Эдгар По пишет, что ни одно зрелище не привлекало такого внимания, как демонстрация шахматного автомата Мельцеля. Где бы его не показывали, он неизменно становился предметом широкого любопытства. И тем не менее принцип его действия остается неясным и поныне – отмечает Эдгар По.

По этому поводу не было написано ничего более или менее убедительного. И до сих пор повсюду можно найти людей широкообразованных, проницательных и искушенных в механике, которые без колебаний объявляют автомат машиной, никак не связанной в своих действиях с посредничеством человека, и потому машиной уникальной, являющейся наиболее удивительным изобретением человечества. И они, безусловно, правы, если только верна исходная предпосылка. (Ведь совершенно абсурдно сравнивать с шахматным автоматом любое другое известное устройство подобного типа).

Описание наиболее удивительных автоматов можно найти в «Записках по натуральной магии» Брюстера. Можно упомянуть, например, как безусловно существовавшую, карету, созданную Камусом для развлечения малолетнего Людовика XIV. Стоило нажать пружину, как кучер на козлах взмахивал кнутом и лошади трогались в места. Карета останавливалась против кресла принца, с запяток соскакивал паж и открывал дверцу даме, которая выходила и подавала прошение своему государю…

Стоит упомянуть также могикана м-ра Маярдета, успешно отвечавшего на вопросы публики. Тексты вопросов хранились в одинаковых медальонах, которые по желанию зрителей закладывались в автомат. Получив очередной вопрос, могикан погружался в раздумье, заглядывал в книгу и наконец дотрагивался жезлом до двустворчатой дверцы, Последняя тут же распахивалась, что давало возможность прочесть правильный ответ.

Еще более примечательна утка из Вокансона, которая внешне была абсолютной копией живой утки, да кроме того крякала, махала крыльями, пила воду и даже… проглатывала зерно.

Но если упомянутые автоматы верх совершенства, – пишет Эдгар По, то что же тогда являет собой вычислительная машина м-ра Бэббиджа? Машина из дерева и металла, которая не только составляет астрономические и навигационные таблицы по любым исходным данным, но и, благодаря способности исправлять собственные ошибки, выполняет вычислительные операции вполне достоверно. Больше того, она даже печатает полученные результаты без малейшего вмешательства человека. Нельзя ли в связи с этим сказать, что описанная машина превосходит шахматный автомат Мельцеля по всем статьям? Ничуть не бывало – она во всех отношениях стоит ниже его, но, разумеется, лишь при условии (об этом нужно все время помнить), что шахматный автомат есть чистая машина, выполняющая операции без малейшего вмешательства человека.

Следует, отметить, что здесь Эдгар По несколько лукавит. Никогда ни Мельцель, ни Кемпелен не скрывали, что они участвуют в работе автомата.

Читатели, возможно, не все знают, что собой представляла Разностная машина Чарльза Бэббиджа. Разностная машина Чарльза Бэббиджа была одним из ранних прототипов механического компьютера, разработанных в 19 веке.

Разностная машина Чарльза Бэббиджа

Чарльз Бэббидж, британский математик и инженер, представил концепцию разностной машины в 1822 году.

Чарльз Бэббидж

Она была задумана для автоматизации вычислений и выполнения сложных математических операций, которые ранее выполнялись вручную. В 1823 году правительство Великобритании предоставило ему субсидию в размере 1500 фунтов стерлингов (общая сумма правительственных субсидий, полученных Бэббиджем на реализацию проекта, составила в конечном счёте 17 000 фунтов стерлингов).

В ходе работы у Бэббиджа возникла идея создания универсальной вычислительной машины, которую он назвал аналитической и которая стала прообразом современного цифрового компьютера. В единую логическую схему Бэббидж увязал арифметическое устройство (названное им «мельницей»), регистры памяти, объединённые в единое целое («склад»), и устройство ввода-вывода, реализованное с помощью перфокарт трёх типов. Перфокарты операций переключали машину между режимами сложения, вычитания, деления и умножения. Перфокарты переменных управляли передачей данных из памяти в арифметическое устройство и обратно. Числовые перфокарты могли быть использованы как для ввода данных в машину, так и для сохранения результатов вычислений, если памяти было недостаточно.

Основной идеей разностной машины было использование перфокарт (также называемых аналитическими картами) для программирования операций. Машина использовала механические элементы, включая зубчатые колеса и рычаги, чтобы выполнять арифметические операции и сохранять промежуточные результаты. Она могла складывать, вычитать, умножать и делить числа.

Безусловно жаль, что разработка разностной машины была приостановлена из-за финансовых и технических трудностей, и она не была завершена во времена Чарльза Бэббиджа. Однако этот проект лег в основу развития будущих интеллектуальных автоматов и явился предшественником концепции универсальной аналитической машины (Analytical Engine), которая считается предшественницей современных компьютеров. Считается, что основные идеи для создания своего проекта Бэббидж почерпнул из работ Гаспара де Прони, занимавшего должность руководителя бюро переписи при французском правительстве с 1790 по 1800 год.

Здесь следует упомянуть еще одну крайне яркую фигуру, связанную с машиной Бэббиджа. Это Ада Лавлейс (родилась как Августа Ада Кинг, графиня Лавлейс; 1815–1852).

Ада Лавлейс

Она была английским математиком и писательницей, которая получила широкое признание благодаря своей работе над аналитической машиной Чарльза Бэббиджа. Ада была дочерью знаменитого поэта Лорда Байрона и Анны Изабеллы Милбэнк. Однако Байрон покинул семью, когда Ада была ещё младенцем, и они больше не встречались. Лавлейс получила математическое образованние, что было необычно для женщин её времени. Это было частично из-за страхов её матери, что Ада может унаследовать "поэтическое безумие" отца, поэтому она была направлена к наукам.

Ада встретилась с Чарльзом Бэббиджем в возрасте 17 лет и была поражена его разностной машиной. Позже она работала над его аналитической машиной, создавая подробные заметки о его машине. Но, главное, она составила первую в мире программу для этой машины и считается первым программистом в истории.

Ее часто называют первым компьютерным программистом из-за своих аннотаций к описанию этой машины, в которых содержались алгоритмы, предназначенные для обработки на аналитической машине.

Хотя машина Бэббиджа не была построена, аннотации Лавлейс к описанию машины включали в себя то, что считается первой компьютерной программой. Ада Лавлейс ушла из жизни в 1852 году от рака матки в возрасте 36 лет.

Ада Лавлейс оставила неизгладимый след в истории компьютерных наук, и её наследие продолжает вдохновлять и по сей день.

Но, вернёмся к рассуждаем Эдгара По, который пишет, что арифметические и алгебраические действия по самой своей природе неизменны и определённые. Конкретные исходные данные с необходимостью приводят только к строго однозначным результатам. Иными словами, – пишет он, – конечные результаты в данном случае не зависят исключительно от исходных данных. Поэтому вся задача сводится по существу к правильному и строго последовательному выполнению операций. Но ведь это именно тот случай, когда, разработав без особого труда программу автомата и приведя его в действие, мы должны получить строгую и регулярную последовательность операций, неизбежно приводящую к заданной цели уже в силу того, что указанные операции, как бы сложны они не были, строго ограничены и предопределены [9].