Рождение советской ПРО. Винер. Человек и миф
У кибернетики есть общепризнанный отец, о котором, как мы уже говорили, большинство людей не знают ничего, да и то не все. Норберт Винер (Norbert Wiener) – вундеркинд и гений, неудачник и невротик, бесполезный герой, прославленный и забытый.
История его жизни полна мифов, и даже в США их начали разгребать относительно недавно, начиная с книги известного математика Фреда Конвея (Frederick Bartlett Conway) «Dark Hero of the Information Age: in search of Norbert Wiener, the father of cybernetics», вышедшей в 2005 году. В ней он по крупицам восстанавливает странную историю о рождении новой науки, ее кратком всплеске и полном забвении.
Норберта Винера нельзя назвать счастливым ребенком, и его детские травмы остались с ним на всю жизнь, определив его печальную судьбу. Он родился в семье Лео Винера (Leo Wiener), польского еврея-эмигранта, который был медиком в Варшаве, инженером – в Берлине, школьным учителем – в Канзас-Сити и, наконец, профессором славянских языков – в Гарварде (он был полиглотом и свободно владел 17 языками).
Лео был историк, лингвист и переводчик (в частности, он первый познакомил американцев с русской классикой – Толстым и Достоевским, а основанная им книжная серия издается до сих пор), но подход к воспитанию ребенка у него был, мягко скажем, антигуманный. Он считал, что маленький Норберт обязан стать универсальным гением и просто беспощадно тренировал его буквально с рождения. Всякий раз, когда юный Норберт совершал ошибку, «нежный и любящий отец сменялся кровавым мстителем» – писал позднее Винер в автобиографии, в которой рассказывал о своей пожизненной борьбе с депрессией.
Пока дети здоровых родителей играли в машинки, семилетний (!) Винер читал Дарвина и Данте (в оригинале). Начальную школу ему заменила жесточайшая муштра, в результате чего в 1906 году в возрасте 11 лет он поступил в колледж Тафтса, в возрасте 14 – получил степень бакалавра математики, после чего поступил в аспирантуру по зоологии в Гарварде. В 1910 году он перевелся в Корнуолл для изучения философии и окончил университет в 1911 году в возрасте 17 лет. Через два года Винер получил степень доктора философии (PhD) в Гарварде, защитив диссертацию по математической логике (сравнение работ Эрнста Шредера с «Principia Mathematica»).
После Гарварда Лео стал просто сапогами пропихивать Винера в науку и отправил его в Европу, сначала в Кембридж к великим Бертрану Расселу (Bertrand Arthur William, 3rd Earl Russell) и Харди (Godfrey Harold Hardy), затем Винер брал курсы математики у лучших немецких профессоров, включая Гильберта (David Hilbert) и Эдмунда Ландау (Edmund Georg Hermann Yehezkel Landau). Там же его продолжило нести в философию, в частности, он посетил три курса Гуссерля (Edmund Gustav Albrecht Husserl). Отметим, что Рассел отзывался о Винере с неодобрением, видя его неуживчивость, рассеянность и огромную гордость.
В результате к двадцати годам Винер уже сломался.
Его настоящим врожденным талантом было быстро усваивать колоссальные объемы информации, многократно превосходящие способности большей части людей (это он унаследовал от отца – тот как-то раз перевел 24 тома Толстого на английский за 24 месяца). Но, кроме этого, от настоящего ученого в нем было очень немного – специфическим гением и творческой искрой он (в отличие от Буша и Сперри) практически не обладал и так до конца своих дней и не смог применить на практике невообразимый груз знаний, вбитый в его голову.
Он превосходно знал всю мировую математику своего времени и был ходячей энциклопедией, но, по иронии судьбы, почти ничего и не сделал как математик. Дрессура отца и жесточайшие нагрузки привели к целой коллекции неврозов и психических проблем, от которых Винер страдал всю жизнь и безуспешно пытался лечиться.
Он стал неуравновешенным, маниакально честолюбивым и одновременно неуверенным в своих силах, всю жизнь мечтающим выбраться из-под пяты родителей, с нулевыми социальными навыками и невероятной, чудовищной, легендарной рассеянностью во всех вопросах, кроме математики. Он мог, как ходячая «Британника», со скоростью пулемета выдавать рассуждения о стохастических дифференциальных уравнениях, интегралах по траекториям и основаниях математики, но был не в состоянии запомнить лица людей, работавших с ним в одном офисе 20 лет.
Кроме кучи психологических проблем, Винер приобрел и физические – тяжелую степень ожирения и не менее тяжелую близорукость. Помимо этого, Винер, по сути, был гуманитарием, его стихией были языки (которых он знал 12) и социальные науки, включая философию, в технике же он до конца своих дней не разбирался абсолютно и совершенно.
В 1939 году инженер Bell Labs Джордж Штибиц (George Robert Stibitz), отец релейных компьютеров и автор первой в истории реализации логических схем на реле, построил для облегчения работы своих сотрудников Complex Number Calculator Model I – первый цифровой релейный калькулятор в истории.
Осенью 1940 года в Ганновере (штат Нью-Гемпшир) проходило заседание Американского математического общества, и Штибиц презентовал там Model I оригинальным способом. Bell Labs были специалисты в связи, и Штибиц привез с собой телетайп (вместо громоздкой машины, оставшейся в Дартмутском колледже), подключился к калькулятору удаленно и предложил собравшимся ученым поработать с машиной. Среди них был великий Джон вон Нейман (машина произвела на него огромное впечатление, и через три года он присоединился к проекту ENIAC), Рихард Курант (Richard Courant) и Винер. По воспоминаниям из книги «A History of Engineering and Science in the Bell System: Communications sciences (1925–1980)».
