2.4.8 Последние годы Бэббиджа и дальнейшая жизнь его идей

Отчаявшись получить финансирование на строительство аналитической машины, Бэббидж посвятил остаток жизни другим научным проектам. В частности, он занимался вопросами метрологии и затеял проект, целью которого был расчёт значений физических констант. Также Бэббидж занимался железнодорожным транспортом. Наверняка, рассматривая изображения паровозов, вы обращали внимание на приспособление в форме треугольного гребня, смонтированное на передней части локомотива. Оно называется путеочистителем или метельником, а раньше носило смешное название «скотоотбрасыватель» (варианты: «скотосбрасыватель», «скотоотбойник»). Устройство это изобрёл Чарльз Бэббидж. В 1838 г. Бэббидж предпринял ряд исследований для того, чтобы доказать превосходство железнодорожной колеи шириной 1435 мм (сегодня она называется европейской колеёй; примерно 60% железных дорог в мире построены сегодня именно по этому стандарту), предложенной другом учёного, инженером Изамбардом Кингдомом Брюнелем, для чего Бэббидж соорудил специальный вагон для измерения вибраций, возникающих при движении поезда на различных скоростях.

Изамбард Кингдом Брюнель — одна из весьма интересных фигур в истории промышленной революции. Его отцом был Марк Изамбард Брюнель — английский инженер французского происхождения, вице-президент Королевского лондонского общества наук, изобретатель проходческого щита и строитель первого туннеля под Темзой. В 1833 г. младшего Брюнеля назначили главным инженером Большой западной железной дороги, где он занимался постройкой мостов, туннелей и других инженерных сооружений. Он же руководил сооружением Хангерфордского висячего моста в Лондоне, участвовал в постройке мостов Conway и «Британия»; позже построил доки в Кардиффе и Сандерленде и паровые суда Great Western (1835), Great Britain (1842) и Great Eastern (1859). Во время Крымской войны ему поручили постройку военного госпиталя, который затем был возведён в Ренкиое (Эренкое) у Дарданелл. Отличительной особенностью этого проекта стало то, что в его основу легли строения, возводимые из произведённых заранее элементов, фактически это был один из первых примеров использования сборных домов. В русской «Википедии» вы также можете прочитать о том, что Брюнель «предлагал построить канонерскую лодку для высадки боевых машин для атаки крепости Кронштадт», «прообраз танков-амфибий», однако при внимательном знакомстве с первоисточником становится ясно, что речь шла всего лишь о бронированном корабле, вооружённом артиллерийским орудием (The plan of a gun-boat, or, as it would be more correctly called, a floating gun-carriage). Правда, корабль предлагалось оснастить водомётным движителем, а также телескопом для обеспечения обзора из-под брони.

С конца 1850-х гг. Бэббидж активно участвует в кампаниях против «общественных неприятностей», собирая статистику по ущербу, причиняемому пьяными дебошами, уличными шарманщиками и детьми, играющими в серсо. «Трудно оценить нищету, причинённую тысячам людей, и сумму денежных потерь, понесённых множеством интеллектуальных работников из-за растраты своего времени, произошедшей по вине игры шарманщиков и других подобных неприятностей», — пишет он. Подобные нравоучительные сентенции выдают глубокое разочарование в жизни, постигшее учёного на склоне лет. Бэббидж отказался от рыцарства и титула баронета, предложенных ему в знак признания заслуг. Он скончался в своём доме на улице Дорсет, Мэрилебон, 18 октября 1871 г. в возрасте 79 лет, причиной смерти стала почечная недостаточность, развившаяся на фоне цистита.

В наши дни порой непросто установить достоверность тех или иных исторических анекдотов, в которых фигурирует Бэббидж, — его фигура ещё в XIX в. обросла множеством легенд и слухов. Например, во многих научно-популярных книгах можно встретить следующую забавную историю.

Каждое мгновение умирает человек,

Каждое мгновение человек рождается.

[Every moment dies a man,

Every moment one is born.]

