Советская водородная бомба и корни интернета. Отрывок из книги об истории цифровизации

Издательство «Ад Маргинем Пресс» вместе с музеем современного искусства «Гараж» выпустило книгу культуролога Мартина Буркхарта «Краткая история цифровизации». ТАСС публикует отрывок о разработке коммуникационной сети, из которой впоследствии вырастет интернет.

Советская водородная бомба и корни интернета.
История цифровизации

Многих людей называют отцом компьютера — Чарльза Бэббиджа, Джона фон Неймана, Алана Тьюринга. Но, как пишет Буркхарт, никто из них его не изобретал. По мнению автора «Краткой истории цифровизации«, компьютер сродни готическому собору, который возводили несколько поколений строителей и архитекторов. Точно так же нет одного создателя и у интернета. Буркхарт рассказывает о нескольких инженерах, сделавших важный вклад (и о компании Xerox, которая могла стать одновременно Microsoft, Apple и Adobe, но из-за провального менеджмента так и осталась производителем копировальной техники).

В 1961 году над островом Новая Земля в Северном Ледовитом океане наблюдалась гигантская вспышка, которая затем превратилась в грибовидное облако дыма. Испытания советской водородной бомбы не только заставили дрожать стрелки сейсмических датчиков, но и серьезно потрясли всю американскую общественность. Дело в том, что это достижение встраивалось в ряд других технологических унижений: в 1957 году СССР запустил «Спутник», первый в мире космический аппарат, потом на советском космическом корабле в полет отправилась собака, а в 1961 году случился первый пилотируемый космический полет Юрия Гагарина, и вместо прежнего принципа «Выше — только небо» Америке нужно было срочно придумывать какой-то другой девиз. Космическая гонка, конечно, была в первую очередь пропагандистской, однако влекла за собой важные последствия с военно-технической точки зрения. В частности, в ходе испытаний собственной атомной бомбы американцы выяснили, что возникающий при взрыве электромагнитный импульс способен вывести из строя все электрические приборы, в том числе телефоны. Это вызывало вопрос: как добиться того, чтобы Вашингтон всегда оставался на связи даже в экстренных ситуациях? Иными словами, как сделать так, чтобы руководство гарантированно узнало о бомбардировке американских городов?

От возможного коммуникационного блэкаута не была защищена даже система SAGE, на разработку которой были потрачены миллиарды долларов. Проблема требовала принципиально другого подхода, и к ее решению привлекли инженера Пола Барана, который должен был разработать сетевую структуру, позволявшую передать важное сообщение даже в случае обрыва некоторых телефонных линий. Концепция Барана предусматривала поиск того самого последнего работающего канала, то есть требовала транслировать информацию во все стороны света, а затем получать подтверждения о доставке от узлов-получателей. Подтверждение было бы признаком того, что функционирующие соединения еще остались. Однако аналоговая форма не подходила для предложенной модели: пересылка сообщения туда и обратно требовала постоянного копирования, а после четырех прогонов сигнал практически растворялся на фоне шумов. Баран был убежден, что подобная сеть экстренного оповещения могла быть только цифровой, иначе доставить сообщение в неизменном, «первозданном» виде было бы невозможно. Все это в корне меняло суть самого сообщения: оно переставало быть уникальным предметом, отправляемым из пункта А в пункт Б, и становилось массовой широковещательной рассылкой. По сути, задача сводилась к тому, чтобы распылить информацию в виде облака, а потом спровоцировать выпадение осадков в нужном месте. Такое распыление является определяющей особенностью всей концепции: метод «коммутации пакетов», или packet switching, предполагает разделение пакета данных на части, которые пересылаются адресату по разным каналам.

Таким образом, Баран предлагал заменить привычные «линии прямой связи» на систему умных сетевых узлов, которые получают пакеты, подтверждают получение, а затем пересылают их дальше в направлении цели. Однако военные, которые финансировали проект, оказались не готовы к столь радикальному решению. Баран предполагал, что так и случится, ведь в ходе работы он в том числе изучил и военную иерархию подчиненности, придя к выводу, что ни о какой упорядоченности там не может быть и речи: в части определения полномочий в армии царил абсолютный хаос, и никто толком не знал, за что именно отвечает. К счастью, запуск «Спутника» сподвиг президента Эйзенхауэра на создание Управления перспективных исследовательских проектов (ARPA), во главе которого он поставил не генерала, а профессора психологии Джозефа Ликлайдера, которого затем сменил информатик и религиовед столь же гражданских взглядов Чарльз Тейлор. После начала войны во Вьетнаме Тейлор ушел со своего поста в знак протеста (а, возможно, еще и потому, что компания — производитель копировальных аппаратов Xerox предложила ему возглавить новую компьютерную лабораторию), но это не отменяет того факта, что сеть с самого начала задумывалась не как военная, а скорее как академическая, что давало новым энгельбартам все возможности для ее реализации. Однако в 1971 году сеть была еще очень мала и состояла всего из 36 узлов. Помимо военных организаций, к ней в первую очередь были подключены университеты: Стэнфорд, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе, Карнеги-Меллон, Гарвард и Массачусетский технологический институт. Именно из последнего тогда только что выпустился молодой человек по имени Роберт Меланктон Меткалф (свою дипломную работу он писал в автобусе по дороге с гостевых игр университетской теннисной сборной).