Винер подошел к клавиатуре и стал испытывать его, раз за разом стараясь сбить компьютер с толку, но на телетайпе появлялись правильные значения, и это казалось волшебством. Так Винер впервые столкнулся с думающими машинами.
Тот самый Bell Labs Model I Relay Calculator (CNC), который Винер безуспешно пытался заставить делить на ноль, и телетайп к нему (фото https://www.computerhistory.org)
Всем участникам собрания было предложено самостоятельно поработать за телетайпным пультом (на это отвели время с 11 часов утра до 2 часов ночи). Ученые толпились у телетайпа, терпеливо дожидаясь своей очереди. Норберт Винер, например, потратил свое время на то, что многократно и безуспешно пытался заставить машину разделить какое-нибудь число на нуль.
Когда чуть позже Норберт заинтересовался проблемой ПВО, он захотел исследовать движение самолетов и (из книги Томаса Рида «Рождение машин. Неизвестная история кибернетики», Бигелоу – это Julian Bigelow, электроинженер и аспирант MIT, работавший с Винером)
Винер полагал, что пилоты… будут двигаться зигзагом или как-то уклоняться. Чтобы проиллюстрировать это, профессор начертил зигзаг на доске, Бигелоу возразил, что такое поведение пилота ограничено возможностями самолета.
В общем, о технике профессор Винер имел чрезвычайно смутное представление.
Вернемся к его научной карьере.
Обучение он продолжал всего год, после начала Первой мировой войны спешно сбежав из Европы обратно домой. Чтобы выйти из-под пяты отца, хотел записаться добровольцем на фронт, но, естественно, и близко не подошел по здоровью.
В 1916 он попытался попасть в тренировочный лагерь для офицеров (отказ), в 1918 попробовал еще раз (в итоге его пригласили на Абердинский полигон работать с другими математиками над баллистическими таблицами) и в то же время попытался стать хотя бы рядовым (снова отказ), и тут война закончилась. Несмотря на его поздний показной пацифизм, Винер до 1946-1947 года не мыслил себя в отрыве от армии и постоянно пытался туда пролезть тем или иным способом, в начале Второй мировой войны он также принялся оббивать пороги всех ведомств, что бы ему позволили служить.
Винер не смог получить постоянную должность в Гарварде, что он объяснял в основном антисемитизмом в университете и, в частности, антипатией гарвардского математика Биркгоффа (George David Birkhoff), одного из самых авторитетных ученых США.
Насколько это правда, судить сложно.
С одной стороны, Биркгоффа обвинял в этом же и Альберт Эйнштейн, хотя единственное его преступление заключалось в том, что он не особенно стремился брать на работу в Гарвард огромный поток эмигрантов из Германии. При этом Биркгофф был в прекрасных отношениях с польским евреем Станиславом Уламом (Stanisław Marcin Ulam), одним из отцов водородной бомбы и великим математиком, и наоборот, противодействовал (безуспешно) попыткам администрации Гарварда его уволить.
С другой стороны – Винер был тот еще персонаж, и нежелание брать его на работу могло иметь куда более прозаические причины. В конце концов, отец его в Гарварде успешно работал, а самого Винера последовательно отвергли несколько вузов, включая даже университет Мельбурна.
Винер пытался преподавать в университете штата Мэн, писал статьи для энциклопедии, работал помощником инженера, занимался журналистикой в Boston Herald, однако все его начинания неизменно кончались полным крахом.
Так прошло пять лет, пока в 1919 году отец, тогда уже профессор Гарварда, смог продвинуть его на должность преподавателя кафедры математики MIT, где он и работал всю оставшуюся жизнь. В течение многих лет его фото висело там на стене «бесконечного коридора», среди других знаменитых ученых, но в 2017 его сняли по невыясненным причинам (скорее всего, в результате очередной борьбы за чистоту рядов).
В 1926 году Винер вернулся в Европу в качестве стипендиата Гуггенхайма, работая в Геттингене и с Харди в Кембридже над броуновским движением, интегралами Фурье, проблемой Дирихле, гармоническим анализом и теоремами Таубера. Это был единственный момент в жизни, когда он проявил себя как математик.
Винер увлекся математическим описанием броуновского движения (его одномерный случай сейчас известен, как винеровский процесс), доказал несколько теорем гармонического анализа (общую тауберову теорему Винера, теорему Палея-Винера и Винера-Хинчина), независимо от Стефана Банаха открыл банаховы пространства и ввел меру Винера на них. Мера Винера в дальнейшем нашла широкое применение в теории стохастических дифференциальных уравнений.
В MIT стало ясно, почему Винер-младший до этого нигде долго не задерживался – об уровне его преподавания лучше всего скажут его ученики.
Китайский физик К. Джен (Chih-Kung Jen) вспоминает:
…невозможно не рассказать о замечательном человеке, Норберте Винере, свидетелем эксцентричности которого мне довелось быть. На лекции… сначала он доставал большой носовой платок и прочищал нос очень энергично и шумно. Он почти не обращал внимания на аудиторию и редко объявлял тему лекции. Он поворачивался лицом к доске, стоя очень близко к ней из-за своей очень сильной близорукости. Хотя я обычно сидел на первом ряду, мне было трудно разобрать, что он пишет. Большинство других студентов не могли видеть вообще ничего. Но наибольшее удовольствие для аудитории было слышать, как профессор Винер говорит сам себе: «Ну, это, определенно, совершенно неверно». При этом он быстро стирал все, что было написано. Затем он начинал все сначала, бормоча про себя: «Пока это, похоже, правильно». И через минуту: «Однако это не может быть правильно», – и стирал все опять. Этот процесс повторялся вновь и вновь, пока не звенел звонок с лекции. Профессор Винер уходил из аудитории, даже не взглянув на своих слушателей.
