Как изобрести все - Райан Норт

К тому моменту, когда у вас есть 44 сумматора в одной цепи, вы можете построить машину, достаточно мощную, чтобы присвоить каждой звезде видимой вселенной уникальный номер. Очень неплохо для кучки воображаемых ячеек, с которых все начиналось совсем недавно.

Сумматоры являются сердцем вашего счетного устройства, ведь все, что вам нужно для умножения, вычитания и деления, – это сложение[242], а для сложения требуются сумматоры с тремя входами. А для того чтобы создать такие сумматоры, вам необходимо построить настоящие версии тех логических ячеек, которые вы изобрели.

Если вы сможете это сделать, то вы получите компьютеры.

В конечном счете ваша цивилизация создаст компьютеры на электричестве, но для начала мы построим вычислительную машину, работающую на «топливе» попроще, а не на потоке из невидимых электронов. Начнем мы с компьютера, использующего воду. Подобное может выглядеть странным (и несомненно, создание НЕТ-ячейки, превращающей 0 в 1, или, другими словами, машины, которая при отсутствии воды неким образом выдает воду на выходе, будет задачей нетривиальной), но ваши сумматоры с тремя входами работают только на И- и ЭИЛИ-ячейках.

И вы прямо сейчас придумаете и то и другое вместе с небольшим кусочком технологии, вот таким (рис. 71).

Рис. 71. Аппарат, функционирующий одновременно как жидкостная И-ячейка и жидкостная ЭИЛИ-ячейка

Если открыт один или другой из входов, то вода хлещет через дыру, ударяется в стенку и стекает вниз. Если открыты оба, то две струи сталкиваются посередине, и вода попадает в ведро. Выход из дна является ЭИЛИ-ячейкой для входов, а выход из середины является И-ячейкой для входов. Ну а подобная комбинация ЭИЛИ- и И-ячеек – это все, что вам нужно, чтобы создать сумматор с тремя входами, и, следовательно, это все, что вам нужно для построения компьютера, работающего на воде.

Другими словами, правильным образом нацеленные потоки воды – это все, что нужно для решения вычислительных задач[243].

Сделано.

Надо сказать, что базирующийся на воде компьютер будет очевидно медленнее работающих на электричестве родичей, которых вы помните, и еще долго не сможет стать заменителем портативных музыкальных плееров на массовом рынке, если вообще сможет. Но это основа вычислительных технологий, которых люди даже не касались до конца XVII века н. э., а миниатюризация, электроника, полупроводники и все, что пришло позже, взгромоздились на фундамент из того, что вы изобрели в этом разделе.

Вы не только придумали базовые положения теории компьютерных вычислений, вы создали машину, которая на самом деле решает математические задачи, используя эти положения. И вам вовсе не требуется вода, запомните, любой механизм, выдающий нужные значения на выходе, может работать как ячейка, и кроме водяных ячеек, что у вас под рукой, и электрических, которые вы когда-нибудь создадите, вы можете использовать другие варианты: мраморные шарики, катящиеся по желобкам, веревки и блоки[244] и даже живых крабов[245], ведь все это применялось для создания логических ячеек.

Ничего не значит тот факт, что бо́льшая часть таких ячеек была создана после того, как мы изобрели электронные компьютеры: как только люди получили основы бинарной логики, они начали обнаруживать возможности создания компьютеров с помощью самых разных вещей.

Следующей грандиозной инновацией должно стать создание вычислительных машин общего назначения. Компьютеры, уже построенные вами, пригодны для того, чтобы делать одну-единственную вещь, но как только вы сможете программировать их с помощью чисел, а не физически передвигая ячейки, вы начнете стирать линию между числами, которые означают вещи, и числами, которые делают вещи. Это дает компьютерам возможность изменять собственные программы в процессе функционирования, а как только вы добиваетесь этого, потенциал вычислительных машин возрастает по экспоненте.

После этого мир никогда не будет прежним! Разве это не офигенно?

Оказывается, умение выживать в отдаленном прошлом – исключительно вопрос времени.