Честно говоря, прежде чем завести речь об этом молодом Парсифале, нам стоит сделать отступление о том, что история сейчас поведет нас совсем не туда, куда стремились ее герои. Теперь всем начинают заправлять длинноволосые битники, а компьютер становится чем-то вроде расширяющего сознание наркотика. Со времен Холлерита мы привыкли к тому, что компьютер — вещь государственная, служащая для защиты страны, производства вооружений или контроля за воздушным пространством, однако с уменьшением и удешевлением чипов на сцену выходит все больше частных игроков. Все это происходит на фоне роста популярности неолиберальных взглядов, подразумевающих ограничение государственного вмешательства в экономику и свободу невидимой руки рынка. Ровно поэтому в дальнейшем развитии вычислительной техники ведущую роль будет играть не правительство, а частный капитал, который и создаст ту самую наднациональную сеть, которая известна нам сегодня под названием Интернет.

На фоне этих событий мы видим молодого Роберта Меткалфа, который, как и многие программисты, нырнул в совершенно новую для себя сферу. Сам Меткалф говорил, что его семья как с отцовской, так и с материнской стороны происходит из «американских викингов» — дед был капитаном, а бабушка работала в администрации нью-йоркского порта (что сразу послужило поводом для рассказов о связях с мафией). Однако во втором поколении мятежный дух викингов, судя по всему, утих. Отец Меткалфа, авиационный инженер, имел две цели в жизни: спокойно уйти на пенсию и отправить сына учиться в колледж. Сын был прилежным учеником, поэтому сумел поступить в Массачусетский технологический институт, где сначала окончил бакалавриат по менеджменту, а потом по электротехнике. По совету однокурсника Меткалф начинает ходить на курс вычислительной техники, где его замечают и берут на работу программистом в один из проектов ARPA — а это не только высокое жалованье, но и возможность работать в кондиционируемых помещениях. Земные удовольствия поначалу и являются единственной мотивацией молодого студента: так как он одновременно работает и учится, времени на домашние дела у него не хватает, поэтому он нанимает одного из однокурсников, чтобы тот брал на себя стирку и ежедневно обеспечивал Меткалфа свежими белоснежными рубашками.

В остальных вопросах Меткалф столь же привередлив — на предложение преподавать в Университете им. Леланда Стэнфорда — младшего (больше известного нам как Стэнфордский) молодой человек надменно отвечает: «Кому может прийти в голову работать в университете какого-то младшего?» Через некоторое время Меткалфа приглашают в аспирантуру Гарварда — и вот, казалось бы, цель достигнута, больше можно не стараться. Однако здесь Меткалф демонстрирует самостоятельность и хватку: как он пишет в своих воспоминаниях, Гарвард он ненавидел с самой первой минуты, и эта ненависть становится еще сильнее, когда университет отклоняет его инициативу по созданию программы для подключения университетских компьютеров к Арпанету, потому что «для этого требуется участие квалифицированных специалистов». В результате университет привлекает к этой работе компанию Bolt, Beranek and Newman, а та просто нанимает другого студента. Меткалф не может простить такого оскорбления и поэтому с удвоенной силой принимается за разработку своей теории «пакетной коммуникации», а к моменту защиты диссертации в 1972 году у него в кармане уже лежит контракт на высокооплачиваемую должность.

Работа в исследовательском центре Xerox PARC в Пало-Альто приглянулась Меткалфу среди девяти других предложенных вакансий по двум причинам: во-первых, ему нравится калифорнийский стиль жизни в духе группы Beach Boys, а во-вторых, Xerox всегда покупает своим сотрудникам билеты в первый класс — даже длинноволосым хиппи-ученым в шлепанцах.

В отличие от ненавистного Гарварда институт Хеrох оказывается настоящим Эльдорадо, или, как его называет сам Меткалф, «машиной времени». Здесь цветут и развиваются идеи, заложенные в 60-х годах в управлении ARPA самим Чарльзом Тейлором: свобода научного поиска является основным условием, который Тейлор поставил перед компанией. Вскоре из стен PARC выходит первый в мире персональный компьютер Xerox Alto размером с морозильную камеру, а через несколько месяцев — первый в мире лазерный принтер. Сотрудники лаборатории также разрабатывают язык PostScript и пропагандируют концепцию безбумажного документооборота.

