автор лого - Климентий Левков Дом ученых и специалистов Реховота
(основан в июле 1991 года)
 
 
В Доме ученых и специалистов:
----------------
 
 
Архив
 
Дом ученых и специалистов Реховота


История компьютера в лицах
(доклад)

13.06.2010 г.

 

8 июня 2010 года на Беньямин, состоялся доклад доктора Игоря Когана "История компьютера в лицах", в котором он в яркой, увлекательной форме рассказал о жизни и судьбе великих ученых, стоящих у истоков компьютерной эры. Доктор Игорь Коган неоднократно выступал перед членами Дома ученых и специалистов Реховота.

Перед докладом Ю. Систер рассказала о жизни и деятельности Игоря Когана.

 

 

 

д-р Игорь Коган

 

Заметки не ставят целью описать историю компьютера. Это просто портреты нескольких замечательных людей, чья деятельность привела к появлению компьютеров.

Чарльз Беббидж (1791-1871)

Родился в богатой семье (отец – банкир) в Лондоне. Получил хорошее образование, показал блестящие знания по математике. В 1812 году считался лучшим математиком в Кембридже, однако диссертацию не защитил. В 1814 году почетное звание Доктора, а через полтора десятка лет стал «лукасинским профессором» (Зав.кафедрой математики в Кембридже).

 

Должность была учреждена Генри Лукасом, членом совета Кембриджа. После кончины он завещал свое состояние и библиотеку (между прочим с автографом Галилея «Диалоги» 1632 г.) университету и была учреждена должность «Лукасианский профессор» с окладом 100 фунтов в год. С тех пор – одна из самых престижных должностей мира. С 1664 года звания «Лукасианского профессора» (Lucasian Professor) удостаивались 18 человек:

 

List of Lucasian Professors


1664 Isaac Barrow
1669 Isaac Newton
1702 William Whiston
1711 Nicholas Saunderson
1739 John Colson
1760 Edward Waring
1798 Isaac Milner
1820 Robert Woodhouse
1822 Thomas Turton
1826 George Biddell Airy
1828 Charles Babbage
1839 Joshua King
1849 George Gabriel Stokes
1903 Joseph Larmor
1932 Paul Dirac
1969 James Lighthill
1979 Stephen Hawking
2009 Michael Green

Чарльз Беббидж

Забавно, запрос «Генри Лукас» дает большую часть ссылок на Генри Ли Лукаса – серийного убийцу.

 

Неординарность Бэббиджа проявилась еще в раннем детстве. Его детский энтузиазм был направлен на сверхъестественное. Как-то раз он попытался установить контакт с дьяволом, проколов палец, чтобы получить каплю крови, и затем, прочитав молитву Богу задом наперед; Бэббидж был разочарован, обнаружив, что дьявол не появился.

Беббидж был одержим идеей создать машину для вычисления функций. Кроме этого изобрел спидометр, сейсмограф, офтальмоскоп. Но в памяти народной остался как изобретатель, пожалуй, первой вычислительной машины. Формально, машина Паскаля появилась на столетие раньше (1642), но это был скорее арифмометр, обученный одному действию – сложению.

Натолкнули на создание машины заметки, сделанные в конце XVIII века бароном де Прони по заказу Наполеона. Необходимо было быстро подготовить таблицы алгоритмов.

Прони разделил процесс на три этапа: первый, которым занимались сильнейшие математики,— разработка математического обеспечения, второй — организаторы вычислений на материалах обеспечения, третий — самые обычные, рядовые граждане, «вычислители», осуществляющие сам процесс. Их называли «компьютеры». Бэббидж решил автоматизировать третий этап.

 

Между прочим, идея Прони, насколько мне известно, была реализована. По крайней мере в Советском Союзе в послевоенные годы.

