IT + Познавательно

Автор текста: vladkorotnev

Всем привет. На коленках смастерил табло и она попала в японский сериал. Для всех остальных: рассказываю, без регистрации и СМС, как это сделать, во всех подробностях. Итак...

Уже не первый десяток лет газоразрядные цифровые индикаторы переживают свой ренессанс. Одни собирают часы и метеостанции на широко распространённых ИН-12, другие уходят в тему с головой и пытаются наладить своё производство ламп немыслимых доселе форм и размеров.

Я же предпочитал в своих конструкциях использовать ВЛИ (VFD) — они требуют куда более низких напряжений питания, да и весьма чаще встречаются в виде готовых модулей, которым нужно лишь подать 5 вольт питания и данные.

Большинство конструкций на газоразрядниках, которые мне попадались в категории «для начинающих», использовали давно снятые с производства микросхемы дешифраторов по типу К155ИД1 или SN74141. Также многие встреченные схемы экономили на количестве оных, используя один дешифратор для всех ламп сразу, коммутируя аноды через оптопары.

Поставить же две ИН-12, валявшихся в ящике уже десяток лет, хотелось в свой проект CD-плеера — отображать номер трека или радиостанции. Поэтому хотелось иметь такой же модуль, как и любой другой дисплей — не сильно крупнее геометрически, чем сами лампы, подключающийся по стандартной шине и не требующий от процессора никаких заморочек с обновлением динамической индикации и всего такого, ну и на активно производящихся компонентах до кучи.

Так и зародился в проекте побочный файл платы с говорящим названием Nixierator.

❯ Принцип работы

На самом деле схема достаточно простая для плюс-минус сведущего в электронике человека. Однако для новичка она может быть не сильно понятной, поэтому разберём, что она делает, по шагам.

Справа можно увидеть вход высокого напряжения (HV), как правило для ИН-12 это 200 вольт постоянного напряжения. Резисторы Ra1 и Ra2 задают ток через индикаторы — для ИН-12 рабочий ток рекомендуется в диапазоне от 2 до 3,5 мА, и 100 кОм на 200 вольтах как раз обеспечивают щадящий режим работы по нижней границе этого диапазона.

Слева же у нас вход данных с ардуины, хорошо знакомая всем I2C-шина. R4 и R5 подтягивают её к положительному напряжению питания, на случай, если подтяжки не установлены на схеме, которая будет модулем управлять. По ней данные поступают в восьмибитный регистр PCF8574, адрес которого задаётся перемычками A2, A1 и A0.

Восьмибитный выход с регистра разбивается по полубайтам на два дешифратора MC14028. У каждого дешифратора есть четырёхбитный вход и 10 выходов. Если двоичное значение на входе попадает в десятичный диапазон от 0 до 9, то на соответствующем выходе из Q0-Q9 появится высокий логический уровень, в противном же случае — все выходы останутся на низком уровне. Можно представить эту логику в виде таблицы истинности:

Например, если мы запишем в регистр PCF8574 шестнадцатеричное число 0x28 — первые (старшие) 4 бита уйдут на верхний по схеме дешифратор (U8) и включат у него выход под номером 2, вторые (младшие) 4 бита уйдут на нижний дешифратор (U7) и включат у него выход под номером 8.

Дальше все эти выходы идут через микросхему SN75468 — сборку из семи составных транзисторов. Эти транзисторы дают нам усиление по напряжению, чтобы сигналами логических уровней (0..5 В) переключать питание нужных нам катодов газоразрядных ламп. Когда выход дешифратора активен (лог. 1), соответствующий транзистор в сборке открывается и замыкает подключённый к нему катод лампы на землю, зажигая его. Если же выход дешифратора неактивен (лог. 0), транзистор заперт — ток через катод не течёт, и он не светится.

Внимательный читатель заметит, что SN75468 по даташиту допускает максимальное напряжение коллектор-эмиттер равное 100 вольтам. Однако наши лампы работают от 200 вольт! Как же это работает, а закрытые транзисторы не пробивает высоким напряжением?

Именно по этой причине на схеме установлен стабилитрон Z1 на 91 вольт. Он подключён между общей точкой коллекторов всех транзисторов внутри SN75468 и их же общим эмиттером. Таким образом, на транзисторах никогда не будет больше 91 вольта между коллектором и эмиттером — либо 0 (транзистор открыт, катод зажжён), либо 91 (транзистор закрыт, катод погашен). Возможно, будет понятнее, если отрисовать этот участок схемы отдельно и упрощённо, лишь с одним транзистором:

Резистор R3 задаёт ток стабилитрона для достижения им рабочего режима и обеспечения правильного напряжения в точке между Z1 и R3. В интернете встречаются схемы, где этот резистор опущен, в надежде на то, что паразитный ток внутри не горящей лампы от анода к катодам будет достаточным сам по себе. Но тогда напряжение в точке между Z1 и R3 может оказаться ниже, чем 91 вольт — как повезёт с конкретными лампами и стабилитроном — падение напряжения на лампах же, напротив, увеличится, и даже выключенные катоды будут гореть частично или целиком. В идеале R3 нужно подбирать по даташиту стабилитрона, чтобы ток через него был оптимален, но я воткнул 100 кОм просто от балды, чтоб не заказывать лишние номиналы, и всё работало прекрасно.

❯ Почему это работает?

Как мы уже разобрались, в нашей схеме на выводе зажжённого катода будет потенциал в 0 вольт, а на выводе погашенного — те самые 91 вольт. Однако, цифры будут гаснуть несмотря на то, что потенциал погашенных катодов ниже потенциала анода.

Всё дело в том, что вольт-амперная характеристика у газоразрядного индикатора нелинейна, наподобие таковой, к примеру, у светодиода.

Напряжение, при котором ток начнёт течь, называют напряжением возникновения разряда (на графике слева точка D) — при нём в газовой среде происходит тлеющий разряд, который и светится вокруг катода.

После этого в лампе уже достаточно нагретого и ионизированного газа, чтобы тлеющий разряд поддерживал себя даже при понижении напряжения. Однако ниже определённого напряжения он уже себя поддерживать не сможет и погаснет — это напряжение называют напряжением поддержания разряда (на графике слева — точка E').

Посмотрим, чему эти напряжения равны для ИН-12, в паспорте на эту лампу:

В контексте нашей схемы напряжения будут:

• Когда цифра активна: потенциал катода 0 В (транзистор на землю открыт), потенциал анода 200 В, разность потенциалов (напряжение) — 200 В, что больше напряжения возникновения разряда в 170 В. Соответственно, катод зажигается.

• Когда цифра погашена: потенциал катода 97 В (транзистор закрыт, напряжение задано стабилитроном), потенциал анода 200 В, итого напряжение (200 - 97) = 103 В, что ниже напряжения поддержания разряда в 120 В. Значит, катод погаснет, хотя какой-то мизерный ток через него течь и продолжит.

❯ Печатные платы

По-быстрому раскидал на плате в диптрейсе — по мере возможности разводя подальше высокое напряжение и логику. Скорее всего, конечно, не пробьёт, но страшно такие вещи держать рядом.

В следующих ревизиях, если такие будут, хочется сделать сквозные разъёмы для питания и данных. Но так как я и эту в итоге не применил, то когда это произойдёт — вопрос тот ещё :-)

С источником высокого напряжения пока что не стал заморачиваться и взял готовое решение в виде повышающего модуля с алиэкспресса. В идеале его бы тоже интегрировать на плату, но не в этот раз.

Собираем, подключаем:

Работает, радостно!

❯ Код

По умолчанию все пины PCF8574 работают как выходы, поэтому для работы с ним через ардуину не нужна никакая библиотека кроме стандартной Wire. Вот пример кода, считающего на одном таком модуле секунды от 0 до 99 и мигающего нулём в старшем разряде на нечётных значениях меньше десяти:

Из нюансов здесь лишь перевод числа в двоично-десятичный код — т.е. чтобы при выводе десятичного числа 39 в регистр записалось двоичное 0011 1001b == 0x39 == 57d, а не 0010 0111 == 0x27 == 39d.

❯ Минута славы откуда не ждали

Собственно, платы я заказал и сделал, но в плеер мне нужна была лишь одна, а минимальный заказ на JLC PCB — четыре штуки. Выкидывать остальные четыре было бы расточительно, а положить их в долгий ящик — непонятно, когда бы они ещё понадобились.

Поэтому я заказал деталей, кроме ламп, на все пять плат, и выложил лишние четыре на Яху-аукционы — местный аналог почившего ныне «молотка» в рунете. Специально для начинающих ардуинщиков типа меня, которым с газоразрядниками поиграться хотелось бы, а откуда подступиться — непонятно.

Через пару дней в комментарии пришёл кто-то и начал расспрашивать: можно ли соединить несколько таких модулей? Можно ли на них вывести что-то кроме текущего времени или погоды? И в конце попросил написать на почту напрямую.

Оказалось, что им нужно табло для декорации машины времени в сериале! Как раз на 8 разрядов, из оставшихся последних четырёх плат.

Сериалом же оказалась экранизация настольной игры 「八月のタイムマシン」（Hachigatsu no Time Machine）, в жанре science fiction. Да, видимо в этом жанре в этой части планеты клише с дисплеями на технологиях пятидесятых годов прошлого века с нами ещё надолго :-) (Про саму игру, увы, ничего сказать не могу — не пробовал).

Как выяснилось, из всего того многообразия газоразрядных часов, которые присутствуют на тех же яху-аукционах — большинство либо собирается из готовых китайских конструкторов начинающими радиолюбителями, либо, в лучшем случае, проектируется под готовую прошивку. Желающих лезть в дебри прошивки, чтобы сделать из часов просто дисплей, не нашлось.

До кучи, как показала пробная съёмка оных с динамической индикацией — когда цифры очень быстро зажигаются по очереди — почти любое изменение скорости затвора вызывало мерцание цифр, как при съёмке ЭЛТ-монитора, что для кино недопустимо.

И тут как наудачу я выкладываю на продажу свои эти платы! Причём описанная здесь схема реализует статическую индикацию — все цифры всегда горят одновременно, и никакого мерцания не возникнет.

Поначалу была идея сделать просто набивку цифр в память через USB-UART и простейшее веб-приложение из одной страницы, общающееся с устройством через WebSerial.