Этот фрагмент из стихотворной поэмы Альфреда Теннисона заставил Бэббиджа отправить поэту письмо, в котором математик писал: «Если бы это было правдой, то население мира оставалось бы постоянным. Но на деле уровень рождаемости немного превышает уровень смертности. Поэтому я предлагаю [для следующего издания вашей поэмы]:

Каждое мгновение умирает человек,

Каждое мгновение 1$\frac{1}{16}$ человека рождается…

[Every moment dies a man,

Every moment 1$\frac{1}{16}$is born]

На самом деле фактическое число такое длинное, что не поместится в строку, но я думаю, что 1$\frac{1}{16}$ будет достаточно точным для стиха…»

Один из первых письменных источников этой байки — сборник светской болтовни под названием «Наблюдения и заметки» (Observed and noted) за авторством Роберта Риска, увидевший свет в 1893 г. Правда, в варианте Риска Бэббидж предлагает вариант «Каждое мгновение умирает человек и человек и одна шестнадцатая рождается» [Every moment dies a man / And one and sixteenth is born] и заканчивает своё письмо несколько иначе: «Я могу добавить, что точное число составляет 1,167; но тут мы, конечно, вынуждены придерживаться требований стихотворного метра».

Но ведь 1 + 1/16 — это не 1,167, а 1,0625. Вряд ли Бэббидж мог перепутать обыкновенную дробь с десятичной. Даже если бы речь шла о 1,16 и 1,167, то математик округлил бы 1,167 до 1,17, а не до 1,16. Словом, даже если Риск и цитирует действительно существовавшее когда-либо письмо Бэббиджа, то делает это неточно. Спустя семь лет после выхода из печати книги Риска ту же байку пересказывает редактор нового издания поэзии Теннисона — Джон Коллинз. Он повторяет ту же математическую ошибку, но снабжает историю новыми подробностями. Якобы Теннисон прислушался к критике Бэббиджа и заменил вариант «каждую минуту» [every minute], присутствовавший во всех изданиях Теннисона вплоть до 1850 г., на «каждое мгновение» [every moment], поскольку слово «мгновение», в отличие от слова «минута», обозначает короткий, но относительно неопределённый промежуток времени^, . В общем, так или иначе Бэббидж предстаёт в этой истории не то сварливым педантом, не то прекраснодушным чудаком, не то и вовсе викторианским троллем, что вполне может соответствовать ожиданиям читателей, но у настоящих сварливых педантов подобные анекдоты скорее вызывают подозрения: не слишком ли эта история хороша для того, чтобы быть правдой?

Младший из выживших сыновей Бэббиджа, Генри Бэббидж, которому учёный завещал свои записи, мастерскую, все созданные устройства и их элементы, предпринял несколько попыток продолжить работу отца. После смерти отца он создал шесть небольших демонстрационных образцов разностной машины № 1, один из которых отправил в Гарвардский университет. Генри также построил экспериментальный четырёхфункциональный (выполняющий четыре действия арифметики) вычислитель для «мельницы» аналитической машины, завершив его в 1910 г. в возрасте 86 лет.

Гарвардский прототип разностной машины Генри Бэббиджа был позднее обнаружен Говардом Эйкеном, руководителем проекта по созданию первого американского программируемого компьютера (Harvard Mark I). Эйкен говорил, что, увидев машину Бэббиджа, «он почувствовал, что Бэббидж обращается из прошлого лично к нему». Однако в целом непосредственное влияние работы Бэббиджа на развитие вычислительной техники в 1930-е гг. оказалось исчезающе малым. Создатель первой программируемой вычислительной машины Конрад Цузе не был знаком с работами Бэббиджа, знания Эйкена о разностной и аналитической машинах во время работы над Harvard Mark I ограничивались сведениями из популярных источников. Машина Эйкена, в отличие от аналитической машины Бэббиджа, не содержала оператора условного ветвления, что делало программный код чрезвычайно громоздким.

