Džon Grejam-Kaming (John Graham-Cumming): Najveća mašina koja nikad nije postojala

Nauka o komjuterima je počela '30-ih ... 1830-ih. Džon Grejam-Kaming nam priča priču o mehaničkoj, "analitičkoj mašini" Čarlsa Bebidža, koju je pokretala para i kako je Ada Lavlejs, matematičarka i kćerka lorda Bajrona, videla izvan jednostavnih računarskih mogućnosti te mašine i zamislila budućnost kompjutera. (Snimljeno na TEDxImperialCollege)

Mašinu o kojoj ću vam govoriti nazivam

najvećom mašinom koja nikad nije postojala.

Ona nikad nije napravljena,

a ipak, biće napravljena.

Bila je dizajnirana

mnogo pre nego što je
iko pomislio na kompjutere.

Ako znate bilo šta o istoriji kompjutera,

onda znate da su '30-ih i '40-ih

napravljeni jednostavni kompjuteri

kojima je počela današnja kompjuterska revolucija

i bili biste u pravu,

osim što biste promašili vek.

Prvi računar ikad napravljen je dizajniran

1830-ih i 1840-ih,
a ne 1930-ih i 1940-ih.

Bio je dizajniran i njegovi delovi su prototip,

delovi toga su napravljeni ovde

u Južnom Kensingtonu.

Tu mašinu je napravio ovaj momak,
Čarls Bebidž.

Imam velike simpatije prema Čarlsu Bebidžu

jer mu je kosa uvek ovako raščupana

na svakoj slici.
(Smeh)

Bio je veoma bogat,
na neki način

deo britanske aristokratije

i subotom uveče u Merilbonu

ako ste bili intelektualac tog perioda,

bili biste pozivani u njegovu kuću

na soare - a on je pozivao sve:

kraljeve, vojvodu od Velingtona,
mnoge, mnoge poznate ljude -

i pokazivao bi neki
od svojih mehaničkih uređaja.

Zaista mi nedostaje taj period,
kada je bilo moguće

ići na soare i videti predstavljanje

mehaničkog kompjutera.
(Smeh)

Ali Bebidž,

rođen na kraju 18. veka je bio

prilično poznat matematičar.

Imao je isto mesto koje je imao Njutn
na Kembridžu,

a koje je doskora držao Stiven Hoking.

Manje je poznat od njih jer je došao do ideje

da napravi mehaničke uređaje za računanje,

ali nikad ih nije napravio.

Razlog zašto ih nije napravio je to
što je bio klasični zaluđenik.

Svaki put kad bi imao ideju, pomislio bi:

"To je sjajno,
napraviću ovo.

Potrošiću čitavo bogatstvo.
Imam još bolju ideju.

Radiću na ovoj. (Smeh)
I napraviću ovu."

Tako je radio sve dok ga sir Robert Pil,
tadašnji premijer

nije bukvalno izbacio iz Dauning Strita 10

i izbacujući ga,
rekao je:

"Želim vam lep dan, gospodine."
(Smeh)

Stvar koju je dizajnirao
je ovo čudovište ovde,

analitička mašina.
Da biste imali predstavu,

ovo je pogled odozgo.

Svaki od ovih krugova je zupčanik,
gomila zupčanika

i ova stvar je velika kao parna lokomotiva.

Želim da zamislite

ovu džinovsku mašinu.
Čuli smo ove divne zvuke

- kako bi ova stvar zvučala.

Želim da vas sprovedem
kroz arhitekturu te mašine

- zbog toga je to arhitektura kompjutera -

i da vam ispričam o ovoj mašini,
koja je kompjuter.

Pričajmo o memoriji.
Memorija je

veoma nalik današnjoj memoriji,

osim što je cela napravljena od metala,

gomile i gomile zupčanika,
visoka je 30 zupčanika.

Zamislite stvar ovoliko visoku

od stotina zupčanika

i oni imaju brojeve na sebi.

To je decimalna mašina.
Sve je decimalno.

Pomislio je da koristi binarni kod.
Problem

kod binarnog koda je da bi tad
mašina bila toliko visoka

da bi bilo smešno.
A i sad je ogromna.

Dakle, dobio je memoriju.

Memorija su ovi delovi ovde.

Vidite ih ovako.

Ovo čudovište je CPU,
čip, ako želite.

Svakako, on je ovako velik.

Potpuno mehanički.
Cela ova mašina je mehanička.

Ovo je slika prototipa za jedan deo CPU-a

koji je u Naučnom muzeju.

Ovaj CPU može da uradi
četiri osnovne aritmetičke funkcije -

sabiranje, množenje,
oduzimanje, deljenje -

što je već mali podvig u metalu,

ali takođe može da uradi
nešto što kompjuter radi,

a kalkulator ne može:

ova mašina može da proveri
svoju unutrašnju memoriju i napravi odluku.

Za osnovne programere
može da uradi "ako onda",

što u osnovi čini kompjuter.

Može da računa. Ne samo sračunavanje.
Može više.