На Физтехе преподавал в 50-е годы доцент Коренев Георгий Васильевич. Имя это почти забыто. Скажу о нем несколько слов. Он был многолетним соратником С.П. Королева и во многом разделил его судьбу. После войны он участвовал в разработке самолета-снаряда. /Описание алгоритма Коренева/ Разработка требовала множества расчетов. Георгий Васильевич распределил их между двумя бригадами девушек. Точнее, не распределил, а продублировал. Каждая бригада делала одни и те же расчеты. Только после полного совпадения результатов, считалось, что результаты правильные и переходили к следующему этапу. Однако, Г.В. недооценил сообразительности девушек. Они быстро разобрались и решили, зачем угробляться? Пока одна группа считала, вторая отдыхала, а потом просто списывала результаты. Коренев быстро обнаружил эту уловку и стал давать бригадам различные исходные данные – с некоторым коэффициентом. Получив результаты он пересчитывал их и лишь затем сравнивал результаты.

 

Первая машина, которую проектировал Беббидж – разностная была довольна миниатюрна. Не больше среднего конторского шкафа. (У Акунина в одном из романов фандоринского цикла, где действие происходит в Х1Х веке описывается замечательное изобретение – пишущая машинка. Главное, не очень тяжелая. Двое рабочих переносят ее без труда).

 

Следующая идея – аналитическая машина. Этот монстр по размерам напоминал локомотив, начиненный огромным числом сложнейших деталей и работающий от парового двигателя. Главное – она была универсальной и работала (должна была работать!) по программе. Программа наносилась на карту, наподобие Жаккардовой и данные из нее считывались в «память».

 

Жаккард (Jozeph-Maria Jacquard, 1752 – 1834) изобретатель ткацкого станка. Рисунок ткани создавался с помощью специальных карт с дырочками – жаккардовых карт.

 

В конструкцию машины был заложен целый ряд идей, намного опередивших свое время. Здесь и память и арифметическое устройство и многое другое.

Судьба машины (машин!) Бэббиджа. Первую разностную машину построил сын Бэббиджа Генри после смерти отца. Шведский изобретатель и переводчик Пер Георг Шойц, прочтя как-то об этом устройстве, построил его слегка видоизмененный вариант, воспользовавшись ценными советами Бэббиджа. В 1854 году это устройство прошло испытание в Лондоне, а годом позже Разностная машина Шойца была удостоена золотой медали на Всемирной выставке в Париже. Размерами она не превосходила фортепьяно. Спустя еще несколько лет английский инженер Данкин по заказу британского правительства, отказавшего в свое время в поддержке Бэббиджу, сделал копию шведской машины для правительственной канцелярии.

 

В 1985 году сотрудники Музея науки в Лондоне решили выяснить , возможно ли на самом деле построить вычислительную машину Бэббиджа. После нескольких лет напряженной работы старания увенчались успехом. В ноябре 1991 года Разностная машина № 2 Чарльза Бэббиджа впервые произвела вычисления. Расчеты были правильные - не хватило технологического уровня!

 

Машина Бэббиджа была первой программируемой машиной. И первые программы для нее писала Ада Августа графиня де Лавлейс ( 10 дек. 1815 – 27 ноября 1852). Над первой машиной «дифференциальной» (разностной) он начал работать в 1823 г., а к «аналитической» перешел в 1833. В 1842 г. итальянец Федерико Луиджи Менабреа опубликовал лекции Бэббиджа (по-французски), а А. Лавлейс перевела их на английский и прокомментировала. Она написала 52 страницы комментариев (Notes)! Первые страницы про компьютер.

 

Ада Августа Байрон (1815 – 1852)

Ада Августа Байрон Кинг леди Лавлейс Ада Августа Байрон Кинг леди Лавлейс – так звучит ее полное имя, родилась в результате кратковременного союза лорда Джорджа Гордона Байрона и Анны Изабель Мильбанк. Они разошлись через месяц после ее рождения и Байрон навсегда покинул Англию и никогда больше не видел свою дочь.

Несмотря на то, что количество любовных связей гениального романтика сопоставимо с числом страниц его сочинений, больше детей у него не было. По крайней мере, о них не известно.