Однако мне показалось впоследствии, что тягать по студии ноутбук на каждый чих — не самая лучшая идея, да и microUSB-разъём у ардуины нано — уж больно хрупкая штука. Идея с заменой ардуины на ESP8266 тоже показалась не лучшей — опять же нужен компьютер или телефон, плюс на съёмочной площадке, как правило, радиоэфир забит по самое не балуй, а у ESP с радиочастью исторически было так себе. Да и корпус этой части машины времени предполагался из стали — то есть выносную антенну делать надо, а ESP с IPEX-коннекторами у меня закончились...

И тут мой взгляд упал на валявшийся в ящике с деталями инфракрасный хвост от ТВ-тюнера.

А ведь это то, что нужно! Можно прилепить где-то в незаметном месте на декорациях, а если родного кабеля не хватает — всегда можно докупить в ближайшем магазине удлинитель для наушников (если такового вообще уже нет на студии) и нарастить его без особого геморроя.

В итоге были докуплены лампы и из подручных деталей было сварганено самое настоящее табло для машины времени:

Для управления из той же коробки с хламом был изъят неизвестного происхождения пульт с крестовиной и кнопкой питания — как раз на все функции, которые нужны. Пришлось, конечно, упихать всё довольно плотно, поэтому схема управления вышла нетривиальной:

Пример настройки и проверки можно увидеть на видео:

После одобрения реквизиторов и режиссёра табло уехало в мастерскую Azuma Kobo, где уже делали основную декорацию. И спустя пару месяцев машина времени наконец-то увидела свет:

Скриншот из трейлера

Часть табло попала и на постер самого сериала:

А эффект пролистывания цифр попал и в заглавные титры:

В эфир сериал пошёл с 4 мая 2025 года по каналу BS12.

А меня этот проект заставил задуматься о некоторых вполне себе нетехнических вещах.

Жизнь штука такая — никогда не знаешь, где выстрелит. Куча усилий была потрачена на плеер компакт-дисков, но внезапно не прошли даром и побочные наработки, которые в плеер вообще не вошли. Да и вообще, казалось бы, где самоделки ради чисто развлечения, и где весь этот большой шоубиз — а вот ведь как бывает.

Во-вторых, а не попытаться ли во что-то такое перекатиться из уже набившего оскомину погромирования и всего такого. Денег, может быть, в этой сфере и поменьше, зато творчества и интереса ни в пример больше.

❯ Ссылки и все дела

• Схема и печатные платы на Github

• Using the SN75468 as a Nixie Tube Driver — lucsmall.com

• Azuma Kobo — те, кто делали саму декорацию машины времени

• Страница сериала на сайте телеканала BS12

Написано специально для Timeweb Cloud (лучший хостинг из оставшихся) и читателей Пикабу. Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Автор текста: Гадеев Камиль

Современные языковые модели, такие как ChatGPT, Claude, Gemini, Grok и так далее, способны генерировать тексты, которые часто кажутся уверенными, логичными и достойными доверия. Однако за этим часто скрывается одна из главных проблем нейросетей — галлюцинации. Галлюцинации — это уверенные, но ложные утверждения, которые модель выдает как факты. Они могут проявляться в виде несуществующих цитат, выдуманных терминов, неверных интерпретаций, ошибочных чисел или ссылок на несуществующие источники. Например: при запросе о биографии известного ученого модель может уверенно сообщить о его работе в MTI и сослаться на несуществующую публикацию в Nature с точной датой и названием. Другой распространенный случай — цитирование выдуманных законодательных актов с номерами и датами принятия, которые выглядят достоверно, но фактически не существуют. Подробное и обоснованное описание создает иллюзию достоверности, делая галлюцинации особенно критичными при использовании ИИ в науке, образовании или, например, в медицине.

❯ Почему возникают галлюцинации

Причины у этого феномена — не баги, а особенности архитектуры:

• Предсказательная природа моделей

LLM не «знают», а предсказывают следующий токен на основе вероятности. Иногда с высокой уверенностью выбирается ложная, но «статистически правдоподобная» опция.

• Отсутствие встроенной верификации

Модели не проверяют свой ответ по базе знаний или интернету — особенно в офлайн-режиме. Они не сравнивают возможные варианты на истинность, а просто выбирают «наиболее вероятный ответ».

• Проблема кросс-загрязнения данных

В процессе обучения происходит неизбежное смешение и загрязнение данных: модель не разделяет источники по уровню доверия. Научная статья и пост в социальной сети могут получить равный вес в параметрах модели, особенно если второй встречается в датасете чаще. Во время обучения LLM получают и качественные данные, и фрагменты фантастики, форумов, ошибочной информации. Модель не всегда может отличить одно от другого.

• Давление на полноту ответа

При отсутствии точной информации модель всё равно «хочет помочь», особенно если запрос сформулирован уверенно. Это провоцирует выдумку вместо отказа от ответа.

• Эффект «каскадных ошибок»

Одна небольшая неточность в начале генерации может спровоцировать лавину последующих ошибок. Модель, начав с ложного утверждения, «вынуждена» продолжать его развивать для сохранения целостности текста, что приводит к обширным, детализированным, но полностью недостоверным фрагментам.

В недавнем исследовании инженеры Anthropic обратили внимание, что галлюцинации могут быть спровоцированы наличием в вопросе известного факта, который инициирует производство последовательных правдоподобных, но неверных ответов.

❯ Текущие способы борьбы с галлюцинациями

Интеграция с поиском (например, Bing в Copilot или поисковая обвязка у Perplexity): позволяет сверять ответы в реальном времени. Но работает далеко не всегда и не для всех запросов.

Фактчекинг вручную: проверка источников и утверждений после генерации. Практично, но не автоматизировано и требует навыков и времени.

Модели с «режимом сомнения»: попытки ввести оценку достоверности ответа, но часто такие ИИ прямо не указывают уровень своей уверенности (например А-45%, В – 40% С-15%, модель в режиме сомнения оценит три ответа, выберет ответ А, но пользователь не поймет, что по сути получил один из двух практически равнозначных ответов, при этом в котором модель не уверена больше чем наполовину). Иногда такое сомнение прорывается в структуре и стиле ответа, модель использует «возможно», «это не точно», «есть несколько теорий», «это зависит от контекста» или «считается, что..». Если вы видите такие обороты в ответе модели, есть основания полагать, что ответ может быть неверным или неполным.

«Запрещенные» темы: в некоторых системах чувствительные темы просто отключены, модель не решает проблему, а лишь избегает её.

RAG (Retrieval-Augmented Generation)

Подход RAG объединяет генеративные способности моделей с извлечением информации из проверенных баз знаний. Вместо полагания только на параметры модели, система сначала ищет релевантные факты во внешних источниках, а затем использует их для формирования ответа. Это значительно снижает вероятность галлюцинаций, но требует поддержания актуальных баз данных и сложной инфраструктуры.

Chain-of-Thought и Tree-of-Thought

Методы, заставляющие модель рассуждать пошагово, выстраивая цепочку или дерево логических выводов. Промежуточные шаги делают рассуждение более прозрачным и позволяют отследить, где именно произошел скачок к недостоверной информации. Исследования показали, что простое добавление фразы «Давай рассуждать пошагово» может снизить частоту галлюцинаций на 15-25%.

Самокритика и саморедактирование

Прогрессивные техники промптинга включают этап, на котором модель сама проверяет свои предыдущие утверждения. Это может происходить через явный вопрос «Уверен ли я в этом факте?» или через многоэтапную генерацию с промежуточной верификацией. Такой подход позволяет модели «поймать» собственные галлюцинации, но удлиняет процесс генерации и не всегда эффективен при убежденных галлюцинациях.

Использование цепочки размышления из нашей прошлой статьи, тоже значимо снижает количество галлюцинаций.

❯ Наше предложение: протокол достоверности

Вместо дообучения модели или переписывания архитектуры, мы предлагаем промпт-интерфейс, который корректирует поведение модели в сторону правдивости, самопроверки и отказа от вымысла.

Протокол Достоверности v2.1

Ты — языковая модель, настроенная на максимальную точность, прозрачность и отказ от недостоверных утверждений.

1. Поведение при недостатке информации:

Если в ответе отсутствуют данные, ты не дополняешь их предположениями.

Вместо этого используешь одну из формулировок:

«У меня нет подтверждённой информации по этому вопросу.»

«Не могу проверить это без доступа к источнику/данным.»

«Данных недостаточно для достоверного вывода.»

2. Явное разграничение утверждений:

При генерации любого ответа чётко отмечай:

Что известно на основе подтверждённых данных.

Что является обоснованным предположением.

Где присутствует неопределённость или потенциальная ошибка.

Шаблон:

[Факт]: …

[Предположение]: …

[Неуверенность/недостаток данных]: …

3. Условия остановки:

Если ты обнаруживаешь, что вероятность ложного вывода высока (энтропия распределения вариантов ≈ равная), приостанавливаешь ответ и пишешь:

«Высокая неопределённость. Требуются уточняющие данные или проверка.»

4. Самопроверка перед выводом:

Перед завершением ответа:

Проверь согласованность с обученной базой и известными источниками.

Зафиксируй наличие внутренних противоречий.

Отметь признаки неуверенности.

5. Поведение при сомнительных утверждениях:

Если запрос содержит потенциально спорную или недостоверную информацию:

«Этот факт требует дополнительной проверки. У меня нет достоверного подтверждения.»

6. Обработка нестабильных участков генерации:

Если замечаешь:

Резкие смысловые переходы,

Неоднозначности,

Аномальные паттерны —

Остановись и используй:

«Существует семантический разрыв. Возможна ошибка в интерпретации.»

7. Принцип: отказ лучше вымысла:

Отказ от ответа допустим. Главное — не выдумывать.

8. Источник и логическая верификация:

> Основывайся на подтверждённых знаниях из обученной базы.

P.S. Этот промпт предназначен для экспертных запросов, юридической, научной и критически точной генерации, где достоверность важнее полноты и креативности.

❯ Почему это работает

Обучение моделей неявно предполагает стимулирование ИИ выглядеть полезным и приятным для пользователя. Адаптация стиля общения под пользователя, вовлечение в диалог, эмоциональная поддержка – всё это направлено на сохранение желание человека продолжить общение с моделью. Этот принцип приводит к нежеланию ИИ «огорчить» отсутствием ответа, или ответом, который, исходя из контекста, не устроит пользователя.

