Не правда ли, очень похоже на то,
как если бы у Вас был большой оркестр, а Вы заставили его играть простой
дуэт ? Но это сработало.
Написание хорошей программы требует больших усилий, и создание Бейси-
ка для "Альтаира" оказалось делом изнурительным. Иногда я часами ходил
по комнате или раскачивался на кресле - так мне легче сосредоточиться на
какой-нибудь идее - и думал, думал, думал. Зимой 1975 года я немало по-
ходил по своей комнате в общежитии. В тот период мы с Полом мало спали и
путали день с ночью. Когда меня сваливал сон, я засыпал за столом или на
полу. В отдельные дни я вообще ничего не ел и ни с кем не виделся. Но
спустя 5 недель мы написали свой Бейсик - и родилась первая в мире ком-
пания, разрабатывающая программы для микрокомпьютеров. Чуть позже мы
назвали ее "Microsoft".
Мы знали, что основать фирму - значит пойти на немалые жертвы. Но в
то же время понимали, что делать это нужно сейчас, - иначе упустим свой
шанс в программировании для микрокомпьютеров. Весной 1975 года Пол уво-
лился с работы, а я решил оставить Гарвард.
Этот шаг я обговорил с родителями, которые здорово соображали в биз-
несе. Они поняли, насколько сильно мое желание открыть свою програм-
мистскую фирму, и поддержали меня. План был таков: взять академический
отпуск, организовать фирму и уже потом вернуться в Гарвард и закончить
колледж. Я вовсе не собирался отказываться от степени, а просто брал до-
вольно продолжительный отпуск. В отличие от некоторых студентов, я любил
колледж. Мне нравилось сидеть на занятиях, беседовать с умными сверстни-
ками. Однако я чувствовал, что случай организовать свою фирму может
больше и не подвернуться. Так, в 19 лет я окунулся в мир бизнеса.
С самого начала мы с Полом платили за все сами. Каждый из нас накопил
определенную сумму. Полу хорошо платили в Honeywell, а часть этих денег
перекочевала в мой карман, когда мы с ним допоздна играли в покер в моей
комнате. К счастью, наша фирма не требовала значительных капиталов.
Меня часто просят объяснить секрет успеха Microsoft. Все хотят знать,
как удалось превратить фирму из двух человек с ничтожным капиталом в
крупную компанию с 17000 сотрудников и объемом ежегодных продаж более
чем на 6 миллиардов долларов. Разумеется, простого рецепта нет, и удача
сыграла свою роль, но думаю, что самое важное - наше видение будущего.
Мы поняли, что открывает чип Intel 8080, и действовали соответствен-
но. Мы спросили себя: "А что если вычислительная техника станет доступна
почти всем ?" Мы верили в то, что компьютеры проникнут в каждый дом -
благодаря дешевизне своей вычислительной мощи и новым грандиозным прог-
раммам, способным воспользоваться преимуществами этой техники. Мы созда-
ли предприятие, поставив на первое, и занялись последним, когда этого не
делал никто. То, что мы видели будущее, чуточку облегчило нашу задачу.
Мы оказались в нужное время в нужном месте. Мы начали первыми и, быстро
добившись успеха, получили шанс нанять многих умных людей. Мы создали
торговую сеть по всему миру и вкладывали получаемую прибыль в новые про-
дукты. С самого начала мы шли в правильном направлении.
Теперь перед нами новые горизонты и новый вопрос: "А что если
средства связи станут доступны почти всем ?" Идея объединить все дома и
офисы высокоскоростной сетью поразила воображение американской нации так
же, как некогда космическая программа. И не только американской. Эти
взгляды разделяют тысячи компаний по всему миру, и теперь их успех зави-
сит от того, как именно они представляют будущее, какие шаги предпримут
для реализации своих планов и насколько им это удастся.
Я потратил немало времени, размышляя о своем бизнесе, потому что он
мне не безразличен. А сегодня я думаю прежде всего о магистрали. Лет
двадцать назад, раздумывая о будущем персональных компьютеров на микроп-
роцессорах, я, конечно, не догадывался, к чему оно приведет меня. Однако
я не сворачивал с курса и был уверен, что мы поступаем правильно и будем
там, где хотим быть, когда все прояснится. Сейчас на карту поставлено
гораздо больше, но я снова испытываю тот же азарт. Ситуация держит в
напряжении, зато приятно щекочет нервы.
