Алло, робот

Почти во все современные вычислительные машины информацию вводят с помощью перфокарт. Конечно, они отличаются от тех «управляющих картонов», которыми пользовался Жозеф Жаккар. Но принцип «чтения» с помощью специальных щупов остался тот же, что и во времена наполеоновских войн, когда Жаккар сделал свое изобретение.

Все числа, которые нужно ввести в машину, набиваются на перфокарту. Как правило, это стандартный прямоугольник из плотной бумаги, на котором напечатана цифровая сетка:

Так, по 80 цифр в ряд, на перфокарте напечатаны нули, единицы, двойки, тройки, четверки, пятерки, шестерки, семерки, восьмерки и девятки. Между рядами восьмерок и девяток есть добавочный ряд — нумерация колонок:

8888888888888888...

123456789 и т. д.

до 80 9999999999999999...

Пробивая ряды и колонки цифр, мы легко можем изобразить почти любое число. Или, иными словами, записать на машинном языке чисел и программу для электронной вычислительной машины, и задание для нее. Перфокарта направляется теперь в «читающее», а вернее, «осязающее» устройство машины.

Проходя через него, пробитые на карте отверстия «читаются», подобно тому как они «читались» в изобретении Жаккара: в пробивку проваливается щуп. Это оказывает на механизм электронной машины такое же действие, как включение контакта или нажатие клавиш. Если есть пробивка, ток идет. Нет пробивки — нет тока. Числа задания и числа программы переводятся на «язык электричества».

В настоящее время для того, чтобы убыстрить этот перевод, начинают использовать другой принцип. Дырки перфокарты «прощупываются» световым лучом. Попав в отверстие-цифру, луч падает на фотоэлемент и, возбуждая ток, выражает числа-отверстия в виде импульсов тока, идущих в «память» машины.

Машина автоматически выражает эти импульсы тока в своем обычном коде — двоичной системе нулей и единиц. Программа работы входит в «память». Специальный счетчик дает сигнал: «конец ввода». Последний раз человек вмешивается в работу «электронного мозга»: с пульта управления нажимает кнопку «начальный пуск». И машина автоматически работает по программе.

Результаты вычислений — а этими вычислениями, повторяем, могут оказаться и перевод с языка на язык, и игра в шахматы, и выбор наилучшего плана в экономике, и многое, многое другое — вновь переводятся с «электронного языка» на перфокарты. Оттуда они поступают на печатающее устройство. Двоичные числа переводятся в десятичные — работа машины окончена. Вот как выглядит итог работы, отпечатанные результаты счета:

+ 628318530 + 01

- 141421356

+ 01 + 000000000

+ 00 + 000000000 + 00

«МАГНИТНЫЕ ЧЕРНИЛА»

Нельзя ли как-то упростить все эти процедуры? Допустим, нам нужен перевод текста с помощью машины. Кодирование букв числами, набивка этих чисел на перфокарты, затем эти же процедуры в обратном порядке — все это, по существу, лишняя работа. Вот если бы было так: на «вход» машины мы кладем книгу на неизвестном языке, а через несколько минут «на выходе» получаем эту книгу, но уже переведенную на русский или какой-либо другой известный нам язык.

Если будет создан язык-посредник, то машинный перевод с любого и на любой язык мира возможен. Однако все процедуры с кодированием, перфокартами и т. п. остаются и занимают, конечно, немало времени.

Если бы машина умела сама читать! Тогда задача была бы гораздо проще... Возможно ли обучить машину чтению?

Еще в начале нынешнего века был дан ответ: «да, возможно». Изобретатель д’Альба еще в 1904 году построил «Оптофон» — машину для чтения печатного текста. В наши дни читающие устройства, достигшие, конечно, гораздо большего совершенства, чем «Оптофон», начинают выполнять роль «глаза» и для электронных вычислительных машин.

Каждая буква печатного текста занимает определенное пространство. Это пространство можно разбить на маленькие прямоугольники. Они могут быть либо черными (если на них есть типографская краска буквы), либо белыми. Фотоэлемент может теперь произвести кодирование буквы. Если квадрат черный, тока в фотоэлементе не будет. Если белый, ток по-прежнему сохранится.

«Черное — белое», «да —- нет», «есть ток — нет тока»... «нуль — единица». В который раз мы встречаемся с универсальной арифметикой электронных вычислительных машин! Просматривая все квадратики, из которых состоит буква, фотоэлемент превращает изображение буквы в набор нулей и единиц. Буква теперь «понятна» машине — ведь она стала двоичным числом!

Вот как происходит считывание буквы по методу телевизионной развертки: фотоэлемент просматривает букву сверху вниз, превращая ее в последовательность электрических сигналов.

Каждая буква — двоичное число. Допустим, «а» — это число 10001010111, «б» —01110011000, и т. д. Если мы пользуемся одним и тем же типографским шрифтом, то наши числа-буквы будут однозначны.