На лекциях Винер разглагольствовал на любые темы, которые ему были интересны в данный момент, начисто игнорировал слушателей и непрерывно стряхивал в лоток для мела пепел своей сигары (в те благословенные времена курить можно было всем и везде).
Кроме «таланта» лектора, он был наделен своеобразной памятью.
Администратор факультета математики MIT Филлис Блок (Phyllis L. Block) вспоминает:
Он часто навещал меня в офисе и разговаривал со мной. Когда, спустя несколько лет мой офис переехал в другое помещение, Винер пришел ко мне представиться и познакомиться. Он не помнил, что я тот же самый человек, с которым он часто общался. Я был в другом помещении, и он принимал меня за кого-то другого, меня он помнил только по комнате, в которой я сидел…
И вот пришла мировая война номер два.
Естественно, Винер не мог остаться в стороне, тем более что MIT, в котором он работал, был обласкан вниманием Ванневара Буша. Как мы уже упоминали, деньги там лились просто водопадом, причем абсолютно сумасшедшие. Винер, отличавшийся болезненным честолюбием и желанием прославиться, решил войти в число избранных Бушем научных богов, чьи труды должны были повергнуть нацистов и японцев.
Была только одна проблема – в отличие от физиков, инженеров и баллистиков, он вообще не представлял, с чего начать. Как мы уже говорили инженером он был нулевым, физиком, в общем-то, тоже, не разбирался ни в радиолокации, ни в ЭВМ, а его работы в области стохастических процессов были очень далеки от военных нужд.
Он попытался, как мы помним, вдохновленный презентацией Штибица, предложить Бушу построить цифровой компьютер, но тот, отлично понимая с кем имеет дело, благоразумно отказался.
Всего с 1940 по 1945 год OSRD выдало MIT 8 контрактов на разработку систем ПВО, как мы уже упоминали – это была нерешенная проблема номер один, важнее даже, чем ядерная бомба.
В конце концов, Гитлер бы не успел закончить ее вовремя, Японию бы вбомбили в каменный век и традиционными методами, так что, в теории, Манхэттенский проект не был абсолютно критичен именно для победы в войне. А вот без эффективных систем автоматического управления весь американский флот отправился бы на корм рыбам, равно как и американские стратегические бомбардировщики, если бы они не были оснащены радарами и автоматизированными турелями. Вторая битва за Британию тоже привела бы к чудовищным потерям, равно как и кампания в Европе, без поддержки современного ПВО и артиллерии. Так что проекты, связанные с теорией автоматического управления, получили максимальный приоритет.
Естественно, Винер не мог об этом не знать.
OSRD заключило 51 контракт с частными лабораториями и 25 – с академическими институтами, из них более 60 касались автоматических орудий. Средняя сумма гранта составляла 145 000 долларов (2,7 миллиона в сегодняшних ценах). Максимальный контракт на 1,5 миллиона (около 30 миллионов в 2020) получила Bell Labs за проект баллистического компьютера M9 (позже он вошел в состав модифицированного Rangekeeper Форда).
Минимальную сумму получил одинокий Норберт Винер. 2 325 долларов (около 43,5 тысяч сейчас, в принципе неплохо, две месячные зарплаты нынешнего профессора MIT) он получил за свою чрезвычайно смутную идею придумать что-то из математики, что поможет сбивать вражеские самолеты.
Винер не был бы Винером, если бы все пошло, как он планировал.
Для начала – он вообще не знал, как летает самолет и что делает пилот. Он не представлял себе работу ПВО в целом, имел крайне смутные познания в баллистике и нулевые – в инженерии. При этом Винер был энциклопедистом-математиком, который из своей бездонной памяти мог в любой момент извлечь подходящую теорию, и он обратился к области, в которой разбирался действительно превосходно – теории случайных процессов. Винер заявил тему исследования – статистическое предсказание траектории полета истребителя.
По задумке Винера, он должен был создать математическую модель, которая, накопив опыт анализа тысяч реальных траекторий, в любом бою сможет выдавать предсказания о всевозможных маневрах врага (и нет, речь не о просто стрельбе на упреждение, речь о том, что Винер считал, что он сможет построить машину, которая на основании наблюдения и статистического анализа всегда будет знать, куда в следующую секунду повернет пилот).
Если вам это напоминает что-то из фантастики – вы не одиноки. В фильме «Эквилибриум» оперативники ловко уворачивались от выстрелов из любого оружия, просто потому, что их боевое искусство – ган-ката, учило, что в любой перестрелке траектории пуль статистически предсказуемы, и, проанализировав их, можно просто шагать сквозь огонь так, что никто в тебя не попадет. Без сомнения, идея абсолютно винеровская, и, как мы сейчас понимаем (а толковые математики понимали это и тогда) – совершенно фантастическая и абсурдная.
Тем не менее перед Рождеством 1940 года грант был утвержден, и работа закипела.
Винеру хватило ума привлечь в проект авиатора-любителя и аспиранта MIT Джулиана Бигелоу, который уже фигурировал в сцене выше. Винер не разбирался в самолетах, Бигелоу не владел математикой на таком феноменальном уровне. В итоге он пытался объяснить Винеру, какие траектории в небе может выписывать пилот, а тот пытался аппроксимировать их различными временными рядами и стохастическими дифференциальными уравнениями.
Чтобы понять на практике, как движется пилот, самолет которого преследуют зенитным огнем, Винер и Бигелоу установили в своей лаборатории два небольших прожектора, один белый, второй красный и играли в догонялки. Красный прожектор должен был догнать белый, при этом белый – всячески уворачивался. По мнению Винера, из полученного хаоса траекторий можно было выделить статистические закономерности – ограниченное количество паттернов поведения пилота и машины, которые можно превратить в цифры и предсказать.