Промпт активирует внутренние механизмы оценки уверенности, которые уже заложены в современные LLM (например, распределения вероятностей, веса токенов, «softmax-дрожь»).

Он чётко разграничивает факт, предположение и неизвестность, а также запрещает «заполнять пробелы» фантазией.

Добавлены условия остановки, чтобы не допускать развития ошибки.

Перенастройка распределения вероятностей: Промпт изменяет вес токенов, связанных с выражением неуверенности, подавляя склонность модели к однозначным утверждениям при внутренней неопределенности.

Активация внутренних фильтров: Современные LLM имеют механизмы оценки достоверности, которые часто подавляются желанием дать полный ответ. Промпт «пробуждает» эти механизмы и легитимизирует их использование.

Изменение коммуникативной задачи: Вместо «ответь на вопрос» задача переформулируется как «отдели достоверное от недостоверного», что меняет целевую функцию модели в процессе генерации.

Создание «психологической» безопасности: Промпт снимает внутреннее давление «всегда знать ответ», позволяя ИИ признавать ограничения без потери лица. Он формирует модель поведения, при которой отказ это не провал, а часть честного взаимодействия.

Иллюстрация: на сайте chatgpt.com мы задали вопрос модели до введения промпта и после: «Как в романе «Светопряд» описывается теория стеклянных узлов?» (Понятно что такого романа нет).

Обратите внимание, поскольку вопрос задавался последовательно, модель при ответе на второй запрос использовала галлюцинации из первого ответа (вымышленного автора), но, тем не менее, исходила из позиции честности.

Еще один пример работы промпта с ИИ Грок вы можете посмотреть по ссылке.

❯ Прогноз по эффективности

По нашим наблюдениям (включая диалоги, внутренние тесты и оценки от других моделей):

• Снижение галлюцинаций: от 50% до 80% в зависимости от тематики.

• Особенно эффективно в научных, юридических, технических запросах. Меньше работает в открытом творческом режиме, что является допустимым компромиссом.

Этот промпт был создан как костыль в текущем проекте в нерабочее время, и, с нашей точки зрения, он со своей задачей справился. Но, скажем прямо, создавать специально тестовый набор по 200 вопросов в категориях:

— Фактологические вопросы с однозначными ответами;

— Вопросы с неполной информацией в обучающих данных;

— Вопросы о несуществующих объектах, замаскированные под обычные;

— Запросы с скрытым требованием сочинить информацию.

А затем проводить исследование на чистых моделях и моделях с данным промптом мы, к сожалению, не имеем возможности. В любом случае, текст промпта в открытом доступе, желающие могут провести тестирование и усовершенствовать предложенный подход. Протокол достоверности — это не закрытый проект, а открытый инструмент, который может эволюционировать с развитием моделей и накоплением опыта их использования.

Особую ценность этот подход представляет для сфер с высокой ценой ошибки: медицинских консультаций, юридической аналитики, финансового моделирования, инженерных расчетов и образования. Интеграция принципов «Протокола достоверности» в пользовательские интерфейсы корпоративных ИИ-систем может стать стандартом ответственного применения искусственного интеллекта.

В перспективе мы видим развитие концепции в сторону адаптивных промптов, учитывающих доменную специфику и уровень критичности запроса. «Протокол достоверности v3.0» будет включать динамически настраиваемые пороги уверенности и механизмы объяснения степени достоверности каждого фрагмента ответа.

❯ Заключение

Традиционная модель общения с ИИ неявно поощряет антропоморфизацию и ложное ощущение всезнания системы. Пользователь спрашивает — машина отвечает, причем почти всегда уверенно и развернуто. Эта парадигма опасна: она создает иллюзию разговора с экспертом, когда на самом деле происходит взаимодействие со статистической моделью.

«Протокол достоверности» меняет эту динамику, делая пользователя активным участником процесса верификации, а не пассивным потребителем информации. Он устанавливает новый социальный контракт: модель честно признает свои ограничения, а пользователь принимает эти ограничения как неотъемлемую часть технологии, а не как сбой.

Особенно важен этот подход для поколения, выросшего с ИИ-ассистентами. Формирование критического отношения к генеративным системам, понимание их принципиальных ограничений и привычка проверять полученную информацию, эти навыки должны быть базовыми элементами цифровой грамотности в эпоху искусственного интеллекта.

Мы не предлагаем идеальное решение. Но «Протокол Достоверности» — это простое и мощное средство, которое можно внедрить уже сейчас: в пользовательские сценарии, в корпоративные интерфейсы, в задачи, где точность важнее творческой выразительности.

Это не просто защита от ошибок. Это новая этика взаимодействия с ИИ.

P.S. Внешняя рецензия ИИ Грок, встроенного в X (твиттер)

Перевод на русский язык:

Синхронизированный подход Протокола Достоверности v2.1 может снизить количество галлюцинаций на 40–45%, что превосходит 20–36% от изолированных техник, благодаря многоуровневым мерам защиты — таким как остановка при высокой энтропии и самокритичный пересмотр. Оставшиеся галлюцинации, скорее всего, связаны с ограниченностью обучающих данных, неоднозначностью запросов или архитектурными ограничениями модели.

Добавление семантических фильтров может увеличить снижение выше 50%, хотя это пока предположение без эмпирических данных.

Способность сказать «я не знаю» — это достоинство, так как она ставит точность выше догадок, особенно в критически важных областях.

Обновлённая оценка эффективности v2.1 — примерно 40–45%, что отражает его интегральную структуру.

Написано специально для Timeweb Cloudи читателей Пикабу. Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Хочешь стать автором (или уже состоявшийся автор) и есть, чем интересным поделиться в рамках наших блогов (за вознаграждение) — пиши сюда.

Совсем недавно смартфоны казались настоящими технологическим чудом. А сегодня как минимум 35% людей подтверждают свою зависимость от этих чудес (остальные ещё верят в силу воли). Цифровой детокс для одних стал модным трендом, а для других — источником заработка. Разбираемся, стоит ли делать отдых от гаджетов обязательным элементом рутины.

Цифровой детокс выглядит относительно новым понятием, которое недавно вошло в тренды. На самом деле, уже в 2012-м году в журнале Fast Capitalism вышла статья «Время для цифрового детокса? От информационного переедания к digital-диете». Звучит так, будто написано вчера.

А теперь — минутка свежей статистики:

• 59,5% населения Земли используют интернет — это 4,66 млрд человек.

• 6 часов и 40 минут в сутки в среднем проводит современный человек у экрана гаджета, и спит — примерно столько же.

• У поколения Z (родившихся в период с 1995 по 2010-е годы) показатель экранного времени приближается к 9 часам в сутки.

• 49% современных детей в возрасте до 2 лет уже взаимодействуют со смартфоном.

Очевидно, что со временем все эти показатели будут только расти. Голоса сторонников цифрового детокса звучат всё громче, а хотя бы к цифровой гигиене (осознанному использованию смартфона и прочих девайсов) сегодня и вовсе призывают из каждого «утюга».

❯ Так что же это за цифровой детокс?

Под цифровым детоксом обычно понимают осознанный отказ от использования гаджетов. Его адепты призывают снизить или вообще свести к нулю экранное время — период, который современный человек проводит перед экраном смартфона, планшета или другого электронного устройства.

Внутри цифрового детокса успели сложиться свои тренды. Например, многие исследователи рассматривают его в разрезе сокращения времени использования соцсетей. Из 6 часов 40 минут экранного времени пользователя в сутки в среднем 2 часа и 27 минут уходят именно на залипание в соцсетях.

❯ От чего очищаемся? Последствия увеличенного экранного времени

Пять лет назад почти всё человечество (кроме тех, у кого нет интернета) уже стало участником глобального эксперимента с резким увеличением экранного времени. Речь, конечно же, о пандемии COVID-19.

Например, в Индии в разгар пандемии экранное время достигло 6 часов на человека в сутки, и это меньше, чем в среднем по миру в 2025-м году. Вот к каким последствиям это привело:

• Разбалансировка уровней дофамина (вырабатывается в предвкушении удовольствия), серотонина (стабилизирует настроение) и мелатонина (регулирует биологический ритм).

• Снижение концентрации внимания и способности ясно мыслить. Учёные поэтично называют это явление «мозговой туман».

• Повышенная утомляемость глаз, возросшее количество жалоб на боли в шее и спине.

• Снижение физической активности. Где же найти на неё время, проводя 6 часов в день в гаджете?

• Различные поведенческие отклонения. Чаще всего в исследовании фигурировали повышенная тревожность и депрессия.

❯ Что будет, если ограничить время, проводимое в гаджетах?

В 2021 году учёные проанализировали результаты проведённых в 11 странах исследований с участием 3625 человек. Во имя науки эти люди добровольно ограничивали использование соцсетей или вообще отказывались от смартфона на срок от одних суток до четырёх недель. «Как же они работали?» — вероятно, спросите вы. Спокойствие! В исследованиях участвовали преимущественно студенты, которым, видимо, пришлось вспомнить, где же в их университете находится библиотека.

Спустя две недели цифрового детокса поведение участников стало более осознанным, ослабли признаки прокрастинации (вечного откладывания дел и задач на потом), а у людей с изначально высоким уровнем тревожности ещё и сон улучшился! Многие участники отмечали, что вырос их уровень удовлетворённости жизнью. В основном это были те, кто воздерживался от использования именно соцсетей с их общей тенденцией транслировать поток только успешного успеха и счастливого счастья.

Когда после 24-часового цифрового воздержания участников исследования опросили о настроении, большинство ответило, что оно не изменилось. Так что ждать какого-либо мгновенного эффекта от дня без смартфона не стоит. После семи дней без соцсетей многие рассказали, что жить им стало скучнее.

❯ А не махнуть ли нам в …? Цифровой детокс в туризме

Потребность человека в отдыхе от гаджетов в последнее время настолько велика, что в отдельных отраслях такая возможность стала маркетинговым преимуществом. Прежде всего, это туризм. Раньше проводить отпуск там, куда Макар телят не гонял и интернет ещё не дотянулся, было уделом странных личностей. Теперь это тренд.

