Язык машин

Прочитав эти слова, каждый вправе спросить: о каком языке может идти речь; разве машины научились разговаривать, обмениваться друг с другом мыслями, спрашивать человека и отвечать на его вопросы? Невероятно, быть такого не может!

Действительно, всем известно, что язык - важнейшее средство человеческого общения и что язык - специфическая особенность человека. И вдруг... язык машин!

Да, все это так, и все же язык машин существует и не просто существует, а развивается, и в своем совершенствовании поставил перед учеными не одну сложнейшую задачу.

В одной серьезной научной книге говорится, что на протяжении веков умственные орудия были преимущественно" орудиями памяти и связи: они усиливали лишь способность мозга хранить поступающую в него информацию и передавать ее от органов чувств к мускулам, или же от чувствительных орудий к исполнительным. Обе эти функции - память и связь - тесно переплетены друг с другом: одна - передача информации во времени, другая - в пространстве. Обе функции носят как бы пассивный характер: информация лишь сохраняется и распространяется, но не подвергается активной, целенаправленной переработке.

Уже ветка на дереве, которую какой-нибудь охотник на мамонтов загибал для запоминания обратного пути или для указания своего пути собратьям, была орудием памяти или соответственно орудием связи, а следовательно, умственным орудием.

В дальнейшем появились такие орудия памяти и связи, как письменность, книгопечатание, фотография, телеграф, телефон, звукозапись, кино, радио, телевидение. Без них совершенно нельзя себе представить современную цивилизацию.

Книга, из которой взята выдержка, специальная, поэтому в ней не говорится о вещах известных, о том, что во всех этих орудиях памяти и связи для передачи информации используются символы, знаки - коды, своеобразные языки, удобные средства общения и передачи мыслей.

На обычном языке закон сложения выглядит так: "сумма складываемых чисел не зависит от того, в каком порядке мы их складываем". Этот же закон можно записать и так: a+b = b+a. В первом случае 65 знаков, а во втором только 7 - чуть ли не в 10 раз меньше!

В языке символов знаки могут обозначать даже изучаемые человеком объекты, их свойства, отношения и операции над ними. Одно дело, когда вы просто прочитали: "вода", а другое - перед вами формула Н₂О.

Новые умственные орудия человека, электронные вычислительные машины, оказались более совершенными орудиями. Им, естественно, потребовался и новый код - свой язык. Он оказался, с одной стороны, предельно простым, а с другой - чрезвычайно сложным, потому что призван выполнять многообразные функции, не те - однозначные, что были нам известны до сих пор. В этих машинах информация не как прежде просто сохраняется и распространяется, а еще и активно, целенаправленно перерабатывается. Это привело к совершенно новым качественным явлениям!

Не случайно известный английский ученый Джон Бернал писал недавно: "Теперь счетные устройства и их коды могут материально воплотить человеческую мысль в совершенно новые формы, в какой-то мере заменить язык. И даже пойти в своем развитии дальше языка".

Что же представляет собой этот "грозный язык"?

Хочу сразу оговориться: здесь речь идет - в отличие от очерка "Диалог: человек - машина" - о несколько ином подходе к проблеме общения человека и машины.

Машинный язык нужен для обмена информацией между людьми и машинами; между людьми посредством машины; просто между машинами; между машинами и другими системами; а также внутри машины. Отсюда требования к нему: точность, краткость, компактность, однозначность понятий. Естественные языки именно благодаря многозначности входящих в них слов для машины не пригодны. Поэтому обширная отрасль современной лингвистики и логики занята созданием машинных языков.

Машина требует языка формализованного, представляющего собой какую-либо знаковую систему, с помощью которой можно точно и конкретно передать любые сведения.

Сколькими же символами (минимальным количеством) можно передать любые сообщения? Оказывается, достаточно двух, как в азбуке Морзе, точкой и тире записывается какой угодно текст. Точку и тире можно заменить другими символами, например, нулем и единицей - знаками двоичной системы счисления.

Возможностями этой системы люди интересуются давно. Особенно много занимались двоичным счислением с XVI по XVIII век. По просьбе знаменитого Лейбница в честь "диадической системы" (так тогда называлось двоичное счисление) была даже выбита медаль. На ней изображалась таблица с числами и простейшие действия по новой системе. По краю медали на ленте шла надпись: "Чтобы вывести из ничтожества все, достаточно единицы".