Дочь сердца моего, малютка Ада!

Похожа ль ты на мать? В последний раз.

Когда была мне суждена отрада

Улыбку видеть синих детских глаз,

Я отплывал - то был Надежды час.

И вновь плыву, но все переменилось.

Куда плыву я? Шторм встречает нас.

Сон обманул... И сердце не забилось,

Когда знакомых скал гряда в тумане скрылась...

«Паломничество Чайльд-Гарольда»,    
Песнь третья, 1    

Мать Ады больше всего боялась, что дочь увлечется поэзией. Одного поэта ей было больше, чем достаточно. К радости ее Ада увлеклась математикой. В 17-летнем возрасте она познакомилась с Бэббиджем и заразилась его идеями.

В примечаниях к лекциям Бэббиджа она изложила свои соображения и привела алгоритм, фактически первую программу.

 

В личной жизни она была вполне благополучна. Вышла замуж за Вильяма Кинга, который унаследовал титул графа и превратил Аду в графиню Лавлейс.

У нее было трое детей. Одна из дочерей них Анна-Изабелла Ноэль Блюнт (леди Анна Блюнт) (22 сент. 1837 – 15 дек. 1917) – коневод-селекционер, вывела породу арабских скакунов.

 

Круг общения – выдающиеся люди своего времени, среди которых Чарльз Диккенс, Майкл Фарадей, сэр Дэвид Брюстер (Sir David Brewster) - создатель калейдоскопа. Диккенс был последним, кто видел ее живой.

 

В своих заметках Ада писала: «Суть и предназначение машины не изменятся от того, какую информацию мы в нее вложим. Машина сможет писать музыку, рисовать картины и покажет науке такие пути, которые мы никогда и нигде не видели.»

Это в 1842 году!

 

Язык программирования, созданный по заказу Министерства обороны США – Ада. Стандарт утвержден 10 декабря 1980 г. День рождения Ады стал днем программиста.

 

Джордж Буль (2 ноября 1815 – 8 декабря 1864)

Джордж БульВ отличие от предыдущих персонажей, Джордж Буль не принадлежал к высшему свету. Отец его был сапожником. Правда, он был влюблен в науку, особенно в математику.

Джордж постигал науку самостоятельно. Хотя он был ровесником Ады, я нигде не нашел упоминаний об их знакомстве. Скорее всего, он не был знаком и с Бэббиджем.

В 20 лет он создал школу для детей. Его работы заметили и пригласили на учебу в Кембридж. Однако, он должен был зарабатывать деньги, чтобы поддерживать свою многочисленную семью.

В 1855 году он женился на Мри Эверест, племяннице сэра Джорджа Эвереста. У них было пять дочерей, каждая из которых оставила след в истории. Пятая, младшая дочь – Этель Лилиан Войнич.

Основную работу «Исследование законов мышления» он опубликовал  в 1854 году. Заложил основы Математической логики и исчисления логических вычислений. Отсюда – двоичная система.

Однажды в 1864 году он шел из дому в колледж, где читал лекции. Он промок под сильным дождем и провел занятие в промокшей одежде. Результат – воспаление легких и преждевременная смерть.

Осталось – Булева алгебра, булевы переменные и т.д.

Джон фон Нейман (1903 — 57)

Джон фон Нейман

 

Джон фон Нейман pодился в Будапеште, тогдашней Австро-Венгрии. Считается «американским математиком». Он был продуктом той интеллектуальной среды, из которой вышли такие выдающиеся физики, как Эдвард Теллер, Лео Сциллард, Денис Габор и Юджин Вигнер.  Джон выделялся среди них своими феноменальными способностями. В 6 лет он перебрасывался с отцом остротами на древнегреческом, а в 8 освоил основы высшей математики. 

 

 Вообще, система образования в Венгрии начала ХХ века – ее называли «бриллиантовой» до сих пор не имеет себе равных. Особенно гимназии. Три гимназии Минта, Кемени Зигмунд и наиболее знаменитая, легендарная Лютеранская гимназия «Фазон».

