Краткая история цифровизации - Мартин Буркхардт

Было очевидно, что электрический телеграф позволит существенно упростить текущую неповоротливую систему. В 1809 году Томас фон Зёммеринг придумал аппарат, в котором каждой букве соответствовало определенное напряжение, то есть та или иная высота вольтова столба, а получатель закодированного так сообщения мог расшифровывать его с помощью такого же устройства.

Недостаток системы Зёммеринга был в том, что процесс был слишком трудоемким, а передача была возможна только в одном направлении, поэтому проект не получил дальнейшего развития. В 1816 году английский изобретатель Фрэнсис Рональдс представил первый прототип электрического телеграфа в Британском адмиралтействе, однако лорды не выказали никакого интереса, посчитав изобретение совершенно бесполезным. Всё изменилось с появлением железных дорог: поезд был быстрее любого всадника, поэтому понадобилось средство, позволяющее контролировать движение нового транспорта.

Телеграф Зёммеринга

Если два поезда встретятся в местности, где нет никаких других дорог – например, в тоннеле – то может произойти катастрофа. Железная дорога нуждалась в системе диспетчеризации, и тут телеграф пришелся как раз кстати. Первым коммерческим применением этой технологии оказался стрелочный телеграф Чарльза Уитстоуна и Уильяма Фозерджилла Кука, линия которого была проложена вдоль железнодорожной ветки между Лондоном и станцией Уэст-Дрейтон.

Однако наиболее практичным решением оказалась система, разработанная американским художником-портретистом Сэмюэлом Морзе. Пересекая Атлантический океан на пароходе «Салли», он разговорился с ученым, который развлекал пассажиров экспериментами с электричеством. В беседе ученый и высказал мысль о том, что электричество можно использовать для передачи сообщений.

Телеграф Морзе

Морзе загорелся идеей создать такое средство коммуникации и, вернувшись домой, принялся за работу. Уже 4 сентября 1837 года собранный из подручных средств (мольберта, подрамника, консервных банок и дорогих настенных часов из мастерской художника) электрический телеграф был продемонстрирован публике. Система работала, однако код, с помощью которого передавались сообщения, был несовершенен: это была последовательность чисел, которую приходилось шифровать, а затем расшифровывать с помощью толстого словаря. Помощник Морзе Альфред Вэйл предложил более изящное решение – кодировать буквы последовательностями из коротких и длинных импульсов.

Еще одну техническую проблему первостепенной важности Морзе помогли решить профессор химии Леонард Гейл и его находчивый ассистент. Дело в том, что чем дальше находился отправитель, тем слабее становился сигнал, теряясь на фоне шумов. Чтобы устранить этот эффект, пришлось усилить батарею, а также установить через каждые 16 километров линии реле – электромагнитный усилитель исходного сигнала. Это не только открывало дорогу к общеамериканской телеграфной сети, но и позволяло связать континенты. Первый трансатлантический телеграфный кабель был проложен в 1858 году: случилось то, что историки позже назовут глобализацией XIX века – теперь сообщение можно было быстро переслать в любую точку мира.

Говорят, что необходимость – мать всех изобретений.

Но господином, который нас сейчас будет занимать, двигало не что иное, как лень – противоположность латинской industria, то есть усердия. Жозеф Мари Жаккар был невероятно настойчив в своем убеждении избегать работы даже в том, что касалось его главного жизненного проекта: путь от идеи до реализации занял у него целых 40 лет. Его биография была не очень радужной: он родился в 1752 году в городе ткачей Лионе, одним из девятерых детей, поэтому родители с самых ранних лет начали привлекать маленького Жозефа к работе в семейной ткацкой мастерской, и нельзя сказать, что он был от этого в восторге. Когда сестра Жозефа вышла замуж за образованного кавалера, тот научил мальчика грамоте. Жаккар воспользовался этим поводом, чтобы сбежать от нелюбимого ремесла и выучился на переплетчика. После смерти отца он унаследовал виноградник, каменоломню и ткацкую мастерскую, однако это никак не изменило его нежелание работать. Промотав все деньги, он женился на состоятельной женщине, однако и ее состояние быстро испарилось, поэтому он был вынужден продать вначале дом и ткацкие станки, потом – драгоценности своей супруги, а потом и свою собственную кровать.

Приближалась старость, и Жаккар снова начал задумываться над главным вопросом всей своей жизни: как достичь максимальной производительности наименьшими усилиями? Как усовершенствовать ткацкий станок, чтобы свести ручной труд к минимуму? В поисках ответа он тщательно изучил все, что было написано другими исследователями. Особенно ему пришлись по нраву сочинения Жака де Вокансона: этот неутомимый изобретатель прославился не только своей механической уткой, способной переваривать склеванный корм, но и идеей о том, что любой машиной можно управлять с помощью деревянных планок с отверстиями, тем самым автоматизируя некоторые операции.

Отверстия? Только и всего? Чтобы понять, в чем состояла гениальность Жаккара, нам придется вернуться немного назад. Программировать механизмы люди научились очень давно: например, фигурки и звуки в музыкальных часах управляются сложной системой из шестеренок.

Вспомните музыкальную шкатулку: вращая ручку, мы приводим в движение металлический барабан, на котором в особом порядке расположены выступы. Зубцы металлического гребня цепляются за выступы на барабане и издают звуки. Правда, это означает, что музыкальная шкатулка может играть только одну мелодию. А если мы захотим послушать что-то еще? Для этого нам придется взять другую шкатулку: в современных реалиях это примерно то же самое, что покупать новый плеер или айпод для каждого нового альбома. Тут-то мы и можем вернуться к идее Жаккара: он хотел управлять ткацким станком как музыкальной шкатулкой. Изготавливая ткань, ткач последовательно поднимает некоторые нити, тем самым формируя на холсте нужный рисунок. Автоматизировать последовательность для одного рисунка можно было и с помощью барабана, но Жаккар хотел разработать универсальную систему управления, позволяющую делать любые рисунки на одном и том же станке.

В результате он придумал механизм, который поднимал или не поднимал нужные нити в зависимости от того, было ли в соответствующем месте бумажной карточки проделано отверстие. Этим он превратил ткацкий станок в своего рода проигрыватель пластинок: теперь на нем можно было ткать холсты с любыми рисунками – даже с теми, которые еще не были придуманы на момент его создания. Получается, вся хитрость состояла в том, чтобы отделить управляющую программу от самой машины – ну или, фигурально выражаясь, раскатать барабан музыкальной шкатулки в лист и заменить выступы отверстиями.

Путь от первых опытов до работающего прототипа занял у Жаккара четыре года. Когда прототип увидел Наполеон, который хотел модернизировать французскую промышленность, он пришел в восторг, приобрел патент, подарил его городу Лион и назначил изобретателю пенсию – что наконец позволило Жаккару реализовать свою давнюю мечту и уйти на заслуженный отдых.