Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Информатика»Содержание №8/2009


В мир информатики
Личности

Семен Корсаков и его «машина для сравнения идей»

Несмотря на свой “солидный возраст”, машины Корсакова оставались практически неизвестными вплоть до недавнего времени. Факт парадоксальный — ведь речь идет о первом в мире устройстве обработки информации, использовавшем перфокарты.

В 1832 г. коллежский советник Министерства внутренних дел Российской империи Семен Николаевич Корсаков подал в Императорскую академию наук в Санкт-Петербурге описание изобретенной им машины, вернее — ряда устройств, которые он сам называл “машина для сравнения идей”. На современном языке ее можно было бы охарактеризовать как “систему для информационного поиска” или даже как “средство для создания и обработки баз данных”. Основным, как мы сказали бы сейчас, “носителем информации” в этих устройствах стали перфокарты, хранившиеся в специальных картотеках и автоматически (механически) сор­тировавшиеся — сравнивавшиеся по определенным признакам. В разработках Корсакова реализованы почти все принципы, составившие основу известного табулятора Холлерита, созданного более чем пятьдесят лет спустя!

С.Н. Корсаков снабдил свое предложение печатной брошюрой, написанной на французском языке, естественном для образованного человека того времени (“Apercu d`un procede nouveau d`investigation au moyen de machines a comparer les idees”). В ней приводились чертежи его устройств, их описания и излагались некоторые общие рассуждения, а также вводилось понятие о “интеллектуальных машинах” (machines intellectuelles), т.е. прообразе современного “искусственного интеллекта”. Подчеркивая в начале рассуждения ведущую роль алфавита в процессе перенесения мыслей человека — “живых идей” — на бумагу или другое физическое вещество, Корсаков идет дальше и предлагает соединить таблицы с этими идеями с механическим устройством так, чтобы автоматизировать сравнение идей (понятий). “Машины, вкратце описанные мною, — говорится в брошюре, — только первый шаг в процессе, который, несомненно, дойдет до высоких степеней совершенства. Тем не менее даже в самом начальном (настоящем) виде они совершенно необыкновенны. Равно как телескоп и микроскоп придают дополнительную силу нашим глазам, интеллектуальные машины безгранично расширят возможности нашей мысли (разума), как только выдающиеся ученые употребят свои знания для изучения принципов этого процесса и займутся составлением таблиц, необходимых для использования в различных областях человеческого знания”.

Идея “механизации” — это, несомненно, логическое развитие работы с каталогами (картотеками). Она заключалась в записи основных “понятий” (иначе говоря, “названий тематических групп”) на отдельные перфокарты в качестве “заголовков” или “базовых понятий”. К ним добавлялись уточняющие детали (“частные признаки”), и все помещалось в специальное устройство без какого-либо определенного порядка. По заданным признакам (заголовкам) это устройство могло автоматически выбирать всю информацию, относящуюся к требуемым темам, сразу из большого объема данных. В зависимости от сложности устройства оно либо просто находило всю нужную информацию по заданной теме — формировало “тематический пакет информации”, либо еще и анализировало ее. Корсаков разделил свои машины на пять групп.

1. Линейный гомеоскоп с неподвижными деталями. Эта машина напрямую находила и выбирала из большого числа таблиц сложную идею (базовое понятие) и другую (сравниваемую), содержащую в себе все детали первой.

2. Линейный гомеоскоп с подвижными частями. Эта машина предназначалась для выполнения тех же действий, что и предыдущая, но дополнительно показывала, какие именно детали сравниваемых идей (понятий) совпадают или различаются.

3. Плоский гомеоскоп. Он выполнял те же функции, что и упомянутые выше машины, однако количество анализируемых уточняющих деталей (“частных признаков”) в нем было увеличено до 100.

4. Идеоскоп. Эта машина была способна мгновенно сравнивать сложные основные понятия на уровне соответствующих уточняющих деталей, определяя их наличие или отсутствие. Число идей (перфокарт), сравниваемых за одну операцию, могло достигать нескольких сотен, а число уточняющих деталей для каждого понятия — превысить сотню.

5. Простой компаратор (рис. 1). Эта машина выполняла те же функции, что и идеоскоп, но лишь для двух идей за один раз. Однако она не нуждалась в таблицах или перфокартах.

 

Рис. 1. Простой компаратор

По мнению изобретателя, его машины могли использоваться не только для научных целей, но и в повседневной практике — при составлении каталогов, регистрации различных данных и т.д.

Между прочим, он не собирался добиваться патентов на свои изобретения, а просто безвозмездно передавал их в общественное пользование.

