Все было элементарно, отмечал Шеннон.
Но это открытие можно было назвать простым лишь после того, как оно было сделано.
Да, это было важно. Но главный, фундаментальный результат научной работы Шеннона в основном подразумевался, но не назывался. Ее значение стало понятно лишь со временем. Скрытый смысл станет яснее, если мы поймем, что Шеннон, следом за Булем, использовал знак равенства, как условный: «если».
1+1=1: если ток проходит через два переключателя параллельно, свет загорается (или реле приобретает сигнальное значение «да»). 0+0=0: если ток не проходит ни через один из переключателей в параллельном соединении, свет не загорается (или реле приобретает сигнальное значение «нет»). В зависимости от ввода, одни и те же переключатели могут давать два разных ответа. Давайте совершим антропоморфический прыжок: электросхема может сама принимать решения. Схема способна действовать логично. Многие схемы могли выполнять невероятно сложные логические операции: они могли решать логические задачи и выводить заключения на основании исходных данных, причем так же надежно, как человек, но быстрее. Благодаря тому, что Буль показал, как разложить логику на последовательность бинарных верных-неверных решений, любая система, способная представлять двоичность, получила доступ ко всей логической вселенной, которую он описал. «Законы мышления» распространялись и на неживой мир.
Пройдет еще шесть лет, прежде чем Тьюринг и Шеннон встретятся в кафе, где собирались ученые в годы войны.
В тот же год английский математик Алан Тьюринг сделал чрезвычайно важное заявление относительно интеллекта машины. Он доказал, что любая решаемая математическая задача может быть, в принципе, решена машиной. Он видел перспективы в создании компьютеров, которые бы могли перепрограммировать себя сами в процессе работы, универсальных машин невиданной до той поры гибкости. А Шеннон показал, что любое допустимое логическое утверждение может быть, в принципе, оценено машиной. Машина Тьюринга была все еще объектом теории: он доказал свою версию с помощью управляющего устройства «головки записи-чтения», оперирующей на сравнительно длинной магнитной ленте – абстрактный компьютер с единственной движущейся частью. Шеннон же, напротив, доказал логические возможности схем, которые можно найти в любом телефонном коммутаторе: он показал на практических примерах, какие возможности открываются в будущем перед инженерами и программистами, если вплести логику во внутреннее устройство машины. Этот скачок, отмечает Уолтер Айзексон, «стал базовой концепцией всех цифровых компьютеров».
Пройдет еще шесть лет, прежде чем Тьюринг и Шеннон встретятся в кафе, где собирались ученые в годы войны. Каждый из их проектов был так подробно классифицирован, что они понимали друг друга с полуслова. Они уже практически были готовы конструировать то, что задумали. Тем не менее «в один знаменательный год компьютерной эпохи» эти два человека заложили основы. В частности, они показали возможности цифрового вычисления, крохотных дискретных решений, выстроенных одно за другим. Спустя менее десяти лет после публикации работы Шеннона огромная аналоговая машина, дифференциальный анализатор, устарела и была успешно заменена цифровыми компьютерами, которые могли выполнять ее работу в буквальном смысле в тысячу раз быстрее, отвечая на вопросы в режиме реального времени. Ее направляли тысячи логических ворот, каждое из которых действовало по принципу «все или ничего». Теперь средой были не переключатели, а электровакуумные лампы. Но дизайн был прямым потомком изобретенного Шенноном.
И все же ничего подобного в 1937 году Вэнивар Буш и предположить не мог, планируя все более сложные и эффективные версии своего дифференциального анализатора. И Клод Шеннон тоже. В целом вся эта замечательная машина уже, возможно, казалась признаком регресса: подразумевалось, что мастерски разработанные диски и шестеренки будут вытеснены переключателями не менее сложными по своей сути, чем телеграфный ключ. Что в этой 100-тонной махине было меньше аналитического потенциала, чем в маленькой коробке, прикрепленной к ее стенке. Что на смену этим столь наглядным машинам, которые могли научить механическому вычислению вручную с нуля, должны были прийти какие-то смутно вырисовывающиеся в перспективе блоки. Со времен Томсона и до Буша аналоговый компьютер был, в некотором смысле, одной из длинных инженерных дорог вслепую.
В этой связи следует привести историю Хэпгуда, историка МТИ: «Несколько лет назад один инженер рассказал мне свою фантазию, которая, по его мнению, проливала свет на аспекты инженерного дела или, по крайней мере, на то, что лежало в основе его работы. Летающая тарелка прилетает на Землю, и ее команда начинает облетать все крупные города, плотины и каналы, автострады и линии электропередач. Они следуют за машинами, движущимися по дорогам, и измеряют излучения телебашен. Они телепортируют компьютер в свою тарелку, разбирают его на части и изучают. «Вау, – наконец восклицает один из них. – Разве природа не удивительна во всех своих проявлениях?»
Безразличные к любой красоте, что не служит целям выживания, крайне расточительные и неумолимые – природа и техно не так уж далеки друг от друга.