Компании разных профилей и отдельные лица связывают свое будущее с
созданием тех элементов, которые превратят информационную магистраль в
реальность. Мы в Microsoft упорно работаем над тем, чтобы с нынешних по-
зиций достигнуть той точки, где можно раскрыть весь потенциал новых дос-
тижений технологии. Время наступает интересное, и не только для тех, кто
участвует в этом процессе, но и для всех, кто поймет выгоды этой револю-
ции.
ГЛАВА 2
НАЧАЛО ИНФОРМАЦИОННОГО ВЕКА
Впервые услышав выражение "информационный век", я основательно приза-
думался. Я знал о железном и бронзовом веках - исторических периодах,
названных так по тем новым материалам, из которых тогда делали инстру-
менты и оружие. Тут все понятно. Но вот я читаю пророчества ученых о
том, что скоро государства будут бороться за контроль над информацией, а
не над природными ресурсами. Звучит весьма интригующе, но что подразуме-
вается под "информацией" ?
Утверждение о том, что будущее за информацией, напомнило мне знамени-
тую сцену из фильма The Graduate (Выпускник), вышедшего на экраны в 1967
году. Некий бизнесмен трогает за пуговицу Бенджамена, выпускника коллед-
жа (его играл Дастин Хофман), и произносит всего одно слово: "Пластмас-
сы". Так он напутствует молодого человека в начале его карьеры. Интерес-
но, если бы эту сцену написали несколько десятилетий спустя, не сказал
бы тот бизнесмен иначе: "Информация" ?!
Представляю, какие абсурдные разговоры могли бы вестись в деловом ми-
ре: "Сколько у Вас информации ?", "Швейцария - великая страна, у них
столько информации !", "Я слышал, индекс стоимости информации пошел
вверх !" Абсурдны они потому, что информация, хотя и играет все более
значимую роль в нашей жизни, не является чем-то осязаемым и не поддается
точному измерению, как материалы - "лица" прежних эпох.
Информационная революция только начинается. Средства связи неизбежно
подешевеют - так же резко, как в свое время вычислительная техника. Ког-
да их стоимость достаточно снизится и "срезонирует" с другими достижени-
ями технологии, ретивые администраторы и нервные политики перестанут
упоминать выражение "информационная магистраль" просто потому, что оно
модно и престижно. Магистраль станет реальностью и, как электричество,
вызовет далеко идущие последствия. Чтобы понять, почему информация ста-
новится и центр всего и вся, важно понять, как технология изменяет спо-
собы ее обработки.
Об этом главным образом и пойдет речь в данной главе. Слабо подготов-
ленные читатели, не знающие принципов работы вычислительной техники и
истории ее развития, получат необходимый минимум сведений, чтобы продол-
жить чтение книги. А если Вы знаете, как работают цифровые компьютеры,
можете спокойно пролистать несколько страниц и перейти сразу к третьей
главе.
Самая фундаментальная отличительная черта информации в будущем - поч-
ти вся она станет цифровой. Уже сейчас во многих библиотеках печатные
материалы сканируют и хранят как электронные данные на обычных или на
компакт-дисках. Газеты и журналы теперь зачастую готовят в электронной
форме, а печатают на бумаге только для распространения. Электронную ин-
формацию можно хранить вечно - или столько, сколько нужно - в компьютер-
ных базах данных. Гигантские объемы репортерской информации легко дос-
тупны через оперативные службы. Фотографии, фильмы и видеозаписи тоже
преобразуются в цифровую информацию. С каждым годом совершенствуются ме-
тоды сбора информации и превращения ее в квадрильоны крошечных пакетов
данных. Как только цифровая информация помещается в то или иное "храни-
лище", любой, у кого есть персональный компьютер и средства доступа к
базам данных, может мгновенно обратиться к ней и использовать ее по сво-
ему усмотрению. Характерная особенность нашего периода истории как раз в
том и заключается, что информацию мы изменяем и обрабатываем совершенно
новыми способами и гораздо быстрее. Появление компьютеров, "быстро и де-
шево" обрабатывающих и передающих цифровые данные, обязательно приведет
к трансформации обычных средств связи в домах и офисах.