К сожалению, коллежскому советнику Корсакову не повезло. Специальная комиссия из пяти ученых, возглавляемая молодым математиком академиком М.В. Остроградским, не приняла его проект всерьез и издала резолюцию, заканчивавшуюся словами: “Господин Корсаков потратил чересчур много своих интеллектуальных сил, пытаясь научить других, как вовсе без оного интеллекта прожить”. Примечательно, что сам Остроградский, проучившийся пять лет в Париже у передовых европейских математиков, был одним из выдающихся ученых своего времени — он даже пытался создать универсальную математическую структуру, способную моделировать физические процессы из самых разных областей (абсолютно авангардная идея для той поры), открытий Корсакова тем не менее не оценил. Однако в последующие годы Остроградский активно поддерживал многих русских конструкторов вычислительных машин: Куммера, Штафеля, Слонимского, во многом обязанного ему продвижением своего изобретения, и конечно же “знаменитого механика” Пафнутия Чебышёва — избранника Петербургской и Парижской академий.

Машины Корсакова так и не получили распространения, однако сам он все-таки использовал их для составления базы данных по фармакологии (гомеопатии) — в другом своем пожизненном увлечении.

В наше время перфокарты хорошо известны как средство хранения и передачи информации; вспоминают о них чаще всего в связи с вычислительными машинами 1950–1970 гг.1. Изобретение это, однако, сов­сем не новое, оно уходит корнями в XVIII век, когда известный французский механик Жак Вокансон опубликовал в 1745 г. статью, указывавшую на возможность использования перфокарт для автоматизации управления производственными механизмами. Идея родилась из мысли о том, чтобы нарезать на части широкие металлические перфорированные ленты, столетиями использовавшиеся в башенных часах с музыкальными автоматами, в таких, например, как те, что установлены на ратушной башне фламандского (бельгийского) города Брюгге. Вокансон — прославленный создатель многочисленных механических автоматов; особенно популярна его утка, покрытая настоящими перьями, которая ходила, крякала, клевала и глотала зерна и даже “переваривала” их с помощью химических веществ, находившихся у нее в животе2. Он много демонстрировал свои автоматы в Европе, побывал и в России, где одна из уток сгорела во время пожара на Нижегородской ярмарке. К сожалению, автоматический ткацкий станок на перфокартах, изготовленный самим Вокансоном, остался неиспользованным.

Тем не менее идею Вокансона развил конструктор текстильных машин Жаккар, ткацкий станок которого, построенный в 1801 г., имел “программное управление” посредством больших картонных перфокарт. Он произвел полный фурор в европейском обществе. Все стремились посмотреть на диковинку. Молодой британский ученый Чарльз Бэббидж (1791–1871 гг.), будущий создатель первого механического “компьютера” — машины с памятью и хранимой в ней программой вычислений, специально ездил в Париж, чтобы изучить принципы управления посредством перфокарт, которые он потом и использовал в своей всемирно известной счетной, так называемой “Аналитической машине” (проект 1833–1836 гг.). Правда, построить ее до конца не удалось ввиду непомерной сложности.

До настоящего времени Бэббидж считается пионером в этой области. Его молодая помощница, леди Ада Августа Лавлейс (Ада Байрон, дочь поэта лорда Байрона), которую он опекал и обучал математике после кончины собственной дочери, проявила необыкновенные математические способности, удивительно сочетавшиеся с тягой к поэзии и метафорам. Энергичная и амбициозная, своим энтузиазмом она не только “подогревала” интерес Бэббиджа к работе над машиной, но и стала идеологом и создательницей программирования.

Подобно Бэббиджу, С.Н. Корcаков намного опередил современников своими идеями — отсутствие понимания со стороны таких блестящих ученых, как Остроградский, может быть косвенным тому доказательством. Корсаков использовал перфокарты для классификации, Бэббидж — для счета, а позже, Герман Холлерит в США — для того и другого. Свои перфокарточные машины — “табуляторы” — Холлерит разработал в 1887 г. для анализа результатов переписи населения.

Стремительный рост потока переселенцев, привлеченных в Америку промышленной революцией, требовал принятия радикальных мер по учету населения. Бюро переписи населения США объявило конкурс, который выиграл сотрудник Бюро, инженер Герман Холлерит, сын немецких иммигрантов, работавший ассистентом в отделе статистики.

Для обработки результатов переписи населения, проводившейся в США каждые 5 лет, Холлерит сконструировал машину, повторявшую принципы “машины Корсакова” и также использовавшую перфокарты, но более “конкретно ориентированную” и улучшенную технически: она имела (контактное) сигнальное устройство с электрическими лампами. На каждой перфокарте располагались 6 рядов круглых отверстий по 32 колонки в каждом.

Подобно машинам Корсакова, табулятор Холлерита группировал данные опросов по категориям (возраст, пол, семейное положение и т.д.), но уже имел электрические элементы: контакты и сигнальные лампы. В отличие от европейских ученых, нередко передававших изобретения в безвозмездное общественное пользование, Холлерит запатентовал все свои машины.

В 1911 г. усовершенствованные табуляторы положили начало всемирно известной компьютерной компании IBM. В России они приобрели большую популярность с начала ХХ века под названием “счетно-аналитические машины”. На первых порах их покупали за границей, а после революции производили в Москве на специально построенном заводе счетно-аналитических машин (САМ). После Великой Отечественной войны его преобразовали в предприятие, выпускавшее первые советские электронно-вычислительные машины.