Нобелевские лауреаты: Джордж де Хевеши - George de Hevesy (1885 - 1966) (химия), 1943; Джордж Олах - George Olah (1927 – 1994) (химия), Джон Харсанаи (1920-2000) 1994 (экономика); Евгений Вигнер Eugene Paul Wigner (1902 - 1995) (физика), 1963; Деннис Габор - Dennis Gabor (1900 – 1979) (физика), 1971;
  Выдающиеся ученые: Джон фон Нейман, John von Neumann (officially Margittai Neumann Janos Lajos) (1903 - 1957), Лео Сциллард (1898 – 1964) – один из создателей атомной бомбы, соавтор патента ядерного реактора (вместе с Энрико Ферми), Теодор фон Карман Theodore von Karman (1881 – 1963), Эдвард Теллер Edward Teller (1908 – 2003) - «отец водородной бомбы» (все физики);   Марсель Гроссман Marcel Grossmann (1878 – 1936) (соавтор Эйнштейна при создании теории относительности), Артур Кестлер Arthur Koestler (1905-1983), Джон Кемени John C. Kemeny (1926-1992) (изобретатель BASIC и e-mail), Джордж Сорос George Soros (1930- ) и, наконец, Теодор Герцль Theodore Herzl (1860 – 1904) !!!

«Венгерская нотация» - принцип наименования переменных. Предложил Чарльз Шимоньи (род. в Будапеште в 1948 г.) – программист Microsoft.

 

В возрасте 20—30 лет, занимаясь преподавательской работой в Германии, Нейман внес значительный вклад в развитие квантовой механики — краеугольного камня ядерной физики, и разработал теорию игр — метод анализа взаимоотношений между людьми, который нашел широкое применение в различных областях, от экономики до военной стратегии.  На протяжении всей жизни он любил поражать друзей и учеников своей способностью производить в уме сложные вычисления. Он делал это быстрее всех, вооруженных бумагой, карандашом и справочниками. Когда же фон Нейману приходилось писать на доске, он заполнял ее формулами, а потом стирал их настолько быстро, что однажды кто-то из его коллег, понаблюдав за очередным объяснением,  пошутил: "Понятно. Это доказательство методом стирания".

 

Ю. Вигнер, школьный товарищ фон Неймана, лауреат Нобелевской премии, говорил, что его ум — это "совершенный инструмент, шестеренки которого подогнаны друг к другу с точностью до тысячных долей сантиметра". Это интеллектуальное совершенство было сдобрено изрядной долей добродушной и весьма привлекательной эксцентричности. В поездках он порой так глубоко задумывался о математических проблемах, что забывал, куда и зачем должен ехать, и тогда приходилось звонить на работу за уточнениями. Фон Нейман настолько легко и непринужденно чувствовал себя в любой обстановке, как на работе, так и в обществе, без всяких усилий переключаясь от математических теорий к компонентам вычислительной техники, что некоторые коллеги считали его "ученым среди ученых", своего рода "новым человеком", что, собственно, и означала его фамилия в переводе с немецкого. Теллер как-то в шутку сказал, что он "один из немногих математиков, способных снизойти до уровня физика".  Сам же фон Нейман не без юмора объяснял свою мобильность тем, что он родом из Будапешта:  "Только человек, родившийся в Будапеште, может, войдя во вращающиеся двери после вас, выйти из них первым".

 

Интерес фон Неймана к компьютерам в какой-то степени связан с его участием в сверхсекретном Манхэттенском проекте по созданию атомной бомбы, который разрабатывался в Лос-Аламосе, шт. Нью-Мексико. Там фон Нейман математически доказал осуществимость взрывного способа детонации атомной бомбы. Теперь он размышлял о значительно более мощном  оружии — водородной бомбе, создание которой требовало очень сложных расчетов.