Идея применять для манипуляций с числами какой-нибудь инструмент не
нова. До 1642 года, когда девятнадцатилетний французский ученый Блез
Паскаль изобрел механическое счетное устройство - суммирующую машину, в
Азии уже почти 5000 лет пользовались счетами. Три десятилетия спустя не-
мецкий математик Готфрид Лейбниц усовершенствовал конструкцию машины
Паскаля. Его "шаговый вычислитель" позволял умножать, делить и вычислять
квадратные корни. Весьма надежные механические арифмометры, напичканные
шестеренками и наборными счетчиками, наследники шагового вычислителя,
служили главной опорой бизнесу вплоть до их замены электронными аналога-
ми. Например, кассовые аппараты в годы моего детства, по сути, были
арифмометрами с отделениями для наличности.
Более полутора столетий назад видного британского математика озарила
гениальная идея, которая прославила его имя уже при жизни. Чарлз Беббидж
(Charles Babbage), профессор математики Кембриджского университета, по-
нял, что можно построить механическое устройство, способное выполнять
последовательность взаимосвязанных вычислений, - своего рода компьютер !
Где-то в начале тридцатых годов прошлого столетия он пришел к выводу,
что машина сможет манипулировать информацией, если только ту удастся
преобразовать в числа. Беббидж видел машину, приводимую в действие па-
ром, состоящую из штифтов, зубчатых колес, цилиндров и других механичес-
ких частей - в общем, настоящее детище начинавшегося тогда индустри-
ального века. По мысли Беббиджа, "аналитическая машина" должна была из-
бавить человечество от монотонных вычислений и ошибок, с ними связанных.
Для описания устройства машины ему, конечно, не хватало терминов -
тех, которыми мы пользуемся сегодня. Центральный процессор, или "рабочие
внутренности" этой машины, он называл "мельницей", а память - "хранили-
щем". Беббиджу казалось, что информацию будут обрабатывать так же, как
хлопок: подавать со склада (хранилища) и превращать во что-то новое.
Аналитическая машина задумывалась как механическая, но ученый предви-
дел, что она сможет следовать варьируемым наборам инструкций и тем самым
служить разным целям. В том же и смысл программного обеспечения. Совре-
менная программа - это внушительный набор правил, посредством которых
машину "инструктируют", как решать ту или иную задачу. Беббидж понимал,
что для ввода таких инструкций нужен совершенно новый тип языка, и он
изобрел его, использовав цифры, буквы, стрелки и другие символы. Этот
язык позволил бы "программировать" аналитическую машину длинными сериями
условных инструкций, что, в свою очередь, позволило бы машине реагиро-
вать на изменение ситуации. Он - первый, кто увидел, что одна машина
способна выполнять разные функции.
Следующее столетие ученые математики работали над идеями, высказанны-
ми Беббиджем, и к середине сороковых годов нашего века электронный
компьютер наконец был построен - на основе принципов аналитической маши-
ны. Создателей современного компьютера выделить трудно, поскольку все
исследования проводились во время второй мировой войны под покровом пол-
ной секретности, главным образом - в Соединенных Штатах и Великобрита-
нии. Основной вклад внесли три человека: Алан Тьюринг (Alan Turing),
Клод Шеннон (Claude Shannon) и Джон фон Нейман (John von Neumann).
В середине тридцатых годов Алан Тьюринг - блестящий британский мате-
матик, как и Беббидж, получивший образование в Кембридже, предложил свой
вариант универсальной вычислительной машины, которая могла бы в зависи-
мости от конкретных инструкций работать практически с любым видом инфор-
мации. Сегодня она известна как машина Тьюринга.
А в конце тридцатых Клод Шеннон, тогда еще студент, доказал, что ма-
шина, исполняющая логические инструкции, может манипулировать информаци-
ей. В своей магистерской диссертации он рассмотрел, как с помощью элект-
рических цепей компьютера выполнять логические операции, где единица -
"истина" (цепь замкнута), а нуль - "ложь" (цепь разомкнута).
Здесь речь идет о двоичной системе счисления, иначе говоря, о коде.
Двоичная система - это азбука электронных компьютеров, основа языка, на
который переводится и с помощью которого хранится и используется вся ин-
формация в компьютере. Эта система очень проста и в то же время нас-
только важна для понимания того, как работают компьютеры, что, пожалуй,
стоит на этом задержаться.
