Как назывался первый электронный цифровой компьютер? "XT!" - отвечают шутники. Более серьезные и осведомленные вспоминают "Эниак". "Электронный численный интегратор и компьютер", сокращенно "ENIAC", был построен Дж.У.Мочли и Дж.П. Экертом с группой сотрудников из Пенсильванского университета при финансовой поддержке военных; эта машина начала работать в 1945 году.

Но самые знающие первым электронным цифровым компьютером без колебаний называют "Колосс". Британская машина "Colossus" была создана в условиях строжайшей секретности, полностью "под крылышком" у военных, математиками А.М.Тьюрингом и Х.А.Ньюменом и их коллегами из Исследовательского центра в Блетчли; она начала работать и успешно взламывать шифровки германского подводного флота в 1943 году. "Colossus", содержащий аж 1500 электронных ламп, был рассекречен только 25 октября 1975 года, так что он не оказал никакого влияния на развитие компьютерных технологий вне Англии. Последний ответ уже ближе к истине. Но самым первым электронным цифровым был не "Колосс", а компьютер Атанасова-Берри.

Забытая эта история стала известна благодаря одному судебному процессу. Судились между собой корпорация Sperry Rand и компания Honeywell. В свое время Sperry приобрела патент на "ENIAC" и, поскольку параграфы этого патента по существу перекрывали почти все аспекты конструкции электронных вычислительных машин, взыскивала определенный процент от доходов производителей компьютеров. Однако Honeywell, будучи таким производителем, платить отказалась. Тогда Sperry подала в суд. Но Honeywell предъявила встречный иск, обвинив Sperry как в нарушении антитрестовского закона, так и в использовании недействительного патента на концепцию и устройство электронного цифрового компьютера. Процесс шел с 1967 по 1973 год. Юристы компании Honeywell оказались на высоте: готовясь к процессу, они случайно встретили одно упоминание о Дж.В.Атанасове, разыскали этого пожилого профессора-физика и подробно разузнали о его работе над электронными цифровыми машинами в период с 1937 по 1942 год и о том, каким образом его идеи повлияли на создание компьютера "ENIAC". Свидетельские показания Атанасова произвели сильное впечатление, и 19 октября 1973 года окружной суд Миннеаполиса постановил считать патент на "ENIAC" недействительным. Корпорация Sperry без апелляций приняла решение судьи Ларсона о том, что Мочли и Экерт "не были первыми изобретателями автоматического электронного цифрового компьютера, они лишь воспользовались идеями некоего д-ра Джона Винсента Атанасова". Мочли до конца жизни не признал, что позаимствовал у Атанасова что-либо существенное...

В наши дни не только компьютерная пресса трубила бы о таком скандале. Но четверть века назад читающий американец интересовался компьютерами гораздо меньше, чем политикой. А тогда как раз случился уотергейтский скандал, приведший к отставке президента Никсона, и газетчикам было не до какого-то там Атанасова. Прошли еще годы, прежде чем его роль в компьютерной истории получила известность в научно-технической среде. О нем написали несколько статей и даже книгу. Слава пришла к Атанасову, когда ему было уже под восемьдесят.

Дж.В.Атанасов, 1903 года рождения, в конце 20-х писал докторскую диссертацию по электронной структуре атома гелия в Университете штата Винсконсин в Мадисоне. Тема требовала интенсивных вычислений, которые в те годы выполнялись на настольном механическом калькуляторе, попросту - арифмометре. Эта маленькая, но увесистая машинка доводила ученых и инженеров до отчаяния хрустом разгрызаемых чисел: недели и месяцы приходилось крутить ее ручку для расчета одного графика или таблицы - изнуряющий и отупляющий труд. Атанасов испытание арифмометром выдержал и в 1930 году защитил свою диссертацию, но позже, уже работая преподавателем в Колледже штата Айова, он снова и снова возвращался к мысли о том, как автоматизировать процесс вычислений. Конечно, в 30-е годы не один он думал об этом. В 1932 году В.Буш из Массачусетского технологического института построил автоматический механический вычислитель, знаменитый "дифференциальный анализатор", в котором вычисления выполнялись посредством вращающихся шестеренок и валиков. Эта машина не была ни электронной, ни цифровой: числа в ней представлялись и обрабатывались в аналоговой форме - как углы поворотов валиков и стрелок. Поэтому точность была низкой: только цифровое устройство может обеспечить высокую, теоретически произвольную, точность счета. Атанасов это понимал. Но не только он. В конце 30-х годов К.Цузе в Германии, Дж.Р.Стибиц из Bell Telephone Laboratories, а также Г.Эйкен из Гарвардского университета при поддержке IBM независимо друг от друга создали электромеханические компьютеры на электромагнитных реле. Эти цифровые (но не электронные) компьютеры, работавшие в двоичной системе счисления, не отличались высоким быстродействием и надежностью и выделяли много тепла и шума. Независимо от создателей этих "горячих шумных монстров" Атанасов тоже пришел к мысли, что компьютер должен быть цифровым и двоичным, но дальше пошел своим путем.