Устройства, подобные машинам Корсакова, впервые появились только в начале ХХ века. В них использовались карты с перфорацией по краям.

Оба изобретателя — и Корсаков, и Бэббидж — пионеры науки, заслужившие самое глубокое уважение. Говорить о “хронологическом приоритете” одного из них не имеет смысла. Никому точно не известно, когда впервые возникли идеи их проектов, каков был путь к созданию реально работающих устройств, к тому же разница в несколько лет в исторической перспективе ничтожна.

Семен Николаевич Корсаков

С.Н. Корсаков (1787–1853) принадлежал к старому дворянскому роду, происходившему из Литвы и переселившемуся в Москву где-то в ХIV веке. Изначальное родовое имя Корсак (или Корсакас) на старолитовском языке означало “герб” (семейный). Родился он в Херсоне, князь Потемкин-Таврический стал его крестным отцом, а княжна Вяземская — крестной матерью. Отец Корсакова был русским военным инженером. Сам он принимал участие в Отечественной войне 1812–1814 гг. и вместе с русской армией побывал в “столице наук” — Париже, где, по всей вероятности, познакомился с одной из самых захватывающих технических новинок того времени — перфокартами Жаккара.

 

Вернувшись из Парижа, Корсаков получил должность в Министерстве юстиции, а затем в Министерстве внутренних дел, в Петербурге, где позже стал начальником статистического управления, а потом чиновником по специальным министерским поручениям. Вероятнее всего, монотонная рутинная работа со статистическими материалами и каталогами и натолкнула его на мысль о ее механизации.

Для Бэббиджа одним из подобных творческих импульсов стала дружба с Джоном Гершелем, будущим астрономом и сыном знаменитого астронома Уильяма Гершеля. Бэббидж увлекался астрономией и собственными глазами увидел огромное количество математических расчетов, которые приходилось выполнять при изучении звездного неба. Также интересовали его и многочисленные экономические расчеты, что вполне закономерно для ученого из Британии — ведущей промышленной державы того времени.

В Адресном календаре Российской империи за 1832 г. среди других чиновников статистического управления значится коллежский советник С.Н. Корсаков, награжденный орденами Анны 2-й степени и Владимира
4-й степени. Он также был рыцарем прусского ордена “За выдающиеся заслуги”. Позже он был произведен в звание действительного статского советника (по военной иерархии — генерала).

Выйдя в отставку, Корсаков переехал в свое имение Тарусово под Москвой, где занимался лекарственными растениями и сельским хозяйством. Там он, вероятно, и создал свою базу данных по гомеопатической фармакологии. Хотя его машины были почти полностью забыты, он известен в Европе как пионер российской гомеопатии. Впервые продемонстрировав к ней интерес в 1829 г., он напечатал в 1831 году статью “Опыты по разъяснению медицинской силы гомеопатических средств”. По мнению некоторых зарубежных специалистов, именно Корсаков своими трудами подготовил почву для эффективного распространения гомеопатии в официальной российской медицине. Во всяком случае, во время эпидемий холеры (в 1830 и 1847 гг.) он назначался в администрацию по борьбе с эпидемиями. В Москве он организовал первое справочное бюро — “справочное место”.

Примечания

1. “Открытием” С.Н. Корсакова и его машин мы обязаны замечательному человеку и ученому, профессору МИФИ Гелию Николаевичу Поварову3 (1928–2004 гг.).

2. Первые подробные сведения о машинах Корсакова появились во время осуществления международного проекта “Арифмометр”, посвященного составлению первого общего описания истории российской вычислительной техники (г. Кельн, ФРГ, 1996–2001 гг.). Результаты этого проекта опубликованы в ФРГ отдельной книгой (“Computing in Russia”) в издательстве Vieweg (Bertelsmann Springer). Автор данной статьи — один из исследователей и редакторов-составителей этого издания.

3. Брошюру, написанную С.Н. Корсаковым (см. выше), цитировал в 1961 г. историк М.И. Радовский. Г.Н. Поваров видел ее в каталоге Государственной библиотеки СССР им. В.И. Ленина (в настоящее время — Российская государственная биб­лиотека), но в последние годы она оказалась недоступной. После нескольких лет поисков профессору Университета Гумбольдта в Берлине д-ру В.Эрнсту, участнику проекта “Арифмометр”, удалось найти ее в Италии, в библиотеке небольшого университетского городка.


1 О перфокартах см. статью “Перфоносители” в газете-вкладке “В мир информатики” № 103–104 (“Информатика” № 3–4/2008). — Прим. ред.

2 В настоящее время некоторые из известных автоматов Вокансона хранятся в Парижском музее искусств и ремесел. 3 http://www.computer-museum.ru/galglory/povarov.htm.

Ал. Нитусов

TopList