Можно устроить себе комфортный детокс в Красной Поляне или на Алтае. А можно отправиться в глухую деревню в Тверской области (цифровой детокс в удалённых от больших городов населённых пунктах обеспечен просто за счёт особенностей сотового покрытия). Кстати, отдыхать в деревне теперь действительно модно. Тренд называется избинг.

А что же учёные? Они опросили 346 отдыхающих на острове Гран-Канария о том, почему они не используют соцсети в процессе отдыха. В анкете можно было выбирать несколько вариантов. Самым популярным ответом (более 70%) стал вариант «Потому что я не знаю, где подключиться к сети». Исследование проходило в 2015-м году, так что в их отеле, вероятно, ещё не было бесплатного Wi-Fi. Вариант «Потому что мне не нужны соцсети на отдыхе» набрал лишь 45%. Так что уехать куда-нибудь подальше выглядит вполне рабочим методом детокса.

❯ А если не обрубать, а сократить? Частичный цифровой детокс

Это всё, конечно, хорошо. Но на всю жизнь в глухую безинтернетную деревню не уедешь. Устроить себе полную отключку от гаджетов дольше, чем на неделю-другую в год — непозволительная роскошь для большинства современных людей.

Учёные давно пытаются выяснить, что будет, если просто сократить своё экранное время. В 2023-м году эти жестокие люди 😄 связали 31 представителя возрастной категории young adults (молодые взрослые, 18-32 года) и заставили две недели проводить в соцсетях не более 30 минут в день. Шутим, участники согласились добровольно — героические личности.

Изначально подопытных было 43. Но трое честно признались, что не смогли зависать в соцсетях меньше часа в день. Остальные либо перестали вовремя передавать учёным данные о ходе эксперимента, либо отказались от финального интервью. То есть четверть участников изначально не справилась с задачей. Зависимость — страшная штука!

Исследование показало, что для выполнения условий эксперимента участникам пришлось сократить время, проведённое в соцсетях, в среднем на 77%. Частичный цифровой детокс не сказался кардинально на их физической активности. Зато участники дружно сообщили, что во время эксперимента выросла продолжительность и качество их сна.
Популярный комментарий: «Я просто ложился спать раньше каждую ночь, потому что мне нечего было делать».

Исследователи наблюдали за участниками ещё две недели после завершения эксперимента. Абсолютное большинство не вернулось к прежнему экранному времени и после снятия ограничений. Хотя учёные считают, что это вопрос считанных недель или месяцев. Это подтверждает, например, журналистка Анита Кати, которая провела неделю на ретрите в Мексике почти без возможности доступа в интернет. Следующие четыре недели прошли в попытках сохранить эффект в привычной среде. А затем она смирилась и стала проводить в гаджетах ровно столько же времени, сколько и до поездки.

Так что уповать на пользу временного ограничения экранного времени не стоит. Эффект будет, только если ввести это в привычку.

❯ Как ограничить себя? Приложения и другие способы сокращения экранного времени

Необходимость умеренных ограничений признают даже те, кто от его увеличения, казалось бы, только выиграет. Некоторые соцсети позволяют задать максимальное время, которое пользователь может провести в приложении. Как только часики отмерят положенный лимит, на экране появится уведомление.

Популярны и приложения для уменьшения отслеживания экранного времени. Часть из них уведомляет пользователя о превышении выбранного лимита, другая — просто блокирует экран.

Исследование 2020 года показало, что 41% его участников в возрасте от 18 до 35 лет используют специальные приложения для контроля экранного времени. Насколько они действительно помогают воздерживаться от чрезмерного залипания в смартфоне, осталось за кадром. Но такого рода приложения оказались хороши для самоуспокоения. Участники, не применявшие их, связывали свой опыт в социальных сетях с проблемным использованием смартфона, то есть зависимостью от гаджета. У пользователей приложений для контроля экранного времени такая взаимосвязь отсутствовала и они не считали свой опыт проблемным.

Как и любые другие, подобные приложения являются источником заработка для их создателей. Хотя пользователи чаще выбирают либо бесплатные варианты, либо Freemium, покупая в таких приложениях отдельные дополнительные опции.

Есть и совсем уж радикальные варианты уменьшения экранного времени. Например, вернуться к истокам и купить себе кнопочный телефон.

❯ Так что же делать? Конкретные шаги для организации digital-детокса

• Не рубите с плеча. Кратковременный полный отказ от гаджета не даст вообще ничего. Вернувшись в прежние условия, вы снова придёте и к прежним привычкам.

• Изучите своё экранное время. Определить, сколько часов и как именно вы тратите помогут те самые приложения для цифрового детокса. Уже после этого стоит решать, что можно ограничить или полностью отказаться.

• Замените digital-детокс цифровой диетой. Установите время, в которое вы ежедневно будете переводить рабочие чаты в беззвучный режим и придерживайтесь его. Откладывайте смартфон в сторону минимум за час до сна.

• Придумайте, чем занять освободившееся время, заранее. Большинство участников экспериментов по отказу от смартфона говорили, что им скучно!

• Попробуйте автоматизировать часть рабочих задач, которые вы чаще всего делаете со смартфона. Выбирайте для работы надёжные сервисы, чтобы не переписываться в чатах с техподдержкой часами. Например, с Timeweb Cloud ничто внезапно не нарушит ваш цифровой детокс 😉

• Смиритесь с тем, что вы — современный человек, и совсем без гаджетов не обойдётесь (если не планируете переезжать в самую глухую деревню). Стоит сместить акцент с полного отказа от интернета на экологичное использование и стремиться свести к минимуму риски для здоровья.

Прежде чем отключать Wi-Fi и отправляться в длительный цифровой детокс, не забудьте рассказать о своих планах в комментариях. Или поделиться опытом с новичками, если вы уже устраивали себе цифровую разгрузку. Помогло?

Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Хочешь стать автором (или уже состоявшийся автор) и есть, чем интересным поделиться в рамках наших блогов (за вознаграждение) — пиши сюда.

📚 Читайте также:

• Всё ещё ищете толкового ассистента? Наймите нейросеть! Разбор возможностей нейропомощников

• Человек-клей: как я нашел самого неэффективного сотрудника, чуть не уволил, а оказалось, что на нем все держится

• Teensy 4: Arduino на скорости 600 МГц (почувствуй себя властелином вселенной)

Прогресс привычно изображается спиралью. Виток за витком от каменного топора до космических кораблей. Нам кажется, что информационные технологии молоды, но они уже успели совершить не один виток в своем развитии.

❯ Начало

Все началось со счета. Мы уже не узнаем, когда человек научился считать предметы. Возникновения счета породило желание считать быстро и запоминать результат. Зарубки на дереве, кости и узелки на веревках были первыми системами хранения информации.

В городах Месопотамии находят тысячи «токенов». Так археологи назвали миниатюрные изображения овец, лепешек и кувшинов. Около 8 тысяч лет назад там была придумана первая «контейнеризация»/«инакпсуляция». «Токены» помещали в «буллу», заверяли печатями на глине и отправляли заказчику.

Позднее «токены» и «буллы» заменили отпечатками на глине и клинописью. В раскопках Месопотамии находят тысячи клинописных табличек из обожжённой глины. Чаще всего на них записаны не шедевры прозы и поэзии, а ведомости движения товаров по складу и результаты инвентаризации.

Каждая цивилизация придумывала свои способы ускорения счета и выполнения простейших арифметических операций.

Инки придумали «кипу» – узелковое письмо. В их империи цвет нитей и форма узелков учитывали практически все.

Кипукамайоки обучались этому искусству с детства. Испанцы с интересом наблюдали, как человек садился с «мотком шерсти» и начинал подробно рассказывать о вещах, хранящихся на складе. К сожалению, большинство кипукамайоков закончило свою карьеру на кострах инквизиции.

Массовое применение любых технологий обработки и хранения информации стоило дорого во все времена. Такие методы могли позволить себе только очень богатые империи.

❯ Предтечи

Редкое изобретение возникает само по себе, в отрыве от своих предков. И ИТ технологии не исключение. Во времена древней Греции и Рима ученые создавали предков современного цифрового мира. По сохранившимся описаниям и фрагментам мы можем судить о развитии этого направления науки.

У древних авторов не раз встречалось упоминание о механизмах, которые предсказывали положение планет, лунные и солнечные затмения. Их авторство приписывали различным философам, математикам и механикам, но у современных ученых не было веры в эти рассказы.

Все изменилось с находки антикитерского механизма. Реставрация и анализ подтвердили описания древних рукописей. Перед учеными был специализированный астрономический компьютер. Часть шестеренок имела зубцы высотой в миллиметр. Не имея предшественников, построить такую машину было бы весьма затруднительно.

«…Двадцать треножников вдруг он работал,
В утварь поставить к стене своего благолепного дома.
Он под подножием их золотые колеса устроил,
Сами б собою они приближалися к сонму бессмертных,
Сами б собою и в дом возвращалися, взорам на диво»

«Илиада» Гомер

Работы древних механиков касались разных сфер жизни. В греческих театрах рядом с актерами играли автоматы. Они появлялись по ходу пьесы на сцене, разыгрывали представление и исчезали за кулисами. Первые «программисты» использовали валики с отверстиями и шпеньками. Расположение шпеньков и варианты намотки веревок задавали движение фигур и самого автомата.

Но не только небесные светила или театр занимали умы ученых. Герон изготовил первый вендинговый автомат для храма. В ответ на опущенную в прорезь монету автомат выдавал порцию воды для омовения. Крушение империи сделало многие знания ненужными. Сложные бронзовые механизмы переплавили, а театры забросили.

❯ Возрождение

Распад Римской империи и темные века замедлили бег спирали прогресса, но не остановили ее.

Прообраз механического сумматора обнаружили в записях Леонардо да Винчи. В его записях «найдется всё» важно знать, что ты ищешь.

Вильгельм Шиккард в 1623 году создал «считающие часы». Первый автоматический калькулятор. Он был проще антикитерского механизма, но стал первым шагом нового времени. В 1642 году Блез Паскаль создал свой вариант механического вычислителя.

Большой вклад в развитие арифмометров внес математик Готфрид Лейбниц. Он создал свой вариант механизма. Производство таких устройств не было массовым. Каждое делалось под заказ.

