Удивительная история информатики и автоматики - Валерий Шилов

Автомат мог писать на французском языке фразы длиной до 107 слов, предварительно записанные на специальный цилиндр. При этом интересно, что если первые три автомата могли воспроизводить только тот текст, на который были «запрограммированы», то последний после перенастройки был способен написать любую предложенную фразу. Более того, этот автомат мог писать диктуемый оператору текст, который тот вводил с помощью специальной клавиатуры. Возможно, что похожим образом была устроена созданная впоследствии фон Кнауссом первая в истории пишущая машинка (к сожалению, она не сохранилась).

В середине XVIII века гастролировавшие со своими автоматами изобретатели добирались и до России. 25 октября 1755 года в бумагах Московской Полицмейстерской канцелярии отмечается: «Приезжей сюда француз, господин Дюфран, показывает всем охотникам весьма хитросоставленную машину, которую-де, в бытность ево в Санкт Петербурге, Ея Императорское Величество высочайше смотреть и оной удивлятца изволила. И та фигура представляет пастуха с пастушкою в натуральной величине, которыя вместе 13 арий на флейтаверсе играют, причем пастух и такт ударяет. И сии обе фигуры стоят под тению дуба, на котором разные птицы свое пение с тоном флейты соединяют. А с смотрителей-де получает он с человека по одному рублю, а кто пожелает видеть и механическое движение по два рубля с человека».

Спустя несколько лет, в начале 1759 года, в Немецкой слободе французский «механист» Пьер Дюмолен (Петр Дюмолин) ежедневно с 4 до 9 часов вечера показывал «куриозные самодействующие машины», среди которых были: «маленькая бернская крестьянка, которая 6 лент вдруг тчет, так что оных от 18 до 20 дюймов в минуту поспевает, а между тем играют куранты» и «машинка сделанная кинарейкою, которая так натурально поет, как живая».

В марте-мае в репертуаре Дюмолена появились еще и «русский мужик, который голову и глаза движет так совершенно, что можно его почесть живым» и «движущийся китаец, который так хорошо сделан, что не можно вообразить, чтоб то была машина» — обе фигуры в натуральную величину. Дюмолен также сообщал, что «окончил лягушку движущуюся, над которой он долгое время трудился». «Сия лягушка знает время на часах и показывает оное плавая в судне. Сия машина есть самая совершеннейшая, какую только может искусство произвесть».

Уникальный автомат фон Кнаусса на полтора десятка лет опередил следующую работу такого рода. Но затем его превзошли выдающиеся механики, часовых дел мастера из Швейцарии Пьер Жаке-Дро и его сын Анри-Луи, которые в 1774 ГОДУ в Париже впервые показали три своих автомата-андроида.

Мальчик-писец размером около 70 сантиметров, сидя за столом на стульчике, выводил на бумаге гусиным пером различные тексты. Он протягивал руку к чернильнице, обмакивал гусиное перо в чернила, аккуратно стряхивал их и начинал писать.

Буквы он выводил тщательно, с нажимом, оставляя между ними промежутки.

Управляющий механизм содержал 40 зубчатых дисков (в совокупности они фактически образовывали кулачковый цилиндр, как в автоматах Торриано и Вокансона). Каждый диск отвечал за движения, позволяющие написать одну букву, так что максимальная длина текста составляла 40 букв. После перенастройки механизма автомат мог писать другой текст, однако эта операция была крайне трудоемкой и требовала особой тщательности. Стоит отметить, что хотя писец фон Кнаусса мог писать более длинный текст, конструкция писца Жаке-Дро была гораздо сложнее. Его механизм был более компактным и помещался внутри автомата, в то время как фон Кнаусс разместил механизм в глобусе, на котором стояла фигура писца.

Мальчик-рисовальщик, похожий на писца, рисовал несколько изящных картинок — купидона, собаку, профили Людовика XIV, а также Людовика XVI с Марией-Антуанеттой. Время от времени рисовальщик останавливался, и, откинувшись назад, смотрел на свой рисунок, как бы пытаясь понять, что же в нем нуждается в улучшении, после чего продолжал рисовать.

Самым же сложным из автоматов Жаке-Дро была механическая девушка, игравшая на клавесине пять различных менуэтов. Движения рук девушки были очень естественными, во время исполнения она плавно поворачивала голову, словно следя за нотами. Сыграв очередную пьесу, девушка вставала и кланялась зрителям.