Представьте, что в Вашей комнате должна гореть лампа мощностью в 250
ватт. Однако Вы хотите регулировать освещение от 0 ватт (полная темнота)
до максимума. Один из способов добиться этого - воспользоваться выключа-
телем с регулятором. Чтобы погасить лампу, Вы поворачиваете ручку против
часовой стрелки в положение "выкл" (0 ватт), а чтобы включить ее "на всю
катушку", - по часовой стрелке до упора (250 ватт). Ну а чтобы добиться
полумрака или просто уменьшить яркость, Вы устанавливаете регулятор в
какое-то промежуточное положение.
Такая система проста, но имеет свои ограничения. Если регулятор нахо-
дится в промежуточном положении - скажем, Вы приглушили свет для ужина в
интимной обстановке, - останется лишь гадать, каков сейчас уровень осве-
щения. Вам не известно ни то, какую мощность "берет" лампа в данный мо-
мент, ни то, как точно описать настройку регулятора. Ваша информация
приблизительна, что затрудняет ее сохранение и воспроизведение.
Вдруг на следующей неделе Вам захочется создать то же освещение ? Ко-
нечно, можно поставить отметку на шкале регулятора, но навряд ли это по-
лучится точно. А что делать, если понадобится воспроизвести другую наст-
ройку ? Или кто-то придет к Вам в гости и захочет отрегулировать свет ?
Допустим, Вы скажете: "Поверни ручку примерно на пятую часть по часовой
стрелке" или "Поверни ручку, пока стрелка не окажется примерно на двух
часах". Однако то, что сделает Ваш гость, будет лишь приблизительно со-
ответствовать Вашей настройке. А может случиться и так, что Ваш друг пе-
редаст эту информацию своему знакомому, а тот - еще кому-нибудь. При
каждой передаче информации шансы на то, что она останется точной, убыва-
ют.
Это был пример информации, хранимой в "аналоговом" виде. Положение
ручки регулятора соответствует уровню освещения. Если ручка повернута
наполовину, можно предположить, что и лампа будет гореть вполнакала. Из-
меряя или описывая то, насколько повернута ручка, Вы на самом деле сох-
раняете информацию не об уровне освещения, а о его аналоге - положении
ручки. Аналоговую информацию можно накапливать, хранить и воспроизво-
дить, но она неточна и, что хуже, при каждой передаче становится все ме-
нее точной.
Теперь рассмотрим не аналоговый, а цифровой метод хранения и передачи
информации. Любой вид информации можно преобразовать в числа, пользуясь
только нулями и единицами. Такие числа (состоящие из нулей и единиц) на-
зываются двоичными. Каждый нуль или единица - это бит. Преобразованную
таким образом информацию можно передать компьютерам и хранить в них как
длинные строки бит. Эти-то числа и подразумеваются под "цифровой инфор-
мацией".
Пусть вместо одной 250-ваттной лампы у Вас будет 8 ламп, каждая из
которых в 2 раза мощнее предыдущей - от 1 до 128 ватт. Кроме того, каж-
дая лампа соединена со своим выключателем, причем самая слабая располо-
жена справа.
Включая и выключая эти выключатели, Вы регулируете уровень освещен-
ности с шагом в 1 ватт от нуля (все выключатели выключены) до 255 ватт
(все включены), что дает 256 возможных вариантов. Если Вам нужен 1 ватт,
Вы включаете только самый правый выключатель, и загорается 1-ваттная
лампа. Для 2 ватт Вы зажигаете 2-ваттную лампу. Если Вам нужно 3 ватта,
Вы включаете 1- и 2-ваттную лампы, поскольку 1 плюс 2 дает желаемые 3
ватта. Хотите 4 ватта, включите 4-ваттную лампу, 5 ватт - 4- и 1-ваттную
лампы, 250 ватт - все, кроме 4- и 1-ваттной ламп.
Если Вы считаете, что для ужина идеально подойдет освещение в 137
ватт, включите 128-, 8- и 1-ваттную лампы.
Такая система обеспечивает точную запись уровней освещенности для ис-
пользования в будущем или передачи другим, у кого в комнате аналогичный
порядок подключения ламп.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41
как если бы у Вас был большой оркестр, а Вы заставили его играть простой
дуэт ? Но это сработало.
