструмен­ты доставлять в полицейские участки, даже если они не использовались нарушителями, и т. д. Но правительство, естественно, безмолвствует, и Бэббидж борется самостоя­тельно — он тащит музыкантов в участки (если их уда­ется поймать), непрерывно обращается к полицейским за помощью, ходит жаловаться в школу на мальчишек, которые сопровождают улюлюканьем его баталии с му­зыкантами, и т. д. Но все это лишь распаляет толпу — мелкие ремесленники и торговцы, мастера и подмастерья, люди без определенных занятий, лондонская беднота — все те, кто видит в уличных концертах единственное свое развлечение, свистят Бэббиджу вслед, разбивают окна

159

в его доме * и подбрасывают дохлых кошек, угрожают физической расправой. Пьянчуги после возлияний в та­верне отправляются к дому Бэббиджа поорать под его окнами, чтобы повеселиться гневом эксцентричного про­фессора. Что же до музыкантов^ то они приходят с даль­них улиц Лондона, чтобы сыграть бедному Бэббиджу.

Нет поэтому ничего удивительного в том, что после смерти Бэббиджа респектабельная «Тайме» в первых строках некролога охарактеризовала его как «человека, который дожил почти до 80 лет, несмотря на преследо­вания уличных музыкантов».

*   *

Надо сказать, что Бэббидж ссорился не только с уличными музыкантами, но и с многими более уважае­мыми современниками и даже с целыми научными об­ществами. Он, например, пытался реформировать Коро­левское общество,, «чтобы спасти его от презрения в своей стране и насмешек в других странах».

Бэббидж обвинял руководство Королевского обще­ства во множестве грехов — коррупции, неразумном рас­пылении поощрительных фондов, слепой организации издательских дел, а членов общества — в малой актив­ности, равнодушии к научным проблемам и т.


д. Среди множества упреков Бэббиджа был и такой: секретарем общества был капитан Эдвард Сэбин (врач и исследо­ватель земного магнетизма), и Бэббидж гневно возму­щался этим фактом, так как считал, что военные из-за привычки повиноваться и командовать принципиально не годятся для таких должностей. «Военные обычно по­крывают свои ошибки, ученые же должны иметь муже­ство признавать их».

Может быть, отрицательное отношение Бэббиджа к деятельности Королевского общества явилось причиной .его активной работы по организации и ныне существую­щей Британской ассоциации содействия развитию на­уки.

Очень резко критиковал Бэббидж и правительство за его политику в области науки и даже посвятил этой кри­тике отдельную книгу «Размышления об упадке науки

* Бэббидж верен себе во всем: он ведет своеобразную стати­стику и в 1857 году публикует в «Микэникл мэгэзин» «Таблицы от­носительной частоты различных случаев разбиения оконных стекол».

160

в Англии и некоторых причинах этого упадка». Он пи­сал о том, что в Англии наукой занимаются лишь те, кто в состоянии самостоятельно финансировать эти за­нятия. Такое положение наносит непоправимый вред об­ществу, а поэтому правительство должно субсидировать работы ученых. Он считал, что следует всячески поддер­живать изыскания в области «чистой науки», что необхо­димо реорганизовать систему университетского образо­вания, а ученых назначить на правительственные долж­ности и т. д.

Все эти критические замечания —-справедливые, хо­тя нередко преувеличенные,— сопровождались весьма желчными комментариями автора, не упускавшего слу­чай уколоть своих врагов — истинных и вымышленных. Он, например, описывал совет Королевского общества как «собрание людей, которые избирают друг друга на почетные должности, а затем обедают за счет общества и, восхваляя друг друга за бокалом вина, награждают сами себя медалями общества».

Нападки Бэббиджа вызывали ответную реакцию:

«У нас начинает болеть голова при одном упоминании об этом типе — Бэббидже.


Какой холодный педант, та­кой сухарь! Да к тому же невежественный. Бэббидж рифмуется с капустой (cabbage)»,—писал один из жур­налов. а через столетие американский историк по той же причине окрестил Бэббиджа «научным оводом».

Современники-не понимали Бэббиджа. Поначалу его считали гением, затем чудаком и, наконец, не совсем нор­мальным человеком, изобретателем, расстроившим свой рассудок беспрерывными поисками наилучшего вариан­та вычислительной машины. Джон Флетчер Моултон (1844—1921), математик и видный специалист в области патентного законодательства, так рассказывал о посеще­нии мастерской престарелого ученого: «В прихожей я узнал отдельные части его хорошо известной вычисли­тельной машины, которую он много лет назад довел до уровня действующего устройства, и спросил; завершил ли он свою работу. «О, я не занимался больше этой маши­ной,— ответил он.— Еще до ее окончания мне пришла в голову идея аналитической машины, которая была бы настолько лучше, что не стоило тратить время на завер-

8 2405                                                                 161

птение первой машины, а следовало построить новую». Затем мы подошли к аналитической машине, и он рас­сказал мне э принципах ее устройства и характере дей* ствия. «Закончили ли вы эту машину?» — спросил я. «Нет,— ответил он.— Я пришел к новой идее, которая полностью затмила все предыдущие замыслы; поэтому было бы пустой тратой времени работать далее над ста­рым вариантом». Затем он объяснил мне эту идею, кото­рая была революционна даже для того мира передовых идей, в котором он жил».

Далее Моултон говорит о том, что он в душе всегда считал таких изобретателей, как Бэббидж, «попросту на­доедливыми людьми»: «Сами они ничего не могут довести до конца и умаляют заслугу тех, кто большей настойчи­востью и более терпеливым трудом достигает успеха там, где они потерпели неудачу. Их изобретениям уготовлена недолгая посмертная слава...»

Научный экстремизм «вспыльчивого гения» по край­ней мере на столетие задержал осуществление его за­мечательных идей.


Он, как мы помним, собирался по­ строить машину, которая табулировала бы с точностью до 20-го знака функции с постоянными седьмыми раз­ностями. Для сравнения укажем, что созданная в 1934 году его соотечественником Комри машина работа­ла с разностями шестого порядка и с точностью до 13 знаков!

Бэббидж писал однажды: «Если непредубежденный моим примером какой-нибудь человек достигнет успеха в конструировании машины, воплощающей в себе целый исполнительский отдел математического анализа, я без риска оставляю свою репутацию на его ответственность, так как только он один сможет полностью оценить при­роду моих попыток и значения их результатов».

И мы, восхищаясь достижениями вычислительной тех­ники, воздадим должное ее пророку — сложному, проти­воречивому человеку, замечательному ученому и инже­неру Чарлзу Бэббиджу!

ХРОНИКА ПРОДОЛЖАЕТСЯ...

Статистика не должна состоять в одном только заполнении ведомостей размерами с двухспальную простыню никому не нужными числами, а в све­дении этих чисел на четвертушку бумаги и в их сопоставлении между собою, чтобы по ним не только видеть, что было, но и предвидеть, что будет.

А. Н. КРЫЛОВ (1863—1945)


Содержание раздела

---