Одной из главных идей Атанасова было разделение "процессора" и "памяти" компьютера как функционально, так и в смысле их элементной базы. В механических и электромеханических вычислителях одни и те же шестерни и реле служили как для хранения, так и для обработки данных. В своем будущем компьютере Атанасов решил разделить функции хранения и обработки информации. Сейчас это кажется банальностью, но тогда это решение было свежим и прогрессивным. Не менее революционными были соображения Атанасова об элементах, из которых следовало собрать "память" и "процессор". Для "памяти" он выбрал конденсаторы - очень дешевые и быстродействующие элементы. Одна ячейка "памяти" - один конденсатор - один бит: заряжен - 1, разряжен - 0. Конденсаторы, однако, теряют заряд и сами по себе, и при опросе их "процессором", поэтому Атанасов изобрел систему регенерации: периодически специальное устройство опрашивает ячейки и подзаряжает "единицы". Конденсаторная память с регенерацией - как это называется сегодня? А "процессор" и систему регенерации "памяти" он решил выполнить на электронных лампах - самых быстрых в то время переключающих устройствах; сегодня это транзисторы, но принцип тот же. Не забывайте, что в студенческие годы Атанасов не слушал лекций о триггерах и "не-или". Ему самому пришлось изобрести логические схемы сложения и вычитания на электронных лампах. Более того, он изобрел также и первый векторный процессор, но об этом чуть позже.

Все эти ключевые идеи пришли к Атанасову одновременно и как бы сами по себе, когда одним ненастным зимним вечером 1937 года он зашел обогреться в придорожный бар в штате Иллинойс, в 200 милях от дома. Такое часто случается с учеными: озарение наступает внезапно после многолетних и, казалось бы, бесплодных усилий. В тот зимний вечер первый электронный цифровой был создан теоретически. Осталось реализовать его "в железе", и в этом Атанасову очень помог его аспирант, Клиффорд Берри, мастер на все руки. Учитель всегда подчеркивал роль своего ученика, так и не дожившего до славы, и по требованию Атанасова первый электронный цифровой принято называть "ABC", то есть "компьютер Атанасова-Берри". Сначала они построили маленький прототип будущей машины, чтобы проверить ключевые концепции Атанасова: регенерируемую двоичную память и электронные логические схемы. Реализуемость идей была доказана: машинка складывала и вычитала два 25-битных числа. И с октября 1939 по 1942 год Атанасов и Берри строили свой "ABC". Собственно, это не было их основной работой, но в свой компьютер они вкладывали все свободное время и всю душу. К сожалению, денег на создание "ABC" удалось добыть всего 6000 долларов, не много даже при тогдашних ценах. Поэтому решено было делать не универсальную, а специализированную машину. В наши дни интерес к спецкомпьютерам возродился по соображениям их эффективности, тогда же Атанасов и Берри пошли по пути специализации "от бедности".