5. Определенно нестандартный тип юноши
Мы уже говорили о том, что большинство великих писателей имеют библиографию, а не биографию. Тот факт, что всю свою жизнь они посвящают работе, не оставляет в итоге почти ничего, кроме самих слов. Даже если бы мы обладали сомнительной привилегией наблюдать за тем, как они ежедневно часами корпят за письменным столом, мы бы получили больше информации просто со страниц их книг. Что-то подобное можно сказать и о Клоде Шенноне в этот период времени, когда он работал с такой скоростью и погруженностью в процесс, как никогда в своей жизни. Что мы можем узнать о том, каким он был, судя по тому, что он сделал?
Возьмем для примера отдельные названия научных работ, которые выбрали современники Шеннона, его коллеги на факультете инженерного дела МТИ: «Скин-эффект отношения активного сопротивления к омическому в круговой петле провода», «Исследование двух методов измерения ускорения ротационных машин», «Три механизма разрушения пирексного стекла», «План реконструкции промышленной электростанции», «Предложение по электрификации участков железной дороги в Бостоне и штате Мэн отделения Хейверхилл». Все они были прочно и практично привязаны к миру вещей. В лучших традициях инженерного дела эти специалисты находили новое применение старым материалам или строили физические системы более высоких стандартов или эффективности и силы.
Если говорить в этой связи о Шенноне, то и здесь он отличался от своих талантливых собратьев-инженеров. Он оставался изобретателем-самоучкой до конца своих дней и занимался ручным трудом даже тогда, когда в этом не было уже никакой нужды. Но в отличие от других, Клод мог взглянуть на вещи иначе, увидев то, что не способны были заметить другие. Шеннон любил чувствовать предметы под своими руками, до того момента, пока не начинал абстрагироваться от них. Переключатели были не просто переключателями, а образным представлением для математики. В мире найдешь легионы жонглеров и ездоков на одноколесных велосипедах, но лишь немногие из них столь же сильно, как Шеннон, стремились подогнать эти занятия к уравнениям. Но самое важное – это то, что он смог взглянуть абстрактно на проблему связи, определив ту структуру и форму, которые были общими для любого сообщения. Во всех этих начинаниях его отличал не столько объем сделанной работы, сколько эффективность и мастерское конструирование моделей: уменьшение крупных проблем до их основной сути. Искореняя всякое ремесленничество и двусмысленность, ища способы, при которых человеческие артефакты просто представляли бы собой математические символы, Шеннон в свои двадцать лет проделал основную работу, позволяющую оценить всю его дальнейшую деятельность.
Есть увлеченные ученые, которые разрываются на части от тех возможностей, что предоставляет им мир, они жадны до фактов. А есть те, кто отходит на шаг назад, и их обособленность – непременное условие их работы. Шеннон относился ко вторым: человек, погруженный в свои мысли. В двадцать лет – его самые продуктивные годы – он довел свое умение абстрагироваться до глубокого ухода в себя и почти деструктивной робости. Однако человек отвлеченный так же мог быть склонен к игре и развлечению – на самом деле он был особенно к этому расположен. Любить те вещи, которые окружают нас, и в то же время с легкостью променять их на «настоящую реальность», состоящую из цифр, теорем и логической мощи – человеку с соответствующим характером мир мог показаться бесконечной шуткой.
Переключатели были не просто переключателями, а образным представлением для математики.
«Раскройте ваш секрет, как оставаться таким беззаботным?» – обратился к Шеннону журналист уже в более поздние годы его жизни. И Шеннон ответил: «Я делаю то, что получается у меня естественно. А целесообразность не является для меня главной целью… Я постоянно спрашиваю себя: “Как бы ты сделал это? Можно ли заставить машину сделать это? Способен ли ты доказать эту теорему?” Для человека, способного абстрагироваться столь сильно, мир существует не для того, чтобы использовать его, а только для игры, манипуляции с помощью рук и ума. Шеннон был атеистом и, похоже, воспринимал это вполне естественно, не переживая никаких кризисов веры. Размышляя над истоками человеческого интеллекта в разговоре с тем же журналистом, он сказал довольно буднично: «Так получилось, что я не религиозный человек, и не думаю, что, если бы я им был, мне бы это помогло!» И все же в его интуитивном понимании, что мир, который мы видим, представляет собой что-то другое, есть некий намек на то, что его дальние предки-пуритане могли признать в нем родственную душу.
Что-то в Шенноне, возможно, его замкнутость и отрешенность от мира, похоже, заставило других людей демонстрировать свое желание защитить его, даже в целом не сентиментальных технарей из МТИ. Худой как палка, провинциал, явно одаренный человек. Угловатое лицо, адамово яблоко, слишком крупное для его шеи: он выглядел как юноша, который постоянно рискует быть ограбленным или сбитым автобусом. Когда его внесли в списки учеников на занятия по летному делу накануне публикации его магистерской диссертации, профессор курса МТИ немедленно вычеркнул его как странного юношу – даже для Кембриджа – и провел опрос мнений среди своих коллег. Проведя свои изыскания, летчик-инструктор написал в письме президенту МТИ: «Я убежден в том, что Шеннон не только необычный, но на самом деле почти гениальный из всех самых необычных и многообещающих студентов». С разрешения президента он запретил Шеннону летать: его жизнь была слишком дорога, чтобы рисковать ею.