Написание хорошей программы требует больших усилий, и создание Бейси-
ка для "Альтаира" оказалось делом изнурительным. Иногда я часами ходил
по комнате или раскачивался на кресле - так мне легче сосредоточиться на
какой-нибудь идее - и думал, думал, думал. Зимой 1975 года я немало по-
ходил по своей комнате в общежитии. В тот период мы с Полом мало спали и
путали день с ночью. Когда меня сваливал сон, я засыпал за столом или на
полу. В отдельные дни я вообще ничего не ел и ни с кем не виделся. Но
спустя 5 недель мы написали свой Бейсик - и родилась первая в мире ком-
пания, разрабатывающая программы для микрокомпьютеров. Чуть позже мы
назвали ее "Microsoft".
Мы знали, что основать фирму - значит пойти на немалые жертвы. Но в
то же время понимали, что делать это нужно сейчас, - иначе упустим свой
шанс в программировании для микрокомпьютеров. Весной 1975 года Пол уво-
лился с работы, а я решил оставить Гарвард.
Этот шаг я обговорил с родителями, которые здорово соображали в биз-
несе. Они поняли, насколько сильно мое желание открыть свою програм-
мистскую фирму, и поддержали меня. План был таков: взять академический
отпуск, организовать фирму и уже потом вернуться в Гарвард и закончить
колледж. Я вовсе не собирался отказываться от степени, а просто брал до-
вольно продолжительный отпуск. В отличие от некоторых студентов, я любил
колледж. Мне нравилось сидеть на занятиях, беседовать с умными сверстни-
ками. Однако я чувствовал, что случай организовать свою фирму может
больше и не подвернуться. Так, в 19 лет я окунулся в мир бизнеса.
С самого начала мы с Полом платили за все сами. Каждый из нас накопил
определенную сумму. Полу хорошо платили в Honeywell, а часть этих денег
перекочевала в мой карман, когда мы с ним допоздна играли в покер в моей
комнате. К счастью, наша фирма не требовала значительных капиталов.
Меня часто просят объяснить секрет успеха Microsoft. Все хотят знать,
как удалось превратить фирму из двух человек с ничтожным капиталом в
крупную компанию с 17000 сотрудников и объемом ежегодных продаж более
чем на 6 миллиардов долларов. Разумеется, простого рецепта нет, и удача
сыграла свою роль, но думаю, что самое важное - наше видение будущего.
Мы поняли, что открывает чип Intel 8080, и действовали соответствен-
но. Мы спросили себя: "А что если вычислительная техника станет доступна
почти всем ?" Мы верили в то, что компьютеры проникнут в каждый дом -
благодаря дешевизне своей вычислительной мощи и новым грандиозным прог-
раммам, способным воспользоваться преимуществами этой техники. Мы созда-
ли предприятие, поставив на первое, и занялись последним, когда этого не
делал никто. То, что мы видели будущее, чуточку облегчило нашу задачу.
Мы оказались в нужное время в нужном месте. Мы начали первыми и, быстро
добившись успеха, получили шанс нанять многих умных людей. Мы создали
торговую сеть по всему миру и вкладывали получаемую прибыль в новые про-
дукты. С самого начала мы шли в правильном направлении.
Теперь перед нами новые горизонты и новый вопрос: "А что если
средства связи станут доступны почти всем ?" Идея объединить все дома и
офисы высокоскоростной сетью поразила воображение американской нации так
же, как некогда космическая программа. И не только американской. Эти
взгляды разделяют тысячи компаний по всему миру, и теперь их успех зави-
сит от того, как именно они представляют будущее, какие шаги предпримут
для реализации своих планов и насколько им это удастся.
Я потратил немало времени, размышляя о своем бизнесе, потому что он
мне не безразличен. А сегодня я думаю прежде всего о магистрали. Лет
двадцать назад, раздумывая о будущем персональных компьютеров на микроп-
роцессорах, я, конечно, не догадывался, к чему оно приведет меня. Однако
я не сворачивал с курса и был уверен, что мы поступаем правильно и будем
там, где хотим быть, когда все прояснится. Сейчас на карту поставлено
гораздо больше, но я снова испытываю тот же азарт. Ситуация держит в
напряжении, зато приятно щекочет нервы.