Однако фон Нейман понимал, что компьютер — это больше, чем простой калькулятор, что — по крайней мере потенциально — он представляет собой универсальный инструмент для научных исследований. В июле 1954 г., меньше чем через год после того, как он присоединился к группе Моучли и Эккерта, фон Нейман подготовил отчет на 101 странице, в котором обобщил планы работы над машиной EDVAC. Этот отчет, озаглавленный "Предварительный доклад о машине EDVAC" представлял собой прекрасное описание не только самой машины, но и ее логических свойств. Присутствовавший на докладе военный представитель Голдстейн размножил доклад и разослал ученым как США, так и Великобритании.

 

Благодаря этому "Предварительный доклад" фон Неймана стал первой работой по цифровым электронным компьютерам, с которым познакомились широкие круги научной общественности. Доклад передавали из рук в руки, из лаборатории в лабораторию, из университета в университет, из одной страны в другую. Эта работа обратила на себя особое внимание, поскольку фон Нейман пользовался широкой известностью в ученом мире. С того момента компьютер был признан объектом, представлявшим научный интерес. В самом деле, и по сей день ученые иногда называют компьютер "машиной фон Неймана".

 

Читатели "Предварительного доклада" были склонны полагать, что все содержащиеся в нем идеи, в частности, принципиально важное решение хранить программы в памяти компьютера, исходили от самого фон Неймана. Мало кто знал, что Моучли и Эккерт говорили о программах, записанных в памяти, по крайней мере за пол-года до появления фон Неймана в их рабочей группе; большинству неведомо было и то, что Алан Тьюринг, описывая свою гипотетическую универсальную машину, еще в 1936 г. наделил ее внутренней памятью. В действительности, фон Нейман читал классическую работу Тьюринга незадолго до войны.

 

Увидев, сколько шума наделал фон Нейман и его "Предварительный доклад", Моучли и Эккерт были глубоко возмущены. В свое время по соображениям секретности они не смогли опубликовать никаких сообщений о своем изобретении. И вдруг Голдстейн, нарушив секретность, предоставил трибуну человеку, который только-только присоединился к проекту. Споры о том, кому должны принадлежать авторские права на EDVAC и ENIAC привели в конце концов к распаду рабочей группы. В дальнейшем фон Нейман работал в Принстонском институте перспективных исследований, принимал участие в разработке нескольких компьютеров новейшей конструкции. Среди них была, в частности, машина, которая использовалась для решения задач, связанных с созданием водородной бомбы. Фон Нейман остроумно окрестил ее "Маньяк" (MANIAC, аббревиатура от Mathematical Analyzer, Numerator, Integrator and Computer — математический анализатор, счетчик, интегратор и компьютер). Фон Нейман был также членом Комиссии по атомной энергии и председателем консультативного комитета ВВС США по баллистическим ракетам.

 

Умер фон Нейман в возрасте 54 лет от саркомы.

 

Его вклад в развитие компьютеров был настолько важен, что был даже термин «процессор Неймана». В течение 1930-ых и в начале 1940-ых, Нейман работал вместе с Моргенштерном в области теории игр, надеясь применить результаты в экономике. В 1937 он стал американским гражданином и в течение Второй мировой войны служил консультантом в Лос-Аламосском проекте атомной бомбы. В конце 1940-ых, Джон фон Нейман начал развивать теорию автоматов. Он разработал теорию, математическую и логичную, которая внесла существенный вклад в понимание функционирования природных систем (естественные автоматы) и развитие вычислительной техники (искусственные автоматы).

 

Есть такой термин "человек эпохи Возрождения". И если к кому-то из людей XX века он и может быть применен, так это, безусловно, к Джону фон Нейману. Его вполне можно сравнить, скажем, с Леонардо да Винчи, и никакой натяжки тут не будет. Леонардо да Винчи был великим живописцем и имел хорошее гуманитарное образование.