В октябре 2010 г. Джон Грэм-Камминг, британский программист и писатель, начал краудфандинговый проект «План 28», целью которого является изучение чертежей и других материалов Бэббиджа, а впоследствии создание сперва виртуальной, а затем и исполненной в металле аналитической машины. К 2017 г. была создана база данных по всем сохранившимся материалам Бэббиджа, а также завершён первичный обзор объёмных записных книжек учёного. Планировалось, что полностью функциональная аналитическая машина будет завершена в 2021 г., к 150-летию со дня смерти Бэббиджа, однако работы по анализу архивов Бэббиджа значительно затянулись, и по состоянию на начало 2023 г. машина всё ещё не построена. Предполагается, что по завершении работ она будет иметь примерно 675 байт памяти и работать с тактовой частотой около 7 Гц.

Новейшие достижения в области микроэлектромеханических систем (МЭМС) и нанотехнологий вызвали рост интереса к высокотехнологичным экспериментам в сфере механических вычислений. Представьте себе машину, собранную, грубо говоря, из миллионов наношестерён и нановалов. К предполагаемым преимуществам подобных систем относят их способность осуществлять вычисления в условиях сильной радиации или высоких температур. Журнал The Economist в 1999 г. рассказал читателям о подобных перспективах МЭМС в статье под названием «Последний смех Бэббиджа» (Babbage’s last laugh).

Чарльз Бэббидж был весьма заметной фигурой в истории развития технологий. Родись он в наше время, не исключено, что его личность вызывала бы столь же ожесточённые пересуды, как и личность Илона Маска. Наверняка нашлись бы люди, которые обвинили бы его в том, что он слишком много внимания уделял пиару и, растратив выделенные государством средства, так и не сумел создать работающую версию машины, способную принести практическую пользу. Он не смог правильно оценить финансовые и временны́е затраты в своём проекте, безрассудно отклонился от первоначального плана и так далее, и так далее, и так далее. Возможно, нашлись бы и такие, которые поставили бы Бэббиджу в вину то, что его безответственное поведение задержало прогресс в области вычислительной техники, поскольку его неудача ухудшила имидж подобных проектов в глазах государственных и частных инвесторов. Когда читаешь выпады прижизненных противников Бэббиджа, на ум невольно приходят параллели с современными пересудами в социальных сетях. Например, Ричард Шипшенкс, английский астроном, в своём «Письме к Совету Посетителей (Board of Visitors) Гринвичской Королевской обсерватории» (1854) пишет: «Лучший авторитет в этой стране, за исключением, возможно, королевского астронома, покойный доктор Томас Янг считал, что деньги, выделенные на постройку разностной машины, лучше было использовать в качестве фонда для выполнения расчётов. Принимая во внимание тот факт, что мы не получили ничего взамен наших 17 000 фунтов, кроме ворчания г-на Бэббиджа, я думаю, что многие люди согласятся с мнением доктора Томаса Янга, хотя оно и принесло ему посмертную враждебность со стороны г-на Бэббиджа».

Однако негативный взгляд на итоги деятельности Бэббиджа следует признать поверхностным.

Помимо непосредственного вклада в развитие теории автоматических вычислений (например, именно Бэббидж первым разработал и использовал концепцию циклов и условных переходов), достаточно обратить внимание на то, что в процессе работы над своими машинами Бэббидж совершил настоящую революцию в металлообработке: он сконструировал поперечно-строгальный и токарно-револьверный станки, изобрёл новые методы производства зубчатых колёс, заточки инструментов и литья под давлением. В числе изобретений Бэббиджа: спидометр, офтальмоскоп, сейсмограф, устройство для наведения артиллерийских орудий. Ему удалось достичь существенного прогресса в теории функционального анализа и криптографии (например, он первым смог взломать шифр Виженера; в этом шифре в качестве ключа используется некоторая последовательность чисел, каждое из которых задаёт сдвиг в алфавите соответствующего символа исходного сообщения, далее ключ повторяется). Как видно из этого списка, одними только побочными продуктами изысканий Бэббиджа можно с лихвой оправдать затраченные средства и усилия. Впрочем, если разобраться в вопросе детально, и непосредственные достижения Бэббиджа в области вычислительной техники были не столь уж бесполезными, как может показаться на первый взгляд.

‎

Loading comments...