Глядя на этот список инноваций, трудно не задаться вопросом: отчего компьютерными гигантами стали такие компании, как Apple, Microsoft или Adobe, а Xerox как производил копировальные аппараты, так с ними и остался. Дело в том, что материнской компании, как это часто бывает, не хватило воображения. Руководство Xerox просто не представляло себе, как коммерциализировать все эти более или менее безумные изобретения. Когда в конце 70-х годов PARC организовал в штаб-квартире компании презентацию результатов своей работы для топ-менеджеров, те увидели перед собой сборище хиппи, судорожно нажимающих на клавиши клавиатуры. В представлении начальства это тут же сделало ученых кем-то вроде секретарш-машинисток, труд которых не заслуживает никакого внимания.

Ровно поэтому компьютер Alto никогда не вышел на рынок, как и текстовый редактор WORD, созданный Чарльзом Симони и Полом Алленом. Основатели компании Adobe Чак Гешке и Джон Уорнок тоже были фактически вынуждены основать собственную компанию, чтобы без оглядки на домыслы традиционалистского начальства создавать такие программы, как Photoshop, Animator или Acrobat Reader. Когда Стив Джобс однажды обвинил Билла Гейтса в том, что тот украл у Apple концепцию графического интерфейса, Гейтс ответил, что все, скорее всего, было по-другому: это Джобс устроился на работу в богатую компанию Xerox, чтобы украсть там идею телевизора, однако сразу понял, что его уже опередил другой вор — сам Гейтс.

Когда Меткалф приехал в Калифорнию, центр Xerox PARC как раз находился в процессе становления и был открыт всем мыслимым инновационным идеям. Только вот идее Меткалфа связать друг с другом все доступные устройства — вычислитель, экран и принтер — здесь оказались не рады. Основным препятствием стала не позиция руководства, а амбиции коллег, которые заподозрили в этом ограничение своей творческой свободы, а то и вообще боялись, что кто-нибудь с помощью такой сети проберется к ним на рабочий стол и воспользуется плодами их работы. Когда Меткалф предложил использовать обычный коаксиальный кабель для объединения компьютеров в сеть, его завалили возражениями. Главной ошибкой (а также доказательством того, что такая система никогда не заработает) называлось то, что отправка пакета данных удастся не со стопроцентной, а лишь с высокой вероятностью. Впрочем, на практике выяснилось, что это никак не отразилось на работоспособности сети, ведь все ошибки протоколировались и вызывали повторную отправку пакета.

Сеть, которую назвали Ethernet, оказалась очень успешной: ее пропускная способность составляла немыслимые для того времени 2,94 мегабита в секунду (в 80-е годы, когда на рынок вышли акустические модемы, высокой скоростью считалось значение в 9800 бод, то есть в триста раз меньше скорости Ethernet). Систему Меткалфа внедрили, и ученые тут же начали пользоваться ее возможностями: они печатали материалы на общем лазерном принтере, обращались к собственному компьютеру с других терминалов, а также отправляли друг другу электронные письма (кстати, отсюда берет свое начало и знаменитый символ @). К удобству сети все настолько быстро привыкли, что, как только в ней возникали какие-то неполадки, в дверь кабинета Меткалфа через пять минут уже стучались встревоженные коллеги.

Пусть у вас не создается впечатление, что Ethernet был чем-то второстепенным; напротив, это была настоящая социальная революция. В нем уже были заложены все концепции, которые набрали силу в эпоху Интернета: шеринг, то есть совместное использование ресурсов, распределенные вычисления, общедоступность информации, облачная логика, групповая работа над документами. Если поначалу компания давала сотрудникам возможность выбирать, подключаться ли к сети или нет, то скоро стало понятно, что сеть — это не приятное дополнение, а реальная необходимость. И здесь мы подходим к закону, названному по имени Меткалфа. К сожалению для его автора, он остался в тени закона Мура, обещающего нам удвоение скорости процессоров каждые два года. Закон Меткалфа описывает ценность связанных друг с другом сетей, то есть так называемый «сетевой эффект»: если в сети два участника, то между ними есть только одно соединение, если участников трое, то соединений тоже три, между четырьмя участниками будет уже шесть связей, а между пятью — десять. С увеличением количества узлов число связей растет экспоненциально, и если представить себе небольшой город с двумя тысячами жителей, где каждый включен в единую сеть, то между ними будет более 199 миллионов связей, а уж если взять Facebook с его миллиардами пользователей, то число потенциальных связей настолько велико, что это число даже не имеет названия (в нем будет 19 нулей).

Как бы то ни было, закон Меткалфа описывает коренные преобразования в структуре общества. Если раньше люди объединялись вокруг религии, флага или другого символа, то сейчас мы имеем дело с электрифицированным сетевым сообществом, массовым сознанием, имеющим доселе невиданную силу в своей общности. Ровно поэтому в нашем сегодняшнем мире такую роль играют монополисты новой формации — Facebook, Google и Amazon.

Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/11895069