Тем временем в других проектах OSRD наметился существенный прогресс.
В мае Sperry испытала автоматическую зенитную турель на крыше RadLab. Отдел прикладной математики (Applied Mathematics Panel) в OSRD, отвечавший за всю коммуникацию между математиками, возглавлял еще один ученый из «мафии Буша», Уоррен Уивер (Warren Weaver), бывший директор Отдела естественных наук в Фонде Рокфеллера, специалист по теории вероятностей и математической теории операций. Винер был в его сфере ответственности, и он повез его в лабораторию Bell, в надежде, что тот обретет вдохновение и выдаст что-то вменяемое, вместо прожекторов на стене.
В Bell Labs кипела работа. Незадолго до приезда Винера, молодой физик и исследователь операционных усилителей Давид Паркинсон (David B. Parkinson) спал и видел сон.
Глен Зорпетт (Glenn Zorpette) описал его в своей статье в IEEE «Parkinson's gun director»:
«Я видел себя в окопе вместе с командой ПВО. Там было орудие… Каждый его выстрел сбивал самолет… Человек из команды улыбнулся мне и показал на левую часть орудия. Там был укреплен потенциометр от моего самопищущего уровнемера.
Проснувшись, Паркинсон знал, чем он займется.
Его разработка автоматического самопишущего уровнемера, рисующая график напряжения, могла послужить в войне. Нет никаких причин, почему такая же схема не сможет управлять стволами пушки, по команде от вычислителя – нужно лишь усилить сигнал. Работа Паркинсона легла в основу Bell M9 Gun Director и его старшего брата M10 – полностью электронный ПУАЗО зенитной артиллерии, абсолютный венец ПВО Второй мировой войны, чья конструкция послужила основой для модификации Rangekeeper Форда и, установленная на побережье, сбивала V-1 во Второй битве за Британию.
M9 Gun Director на демонстрации в Bell Labs в 1943 году, его старший брат M10 Gun Director во время Второй битвы за Британию (фото https://www.computerhistory.org)
Посмотреть на эту чудесную машину и приехал Норберт Винер.
К сожалению, инженеры и математик абсолютно не поняли друг друга. Винер был разочарован, он счел, что компьютер Bell чрезвычайно убог, так как не умеет предсказывать случайные траектории. Инженеры сочли, что полоумный математик несет какую-то чушь про стохастические уравнения, без которых и так все прекрасно работает. Отметим для истории, что правы оказались как раз инженеры – Bell M9 показал себя блестяще.
Через год работы пришло время отчитываться, и Винер посылает Уиверу 124-страничный доклад «Extrapolation, Interpolation and Smoothing of Stationary Time Series», посвященный чистой математике – статистическому анализу временных рядов.
В принципе, его идеи оказались затем полезны в теории сигналов и при проектировании фильтров и стали его вторым важным вкладом в чистую математику, однако, как несложно догадаться, никакого отношения к ПВО работа не имела. Вообще, проблема наведения оружий упоминалась там всего 2 раза, среди броуновского движения, интегралов Фурье, распределения Пуассона и меры Лебега. Уивер доклад на всякий случай засекретил и поместил к массиву научной документации, относящейся к войне с Японией, в результате чего он стал известен, как «Желтая папка».
Еще через 5 месяцев Винер пригласил Уивера вместе со Штибицем для отчета в свою лабораторию и показал игры с прожектором. Фактически единственное ценное, да и то с точки зрения философии, что Винер вынес к тому моменту из своих экспериментов, стало осознание, что человек и машина могут образовывать систему с обратной связью. Да и вообще, в принципе, любые системы такого рода концептуально очень похожи, следовательно, можно пытаться предсказывать и модифицировать их поведение, исходя из статистического анализа их действий. Эти мысли он позже и развернул в кибернетику.
Уивер был совершенно не впечатлен. Что хуже, даже Бигелоу разочаровался в своем наставнике и констатировал, что
«статистический метод Винера не имеет сейчас ни одного практического применения в условиях боя».
Винер, однако, не сдавался, он был фанатично уверен в великой важности своей работы для войны. Когда осенью 1942 года Институт математической статистики запланировал конференцию, Винер послал туда срочную записку, предупреждая, что даже заголовки его презентаций должны быть строго засекречены! До этого Винер и Бигелоу окончательно взбесили Уивера тем, что их беспорядочные командировки по военным объектам отвлекали людей и не несли никакого практического смысла.
Они посещали военные учреждения без четкого маршрута, без разрешений и без представления о том, можно ли отвлекать людей, которых они хотели видеть, если у них вообще было представление о том, кого они хотя увидеть… Круглые сутки в мой офис приходят телеграммы о том, где находится эта парочка. Это уже можно печатать в «Простаках за границей» [отсылка к роману Марка Твена],
– гневно писал он.
Первого сентября 1942 года контракт с Винером был разорван.
Несчастный вундеркинд тщетно писал прошения о продлении своей работы:
«Я все еще надеюсь убить нескольких врагов»,
– говорил он в письме Уиверу.
Однако в 1943 году из 33 японских самолетов, решившихся атаковать американский линкор South Dakota, 32 были уничтожены в воздухе еще на подлете шквалом огня, даже не успев понять, что случилось. Это сделали автоматические пушки под управлением машин Sperry и Ford и радаров Raytheon.
Винер проиграл, его работа оказалась полностью бесполезной.
В 1943 году на Sperry работало 34 000 человек, их технику выпускали 22 филиала, включая переориентированные автомобильные заводы, всего на производстве было занято более 100 тысяч человек, а выручка Sperry за 3 года составила 1,3 миллиарда долларов (19,3 миллиарда долларов в ценах 2020, операционная прибыль Microsoft, например, за 2020 составила порядка 70 млрд долларов, но это огромная транснациональная корпорация).