Ako pogledamo ovo,
pa stanemo na momenat

i pomislimo o današnjim čipovima,
ne možemo

pogledati unutar silikonskog čipa.
Toliko je sićušan.

Ali ako bismo mogli, videli bismo

nešto nalik ovom.

Postoji ova neverovatna složenost u CPU-u

i ova neverovatna pravilnost u memoriji.

Ako ste ikad videli sliku
kroz elektronski mikroskop,

videli biste ovo. Izgleda isto,

tu je ovaj deo koji je
neverovatno komplikovan.

Ceo ovaj mehanizam od zupčanika
radi ono što radi kompjuter,

ali svakako potrebno je isprogramirati tu stvar

i Bebidž je koristio tehnologiju svog vremena

koja se ponovo pojavila '50-ih, '60-ih i '70-ih,

a to su bušene kartice. Ovo ovde

je jedan od tri čitača kartica

i ovo je program u Naučnom muzeju,
ne tako daleko odavde,

koji je napravio Čarls Bebidž,

koji čeka tamo - možete ga videti -

kako čeka da naprave mašinu.

Tamo je ne samo jedna od ovih,
već mnoge.

Pripremio je programe,
očekujući da će se to desiti.

Koristili su bušene kartice
jer je Žakard

u Francuskoj napravio Žakardov razboj

koji je tkao ove neverovatne uzorke,
koje kontrolišu bušene kartice,

pa je samo menjao namenu
tehnologije tog vremena

i kao i sve ostalo,
on je koristio tehnologiju

svog vremena 1830-ih, 1840-ih, 1850-ih,
zupčanike, paru,

mehaničke uređaje.
Ironično, iste godine

kad i Čarls Bebidž,
rodio se i Majkl Faradej,

koji će napraviti revoluciju svega

sa dinamom, transformatorima
i takvim stvarima.

Bebidž je želeo da koristi proverenu tehnologiju,

paru i slično.

Bila su mu potrebna pomoćna sredstva,

Očigledno, sada imate kompjuter.

Imate bušene kartice, CPU i memoriju.

Potrebna su vam pomoćna sredstva uz to.

Nećete samo to imati.

Prvo, imate zvuk. Imali ste zvono,

pa ako je bilo šta išlo loše -
(Smeh) -

ili je mašini bilo potrebno da neko asistira,

postojalo je zvonce koje je moglo da zazvoni.
(Smeh)

To je u stvari bila instrukcija na bušenoj kartici

koja je govorila "zazvoni".
Možete da zamislite ovo "ting!"

Zamislite, zastanite, zamislite sve ove zvuke,

ove: "Klik, klak, klik klik klik",

parnu mašinu: "Ding", zar ne?
(Smeh)

Potreban vam je štampač,
očigledno svakom je potreban štampač.

Ovo je u stvari slika mehanizma za štampu

za još jednu njegovu mašinu,
koja se zove diferencijalna mašina br.2,

koja nikad nije napravljena,
ali koju je Naučni muzej

napravio '80-ih i '90-ih.

To je potpuno mehanički štampač.

Štampa samo brojeve jer je on
bio opsednut brojevima,

štampa ih na papir i čak pravi prelom,

tako da kad dođete do kraja reda,
ide ovako.

Takođe vam je potrebna grafika, zar ne?

Mislim, ako želite bilo šta sa grafikom,

rekao je: "Dakle, potreban mi je ploter.
Imam ogroman papir

i pero i napraviću plot."

Tako da je dizajnirao i ploter.

Znate, tog momenta,
mislim da je dobio prilično

dobru mašinu.

Tu se pojavljuje ova žena,
Ada Lavlejs.

Zamislite ove soaree, sve što je sjajno
i dobro zajedno dolazi.

Ova dama je kćerka ludog, lošeg

i opasnog lorda Bajrona,

a njena majka je bila
pomalo zabrinuta da može biti

da je nasledila ponešto
od lord Bajronovog ludila i zloće,

pomislila je: "Znam rešenje:
matematika je rešenje.

Učiće matematiku. To će je smiriti."

(Smeh)
Jer, kao što se zna

nikad nije bilo matematičara
koji je poludeo,

pa će to biti dobro.
(Smeh)

Sve će biti dobro.
Dobila je matematičku obuku

i zajedno je sa majkom
na nekom od tih soarea,

Čarls Bebidž vadi jednu od svojih mašina.

Vojvoda od Velingtona je tu, znate

on pokazuje mašinu

i ona je shvata. Ona je jedina osoba
za vreme njegovog života

koja je rekla: "Razumem šta to radi

i shvatam budućnost te mašine".

Mnogo joj dugujemo,
jer znamo

mnogo o mašini koju je
Bebidž nameravao da napravi,

upravo zbog nje.

Neki ljudi je nazivaju prvim programerom.

To je zapravo zbog jednog rada koji je prevela.

To je program napisan posebnim stilom.

Nije istorijski, potpuno tačno
da je ona prvi programer,

ona je uradila nešto još više.

Pre nego da je programer,

videla je nešto što Bebidž nije.