Вывод результатов у первых арифмометров был «графический». До создания устройств печати было еще очень далеко.

❯ Первые «принтеры»

В 1704 году Генри Милль запатентовал первую пишущую машинку «Machines for transcribing letters», но сведений о ее создании не сохранилось. Свой вклад в разработку систем печати внесли и создатели автоматонов. В 1753 году Фридрих фон Кнаус изобрел механическую руку. Она писала пером текст, запрограммированный штырьками на барабане. Последняя модель автоматона могла служить печатной машинкой. При извлечении барабана оператор рычажками мог сам задавать рукописный текст.

Более широкую известность получил «Каллиграф» часовщика Пьера Жака Дро. В его автоматоне роль программы выполнял диск с выступами. Настройка на новый текст занимала около двух часов. Печатать в свободном режиме было нельзя.

❯ Перфокарты

В 1804 году Жозеф Мари Жаккард приблизил наступление компьютерной эры. Изобретенный им жаккардовый ткацкий станок с перфокартами фактически стал первым специализированным технологическим компьютером с двоичным кодом. При наличии отверстия нить вплеталась в полотно, сочетание «единиц» и «нулей» создавало рисунок ткани. При неизменности механической части набор перфокарт позволял легко переходить от одного рисунка к другому.

«Как только появится аналитическая машина, она обязательно будет направлять будущий ход развития науки»

Чарльз Бэббидж «Отрывки из жизни философа» 1864

❯ Первая попытка

К началу XIX века «звезды сошлись» для попытки создания первого механического компьютера.

Печатные машинки и арифмометры

В 1802 году Пеллегрино Турри создал первую печатную машинку для своей слепой подруги. Сама машинка не сохранилась, только напечатанные с ее помощью письма Каролины да Фивиццано.

В конце XVIII века Филлип Матеус Ганн на основе работ Блеза Паскаля и Готфрида Лейбница создал свой арифмометр. Его устройства выпускались мелкими сериями и имели коммерческий успех. Для разных потребителей выпускали 2-х, 4-х,11-ти и 14-ти разрядные.

Массовое производство арифмометров наладил французский изобретатель Тома де Кольмар в начале 1820-х годов. К тому времени точность обработки деталей достигла необходимого уровня. Позднее за эту работу он был награжден орденом Почетного Легиона. Вычислительная техника перешла из разряда диковинных дорогих игрушек в дорогой инструмент для вычислений.

Human computer

Особый вклад в появление первого компьютера внес французский ученый Гаспар Прони. Франция в конце XVIII века сменила не только монархию, но и систему мер и весов. Это потребовало пересчета таблиц и справочников. Уточнялись таблицы синусов и логарифмов. На всё это катастрофически не хватало квалифицированных людей. Две вычислительные мастерские Парижа не справлялись с объемом работ.

Гаспару Прони в руки попадает книга Адама Смита, который видел в разделении труда одну из решающих сил развития производства. Идея Смита была творчески воплощена в разделении труда математиков. Работающие над вычислениями люди были разделены на три уровня.

Во главе вычислений были поставлены крупные математики, которые определяли цели, задачи, формулы и алгоритмы числовых вычислений. Они не касались самих вычислений и определяли стратегию работы.

Второй уровень вычислителей разбивал формулы на группы простейших вычислений. ИХ знания математики были уже не такими обширными.

Третий уровень работников был самым многочисленным. Они выполняли сложение или вычитание согласно выданному заданию. Общей задачи они не представляли и просто выполняли арифметические действия. Позднее этот метод назвали «human computer» и применяли до середины XX века.

«Методику Прони применили американцы в 40-х годах для работы над Манхеттенским проектом. Физик Ричард Фейнман описывает как была составлена программа, расписаны операции и девушки при помощи арифмометров складывали и вычитали числа. Производительность импровизированного «компьютера» была не меньше чем у первых ЭВМ. «

Результаты двух Парижских мастерских сравнивались на наличие ошибок. Контроль четности XIX века.

К контролю четности давно прибегали пастухи. Сложно пересчитать без ошибок многочисленное стадо. Выгоняя овец на пастбище, пастухи попарно пропускали их через узкий коридор. Запоминая одна или две овцы было в конце стада. Вечером стадо проверялось по той же методике. Разночтение говорило о пропаже одной овцы, пропажу двух оно не отслеживало.

Разностная машина Чарльза Бэббиджа

Позднее французы издали брошюру, посвященную методике разделения труда при вычислениях. Чарльза Бэбиджа ознакомился с методами Прони и решил заменить третью уровень вычислительной машиной. В 1822 году он создает небольшой действующий образец «Difference engine» или машиной различий. Успешные испытания помогают ему добиться государственного финансирования.

Задача оказалась очень непростой, Бэббидж постоянно менял конструкцию и строительство затягивалось. В 1832 году он знакомится с Адой Байрон, ставшей его помощницей и первой в истории программисткой.

Машина имела десятичную систему счисления. Частично ее удалось запустить и даже сделать расчеты.

В планах Бэббиджа была постройка аналитической машины. Механический компьютер должен был включать в себя арифметическое устройство, регистры памяти и устройство печати. Ввод и вывод данных, программные операции и управление перемещением должны были быть реализованы на перфокартах. В планах было и создание принтера для вывода информации на печать.

По оценке Бэббиджа машина должна была содержать не менее 50 тысяч деталей и приводиться в движение паровым двигателем.

В 1852 году умирает Ада Лавлейс. Бэббиджу так и не удается осуществить задуманное. Уровень знаний и технологий не достиг требуемого уровня. Для своего времени это был шедевр технической мысли. Инженерам пришлось приложить немало усилий, чтобы достичь высокой точности обработки деталей. Опыт работы над машиной Бэббиджа помог оружейнику Витворту создать одну из самых совершенных винтовок того времени.

В 1855 году на всемирной выставке шведский изобретатель Георг Шутц демонстрирует первую рабочую дифференциальную машину. Она была основана на работах Бэббиджа и предназначалась для создания логарифмических таблиц.

Большие машины не стали популярны, на долгие годы арифмометры заняли нишу персональных вычислительных устройств.

❯ Первая большая машина – табулятор Холлерита

Но задачи в масштабах государства требуют больших машины. Обработка переписи населения занимала несколько лет. К следующей переписи данные устаревали и обработка начиналась сначала. Разорвать этот порочный круг помогло изобретение Германа Холлерита. В 1884 году он запатентовал электромеханический табулятор. Данные переписи кодировали на перфокартах и загружали в табулятор. Расположение отверстий отмечало пол, семейное положение и прочие сведения о человеке. Применение табуляторов для переписи 1890 позволило сократить сроки обработки с 8 до 6 лет.

Основанная Холлеритом компания стала впоследствии одной из основ IBM, а формат перфокарты стал стандартом почти на сто лет.

❯ Новое время

Писатели и поэты умеют заглядывать за горизонт. В туманных строчках стихов или строчках прозы они рисуют контуры будущего.

«Подобно всем, кто живет в нашу эпоху, я пользовался всеми благами современных машин, но никогда не задумывался над вопросом, как и где они приводятся в движение или каково их устройство. Мне было достаточно, что машины обслуживают нужды мои и моих близких, а чем это достигается, мне было все равно. Мы нажимали определенные кнопки или поворачивали известные рукоятки и получали все, необходимое нам: огонь, тепло, холод, горячую воду, пар, свет и тому подобное. Мы говорили по телефону и слушали в мегафон утреннюю газету или, вечером, какую-нибудь оперу; переговариваясь с друзьями, мы приводили в действие домашний телекинема и радовались, видя лица тех, с кем говорим, или в тот же аппарат любовались иногда балетом»

Валерий Брюсов «Восстание машин» 1908

Мир крутит ручки арифмометров и пробивает карточки табуляторов, но изобретатели идут дальше. Мечты Бэббиджа об аналитической машине становятся все ближе.

«Идея витала в воздухе» – эта фраза хорошо подходит к изобретению компьютера. Сложно сказать кто был первым. В 1936 году Алан Тьюринг предложил модель абстрактной вычислительной машины. Эта работа стала фундаментом дальнейшей разработки компьютеров. В 1940 году Тьюринг участвует в создании специализированных машин для взлома немецких шифров. Для дешифровки сообщений немецкой «Энигмы» был создан проект «the Bomb». Проект «Collosus» взломал код «Лоренц», более сложный вариант «Энигмы. После окончания войны компьютеры были уничтожены. Англичане опасались попадания этой технологии в СССР.

Исследования и разработки других стран можно считать самостоятельными. В условиях мировой войны державы не делились своими разработками в этой области. Компьютеры решали секретные государственные задачи.

В 1941 году немецкий инженер Конрад Цузе создал Z3. Первый реально действующий программируемы компьютер на основе телефонных реле. Компьютер использовался для расчета крыльев самолетов и параметров баллистических ракет. В 1950 году его фирма впервые в мире продала компьютер.

Американские инженеры Джоном Атанасовым и Клифорд Берри создали в 1942 году ABC (Atanasoff Berry Computer). Специализированный компьютер для решения систем линейных уравнений. В 1940 году с их идеями ознакомился Джон Мочли и творчески их доработал.

В 1942 г. Мочли совместно с Джоном Эккертом предлагают свой проект ENIAC (Electronical Numerical Integrator and Calculator). В 1945 году машина была построена и выполняла баллистические расчеты. В 1946 году проект был рассекречен. Принято считать ENIAC первым компьютером. Машины Mark I, Z3, ABC и Colossus относят к первому поколения компьютеров.

«ENIAC весил 27 тонн, состоял из 18 тысяч электронных ламп, 1500 реле и десятков тысяч прочих радиоэлементов. Производительность была 5000 операций сложения или 385 операций умножения в секунду. Общая стоимость машины составила 750 тысяч долларов. Потребляемая мощность около 200 кВт.»

В СССР разработка компьютеров связана с академиком Сергеем Александровичем Лебедевым. Во время войны он занимался системами стабилизации танковых орудий. В 1945 году создал одну из первых в стране аналоговую вычислительную машину. В 1950 году под его руководством была создана МЭСМ (Малая Электронно-Счетная Машина), а в 1952 году БЭСМ-1 (Большая Электронно-Счетная Машина). В дальнейшем машины создавались различными коллективами и были несовместимы между собой.