Через пять лет Винер упомянул этот эпизод в своей «Кибернетике», где гневно писал:
«Было установлено, что конструирование специальных приборов для криволинейного предсказания не оправдывается условием зенитного огня, но принципы оказались верными».
С точки зрения самого Винера, он был молодец, подвела реальность, а не его замечательная теория. Он был зол, он был разочарован, он считал себя гением, но Пентагон отверг его труды.
На это наложилась чудовищная досада от того, что, несмотря на бесполезность для военных «Желтой папки», она была все еще засекречена, и Винер не мог даже поделиться ее содержимым и тем самым стяжать хоть капельку славы.
И в этот момент в 1946 году Винеру приходит письмо от корпорации Boeing, с просьбой поделиться той самой папкой. Инженеры компании слышали о его работе, но не подозревали, в чем она заключалась, и надеялись найти там что-то полезное. Самое смешное, что Винер при всем желании не мог бы поделиться с ними, документы категории Top Secret он не то, что раздавать по первой просьбе, а даже хранить дома не имел права (хотя и хранил).
Горечь от этой коллизии, вкупе с детской злостью на военных, которые отвергли его гений, а сейчас снова что-то просят, окончательно его доконала. Кроме того, наконец, он увидел проблеск славы, которая манила его все это время.
Еще год назад мечтавший убивать японцев и немцев пачками и получать под это колоссальные деньги, Винер взрывается гневной тирадой через прессу, обрушиваясь с проклятиями на мерзких военных, мерзкие военные корпорации и мерзких военных ученых, производящих мерзкое оружие.
В статье c пафосным названием «A scientist rebels!» в журнале Atlantic Monthly он выплескивает всю свою желчь и зависть в отношении – как он ее называл, Megabuck Science – «науки мегабаксов», объявляя о своем моральном долге перед человечеством стоять на страже пацифизма, а заодно проклиная таких продажных (и таких богатых) коллег, которые оказались куда толковее в науке и бизнесе. Он обрушивается на все, чего ему не досталось – «научные фабрики» Буша, военные контракты, деньги и славу спасителей Америки во Второй мировой войне.
Винер добился своего – он привлек внимание к своей персоне, да еще какое! Заодно все поверили, что он знает что-то о великих научных тайнах Второй мировой войны, но по благородности своей унесет это знание в могилу, чтобы оно не досталось подлым милитаристам (ну не вышло у него к ним присоединиться, увы).
В том же месяце письмо перепечатал знаменитый и широко читаемый «The Bulletin of the Atomic Scientists», о Винере с уважением отозвался сам Эйнштейн (в тот момент находящийся в тяжелой депрессии, осознавая, что он натворил, помогая уничтожить Хиросиму и Нагасаки).
The New York Times, уже тогда славящаяся невероятной желтизной, пафосно писала:
Поведение каждого конкретного летчика предсказать невозможно, но можно было проанализировать маневры по противодействию ПВО многих тысяч пилотов, чтобы вычислить наиболее вероятные тактики уклонения. Эти маневры уклонения помогли настроить систему наведения зенитного орудия.
Но у Винера не было никаких тысяч пилотов.
Все, что у него было – два прожектора на стене. Тем не менее миф об изобретателе «зенитного ган-ката» родился и сохранился, отчасти даже до настоящего времени.
Винер получил то, к чему так стремился – огромную славу и уважение, но был и побочный эффект. Во времена «Красной угрозы» его яростные публичные нападки на корпорации и правительство были сочтены определенно коммунистическими, и ФБР немедленно завело на него дело. Ситуацию ухудшило то, что многие из научной и военной верхушки США, например, фон Нейман, были яростными антикоммунистами, в результате Винер оказался в оппозиции почти со всеми.
ФБР (на всякий случай) приставило к нему слежку, которая усилиями коллег из MI5 продолжалась даже в Европе. Отметим, что Винера никто никаким образом не репрессировал – в Америке с этим было куда проще, да и все, кто был в теме, отлично понимали, что никаких военных тайн он не разгласит.
Однако психического здоровья и без того неуравновешенному ученому внимание ФБР не прибавило. По иронии судьбы первое время в СССР его как раз считали тем самым ученым-милитаристом, которых он так критиковал (потому, что у него не вышло стать одним из них). Если бы он знал об этом – возможно, порадовался бы или же огорчился бы очередной злой иронии в своей странной жизни.
Дальше начинается самое интересное.
Пока отчет был не рассекречен, Винер не мог легально поделиться своими математическими методами с мировым сообществом. Тем не менее его жажда славы превозмогла.
Весной 1947 года Винер был приглашен на конгресс по гармоническому анализу, проходивший в Нанси, мероприятие было организовано легендарной группой Бурбаки и лично математиком Шолемом Мандельбройтом (Szolem Mandelbrojt). Во время этого конгресса он получил предложение написать рукопись об объединяющем характере данного раздела математики, который проявляется везде от броуновского движения до телекоммуникационной инженерии.
Следующим летом, вернувшись в США, Винер уезжает в Мексику, где ему никто не помешает, в гости к нейрофизиологу Розенблюту (Arturo Rosenblueth Stearns, один из основателей нейрокомпьютинга, в 1943 написал известную статью по биологии поведения «Behavior, Purpose and Teleology») и пишет первое издание «Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine».
Параллельно из области чистой математики его уносит в философию и физиологию, первая часть книги посвящена непосредственно общим идеям теории управления, но уже во второй он начинает активно продвигать концепции универсальности и всеприменимости открытого им знания, и дает новой науке название – кибернетика.