Компании разных профилей и отдельные лица связывают свое будущее с
созданием тех элементов, которые превратят информационную магистраль в
реальность. Мы в Microsoft упорно работаем над тем, чтобы с нынешних по-
зиций достигнуть той точки, где можно раскрыть весь потенциал новых дос-
тижений технологии. Время наступает интересное, и не только для тех, кто
участвует в этом процессе, но и для всех, кто поймет выгоды этой револю-
ции.
ГЛАВА 2
НАЧАЛО ИНФОРМАЦИОННОГО ВЕКА
Впервые услышав выражение "информационный век", я основательно приза-
думался. Я знал о железном и бронзовом веках - исторических периодах,
названных так по тем новым материалам, из которых тогда делали инстру-
менты и оружие. Тут все понятно. Но вот я читаю пророчества ученых о
том, что скоро государства будут бороться за контроль над информацией, а
не над природными ресурсами. Звучит весьма интригующе, но что подразуме-
вается под "информацией" ?
Утверждение о том, что будущее за информацией, напомнило мне знамени-
тую сцену из фильма The Graduate (Выпускник), вышедшего на экраны в 1967
году. Некий бизнесмен трогает за пуговицу Бенджамена, выпускника коллед-
жа (его играл Дастин Хофман), и произносит всего одно слово: "Пластмас-
сы". Так он напутствует молодого человека в начале его карьеры. Интерес-
но, если бы эту сцену написали несколько десятилетий спустя, не сказал
бы тот бизнесмен иначе: "Информация" ?!
Представляю, какие абсурдные разговоры могли бы вестись в деловом ми-
ре: "Сколько у Вас информации ?", "Швейцария - великая страна, у них
столько информации !", "Я слышал, индекс стоимости информации пошел
вверх !" Абсурдны они потому, что информация, хотя и играет все более
значимую роль в нашей жизни, не является чем-то осязаемым и не поддается
точному измерению, как материалы - "лица" прежних эпох.
Информационная революция только начинается. Средства связи неизбежно
подешевеют - так же резко, как в свое время вычислительная техника. Ког-
да их стоимость достаточно снизится и "срезонирует" с другими достижени-
ями технологии, ретивые администраторы и нервные политики перестанут
упоминать выражение "информационная магистраль" просто потому, что оно
модно и престижно. Магистраль станет реальностью и, как электричество,
вызовет далеко идущие последствия. Чтобы понять, почему информация ста-
новится и центр всего и вся, важно понять, как технология изменяет спо-
собы ее обработки.
Об этом главным образом и пойдет речь в данной главе. Слабо подготов-
ленные читатели, не знающие принципов работы вычислительной техники и
истории ее развития, получат необходимый минимум сведений, чтобы продол-
жить чтение книги. А если Вы знаете, как работают цифровые компьютеры,
можете спокойно пролистать несколько страниц и перейти сразу к третьей
главе.
Самая фундаментальная отличительная черта информации в будущем - поч-
ти вся она станет цифровой. Уже сейчас во многих библиотеках печатные
материалы сканируют и хранят как электронные данные на обычных или на
компакт-дисках. Газеты и журналы теперь зачастую готовят в электронной
форме, а печатают на бумаге только для распространения. Электронную ин-
формацию можно хранить вечно - или столько, сколько нужно - в компьютер-
ных базах данных. Гигантские объемы репортерской информации легко дос-
тупны через оперативные службы. Фотографии, фильмы и видеозаписи тоже
преобразуются в цифровую информацию. С каждым годом совершенствуются ме-
тоды сбора информации и превращения ее в квадрильоны крошечных пакетов
данных. Как только цифровая информация помещается в то или иное "храни-
лище", любой, у кого есть персональный компьютер и средства доступа к
базам данных, может мгновенно обратиться к ней и использовать ее по сво-
ему усмотрению. Характерная особенность нашего периода истории как раз в
том и заключается, что информацию мы изменяем и обрабатываем совершенно
новыми способами и гораздо быстрее. Появление компьютеров, "быстро и де-
шево" обрабатывающих и передающих цифровые данные, обязательно приведет
к трансформации обычных средств связи в домах и офисах.