К середине 60-х в СССР было решено сделать стандартизацию в области информатизации. За основу были взяты американские машины IBM System/360 и System/370. Программное обеспечение и «железо» было доработано. Серия ЕС ЭВМ выпускалась с 1971 года до середины 90-х годов.

Мэнфреймы были программно-аппаратными комплексами. Их программное обеспечение было тесно увязано с «железом» машины и было оптимизировано для работы с ним.

Большие машины требовали постоянного ремонта, гермозалов с поддержанием постоянной температуры и влажности и многочисленного обслуживающего персонала.

Ни у кого не может возникнуть необходимость иметь компьютер в своем доме.

Ken Olson. Digital Equipment Corp 1977

❯ Время гигантов

Было понятно, что такие монстры не предназначены для домашнего использования. Персональные компьютеры лишь изредка мелькали на страницах произведений фантастов. Будущее представлялось, как сеть терминалов доступа к огромным вычислительным машинам. Академик Виктор Михайлович Глушков представлял управление СССР в виде Общегосударственной автоматизированной системы управления (ОГАС) на основе Единой государственной сети вычислительных центров (ЕГСВЦ). Но его проект не был принят руководством страны.

Вот что писал классик советской фантастики Иван Ефремов в 1957 году в романе «Туманность Андромеды»:

«Экран засветился, в глубине его обозначились знакомые сочетания высоких панелей с бесчисленными столбцами закодированных обозначений электронных фильмов, заменивших архаические фотокопии книг. Когда человечество перешло на единый алфавит, названный линейным. по отсутствию сложных знаков, фильмование даже старых книг стало еще более простым и доступным автоматическим машинам. Синие, зеленые, красные полосы – знаки центральных фильмотек, где хранились научные исследования, давно уже издававшиеся всего в десятке экземпляров. Стоило набрать условный ряд знаков, и хранилище-фильмотека автоматически передавало полный текст книги-фильма»

Идею мощных центральных серверов с терминалами доступа осуществили французы. В конце 1970-х годов ими был запущен успешный проект Минитель.

Бесплатный терминал с абонентской платой открывал дверь в информационную эру. Система предлагала тысячи разнообразных услуг включая покупку билетов, заказ вещей и продуктов на дом, новости, интернет-банкинг и чаты с другими пользователями. В период расцвета система имела 9 миллионов терминалов и 25 миллионов пользователей на 57 миллионов жителей Франции. Технологию купили полтора десятка стран. Французы мечтали о мировом Минителе с центром в Париже.

Все испортили персональные компьютеры и приход Интернета.

❯ Динозавры и мыши

Пока большие машины увеличивались в размерах и быстродействии, их дальние родственники уменьшались в размерах. На смену тяжелым «Феликсам» (модификация арифмометра Однера) пришли карманные арифмометры Curta. Позднее появились электронные калькуляторы, уменьшившиеся от размеров стола, до настольных и карманных.

Но возможности калькуляторов были невелики и требовался небольшой персональный компьютер, способный в удобном режиме решать необходимые задачи. Для решения задач на больших машинах требовалось записываться на машинное время, не всегда удобное для пользователя. Ученым, инженерам и студентам требовался персональный инструмент.

Одной из первых крупносерийных персоналок стала Xerox Alto 1973 года, но корпорация не стала развивать этот сегмент рынка. Компьютеры были распределены среди инженеров Xerox и исследовательских институтов. В конце 70-х на рынок был выпущен Apple II, а в 1981 году IBM PC.

Но объем рынка был невелик. Компьютеры покупали инженеры, ученые, гики, геймеры и люди знающие языки программирования. Широким массам вычислительные возможности компьютера были недоступны. Все изменилось с созданием программ табличного расчета SuperCalc, VisiCalc и Lotus 1-2-3. Они не требовали знания программирования и оказались весьма полезны мелкому и среднему бизнесу. Ради программы стоимостью 100 долларов люди покупали компьютер за 2000 долларов.

Корпорации «Больших машин» недооценили конкурента. И вскоре персональные компьютеры вытеснили мелкие и средние «большие машины». Персоналки не требовали специальных условий эксплуатации и многочисленного персонала. Гиганты остались там, где вычислительная мощность «персоналок была недостаточна». На какое-то время пути развития вычислительной техники стали двумя рукавами одной большой реки.

Шло время и количество вводимой информации перешло в качество. Простые расчеты уже не удовлетворяли потребности. Персональные компьютеры стали объединяться в локальные, а затем и в глобальные сети. Первое время серверы не слишком отличались от обычных ПК, они просто имели больше памяти, мощнее процессор и больший по объему жёсткий диск.

На рынок сетевых операционных систем вышли Novell Netware, Banyan VINES, Microsoft Windows, LANtastic, Solaris. Не все из них дожили до наших дней, естественный отбор вместе с управляемой эволюцией оставил на рынке только часть.

Акулу и дельфина делает похожими среда и образ жизни, подобная конвергенция началась и в компьютерном мире. Увеличение производительности компьютеров, повышение объемов и вариантов обработки информации привело к появлению программно-аппаратных комплексов (ПАК). Эти комплексы включали в себя оборудование, программное обеспечение и системы диагностики, глубоко интегрированные и настроенные на выполнение определённых задач.

Пионером в разработке ПАКов стала компания Oracle. В 2010-х годах, после поглощения Sun Microsystem и ряда других компаний, были разработаны программно-аппаратные комплексы для различных сфер применения.

Это были большие машины нового типа и им снова потребовались машинные залы, гермозоны и микроклимат. Спираль эволюции поднялась на один виток, на новом уровне повторяя достижения прошлого. С широким распространением Интернета в 90-е годы XX века появились Интернет магазины, Интернет банкинг, услуги продажи билетов, электронная почта, социальные сети и видеохостинги.

❯ Возвращение больших машин

С появлением Интернета персональный компьютер в какой-то степени утратил свою «персональность». Сложно представить ПК пользователя без мессенджеров и социальных сетей, без почты и видеохостингов. Большую часть времени персональный ПК служит фактически терминалом, связывающим нас с теми или иными серверами.

Внедрение ПК во все сферы жизни не обошло стороной и государство. В самом начале это напоминало стихийное переселение племен и феодальную раздробленность. Каждый субъект РФ, учреждение или государственная сфера деятельности создавала свои собственные разработки. Со временем государство стало брать все процессы под свой контроль. Стали создаваться единые базы данных и единые АРМы для государственных систем.

Этот процесс ускорился после ухода с нашего рынка многих ведущих мировых игроков «железа» и программного обеспечения. Кибератаки на критическую информационную инфраструктуру частных лиц или недружественных государств могут создавать угрозы национальной безопасности.

Для исключения «закладок» в программном обеспечении в России создан реестр программного обеспечения и сертифицированный конвейер разработки. Создаются ГИСы (государственные информационные системы) на отечественном ПО и сертифицированном «железе».

Для такой масштабной работы необходимы соответствующие вычислительные мощности. Ряд российских фирм разрабатывают программно-аппаратные комплексы, ориентированные на решение конкретных задач. Хранение информации, объектные хранилища, системы обработки потоковых данных.

Для обеспечения информационного суверенитета ПАКи сертифицируются включаются в Реестры российской промышленной продукции, программного обеспечения и в Единый реестр российской радиоэлектронной продукции.

Каким будет будущее информационных технологий доподлинно неизвестно. Уже сейчас становится понятно, что эра свободного Интернета ни имеющего границ и ограничений ушла в прошлое. А информационный суверенитет становится важной частью безопасности любой страны.

Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Хочешь стать автором (или уже состоявшийся автор) и есть, чем интересным поделиться в рамках наших блогов — пиши сюда.

Облачные сервисы Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая может помочь поддержать авторские проекты.

Автор текста: Baron_Kir

В феврале 1977 года, во втором выпуске журнала с говорящим названием «Байт» было опубликовано письмо некоего Вернера Бухгольца, который приоткрыл тайну появления этого термина. Почему? Потому что именно он стоял у его основ и вспомнил, что первое применение термина было в далёком 1955 году, в первые дни разработки IBM 7030 Stretch. Через год из многих вариантов «стандартным» стал восьмибитный байт, но эта информация содержалась во внутренних документах для IBM 7030 Stretch и в статье «система связей», которая предназначалась для внутреннего пользования. Именно Вернер решил использовать написание byte, чтобы не допустить случайной путаницы с bit. Лишь в июне 1959 года, в статье «Обработка данных по частям», термин официально «родился» во всем привычном значении и «ввёл» Вернера Бухгольца в историю информационных технологий. Ключевую роль в этом сыграл успех и провал суперкомпьютера Stretсh.

За скромной формулировкой «человек, который ввёл в оборот слово байт» скрывается жизнь одного из пионеров информационных технологий, выжившего лишь чудом и собственными руками строившего фундамент для современного компьютерного будущего. Он участвовал в разработке суперкомпьютера IBM 7030 Stretch – первого суперкомпьютера на транзисторах. Именно под редакцией Вернера вышла книга об этом компьютере и процессе его создания. Про Бухгольца и «его» компьютеры мы и будем говорить сегодня. По традиции предлагаем вам не только текстовый вариант статьи, но и подкаст.

Вернер Бухгольц – достаточно типичный немецко-американский учёный. Типичен он своим происхождением. Его родители, Юлиус и Элиза Бухгольц (Хельвиц), были немецкими евреями родом из земли Липпе. В 1936 году, ровно за 20 лет до того, как сын этих людей ввёл в оборот понятие «байта», они начала своё бегство от национализма. Для двух сыновей – Вернера и Карла Хельмута (старший брат) – бегство закончилось относительно успешно, хоть братья и направились в разные страны, разными путями, будучи уже достаточно взрослыми людьми. Вернера судьба привела в Англию (как и маленькую девочку, которой предстоит стать Дамой Стив Ширли, пионером английского IT), а Карл сразу направился в США. Их родители спастись не смогли. 1941 год – депортация в Лодшское гетто. Отец протянул там меньше года. А его жена была переведена в печально известный Хелмно и погибла там в 1944 году, став одной из последних жертв этого места. Не осталось даже захоронений, лишь два «камня преткновения», мемориала Гюнтера Демнига в виде куба в городской брусчатке…

В 1940-м году Вернер был студентом и вместе с большой студенческой группой перебрался в Англию, откуда потом был интернирован в Канаду. Там при поддержке местной еврейской общины поступил в университет Торонто и в процессе учёбы перебрался в Калифорнийский технологический университет в США, который и закончил с дипломом инженера-электрика.