Книга вышла из печати с огромными погрешностями, в основном потому, что Винер в то время страдал катарактой и не мог вычитать корректуру, а на ассистентов полагаться было нельзя. Фурора среди математиков или специалистов в компьютерных науках она не произвела – идеи Винера показались им какими-то обобщенными нелепыми фантазиями, зато среди философов и людей, далеких от науки, она произвела эффект разорвавшейся бомбы. Именно они и организовали потом «Американское кибернетическое общество».
Винер продолжил войну с властями, публикуя новые гневные филиппики в адрес «продажной военной науки». В итоге всей этой напряженной активности его психическое здоровье, и так не слишком крепкое, пошатнулось окончательно.
Он стал еще больше страдать рассеянностью, мысли его занимала уже не математика, а отношения с властями. Большая часть его знаменитых лекций, когда он мог выйти к доске, никого не замечая простоять так все занятие, иногда что-то бормоча под нос, а затем удалиться, относится именно к этому периоду.
Несмотря на «гонения на буржуазную лженауку», Винер посетил СССР, общался с Колмогоровым и оказал большое влияние на советскую школу теории автоматического управления, активно продолжал продвигать кибернетику, проводя опыты с нейрофизиологией мышей и кошек, правда, особого успеха не добился. Начал писать фантастические рассказы и повести в кибернетическом духе, издает «Новые главы кибернетики», где окончательно отходит от науки.
По поводу же книги «Кибернетика» лучше всего высказался Кендалл (Maurice George Kendall):
«Кибернетика» – отвратительно организованный текст. Это собрание опечаток, ошибочных математических формул, продуктивных, но бессвязных идей и логических нелепостей. Очень жаль, что именно эта работа сделала Винеру большую часть его общественной славы... В то время читатели, были в большей степени очарованы богатством идей этой книги, нежели ее недостатками.
В 1964 году ФБР, наконец, отстало от Винера, поняв, что никаких военных секретов он больше не разгласит.
Его «Желтая папка» была рассекречена еще в 1949, после выхода «Кибернетики». Кроме того, вся страна была озабочена более интересными вещами – Кубинский кризис, затем убийство Кеннеди. Новый президент, отвлекая общественность от странной гибели своего предшественника, развернул бурную деятельность. И вскоре после инаугурации пожаловал Винеру National Medal of Science в категории «Математика».
Через два месяца, в марте 1964 года в Стокгольме, когда Винер поднимался по лестнице Шведской академии наук, он неожиданно упал и больше не поднялся.
Кем же был Винер – гением, пророком, шарлатаном или всеми сразу?
Каково его научное наследие, если оно есть?
На этот счет существует две полярные точки зрения, и обе они совершенно ошибочные.
Первая, традиционная, считала Винера отцом Computer Science и систем ПВО, много сделавшего для развития компьютеров и победы во Второй мировой войне. Как мы уже знаем, это немного не так.
Альтернативная точка зрения, возникшая недавно (по крайней мере, на русском языке), считает Винера бесполезным старым шарлатаном, за всю жизнь не сделавшим ничего важного.
На самом деле это тоже ошибка.
Винер был очень полезен, хотя и не так, как думают у нас (потому что его наследие в СССР так и не осилили освоить чисто по идеологическим причинам).
Как мы уже говорили, величайшим открытием Ванневара Буша и его грандиознейшим вкладом в победу в войне и последующую гегемонию американской науки и ВПК стали вовсе не радары и пушки. Им стала куда более эфемерная материя – принципы организации военно-промышленно-научного комплекса, менеджмент и логистика, «научные фабрики» и think tanks. Он придумал нечто, куда более великое, чем просто новый вид техники.
Он изобрел новый вид манифестации науки – ту самую науку мегабаксов. Естественно, его математические и технические идеи могли быть украдены Союзом и успешно внедрены (тот же радиовзрыватель), но его куда более важный (и совершенно не секретный) прорыв, разумеется, не мог быть в СССР не то что скопирован, а даже осознан, подобно тому, как первые путешественники на Юкатан считали странные пиктограммы на пирамидах – забавными рисунками, а не языком, подобным их собственному.
С Винером произошла аналогичная ситуация.
Помимо мускулов и сухожилий, роль которых играла бушевская «мегабаксная» реорганизация, для работы науке необходим второй важный компонент. Душа и вдохновение, полет фантазии и фейерверк междисциплинарных идей. И именно такой душой Винер и стал.
С 1947 по 1964 год он написал три фундаментальные работы, уже упомянутую «Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine», в 1950 году – «The Human Use of Human Beings» и финальную, перед смертью в 1964 году – «God & Golem, Inc.: A Comment on Certain Points Where Cybernetics Impinges on Religion».
Первая глобальная система ПВО в мире – Semi Automatic Ground Environment (SAGE). Разрабатывалась с 1954 по 1963 год, функционировала до 1983, когда на вооружение была поставлена замена – FYQ-93 System. Является практически рекордной по инновациям системой за всю историю компьютерной техники – распределенные вычисления, компьютерные сети, модемы, ЭЛТ-мониторы, человеко-машинный интерфейс в виде световых пистолетов – без проекта SAGE эта статья не была бы размещена в Интернете, так как Интернета бы не было. Система отслеживала в режиме реального времени весь воздушый трафик в границах США – более 50 000 траекторий в сутки и концептуально была полностью основана на кибернетических идеях Винера, ее создатель Джозеф Ликлайдер (Joseph Carl Robnett Licklider), участник Винеровского кружка, первый директор DARPA, создает в 1969 ARPANET, дедушку Интернета (фото https://www.extremetech.com/)
Эти книги просто взорвали научное и культурное пространство Америки.
