Самые мощные и быстродействующие машины служат для разрешения важнейших проблем, связанных с проникновением в глубь вещества и в космос, с развитием ядерной физики и с ее практическими приложениями. Вместе с тем эти проблемы составляют небольшую долю среди тех, для решения которых уже сейчас привлечены вычислительные машины.
В середине 1963 года в одном из технических журналов был приведен перечень, содержащий 600 таких проблем, затрагивающих важнейшие отрасли науки, инженерного дела, экономики, медицины, торговли, транспорта, снабжения, связи.
Круглым счетом двадцать лет прошло с тех пор, как была построена первая электронная машина. А теперь только в США и Советском Союзе насчитывается больше 100 типов электронных вычислительных машин, отличающихся по производительности, быстродействию, по их назначению и конструкции. Машины многих из этих типов построены несколькими десятками и даже сотнями штук. Непрерывно разрабатываются новые и развертывается серийное производство отлаженных образцов.
Становятся актуальными разработки таких систем, которые еще вчера казались если уж не чистой воды фантастикой, то по меньшей мере делом далекого будущего.
Ученым и инженерам уже мало того, что они могут поручать решение своих задач специальным центрам, обладающим вычислительными машинами. Им кажется, что между дачей задания и получением решения проходит слишком много времени, много по сравнению с чистым временем решения задачи. Они предпочли бы иметь дело непосредственно с машиной, давать ей задание и получать ответ, например, по телефону, как получают по телефону ответ на вопрос о точном времени.
Создание такой системы связано с двумя большими трудностями. Прежде всего потребуется разработка устройств, позволяющих пользоваться для общения с машиной самыми простыми и доступными человеку средствами — скажем, устными командами или обычной записью. И что не менее важно, эти входные устройства должны быть такими компактными и дешевыми, чтобы ими было удобно и выгодно пользоваться от случая к случаю, как мы пользуемся в быту телевизором или стиральной машиной.
При выполнении этих условий через 10 лет, как подсчитали английские ученые, в сеть «мгновенных вычислений» включатся 300 000 абонентов, для обслуживания которых понадобится от 20 до 50 мощных вычислительных центров.
Двадцать лет назад над идеей создания электронных вычислительных машин работали небольшие группы ученых. В размышлениях за письменным столом, в спорах и обсуждениях идея обрастала живой тканью; в лабораториях из подручных средств собирались и «паялись» первые макеты отдельных узлов и устройств; на каждую удачу приходилось по десятку неудач; на правильное решение по десятку ошибок; на каждого оптимиста по сотне скептиков. Окончательный результат рисовался в самых смутных очертаниях, и даже скромные прогнозы встречали холодок недоверия. История являла самую обычную картину, с которой на протяжении этой книги мы уже встречались неоднократно. А в наши дни проектирование и постройка электронных вычислительных машин — новая, большая и непрерывно расширяющаяся отрасль техники. И эта метаморфоза тоже обычное и уже знакомое нам явление.
В тех примерах, с которыми мы сейчас познакомились, электронные машины действуют в качестве вычислительных автоматов. Их работой управляют числа; их продукцию также составляют числа. Скорость вычислений при этом имеет значение прежде всего с точки зрения увеличения объема выпускаемой продукции и снижения ее стоимости.
Но вычисления — только одна область приложения электронных машин. Вторая, не менее важная и гигантская по масштабам приложения, — управление.
Управляемая ракета еще с земли нацеливается на полет по определенной траектории и с определенной скоростью. Но если в полете ее предоставить самой себе, то сопротивление воздуха, ветер, всякие случайные воздействия в период запуска и в процессе полета сделают бесполезной самую тщательную начальную установку. Ракетой надо управлять непосредственно в процессе ее движения — управлять так, чтобы фактические траектория и скорость достаточно мало отличались от заданных.
Заданные траектория и скорость известны еще до начала полета, а фактическая траектория должна быть рассчитана в процессе движения. Для этого после запуска ракеты включаются устройства, автоматически измеряющие ее положение и скорость в полете.