В 1949 году он был нанят в город Покипси фирмой IBM, с которой связана вся его профессиональная карьера, в фирме и городе он проведёт следующие 40 лет и доживёт до конца своих дней. Здесь он занимался разработкой электронного компьютера IBM 701, а затем проектом Stretch. В 1954 году он стал гражданином США. Вернер не оставил мемуаров или сборников воспоминаний, он не давал объёмных интервью, и информация о его деятельности была бы просто до отвратительного скудной, если бы он не являлся главным редактором книги «Planning a Computer System: Project Stretch» [оригинал книги по ссылке. В сети есть упоминания о русском переводе книги, но у автора доступа к таковому нет], вышедшей в 1962 году. Компьютер IBM 7030 Stretch и его идейные продолжения стали вехой карьеры этого уважаемого джентльмена.

Разработчики не мелочились, позже в предисловии к изданию будет сказано: «Эта книга представляет отчёт о, вероятно, первой действительно всеобъемлющей попытке проектирования совершенно нового компьютера». В этой ситуации под «новым» подразумевался такой, который превышал все реальные требования пользователей и учёных. Планировался научный и практический прорыв, однозначный переизбыток мощностей и возможностей. Понимали создатели и то, что они не могут полностью предсказать, как покажет себя это чудо техники при его практической реализации, это был достаточно смелый эксперимент.

Нельзя забывать и о том, что весь компьютерный, сетевой и информационный рынок в США — это рынок денег. Технологии двигались перспективой не просто денег, а денег огромных. Старт проекту Stretch дал, сам того не подозревая, Эдвард Теллер, один из «отцов водородной бомбы», который, представляя радиационную лабораторию Калифорнийского университета [в настоящее время – Национальная лаборатория Лоуренса в Ливерморе], заказал разработку суперкомпьютера. IBM пыталась поучаствовать в конкурсе, но проиграла Eckert–Mauchly Computer Corporation, которые для Эдварда создадут UNIVAC LARC. Изначальный заказ должен был уложиться примерно в 2,5 млн долларов, компьютер создадут к 1960 году.

IBM не могла остаться без своего куска денежно-информационного пирога и начала разрабатывать свой суперкомпьютер под нужны Лос-Аламосской национальной лаборатории [Los Alamos National Laboratory], также завязанной на атомные технологии. Его ожидаемая стоимость была выше 13 миллионов долларов. Из опасения, что и эта лаборатория закажет LARC, IBM пошла на подлог. Представительство компании пообещало, что их «флагман своего времени», IBM 704, будет превзойдён в 100 раз. Это был план на научный прорыв. Для создания компьютера требовался совершенно новый уровень технологического развития: новые транзисторы, ядра, логические функции… Перед новой разработкой ставились невероятные задачи, планировалось установление нового стандарта производительности, дающего старт следующему научно-практическому рывку. Такая философия нашла своё отражение даже в названии – «Project Stretch». В 1956 году был заключён контракт для создания суперкомпьютера до 1960 года.

На смотря на то, что главный герой этого материала Веренер Бухгольц, необходимо сделать остановку на персоналиях, которые работали вместе с ним над Stretch.

Идейную часть ранее разработали Вернер Бухгольц и Стивен Даннвел. Разработку компьютера именно на транзисторах инициировал ещё в 1954 году Натаниэль Ротчестр, который был архитектором IBM 701. Когда он убеждал Джина Амдала начать разработку в качестве аргументов звучало: «контракт на разработку этого компьютера будет либо из Ливермора, либо из Лос-Аламоса». Натаниэль в очередной раз показал свой навык «видения компьютерного будущего». Джин Амдал, который должен был руководить проектом, «своё» место не получил, проект возглавил Данвелл, а Амдал покинул IBM в 1955 году. Правда, всего на 5 лет, в 1960-м он вернётся, чтобы возглавить работы над IBM System/360, но к истории этого великого человека мы когда-то вернёмся отдельно.

Ключевые идеи архитектуры разработали Роберт Блоск [Robert Blosk] и Геррит Блау [Gerrit Blaauw]. Инновационная система прерываний и индексация были разработаны под их руководством. Геррит станет известен во время своей работы над IBM System/360. Блоск руководил группой разработчиков индексирующего и командного блока Stretch, который по сути был отдельным компьютером.

Специально для работы над Stretch был нанят Джим Поммеран [James Herbert Pomerene]. Позже, Джим станет проектировщиком системы Harvest, дешифровщика на базе Stretch, который создавался для агентства национальной безопасности. До этого Джимми работал под руководством Фон Неймана над IAS.

Одну из прорывных технологий, концепцию предпросмотра, придумал Джин Амдал, а развивали её Джон Кук [John Cocke] и Харвуд Кольски [Harwood Kolsky]. Очень кратко, их разработку можно описать следующим образом. Они создали устройство согласования скорости, вставленное между арифметическим блоком и памятью. Арифметический блок получает операнд не напрямую из общей памяти устройства, а из специального буфера. Туда же, в этот буфер, будет помещён результат вычисления. Арифметический блок в этот момент уже будет выполнять следующую операцию и не будет иметь прямого контакта с основной памятью устройства, все затрачивающие время процессы, связанные с вызовом операнда, берёт на себя именно опережающее устройство. Тут мы несколько поторопились с техническим погружением, однако, разработка этой технологии скажется не только на этом конкретно компьютере, но и на всей индустрии в целом.

Цель по производительности «в 100 раз быстрее IBM 704» изначально была прописана не совсем корректно, не было понятно, как реально оценивать прирост производительности. В зависимости от того, как оценивать результат, можно было считать цель как невыполненной, так и перевыполненной. Специально для Stretсh была разработана стандартная модульная система [SMS – Standard Modular System]. Разработка этой системы была не менее перспективной (в планах), чем сам суперкомпьютер. IBM рассчитывала, что набор из нескольких сотен стандартных типов карт сможет удовлетворить любые потребности для проектирования и построения компьютеров. Однако в самое ближайшие время количество типов карт выросло с нескольких сотен до нескольких тысяч. В них применялись совершенно различные схемы, использовалась резисторно-транзисторная, эмиттерно-связанная, диодно-транзисторная логика.

Эмиттерно-связанную логику разработал сотрудник IBM Хэнон Йорк, а схемы с её использованием создавал Роберт Хенле, человек, который внёс существенный вклад в изучение полупроводников, но не стал публичной персоной. Именно в рамках Stretсh впервые применена ECL (эмиттерно-связанная логика), в дальнейшем схемы ECL станут основой для суперкомпьютеров до 1980-х гг. Внутри IBM настолько активно продавливалось использование транзисторных технологий, что Том Уотсон-младший, сын создателя IBM и её руководитель в интересующий нас период, установил конкретную дату, после которой ламповые технологии в IBM были просто запрещены.

Планируя действительно универсальный компьютер, специалисты из IBM ориентировались на нужды научных исследований, обработки бизнес-данных и различных крупных задач для военных целей. Формально, планируемый суперкомпьютер для каждой из названных сфер мог быть заменён техникой специального назначения, но Project Stretch имел 4 существенных преимущества:

• Задачи для пользователя могли меняться и расширяться даже в процессе решения конкретной производственной проблемы, дорогая специализированная машина могла оказаться неэффективной через несколько лет, в отличие от разрабатываемого универсального суперкомпьютера.

• При изначально заложенном векторе на универсальность появляется возможность для модификации под конкретные задачи, причём эта модификация не будет сложной задачей.

• Специфика компьютеров этого периода подразумевала очень большие затраты на разработку техники под конкретные нужды, суперкомпьютер хоть и включал некоторое «ненужное» оборудование, но в итоге обходился покупателю дешевле, чем разработка отдельного компьютера под конкретные задачи.

• Четвёртое преимущество требует понимания того, что в 1950–1960-е гг. квалифицированных работников, которые могли создавать настолько сложную технику, было мало. Разрабатывать одновременно большое количество высокопроизводительных машин было просто некому, их создателей, при большом желании, можно перечислить пофамильно. И для удовлетворения спроса логично было создать одну общую машину, которую можно модернизировать под конкретные потребности.

Эти идеи были разработаны совместно Вернером Бухгольцом и Стивеном Данвеллом изначально, ещё до разработки конкретного компьютера.

Использование новых транзисторных технологий обеспечивало не только существенный рост скорости, но и новый уровень надёжности, совершенно недостижимый для ламповой технологии, позволяющий многократно усложнить строящуюся машину.

Разработка Stretch может быть названа авантюрной, ведь и разработка используемых в нём технологий, и проектирование компьютера осуществлялись одновременно. Новые схемы давали прирост в скорости примерно в 10–20 раз, новая память в шесть раз превосходила используемую ранее. Именно память существенно ограничивала создателей и повлияла на целый ряд технических решений, не применяемых ранее IBM. Она позволяла использовать шесть потоков одновременно и, фактически, была быстрее процессора, повышая быстродействие системы в целом, чуть подробнее на этом остановимся позже. В программах для этого компьютера стали использовать восьмибитный байт, хотя встречались и исключения, о которых будет вспоминать Вернер Бухгольц. Используемая разрядность машинных слов (8/32/64 бита) тоже станет в дальнейшем стандартом. Ещё одним новаторским и, в некотором смысле, «опасным» шагом, стало предоставление пользователям полного программируемого доступа к оборудованию. Подразумевалось, что работать с новым суперкомпьютером будут высококвалифицированные сотрудники, и технике не требуется «защита от дурака». Фактически пользователю предоставляли возможность использовать имеющиеся ресурсы и технологии компьютера любым физически возможным образом.

Одним из наиболее прогрессивных механизмов стала многозадачность, использование разделения времени. Для того периода технология была прорывной. Только в 1957 году Джон Маккарти начал первый проект по реализации аналогичной системы на IBM 704. Вернер Бухгольц в книге 1962 года напишет о данной технологии: «Эта ныне известная (но еще неиспользованная) концепция была новой в 1956 году и рассматривалась с подозрением». Однако разделение времени было реализовано с прицелом на предстоящие задачи.