Они появились в самый нужный момент – небывалый расцвет свободы, богатства и новых технологий 1950–1960-х и произвели эффект, подобный закиси азота в гоночном двигателе.
На философских концепциях Винера прямо или косвенно базируются все современные нейросети (Уоррен МакКаллох, Warren Sturgis McCulloch), этнопсихология и этноантропология (Маргарет Мид, Margaret Mead), когнитивистика (Росс Эшби, William Ross Ashby), теория социализации и коммуникации (Грегори Бейтсон, Gregory Bateson), идеи автоматизации и так называемой «кнопочной войны» (в том числе система ПВО SAGE, ее создатели вдохновлялись не математикой Винера, но его общей концепцией кибернетической системы). Отец Интернета Ликлайдер (Joseph Carl Robnett Licklider) и отец мышки и современных интерфейсов Энгельбарт (Douglas Carl Engelbart) опирались на винеровские идеи и концепции.
Традиционная полносвязная нейронная сеть с 2760 весами и Weight Agnostic Neural Network, выполняющая ту же задачу. Нейронные сети стали величайшим идеологическим вкладом Винера в науку, сам он не сделал для них абсолютно ничего, при этом собрал вместе и вдохновил своими идеями множество людей от Розенблюта до Маккаллоха. (фото https://ai.googleblog.com)
Винер свел вместе, очаровал своими идеями и накрепко связал огромное количество людей – математиков (даже не терпевшего его подозрительно левую позицию фон Неймана), инженеров (в том числе разработчиков первой концепции экзоскелета и электромеханических протезов из General Electric), психологов, писателей, футурологов и программистов.
На «Кибернетике» Винера выросло целое поколение – то самое, которое уже в 1980-е будет создавать первые социальные сети и тематические чаты, разрабатывать персональные компьютеры, мечтать о киборгах в космосе и снимать «Терминатор» и «Звездные войны».
Вся гик-культура Калифорнии, которой мы обязаны безумному взрыву технологий, стоит на двух столпах: чудовищных финансах, вливаемых правительством в технопарки, благодаря Бушу, и безудержному полету междисциплинарной фантазии Винера.
Как у ученого, его вклад во все эти области был действительно нулевой. Но как у философа и визионера – он был колоссален.
Естественно, что кибернетика вдохновляла и кучу маргинальных дисциплин.
Например, книгами Винера зачитывался Рон Хаббард (Lafayette Ronald Hubbard) – создатель невероятно успешной религии, сайентологии (Винер, кстати, отреагировал на это с ужасом и запретил Хаббарду каким-либо образом даже упоминать свое имя), инициаторы психоделической революции и творцы Нью-эйджа.
Однако теми же самыми книгами зачитывались и разработчики первого нового образца шлема пилота для истребителя F-15, и вдохновили их именно идеи человеко-машинных интерфейсов.
Идеологическое влияние и наследие Винера огромно. Первый и один из лучших романов Воннегута – «Механичесое пианино», написан в 1952 году, после того как он прочитал «Кибернетику». «Теория самовоспроизводящихся автоматов» фон Неймана вышла под влиянием кибернетики Винера в 1966, уже после смерти обоих ученых. Один из лучших НФ-фильмов в истории – 2001: A Space Odyssey, Стенли Кубрика и Артура Кларка вышел в 1968 году. Кэтрин Китон (Kathryn Keeton) в 1978 основала журнал Omni – ведущий научно-популярный компьютерный журнал в мире, издававшийся до 1997 года. В 1950 Рону Хаббарду, после прочтения «Кибернетики» приходит в голову идея Церкви сайентологии (сомнительное достижение, но показывает, насколько широко кибернетические идеи пронизывали общество). В 1956 году в MIT на семинаре по искусственному интеллекту родилась идея когнитивной психологии, одноименная книга 1967 года Ульрика Нейссера (Ulric Neisser) стала одной из ключевых в этой области. В 1957 году запрещенный в СССР математик и лингвист Ноам Хомский пишет «Синтаксические структуры» – главную книгу XX в области лингвистики, оказавшую колоссальное влияние на теорию формальных языков (в отличие от «Кибернетики», лингвистику Хомского у нас так и не разрешили до распада Союза). В 1960 Максвелл Мальц (Maxwell Maltz) представляет «Психо-кибернетику», первое пособие по популярнейшей в США теме саморазвития. С 1993 начинает издаваться Wired, сменивший Omni на посту главного журнала о киберпанке и гик-культуре.
General Electric HardiMan – первый полноценный экзоскелет, вместе с принципами телеуправления, изобретенный инженером-кибернетиком Ральфом Мошером (Ralph H. Mosher) в 1965. Из этой работы выросли как роботы Boston Dynamics, так и роботы-хирурги Da Vinci; Philco Corporation Headsight, разработанный в 1961 Чарльзом Комо (Charles Comeau) и Джеймсом Брайаном (James Bryan) – первый виртуальный шлем; Айвен Сазерленд (Ivan Edward Sutherland), отец компьютерной графики и создатель первых графических ускорителей в 1968 году создает Ultimate Display – первую систему дополненной реальности. Ниже – в 1960 году биолог и инженер, фанатик кибернетики Манфред Клайнс (Manfred Edward Clynes) вживил в хвост крысы осмотический насос, получив первый биомашинный организм в истории и опубликовал статью Cyborgs and Space. В ней он ввел понятие киборгов и описал перспективы имплантации. Из этой публикации выросла вся современная индустрия имплантов – от сердечных до слуховых. Super Cockpit или VCASS (Visually Coupled Airborne Systems Simulator) Томаса Фернесса (Thomas A. Furness III), созданный в 1982 – прототип всех военных систем такого класса; Джозеф Ликлайдер создает в 1969 ARPANET – дедушку Интернета; Xerox Alto – компьютер, разработанный в исследовательском центре Xerox PARC в 1973 году, первый в мире компьютер, использовавший графическую ОС, мышку и рабочий стол – первый полностью персональный компьютер в современном понимании, позже идеи Alto позаимствовал Джоббс для своего Macitnosh. Также для Alto был создан первый ООП-язык Smalltalk и первая сетевая многопользовательская игра Alto Trek.