 

Алан Тюринг (1912 -1954)

 

Алан ТюрингАлан Матисон Тьюринг (1912 -1954). Алан Тьюринг может быть причислен к плеяде составляющих гордость человечества величайших математических и философских умов, таких, как Р.Декарт, Г.В. Лейбниц, Б.Рассел, Д.Гильберт, А.Витгенштейн.

 

Это был гений «дешифровки». И родился он в 1912 году, в год, когда был найден манускрипт. Но прославился он на другом, точнее на других поприщах.

 

Расцвет дешифровальной деятельности Алана пришелся на Вторую Мировую Войну. Именно ему удалось взломать код, автоматически генерируемый немцами с помощью машины «Энигма».

Тьюрингу была предоставлена свобода действий. Он пригласил в свой отдел "Британской школы кодов и шифров" нескольких друзей-шахматистов. У него работал, например, Гарри Голомбек.

Это был воистину научный подвиг. Немцы считали «Энигму» неприступной. Хитрейший алгоритм никак не поддавался разгадке, однако Тьюрингу удалось решить неразрешимую задачу. Именно благодаря своевременно получаемой информации Англия побеждала Германию на море. «Я не берусь утверждать, что мы выиграли войну благодаря Тьюрингу. Однако без него могли бы ее и проиграть» - сказал один из коллег Алана. А на доме, где он родился висит мемориальная доска с надписью «Здесь родился Алан Тьюринг, пионер кибернетики и взломщик кодов».

 

Его деятельность в роли «пионера кибернетики» была не менее успешной. Вошедшие в научный обиход понятия «машина Тьюринга» и «тест Тьюринга» далеко не исчерпывают его достижения. Кстати, сам термин «компьютер» был предложен Аланом Тьюрингом. Не вдаваясь в высоконаучные детали, замечу, что «машина Тьюринга» - идеальное абстрактное средство для работы по записанному на бесконечной ленте алгоритму – было создано до появления первых современных вычислительных машин и до сих пор используется для описания ( и понимания!) работы по алгоритму. Этот термин сродни применяемым в физике понятиям, скажем, «абсолютно черного тела» или «абсолютно упругого удара» без которых сегодня нельзя представить изучение общей физики.

 

Основные работы «Машина Тьюринга»(1936) и «Вычислительные машины и разум» (1950).

 

Короче говоря, был Алан Тьюринг человеком выдающегося ума, научным гением. Член Королевского научного общества, кавалер Ордена британской Империи, лауреат престижной премии Смита... И ужасный конец. Сегодня это звучит дико, но пуританская Англия середины XX века не смогла простить одному из лучших своих сынов его нетрадиционной сексуальной ориентации. Тьюринг сего факта никогда не скрывал, но и не афишировал. Однако, в связи с получившим огласку уголовным делом о краже, где – по иронии судьбы – сам Тьюринг был потерпевшим, обокрали его квартиру, а вором оказался один из его сексуальных партнеров, ханжеское общественное мнение ополчилось на вчерашнюю гордость нации. Алан Тьюринг был уволен со всех постов, предан суду за «непристойное поведение» и приговорен к инъекциям эстрогена, что означало химическую кастрацию.

 

Это не прошло даром. Алан решил свести счеты с жизнью. Но как! Он взял яблоко, впрыснул в него цианистый калий и надкусил. Придумай кто-нибудь такой сюжет, его обвинили бы в переборе. Здесь и Ньютоновское озарение, и запретный плод, и древо познания, которое (познание) ядовито... Но этот сюжет придумал не писатель.

 

Эмблема компании Apple создавшей первый персональный компьютер Apple Mackintosh – надкушенное яблоко. Говорят, то самое…

Copyright © Игорь Коган   
июнь, 2010 г.   



Страница 1 из 1
  ГлавнаяДневник мероприятийПлан на текущий месяц     copyright © rehes.org
Перепечатка информации возможна только при наличии согласия администратора и активной ссылки на источник! Редакция не несет ответственности за отзывы, оставленные посетителями под материалами, публикуемыми на сайте. Мнение редакции не всегда совпадает с мнением автора.