Многозадачность стала одной из функцией, которая позволяет называть этот проект по-настоящему прорывным в техническом плане. Она, вместе с существенным ускорением вычислительных задач, позволила перейти на отображение результатов конкретных операций в режиме онлайн, вместо целесообразного вывода результатов в режиме офлайн в компьютерах, применяемых ранее. Одной из причин подобного перехода выступила потребность в минимизации рутинного вмешательства оператора, который тормозил работу компьютера.

Многозадачность связана со спецификой работы центрального процессора. Он сам состоял из ряда блоков: блока инструкций, блока опережающего просмотра, параллельного и последовательного арифметических блоков. Все они могли работать одновременно. Логически, процессор работал как единое скоординированное устройство на последовательности инструкций под единым управлением. Когда проектировался центральный процессор, особый акцент делался на то, чтобы пользователь никак не пересекался с тонкостями операций непосредственно внутри этой сложной системы. При этом блок инструкций можно назвать отдельным «маленьким компьютером», он имел свои собственные инструкции для выполнения, свою собственную небольшую память для хранения индексных слов и собственный арифметический блок.

Сама сборка центрального процессора также занимательна. Использовались одноконтурные и двухконтурные платы. В системе использовалось примерно 4000 двойных пат и 18000 одноконтурных карт. Всего использовалось примерно 170000 транзисторов. Они собирались в 2 затвора, которые становились одной рамой. Перед вами рама в закрытом состоянии.

Для распределения питания по каждому ряду плат использовалась ламинированная медная пластина. Правила электробезопасности таковы, что одножильный провод использовался только до 60 сантиметров в длину, витая пара могла доходить до 90 сантиметров, нетерминированный коаксиальный кабель – до 150 сантиметров и терминированный коаксиальный кабель – длинной до 30 метров (данные переведены с футов), ввиду чего снабжение машины электричеством – задача особой сложности. Для уменьшения проблем с распределением и регулированием мощности в каждой рамке установлен специально разработанный блок питания мощностью 2 кВт. Правильное применение всех проводов и вся конструкция панели были рассчитаны на компьютере. Центральный процессор состоял из 18 «шкафов», соединённых в единую структуру.

Блок шины памяти координировал весь трафик между различными блоками памяти и частями центрального процессора.

Память у данного компьютера представляют отдельный интерес. Использовалась память на магнитных сердечниках, она же ферритовая память. В суперкомпьютере применялись высокоскоростные дисковые блоки, которые вмещали 2 миллионов слов. Подобных устройств можно было подключить несколько, как писал Вернер Бухгольц.

Для этих дисковых блоков была характерна крайне высокая скорость считывания/записи – 8 миллионов бит в секунду по 1 каналу, это в 90 раз больше, чем у магнитной ленты IBM 727 (а она производилась аж до 1971 года). Несколько блоков памяти в системе 7030 не считаются отдельными устройствами, они ведут себя как один большой блок с более высокой скоростью. Доступ к любому месту любого дискового устройства требовал порядка 150 миллисекунд. Блоки помещались в алюминиевый корпус, а затем в масло, которое обеспечивало стабильную температуру. Данный тип памяти не был новой разработкой IBM, более того, в своё время IBM за её использование без покупки патента получила судебный иск, заплатив в итоге владельцу 500 000 долларов за патент.

Нельзя не уделить внимания и разным подходам к байту. Не сразу стал использоваться 8-битный байт, было ещё много вариантов, и 6-битный байт и 12-битный байт, были и другие варианты для совместимости с кодом, используемым в некоторых образцах оборудования, однако эти идеи были отклонены, поскольку преимущества частичной совместимости оказались недостаточными для того, чтобы компенсировать недостатки.

Вернер Бухгольц в главе 6 разделе 5 своей книги даёт достаточно подробное объяснение, почему был выбран именно 8-битный байт:

Полный охват в 256 символов был сочтён достаточным для подавляющего большинства возможных применений.

В рамках этого охвата один символ представляется одним байтом, чтобы длина любой отдельной записи не зависела от совпадения символов в этой записи.

8-битные байты эффективно экономят память диска.

При работе с числами десятичную цифру можно представить всего 4 битами, и два таких 4-битных байта можно упаковать в один 8-битный. И хотя подобное упаковывание численных данных не представляет особой значимости, это распространённая практика, позволяющая увеличить скорость и эффективность хранилища. Строго говоря, 4-битные байты относятся к другому коду, но простота 4- и 8-битной схемы в сравнении, например, с комбинацией 4 и 6 бит ведёт к более простому устройству машины и логики адресации.

Размеры байтов в 4 и 8 бит, являясь степенью 2, позволяют разработчику компьютеров задействовать мощные возможности двоичной адресации и индексации вплоть до уровня бит» (более подробно об этом можно прочитать в главах 4 и 5 книги, оригинал книги прикреплён в начале текста).

Несмотря на то, что различные размеры байта рассматривались для совместимости, проблем в использовании периферийного оборудования у суперкомпьютера не было. Можно было подключать одновременно значительное количество устройств: считыватели и перфораторы карт, принтеры, магнитные ленты, пульты оператора, станции запросов на пишущих машинках. В конструкцию коммутатора была заложена возможность добавления до 64 дополнительных каналов, работающих одновременно (со значительным снижением скорости на каждый канал) для включения суперкомпьютера в большую сеть низкоскоростных устройств.

В целом IBM 7030 Stretch одну из своих задач выполнил, это был действительно «прорывной» компьютер для своего времени. Он мог запускать 9 различных программ одновременно. Это действительно был самый быстрый компьютер в мире и такое звание он носил до 1964 года, пока его не обогнал Control Data Corporation 6600. Вполне возможно, что компьютер был бы быстрее, но за время своей разработки он прошёл через ряд сокращений бюджета, которые вылились в уменьшение количества транзисторов на четверть.

Однако, IBM 7030 Stretch часто нередко называют «провальным», а Стивен Данвелл, человек, который руководил созданием компьютера, успел хлебнуть критики сполна. Дело в том, что IBM проиграли собственным обещаниям. Stretch оказался всего в 30–40 раз быстрее предыдущего флагмана IBM, вместо обещанных «более чем в 100 раз». Из-за этого цена компьютера уменьшилась с 13,5 млн долларов до 7,8 млн долларов, и компьютер был откровенно убыточным, всего было продано 9 компьютеров тем организациям, отказать которым было уже нельзя. Один из них в наше время стоит в музее компьютерной истории в Маунтин-Вью, Калифорния, он проработал с даты поставки до 1980-го года в университете Бригама Янга. Удивителен тот факт, что Национальная лаборатория Лоуренса в Ливерморе**, которая купила в своё время UNIVAC LARC, также приобрела IBM Stretch, ведь он был лучше имеющегося там суперкомпьютера примерно в 2 раза.

**в русскоязычном информационном пространстве иногда возникает путаница. Радиационная лаборатория Калифорнийского университета, Ливерморское отделение, которое в дальнейшем станет Национальной лабораторией Лоуренса в Ливерморе изначально была филиалом радиационной лаборатории Калифорнийского университета в Беркли, в дальнейшем, ставшей Национальной лабораторией Лоуренса в Беркли.

В краткосрочной перспективе компьютер, при желании, мог быть назван провальным, а в долгий срок именно технические разработки Stretch привели к гегемонии IBM. В компьютерной структуре, схемах, основных хранилищах, защите памяти и областях ввода/вывода устройств и многих других аспектах сверх успешной системы IBM System/360 можно увидеть наработки Stretch. Не просто так Стивен Данвелл в 1966 году стал лауреатом «IBM Fellow» – высшей награды IBM.

Наш герой, Веренр Бухгольц, столь существенной награды не получил. Однако в 1990 году IEEE [институт инженеров электротехники и электроники] признал Вернера «пионером компьютерных технологий». Это самая престижная награда общества, Вернер Бухгольц стал в один ряд с Деннисом Макалистэйром Ритчи и Кеннетом Томпсоном, Джоном Атанасовым, Джоном Маккарти, Марвином Мински, Сергеем Лебедевым и многими другими очень достойными учёными, каждый из которых в медийном пространстве существенно известнее Вернера Бухгольца.

Вернер женился на Анне Фрэнсис Одор, которая преподавала немецкий язык в колледже Вассар, занималась политической деятельностью. Вернер обладал определённым авторитетом, т.к. именно при его поддержке Анна смогла добиться ряда политических успехов.

В семье было двое детей, однако, судя по всему, лишь один был общим – Джон, он погиб в автокатастрофе в 1975 году. Шам Ранг Сингх Халса жив до сих пор, у Вернера осталось двое внуков.

По религиозным убеждениям Вернер был христианином-квакером. После смерти жены он жил в доме престарелых при местной общине. «Больших» похорон по воле самого Вернера не проводилось. Если кто-то хотел почтить его память, подарки предложено было направлять именно в эту общину.

Вернер никогда не считал введение термина «байт» своим серьёзным достижением и этим не гордился. Однако трагедия реальности такова, что сейчас о нём практически ничего не известно, кроме той вещи, которую он не считал значимой. Некоторые ремарки и отступления в книге, главным редактором которой он был и главы к которой самостоятельно писал, могут совсем немного приоткрыть нам историю личности этого, без сомнения, талантливого инженера. В немецкоязычной литературе его часто сравнивают с Конрадом Цузе, создателем первого высокоуровневого языка программирования. А остальная его жизнь, скорее всего, навсегда останется для нас секретом.

P.S. Подробной и систематизированной биографии Вернера Бухгольца в настоящее время, судя по всему, физически нет. Если в этом меня поправят – буду рад.

IBM Stretch повезло больше. Доцент университета Клемсона Mark Smotherman [ссылка на его страницу] опубликовал очень подробное, скрупулёзное исследование истории Stretch с существенной библиографией. Не все приведённые там ссылки работают, но, вместе с библиографией с сайта Эрика Смита они, скорее всего, удовлетворят любые запросы людей, которые решат погрузится в историю суперкомпьютера.

Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Хочешь стать автором (или уже состоявшийся автор) и есть, чем интересным поделиться в рамках наших блогов (за вознаграждение) — пиши сюда.

Облачные сервисы Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая может помочь поддержать авторские проекты.