Торнтон Фрай обратился за помощью к своему коллеге по Национальному исследовательскому комитету, Уоррену Уиверу, чтобы тот помог найти проект для Шеннона. Уивер родился в 1894 году в аграрном Висконсине, учился в местном университете, в 1917 году служил в ВВС. После учебы в университете имени Трупа (позднее переименованном в Калифорнийский технологический институт, или Калтех) он вернулся в Висконсин, чтобы преподавать в университете, а затем возглавить математический факультет, членом которого также являлся Торнтон Фрай.
Уивер, как и Шеннон, был родом из глубинки и любил мастерить что-то своими руками. Когда он не был занят научной деятельностью или ее финансированием, он сидел дома, «рубил дрова, передвигал камни, работал в саду, копошился в своей мастерской». Будучи робким и замкнутым мальчиком, Уивер обнаружил в себе тягу к инженерному делу, когда разобрал на части свой рождественский подарок, игрушечный автомобиль на электрической батарейке.
«Я не знал, как называть этот род деятельности, и не знал, можно ли зарабатывать на жизнь подобным способом. Но мне было совершенно четко ясно, что разбирать предметы на части и изучать их внутреннее устройство и то, как они работают, было невероятно увлекательно и интересно. Вполне возможно, что в такой маленькой аграрной деревушке, где я жил… не было ни одного человека, который бы имел представление о том, что означает слово"наука”. Мне соответственно объяснили, что это называется “инженерным делом”. С того времени и до момента моего поступления в институт я знал, что хочу быть инженером».
Подобная мысль вполне могла родиться и у его грантополучателя, Клода Шеннона. Но на этом их сходства заканчивались. Если Шеннон был открыто признающим себя атеистом, то Уивер был человеком набожным и воспринимал науку как очевидное доказательство присутствия божественного начала. «Я полагаю, что Господь проявляет Себя многократно, во многих образах и в разное время, – писал Уивер. – В действительности Он постоянно проявляет Себя нам сегодня: каждое новое открытие в науке – это очередное “проявление” того порядка, который Бог установил в Своей Вселенной». Если Шеннон терпеть не мог административную работу и бюрократов самого разного толка, Уивер чувствовал себя во всем этом как рыба в воде. В то время как Шеннон считал преподавание досадной необходимостью университетской работы, Уивер наслаждался им. И там, где Шеннон мог усиленно работать над решением математической проблемы или исследованием, опираясь на фантастическую интуицию и инстинкт, Уивер был вынужден признать, что не владеет подобным даром. В своей поразительно объективной оценке своих сильных и слабых сторон Уивер отмечал: «У меня хорошая способность накапливать информацию, организаторский талант, умение работать с людьми, желание объяснять что-то и рвение, которое помогало мне продвигать свои идеи. Но мне не хватает этой непонятной и удивительной творческой искры, отличающей хорошего исследователя. Поэтому я понял, что есть некий потолок моих способностей в качестве профессора математики».
Но при всем при этом Уивер был неортодоксальным мыслителем, чьи интересы не ограничивались какой-то одной сферой. Он публиковал научные труды и работал в области инженерного дела, математики, машинного обучения, перевода, биологии, естествознания и теории вероятности. Но в отличие от большинства своих коллег, он верил в существование мира вне границ науки и математики. Ему была чужда слишком распространенная тогда изолированность тех научных областей, в которых он работал, и мыслителей, работавших в них. «Не нужно переоценивать науку, не стоит думать, что наука – это все, – убеждал он своих студентов на лекции в 1966 году. – Я бы не хотел, чтобы вы так сильно зацикливались на науке, что в этой аудитории не осталось бы ни одного человека, который в ближайшие семь дней не почитал бы поэзию. Я надеюсь, что кто-то из вас в ближайшие семь дней послушает музыку, хорошую музыку, современную музыку, хоть немного музыки».
И он поступал согласно своим правилам: был, по словам Фрая, гурманом, способным определить сорт вина, виноградник и даже год производства марочного вина. А его самой любимой книгой всю жизнь оставалась «Алиса в Стране Чудес» Льюиса Кэрролла. К середине 1960-х годов в его коллекции насчитывалось 160 экземпляров книги на сорока двух языках, и это сподвигло его на то, чтобы написать свою книгу «Алиса на многих языках», где он изучал влияние перевода на восприятие и смысл сказки.
Уивер во многом отличался от Шеннона: популист, резонер, посредник между наукой и внешним миром. Но в тот конкретный момент эти различия почти не имели значения: он был тем человеком, который увидел потенциал Шеннона и смог приложить его умения к проектам военного назначения. Он наградил Шеннона премией в 3000 долларов и десятимесячным контрактом за проект под названием «Математические исследования проблем управления огнем». Шеннон проделал большую часть этой работы, будучи еще в Принстоне. Но при этом он сотрудничал с двумя инженерами из «Лабораторий Белла», Ральфом Блэкменом и Хендриком Боудом, которые вошли в ту впечатляющую группу людей, что оказали влияние на Шеннона.