Ткацкий станок Вокансона полвека спустя взял за образец другой выдающийся французский изобретатель, Жозер-Мари Жаккар. Как известно, управляемый с помощью перфокарт станок Жаккара, в свою очередь навел Чарльза Бэббиджа на мысль использовать перфокарты для управления аналитической машиной — прообраза современного компьютера. (Здесь надо заметить, что станок Вокансона управлялся не перфокартами, а, как и другие его автоматы, кулачковым цилиндром.)

Бэббидж с детства интересовался устройством автоматов. Возможно, что именно анализ их работы позволил Бэббиджу создать концепцию программного управления работой вычислительной машины. Ведь что такое программа?

Это четко прописанная последовательность элементарных шагов, которые должна выполнить вычислительная машина для решения задачи. Точно так же и задача, стоящая перед автоматом (написать фразу, сделать то или иное движение), разбивается на последовательность более мелких действий (написать букву м, передвинуть руку с пером, написать букву а и т. д.). И как в компьютере каждый элементарный шаг — это команда из системы команд, так и в автомате есть свой узел для выполнения каждого элементарного действия.

В течение нескольких лет отец и сын Жаке-Дро с грандиозным успехом демонстрировали свои творения в различных городах Европы. Их автоматы по праву считаются апогеем многовековых усилий человека воспроизвести свое поведение с помощью механизмов. Но в их тени остались многие другие мастера, создававшие не менее талантливые и оригинальные произведения. Одним из таких мастеров был швейцарец Анри Майарде, долгое время работавший помощником у Жаке-Дро и несомненно многое перенявший у своих учителей. Анри Майарде и его братья Жак-Рудольф и Жан-Давид в начале XIX века построили несколько автоматов, нисколько не уступавших лучшим творениям Жаке-Дро.

Самыми известными из них являются Большой и Малый чародеи, находящиеся сегодня в Музее часового дела швейцарского города Шо-де-Фон. Большой чародей, одетый в роскошные одежды, сидит в кресле. Его голова увенчана остроконечным колпаком, усыпанным звездами, а длинная борода придает облику чародея еще больше таинственности. В левой руке он держит книгу с заклинаниями, а в правой — волшебную палочку. Справа от чародея стоит стол с разложенными на нем магическими предметами. Вся эта композиция помещена на верхней площадке больших красивых маятниковых часов с музыкой (сам маятник не виден, поскольку помещен в основании часов высотой около 40 сантиметров).

В основании имеется выдвигающийся ящичек, в который можно положить одну из 12 табличек с напечатанными на них вопросами. Если задвинуть ящичек, не положив в него табличку, чародей укоризненно качает головой. Если же карточка с вопросом была положена, то чародей величественно встает на ноги, вращает глазами и затем указывает своей волшебной палочкой на овальное окошко в часах. Окошко распахивается, и в нем появляется табличка с ответом на вопрос.

Например, на вопрос: «Что питает наши души?» следует ответ: «Правда и справедливость», а на вопрос: «Что надо беречь более всего?» — «Время». Посмотрев на окошко и словно убедившись в правильности ответа, чародей делает в воздухе несколько магических пассов и садится обратно в кресло.

Малый чародей устроен очень похоже, самым интересным различием этих автоматов является реакция на отсутствие вопроса. В этом случае чародей остается неподвижным, но из-под земли выскакивает бесенок, который своими укоризненными жестами как бы дает понять зрителю, что тот был не прав, обидев чародея.

Еще один автомат Майарде, известный как «Рисовальщик-писец», размером с ребенка, не только рисовал пером четыре различных наброска, но и писал на листе бумаги четыре небольших стихотворения. Если рисунки автомата Жаке-Дро были просто изящными набросками, то рисовальщик-писец Майарде создавал очень сложные изображения. Скажем, рисунок парусного корабля просто поражает тщательной прорисовкой всех деталей.

Описание рисовальщика появилось на страницах прессы еще в 1812 году, но затем он более чем на столетие исчез из поля зрения и был обнаружен лишь в начале XX века в США. Автомат находился в самом плачевном состоянии, и потребовалось немалое искусство реставраторов, чтобы вернуть его в рабочее состояние. Интересно, что поначалу его автором считали И. Мальзеля, и только после реставрации механизм сам поведал о своем происхождении, выведя на листе бумаги фразу: «написано автоматом, изготовленным Майарде». С 1928 года рисовальщик-писец Майарде находится в музее Института Франклина в Филадельфии.