Georgetown-IBM Experiment System, 1954 год, первый опыт машинного перевода; Sperry Sceptron, 1963 год – первое устройство распознавания речи, предшественник современных голосовых помощников; Whole Earth Catalog – кибернетическое издание Стюарта Брэнда (Stewart Brand), издававшееся с 1968 по 1972 и переехавшее в онлайн в 1985 – так родилась The WELL (The Whole Earth ’Lectronic Link) – первая социальная сеть в истории.
Созданная Стивом Расселом (Steve Russell) из MIT в 1962 году Spacewar! – первая компьютерная игра; Дуглас Энгельбарт (Douglas Carl Engelbart) на выставке 1968 года Fall Joint в Сан-Франциско провел то, что получило позже название The mother of all demos – показав принципиально новые идеи человеко-машинного интерфейса, в частности, мышь, а также веб-документы, экранные окна и видеоконференцию; в 1958 Джон Маккарти из MIT разрабатывает Lisp – первый язык искусственного интеллекта; в 1980 Юрген Краус (Jurgen Kraus) из университета Дортмунда вводит понятие компьютерного вируса, как небиологической формы жизни, способной к репликации и мутации; в 1984 выходит иконический роман Уильяма Гибсона «Нейромант», появляется киберпанк (фото https://en.wikipedia.org, https://www.abebooks.com, http://jamesel-vr.blogspot.com, https://www.mrowl, https://courses.vrtl.academy, https://www.reddit.com, https://phil-are-go.blogspot.com, https://www.amazon.com, https://www.sudarshanbooks.com, https://3dnews.ru, https://www.theverge.com, https://habr.com, https://applespbevent.ru, https://medium.com, http://www.thg.ru, http://myexs.ru).
В 1973 Пентагон создал TRADOC – United States Army Training and Doctrine Command.
После позора вьетнамской войны – сильнейшая армия планеты, блестяще показавшая себя во Второй мировой, внезапно позорнейшим образом слита кучке лесных коммунистов – американцы поняли, что пора что-то делать. Генерал Уильям Депью (William E. DePuy), командующий TRADOC, решил все реформировать.
В 1974 году, стоя на холме над Голанскими высотами, Депью осознал будущее всех военных конфликтов. Он созерцал остатки сожжённых и взорванных советских танков и БТР, стоявших на вооружении сирийцев, и внезапно был просветлен. Тактика сирийцев тоже была советская, не сильно продвинувшаяся со времен, когда британцы гонялись за Лисом пустыни. Благодаря куда более совершенному оружию и самое главное – передовой тактике, в стремительной Войне судного дня израильтяне раскатали армию, многократно превосходящую их числом, и преподали хороший урок ценителям старой школы.
Вернувшись домой, Депью засел за работу и создал полевой устав FM-100-5 – основу американской тактической доктрины. В работе активное участие принимали военные специалисты, такие как знаменитый стратег новой школы Джон Бойд (John Richard Boyd), автор идеи «Цикла НОРД» (OODA – observe–orient–decide–act), напрямую взявший идеи из «Кибернетики».
Цикл НОРД Джона Бойда – основа стратегии США новой школы (фото https://www.researchgate.net)
Естественно, все эти вещи прошли мимо Союза, и иначе и быть не могло. Для того, чтобы кибернетические идеи сработали так, как они сработали в США, Союз должен был стать США.
Как мы уже говорили, даже ближайшие родственники американцев – британские капиталисты не смогли после войны организовать науку и производство так же эффективно и породить такие же феноменальные научно-финансовые кластеры, как Кремниевая долина. Мы уже писали, как они зевнули производство микросхем, да и вообще – с точки зрения компьютеров, вели себя не сильно адекватнее, чем Советский Союз (не случайно британский производитель мэйнфреймов ICL всерьез думал в конце 1960-х объединится с Союзом для выпуска на европейском рынке унифицированной англо-русской линейки компьютеров).
Так что идеи Винера не имели шансов быть корректно понятыми и привести к такому же эффекту.
Единственный аспект кибернетики, который попытались повторить в СССР (тут, что называется, сам бог велел) – это экономическое планирование.
Им занимались Канторович, Китов, Брук, Ляпунов и Глушков, и вот тут-то их и поджидала неожиданная засада.
Именно об этом мы и расскажем в следующей статье, где вернемся обратно в Союз и разберемся, что случилось с Бруком, почему куда-то убрали Китова, развалилась школа вычислительной техники при ИНЭУМ АН СССР, Карцева выдавили в Минрадиопром и проч. К сожалению, без такого пространного введения суть этих событий и их идеологическую и политическую подоплеку понять было бы сложно.
- Алексей Ерёменко
- https://en.wikipedia.org, https://www.abebooks.com, http://jamesel-vr.blogspot.com, https://www.mrowl, https://courses.vrtl.academy, https://www.reddit.com, https://phil-are-go.blogspot.com, https://www.amazon.com, https://www.sudarshanbooks.com, https://3dnews.ru, https://www.theverge.com, https://habr.com, https://applespbevent.ru, https://medium.com, http://www.thg.ru, http://myexs.ru, https://www.computerhistory.org, https://www.extremetech.com/, https://ai.googleblog.com, https://www.researchgate.net
Информация