Управление огнем, по сути, представляло собой науку о том, как поразить движущиеся цели. Целями были любые объекты, которые враг мог запустить по воздуху, чтобы нанести вред – самолеты, ракеты, снаряды. Представьте себе орудие, производящее единственный выстрел по цели. А теперь представьте, что это орудие размером с двухэтажный дом и что оно помещено на военный корабль, плывущий посреди океана, и пытается сбить вражеский истребитель, летящий на скорости 560 километров в час. Это лишь примерное описание той сложной задачи, что стояла в процессе осуществления управления огнем. И она, помимо прочих, была поставлена перед математической группой «Лабораторий Белла», которая должна была спроектировать машины, способные успешно решать данную проблему. Точное определение вертикальных координат, горизонтальных координат, скорости полета снаряда, вероятное расположение цели, время с момента запуска снаряда до его попадания в цель – вся эта информация должна была быть обработана машиной безошибочно, под огнем, в какие-то доли секунд.
В первые дни войны стало понятно, как сильно система обороны союзнических войск нуждалась в обновлении. Немецкие люфтваффе – военно-воздушные силы, распущенные согласно Версальскому мирному договору, – были восстановлены с приходом Гитлера и Германа Геринга, и весьма впечатляюще. Именно они были ответственны за разрушение Герники в ходе Гражданской войны в Испании и «Лондонский блиц». Продолжая вести военные действия, Германия разрабатывала и размещала одни из первых в мире крылатых и баллистических ракет.
И все же, что такого особенного могли предложить инженеры-телефонисты в данном случае? Как оказалось, многое. «Поначалу могло показаться забавным, что именно группа “Лабораторий Белла” выступила с новыми идеями и приемами, которые можно было применить для решения проблем ПВО», – признавался Уоррен Уивер. И все же, продолжал Уивер, это было вполне естественно по двум причинам. «Во-первых, данная группа долгое время занималась изучением и применением на практике различных приемов работы с электрическими приборами и устройствами. Во-вторых, можно обнаружить удивительное сходство между проблемами прогнозирования в процессе управления огнем и определенными фундаментальными проблемами инженерии связи». На самом начальном уровне скорость и качество информации были крайне важны как для телефонных систем, так и для систем управления огнем. Телефонный звонок, идущий к предполагаемому реципиенту, должен был преодолеть помехи и шум. Снаряд зенитного орудия, поражающий свою цель, представлял собой такую же концептуальную задачу: как добраться из точки А в точку Б с минимальными помехами? В случае снаряда – как учесть воздействие ветра или другого фактора в процессе полета снаряда, помимо десятка других переменных величин? В силу того, что обе задачи требовали быстрого расчета вероятностей – вероятной структуры послания или вероятного положения цели в данный конкретный момент, – обе они нуждались в высокоточных статистических заключениях. И в том и в другом случае стояла задача построить машины, способные точно преобразовывать математические данные в действие.
В отличие, скажем, от исследований в области генетики, в процессе сбивания самолетов зенитными установками не было ничего абстрактного.
Конечно же, инженеры из «Лабораторий Белла», работавшие над этим проектом, не испытывали никаких иллюзий: даже если в технологических процессах и присутствовали определенные сходства, цена вопроса в том и в другом случае была несопоставима. Если говорить о ведении боя с помощью зенитного орудия, то разница в долю секунды могла означать жизнь или смерть. Для Шеннона, в частности, работа в сфере управления огнем представляла собой решение самых конкретных задач, с которыми он когда-либо сталкивался. В отличие, скажем, от исследований в области генетики, в процессе сбивания самолетов зенитными установками не было ничего абстрактного.
Решение проблем в сфере связи и управления огнем было схоже как в концептуальном плане, так и в чисто техническом. «Лаборатории Белла» уже начали работу в сфере управления огнем, когда один из местных инженеров обнаружил, что существующий элемент технологии связи – потенциометр – можно использовать как часть зенитного орудия. Потенциометр использовался в качестве своеобразного движка, реагировавшего на изменения напряжения, скажем, в телефонном или радиоресивере. Молодой инженер из «Лабораторий» Дэвид Паркинсон экспериментировал, соединяя потенциометр с ручкой на ленте самописца, что позволяло начертить выходные данные электромеханических систем. Мысль о том, что подобная вещь может помочь сбивать воздушные суда, пришла к нему, как ни странно, во сне:
«Мне снилось, что я нахожусь в орудийном окопе или за земляной насыпью рядом с артиллеристами… Там было зенитное орудие, которое показалось – мне никогда прежде не доводилось видеть зенитное орудие вблизи, и я имел лишь общее представление об артиллерии, – калибром примерно 3 дюйма. Оно стреляло время от времени, и самое поразительное заключалось в том, что каждый залп орудия сбивал самолет! После трех или четырех выстрелов один из стрелков улыбнулся мне и кивком головы подозвал меня подойти поближе к орудию. Когда я приблизился, он указал на торчащий конец левой качающейся части пушки. К ней был прикреплен потенциометр моего уровнемера-самописца! Я не мог ошибиться – это был именно он».