Военные игрушки. К годовщине начала компьютерной эры

14 февраля 1946 года в США «вышел в свет» компьютер ENIAC.

Новый образ России в мировых СМИ – офицер ФСБ в ушанке, взламывающий Пентагон. Только с начала февраля мы успешно «взломали» Минобороны Италии и не смогли «разгрызть» защиту правительства Нидерландов. «...К сообщениям иностранной прессы нельзя не относиться с доверием, если вы не хотите быть вычеркнутым из списка цивилизованных людей», – издевался по похожему поводу товарищ Сталин. Однако нужно заметить, что технологией всегда лучше владеет разработчик, а не хакер. И репутация нации хакеров – это конечно лестно, но не слишком.

Сегодня, когда мы справляем 71-ю годовщину презентации ENIAC, стоит поговорить о том, что кроме как взламывать чужое, мы  умеем и делать своё.

Как человек превратился в машину

ENIAC иногда ошибочно считают вообще первым компьютером. Это не так. Он не был первым и даже не первым, нашедшим практическое применение: тут постарался немец Конрад Цузе. Правда, в Третьем Рейхе его работу и его машины Z1, Z2 и Z3 не оценили.

Но компьютерную эру принято считать именно от ENIAC. Почему? Наверное, потому что он стал первой вычислительной машиной, возможности которой привлекли внимание военных.

Первоначально ENIAC разрабатывали для ускорения расчёта таблиц артиллерийской стрельбы. Многие математики на протяжении истории выполняли оборонные заказы, даже великий Леонард Эйлер в своё время консультировал русских артиллеристов. Однако к XX веку военным требовались не только услуги великих умов, но и масса черновой работы.

Что такое таблица стрельбы или баллистическая таблица? Это своего рода справочник для командира расчёта с несколькими типами переменных: расстояние, тип снаряда угол ствола орудия, скорость ветра и тому подобное. В ходе войны артиллерия развивалась, новые образцы орудий принимались на вооружение, для каждого необходимо было составлять таблицы. А в 1943 году выяснилось, что не только для них, но и для уже существующих: союзники высадились в Африке, а тамошний климат вносил свои поправки в точность стрельбы. Всё это требовалось посчитать или пересчитать заново вручную – до 3000 траекторий для каждой таблицы.

Джон Мокли и Джон Эккерт – преподаватель и студент Пенсильванского университета, выполнявшего свою часть оборонного заказа, предложили для ускорения и механизации расчётов использовать вычислительную машину и брались её сконструировать. Но ENIAC не стал бы героем сегодняшней публикации без Германа Голдстайна, куратора университета от Баллистической лаборатории МО США. Один математик понял другого и организовал для Эккерта и Мокли презентацию их проекта в Баллистической лаборатории.

ENIAC не успел принять участие во Второй мировой, работы по его созданию были завершены только осенью 1945 года, и до февраля 1946 года о нём вообще мало кто знал (военная тайна). И всё же ENIAC успел поработать на нужды военных. Осенью 1946 года его перевезли заказчику – Баллистической лаборатории, где его вначале использовали для расчёта параметров термоядерного взрыва. А потом и для менее экзотических целей: расчёт обтекания воздухом крыла самолёта, числа «пи» с точностью 2000 знаков после запятой и даже для прогнозирования погоды. Правда, первое время толку от таких прогнозов было немного: расчёт погоды на следующий день занимал сутки – можно было просто подождать и узнать погоду выглянув в окно. Сэкономив к тому же перфокарты и электричество.

Значение ENIAC ещё и в том, что именно после него слово computer начало означать не только профессию вычислителя – это как раз они занимались вычислением баллистических траекторий и прочей черновой математической работой, – но и новый вид вычислительных машин. А вскоре, после того как ENIAC дал толчок к развитию аналогичных, но более мощных ЭВМ, профессия исчезла окончательно.

Древо возможностей

А развитие было взрывообразным: десятки модификаций спустя каких-то 15 лет.

Собственно, и сам ENIAC совершенствовался. В 1948 году часть памяти компьютера выделили для хранения команд, что значительно ускорило его программирование. А в 1953 году к нему подключили внешний модуль памяти. С этой «флешкой» память ENIAC  выросла в 6 раз, но даже так он уже не поспевал за более совершенными образцами. Спустя 2 года ENIAC отключили.  

Стоимость и сложность первых компьютеров, высокие расходы на обслуживание были причиной того, что первое время компьютеры оставались исключительно военной игрушкой. Но уже в начале 70-х, с появлением первых микропроцессоров компьютеры становятся персональными. И вот спустя ещё несколько десятков лет у многих пользователей одновременно по 2-3 и больше компьютеров: ноутбук, смартфон, планшет, стационарный ПК. Есть рабочие, есть домашние, есть интернет, который их связывает, облачные сервисы, синхронизирующие их друг с другом. Словом, творцы вычислительной машины для расчёта траекторий снарядов вряд ли могли ожидать таких результатов.

Их бы и не было, если бы компьютерную индустрию с самого начала не финансировали военные. Они до сих пор это делают, просто раньше им нужно было просчитать термоядерный взрыв, потом – траекторию полёта к Луне. Затем – связать все свои компьютеры в единую сеть. А после того, как аналоговый сигнал с помощью технологий стал преобразовываться в цифровой и в таком же виде и передаваться, им понадобились средства глобального контроля цифровой вселенной. Одним контроля, другим – защиты от него.

Процессоры вместо танков

Если вдруг кто забыл, СССР в своё время начинали разрушать под стон о непосильных военных расходах. Однако цифровая реальность вокруг нас – убедительное доказательство того, что ближе к концу XX века гонка вооружений тоже перестала быть «аналоговой» и превратилась в цифровую. А мир, по сути, кормится объедками этого большого оборонного завода, существует как придаток цифровой гонки вооружений. Причём военный и гражданско-коммерческий аспекты технологий с каждым годом переплетаются всё теснее.

Оборонный бюджет в этом смысле – своего рода венчурный инвестор. Так было и с ENIAC, потенциала которого не понимал никто в Баллистической лаборатории, кроме  разве что куратора проекта Голдстайна.

Так было и в СССР. С развитием кибернетики в у нас, конечно, были свои сложности, но миф об этих сложностях давно уже живёт отдельно от реальности. Любопытствующие могут ознакомится со списком советских компьютерных систем во всезнающей Википедии. Часть из них свои, часть – клоны западных.

Сегодня всё возвращается на те же рельсы. ОПК и МЦСТ работают по заказам военных. Всепроникающее слежение, «закладки» и «бэкдоры» имеют свою положительную сторону – стимулируют развитие собственного производства. Ещё несколько лет назад над устаревшей элементной базой и техпроцессом «Эльбруса» (МЦСТ) принято было посмеиваться, но к следующему году в компании планируют закончить разработку «Эльбрус-16С», процессор которого будет производится на техпроцессе 16-28 нм. Стандарт не современный, в 2018 году ему будет 6 лет. Однако в 2009 году компания начинала с 90 нм, которому на тот момент уже исполнилось 8 лет. В дальнейших планы компании – сократить разрыв до 4 лет к 2020 году.  

***

История ENIAC говорит ещё и о том, что никто не может предсказать путей развития технологии. Смогут ли российские военные разработки со временем перетечь в гражданский сектор или так и останутся вещью в себе? В обоих случаях определённо можно сказать только одно: в любом случае они необходимы.