Идея применять для манипуляций с числами какой-нибудь инструмент не
нова. До 1642 года, когда девятнадцатилетний французский ученый Блез
Паскаль изобрел механическое счетное устройство - суммирующую машину, в
Азии уже почти 5000 лет пользовались счетами. Три десятилетия спустя не-
мецкий математик Готфрид Лейбниц усовершенствовал конструкцию машины
Паскаля. Его "шаговый вычислитель" позволял умножать, делить и вычислять
квадратные корни. Весьма надежные механические арифмометры, напичканные
шестеренками и наборными счетчиками, наследники шагового вычислителя,
служили главной опорой бизнесу вплоть до их замены электронными аналога-
ми. Например, кассовые аппараты в годы моего детства, по сути, были
арифмометрами с отделениями для наличности.
Более полутора столетий назад видного британского математика озарила
гениальная идея, которая прославила его имя уже при жизни. Чарлз Беббидж
(Charles Babbage), профессор математики Кембриджского университета, по-
нял, что можно построить механическое устройство, способное выполнять
последовательность взаимосвязанных вычислений, - своего рода компьютер !
Где-то в начале тридцатых годов прошлого столетия он пришел к выводу,
что машина сможет манипулировать информацией, если только ту удастся
преобразовать в числа. Беббидж видел машину, приводимую в действие па-
ром, состоящую из штифтов, зубчатых колес, цилиндров и других механичес-
ких частей - в общем, настоящее детище начинавшегося тогда индустри-
ального века. По мысли Беббиджа, "аналитическая машина" должна была из-
бавить человечество от монотонных вычислений и ошибок, с ними связанных.
Для описания устройства машины ему, конечно, не хватало терминов -
тех, которыми мы пользуемся сегодня. Центральный процессор, или "рабочие
внутренности" этой машины, он называл "мельницей", а память - "хранили-
щем". Беббиджу казалось, что информацию будут обрабатывать так же, как
хлопок: подавать со склада (хранилища) и превращать во что-то новое.
Аналитическая машина задумывалась как механическая, но ученый предви-
дел, что она сможет следовать варьируемым наборам инструкций и тем самым
служить разным целям. В том же и смысл программного обеспечения. Совре-
менная программа - это внушительный набор правил, посредством которых
машину "инструктируют", как решать ту или иную задачу. Беббидж понимал,
что для ввода таких инструкций нужен совершенно новый тип языка, и он
изобрел его, использовав цифры, буквы, стрелки и другие символы. Этот
язык позволил бы "программировать" аналитическую машину длинными сериями
условных инструкций, что, в свою очередь, позволило бы машине реагиро-
вать на изменение ситуации. Он - первый, кто увидел, что одна машина
способна выполнять разные функции.
Следующее столетие ученые математики работали над идеями, высказанны-
ми Беббиджем, и к середине сороковых годов нашего века электронный
компьютер наконец был построен - на основе принципов аналитической маши-
ны. Создателей современного компьютера выделить трудно, поскольку все
исследования проводились во время второй мировой войны под покровом пол-
ной секретности, главным образом - в Соединенных Штатах и Великобрита-
нии. Основной вклад внесли три человека: Алан Тьюринг (Alan Turing),
Клод Шеннон (Claude Shannon) и Джон фон Нейман (John von Neumann).
В середине тридцатых годов Алан Тьюринг - блестящий британский мате-
матик, как и Беббидж, получивший образование в Кембридже, предложил свой
вариант универсальной вычислительной машины, которая могла бы в зависи-
мости от конкретных инструкций работать практически с любым видом инфор-
мации. Сегодня она известна как машина Тьюринга.
А в конце тридцатых Клод Шеннон, тогда еще студент, доказал, что ма-
шина, исполняющая логические инструкции, может манипулировать информаци-
ей. В своей магистерской диссертации он рассмотрел, как с помощью элект-
рических цепей компьютера выполнять логические операции, где единица -
"истина" (цепь замкнута), а нуль - "ложь" (цепь разомкнута).
Здесь речь идет о двоичной системе счисления, иначе говоря, о коде.
Двоичная система - это азбука электронных компьютеров, основа языка, на
который переводится и с помощью которого хранится и используется вся ин-
формация в компьютере. Эта система очень проста и в то же время нас-
только важна для понимания того, как работают компьютеры, что, пожалуй,
стоит на этом задержаться.