Bebidž je potpuno bio opsednut matematikom.

Pravio je mašinu koja će raditi matematiku,

a Lavlejs je rekla: "Možeš da uradiš
mnogo više od matematike

na ovoj mašini."
I kao svi,

svi u ovoj prostoriji već imaju kompjuter,

svi imaju telefon.

Ako pogledate u taj telefon,
svaka stvar u njemu

ili kompjuteru ili bilo kom drugom
uređaju za računanje

je matematika. Na kraju
sve se svodi na brojeve.

Bez obzira da li je video ili tekst
ili muzika ili glas, sve su to brojevi

ispod svega se dešavaju matematičke funkcije

i Lavlejs je rekla:
"Samo zbog toga što

obavlja matematičke funkcije i simbole,

ne znači da ove stvari
ne mogu da predstavljaju

druge stvari u realnosti, kao muziku."

Ovo je bio ogroman iskorak,
jer Bebidž je govorio:

"Možemo sračunati ove
neverovatne funkcije i odštampati

tabele i brojeve i iscrtati grafikone",
- (Smeh) -

i Lavlejs na to:
"Pogledaj,

ova stvar može čak
da komponuje muziku, ako joj

daš prezentaciju muzike u brojevima."

To je ono što ja nazivam Lavlejs iskorak.

Kada kažete da je programerka,
ona je napravila neke programe,

ali stvarnost je da će budućnost biti

mnogo, mnogo više od ovog.

Sto godina kasnije,
pojavljuje se ovaj momak,

Alan Turing i 1936. smišlja kompjuter nanovo.

Svakako, Bebidževa mašina je potpuno mehanička.

Turingova mašina je potpuno teorijska.

Oba ova momka su došla
sa matematičkom perspektivom,

ali Turing nam je rekao
nešto veoma značajno.

Postavio je osnove nauke o kompjuterima

i rekao je:

"Nije važno kako pravite kompjuter."

Nije važno da li je kompjuter mehanički,

kao Bebidžev ili elektronski,
kao današnji računari

ili verovatno u budućnosti,
mobilni ili ponovo

mehanički, kada uđemo u nanotehnologiju.

Ponovo možemo da se vratimo Bebidževoj mašini

i napravimo je sićušnom.
Sve te stvari su kompjuteri.

Tu je taj osećaj suštine kompjutera.

Naziva se Čurč-Turingova teza.

Iznenada dobijate ovu vezu koja kaže da je

stvar koju je Bebidž napravio, zaista kompjuter.

U stvari, mogao je da uradi sve što danas radimo

sa kompjuterima, samo veoma sporo.
(Smeh)

Da bih vam predočio kako sporo,

imao je oko 1k memorije.

Koristio je bušene kartice,
koje su se ubacivale

i išao je oko 10 000 puta sporije
nego prvi ZX81.

Imao je radnu memoriju.

Ako ste hteli, mogli ste
dodati dodatnu memoriju.

(Smeh)
Dakle, gde nas to dovodi?

Postoje planovi.

U Svindonu, u arhivi Naučnog muzeja,

postoje stotine planova i hiljade strana

zapisa Čarlsa Bebidža o
ovoj analitičkoj mašini.

Jedan od njih je set planova,
koje nazivamo Plan 28

i to je takođe naziv dobrotvorne ustanove
koju sam osnovao

sa Doronom Svejdom,
koji je kustos računarstva

u Naučnom muzeju
i takođe osoba koja

vodi ceo projekat izgradnje
diferencijalnpg uređaja

i naš plan je da ga napravimo.

Ovde u Južnom Kensingtonu,
napravićemo analitičku mašinu.

Projekat ima brojne delove.

Jedan od njih je skeniranje Bebidževe arhive.

To je urađeno.
Drugi deo je proučavanje

svih planova da bismo odredili šta da pravimo.

Treći deo je kompjuterska simulacija te mašine

i poslednji deo je fizička izgradnja
u Naučnom muzeju.

Kada je naparavimo, konačno
možete razumeti kako kompjuter radi

jer ćete ispred sebe imati
umesto sićušnog čipa

ovu ogromnu stvar i reći:
"Ah,

vidim memoriju kako radi,
CPU u radu,

čujem da radi. Verovatno mogu
da ga omirišem kako radi". (Smeh)

A u međuvremenu, uradićemo simulaciju.

Bebidž je zapisao,

dok god postoji analitički uređaj,

sigurno će voditi budući pravac nauke.

Svakako, nikad ga nije napravio,
jer je uvek petljao

sa novim planovima, ali kada je napravljen,

1940-ih sve se promenilo.

Daću vam samo mali uvid u to
kako izgleda

u pokretu, pomoću video snimka koji pokazuje

samo jedan deo CPU mehanizma u radu.

Ovo su samo tri seta zupčanika

i dodaće se još.
Ovo je mehanizam za dodavanje

u akciji, pa možete da zamislite
ovu gigantsku mašinu.

Dajte mi pet godina.

Pre 2030-ih će se desiti,
imaćemo je.

Hvala vam mnogo.
(Aplauz)