Как спецкомпьютер, "ABC" предназначался для решения задач одного типа: систем линейных алгебраических уравнений, до 29 уравнений в системе. Его оперативная память состояла из двух больших барабанов, по 1500 конденсаторов в каждом, и одного малого - для разрядов переноса. Конденсаторы в больших барабанах располагались кольцами: 30 колец в барабане, по 50 конденсаторов в кольце. Один барабан вмещал 30 50-битных чисел. (Сколько же это мегабайт, а?) Барабаны синхронно вращались мотором, делая около оборота в секунду, что обеспечивало тактируемое считывание и обработку данных процессором. Процессор состоял из 30 логических схем сложения-вычитания, каждая на семи лампах. Схемы регенерации памяти и управления чтением и записью перфокарт тоже были электронными. Всего в "ABC" было около трехсот ламп. (А сколько транзисторов в Вашем маленьком настольном чуде?) Еще был десятично-двоичный преобразователь, ведь устройство ввода-вывода работало на десятичных перфокартах, а компьютер - в двоичной системе. Наконец, в "ABC" был аналог виртуальной или дисковой памяти: все промежуточные результаты отгружались и хранились в виде двоичных перфокарт. Следует особо подчеркнуть, что логический блок "ABC" был первым в мире векторным процессором: 30 логических схем параллельно, синхронно, побитно складывали или вычитали 30 пар чисел, каждая схема - свою пару.

В конце 1941 года "ABC" начал работать. Он хорошо решал небольшие системы уравнений, но на больших возникали ошибки. Источником ошибок оказался не процессор, не память, а перфокарточное устройство ввода-вывода, дававшее 1 сбой на 10000 бит. Чепуховая техническая проблема, никак не связанная с идеями Атанасова. Ему бы купить серийный перфоратор, производимый IBM для механических компьютеров, но деньги... И Атанасов с Берри бились над своим самодельным перфокарточным устройством до 1942 года. А тогда... США вступили во вторую мировую войну. Берри перевели на другую работу до призыва в армию. Атанасов поступил на военную службу сотрудником военно-морской артиллерийской лаборатории. "ABC" без ведома его создателей был разобран на дефицитные радиодетали. Остались только фотографии и чертежи машины да один большой барабан памяти. Вот и все. После войны Атанасов к компьютерам не вернулся: он узнал, что начал работать "ENIAC".

К маю 1941 года, когда "ABC" был почти готов, Атанасов и Берри уже знали, что смогут создать программируемую универсальную машину для любых вычислений. Тогда же Атанасов услышал от коллеги из Массачусетского технологического института, что там группа сотрудников помышляет о создании электронного компьютера, но не цифрового, а аналогового. Атанасов написал Мочли о своем компьютере. В июне 1941 года Мочли приехал на неделю в Колледж штата Айова, посмотрел на "ABC", познакомился с идеями Атанасова. Позже Мочли применил эти идеи в двух своих компьютерах. "ENIAC" был основан на тактируемой электронной цифровой обработке информации, но работал в десятичной системе и память имел на лампах. Следующий за ним "EDVAC" был еще ближе к "ABC": он использовал электронные логические схемы, работал в двоичной системе и имел регенерируемую память. Биографы Атанасова считают, что Атанасов мог претендовать на авторские права на саму концепцию электронного цифрового компьютера, а также на электронные переключатели в компьютерах, логические схемы сложения и вычитания, раздельное хранение и обработку данных, память с использованием конденсаторов и барабанов, регенерацию памяти, использование двоичной системы счисления в электронном вычислительном устройстве, модульность конструкции, векторную обработку, тактируемое управление электронными операциями, и что это был бы важнейший патент за всю историю авторского права. Ни одну свою идею Атанасов не запатентовал. Почему же? Его биографы приводят ряд причин: бюрократизм патентных служб, нехватка времени и денег, война... Но Мочли не помешали бюрократы, а война даже помогла ему вытрясти из военных 500000 долларов на "ENIAC". Я вижу причину совсем другого характера. Просто ученые и инженеры бывают двух сортов: "разведчики будущего" и "деловые люди". Попов и Маркони, Атанасов и Мочли... Да, Атанасов был ученым именно первого сорта, в обоих смыслах и со всеми вытекающими последствиями.

Есть уникальное фото: Атанасов в день своего 80-летия в родном Университете (бывшем Колледже) штата Айова. Приятный старичок увлеченно о чем-то рассказывает. Ясно, о чем: перед ним барабан конденсаторной памяти - единственная сохранившаяся часть "ABC". На руке у Атанасова электронные часы с калькулятором. Тоже ведь электронный цифровой компьютер... Но не первый.

Сергей СЕРЫЙ