Представьте, что в Вашей комнате должна гореть лампа мощностью в 250
ватт. Однако Вы хотите регулировать освещение от 0 ватт (полная темнота)
до максимума. Один из способов добиться этого - воспользоваться выключа-
телем с регулятором. Чтобы погасить лампу, Вы поворачиваете ручку против
часовой стрелки в положение "выкл" (0 ватт), а чтобы включить ее "на всю
катушку", - по часовой стрелке до упора (250 ватт). Ну а чтобы добиться
полумрака или просто уменьшить яркость, Вы устанавливаете регулятор в
какое-то промежуточное положение.
Такая система проста, но имеет свои ограничения. Если регулятор нахо-
дится в промежуточном положении - скажем, Вы приглушили свет для ужина в
интимной обстановке, - останется лишь гадать, каков сейчас уровень осве-
щения. Вам не известно ни то, какую мощность "берет" лампа в данный мо-
мент, ни то, как точно описать настройку регулятора. Ваша информация
приблизительна, что затрудняет ее сохранение и воспроизведение.
Вдруг на следующей неделе Вам захочется создать то же освещение ? Ко-
нечно, можно поставить отметку на шкале регулятора, но навряд ли это по-
лучится точно. А что делать, если понадобится воспроизвести другую наст-
ройку ? Или кто-то придет к Вам в гости и захочет отрегулировать свет ?
Допустим, Вы скажете: "Поверни ручку примерно на пятую часть по часовой
стрелке" или "Поверни ручку, пока стрелка не окажется примерно на двух
часах". Однако то, что сделает Ваш гость, будет лишь приблизительно со-
ответствовать Вашей настройке. А может случиться и так, что Ваш друг пе-
редаст эту информацию своему знакомому, а тот - еще кому-нибудь. При
каждой передаче информации шансы на то, что она останется точной, убыва-
ют.
Это был пример информации, хранимой в "аналоговом" виде. Положение
ручки регулятора соответствует уровню освещения. Если ручка повернута
наполовину, можно предположить, что и лампа будет гореть вполнакала. Из-
меряя или описывая то, насколько повернута ручка, Вы на самом деле сох-
раняете информацию не об уровне освещения, а о его аналоге - положении
ручки. Аналоговую информацию можно накапливать, хранить и воспроизво-
дить, но она неточна и, что хуже, при каждой передаче становится все ме-
нее точной.
Теперь рассмотрим не аналоговый, а цифровой метод хранения и передачи
информации. Любой вид информации можно преобразовать в числа, пользуясь
только нулями и единицами. Такие числа (состоящие из нулей и единиц) на-
зываются двоичными. Каждый нуль или единица - это бит. Преобразованную
таким образом информацию можно передать компьютерам и хранить в них как
длинные строки бит. Эти-то числа и подразумеваются под "цифровой инфор-
мацией".
Пусть вместо одной 250-ваттной лампы у Вас будет 8 ламп, каждая из
которых в 2 раза мощнее предыдущей - от 1 до 128 ватт. Кроме того, каж-
дая лампа соединена со своим выключателем, причем самая слабая располо-
жена справа.
Включая и выключая эти выключатели, Вы регулируете уровень освещен-
ности с шагом в 1 ватт от нуля (все выключатели выключены) до 255 ватт
(все включены), что дает 256 возможных вариантов. Если Вам нужен 1 ватт,
Вы включаете только самый правый выключатель, и загорается 1-ваттная
лампа. Для 2 ватт Вы зажигаете 2-ваттную лампу. Если Вам нужно 3 ватта,
Вы включаете 1- и 2-ваттную лампы, поскольку 1 плюс 2 дает желаемые 3
ватта. Хотите 4 ватта, включите 4-ваттную лампу, 5 ватт - 4- и 1-ваттную
лампы, 250 ватт - все, кроме 4- и 1-ваттной ламп.
Если Вы считаете, что для ужина идеально подойдет освещение в 137
ватт, включите 128-, 8- и 1-ваттную лампы.
Такая система обеспечивает точную запись уровней освещенности для ис-
пользования в будущем или передачи другим, у кого в комнате аналогичный
порядок подключения ламп.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41