Но потом в течение почти двухсот лет на эту тему не было выпущено ни одной научной работы. Вновь о двоичной системе счисления заговорили в связи с кибернетикой: двоичная система оказалась очень емкой для "языка" машин.

Пользоваться двумя символами двоичной системы очень удобно. Можно каждый знак передавать и записывать с помощью электрического тока. В азбуке Морзе символы записывают, меняя продолжительность протекания тока по цепи (точка, тире). В электронных счетных машинах меняют амплитуду. Нет сигнала - ноль. Есть сигнал - единица. Это очень надежная для машины запись: на отсутствие или наличие сигнала машина реагирует четко.

В двоичной системе каждые две единицы данного разряда составляют единицу следующего разряда. Как "выглядят" числа в этом счислении, видно из примера. В нем сопоставлены двоичная и десятичная системы.

"Еще в младших классах он проявлял себя весьма смышленым мальчиком. С задачами, которые сверстники решали полчаса, он справлялся за какие-нибудь 101 - 110 (5 - 6) минут. Одаренный недюжинным умом и неиссякаемой энергией, этот счастливец окончил вуз на год раньше срока - за 11 лет (3 года), и в возрасте 10100 (20) лет возглавил научно-исследовательскую лабораторию".

Но одно дело запись чисел, совсем другое - решение самых многообразных задач!

Если мы хотим, чтобы электронная вычислительная машина решила, допустим, математическую задачу, специальному работнику надо перевести ее с обычного языка на язык машинных "команд" и собрать их в список-программу. Команды "распределяют" все действия машины, дают описания всех вычислительных процессов.

Иными словами, машинный язык - это формальный язык для описания алгоритмов решения задач, учитывающий, что эти алгоритмы должны быть реализованы на вычислительной машине.

Беда в том, что для преодоления пропасти между человеком и машиной создано очень и очень много машинных языков. Чтобы задания, сформулированные для одной машины, передать машине другой конструкции, программисты вынуждены их перепрограммировать. Опять затраты труда, времени!

Представьте себе вычислительный центр, который работает с небольшим количеством оборудования. В тот день, когда в нашем вычислительном центре произойдет расширение и заменится оборудование, "сломается" существующий здесь машинный язык.

То же самое мы наблюдаем в ВЦ, где работают машины разных типов: у каждой свой язык, то есть они "говорят" на разных языках и не "умеют" обмениваться задачами. Здесь и речи не может идти о гибкости в работе!

За годы существования вычислительных машин появилось почти 4700 искусственных машинных языков! КОБОЛ, ФОРТРАН, ДЖОВИАЛ, АЛЬФА, АЛКОПОЛ, АПЗ, МАТЕМАТИК... И, поверьте, трудно перечислить оставшиеся 4693.

Наука в отличие от бога и его Вавилонской башни создала единый язык - АЛГОЛ. Его авторы предполагают, что на нем будут говорить все машины мира.

Этот язык возник не сразу. Долго шла подготовительная работа. Наконец, в 1958 году в Цюрихе собрали международную конференцию. И лишь к 1960 году ряд международных организаций, связанных с вычислительной техникой, создали рабочую группу, которая исправила обнаруженные в языке ошибки, устранила очевидные двусмысленности, внесла большую ясность - короче, усовершенствовала язык, известный нам теперь под именем "АЛГОЛ-60", что означает "аглоритмический язык".

Перед описанием этого машинного языка стоит эпиграф: "То, что вообще может быть сказано, может быть сказано ясно, а о чем невозможно говорить - о том следует молчать".

Вот почему в международном кибернетическом языке, языке-посреднике всего 500 слов. Это специальные команды, необходимые для управления машиной. Все их многообразие заключается между словами "begin" - начало работы - и "end" - конец.

В этом языке, как и во всяком языке, есть буквы, цифры, синтаксис, семантика. Но есть и много "машинного" своеобразия. Он близок к привычным математическим формулировкам, удобен для перевода на машинный язык самой машиной. Но, к сожалению, помимо машины, его могут понимать только специалисты - профессиональные программисты. Они сейчас стоят между машинами и человечеством как "жрецы-посредники".

Безусловно, так всегда не будет. Скоро на армию машин уже не наготовишься армии посредников. Поэтому надо подумать о дальнейшей судьбе машинного языка.

С машинным языком возникают человеческие трудности. Меняются машины, совершенствуются способы вычислений. Расширяются области приложения вычислительных машин. Поэтому машинный язык не может быть чем-то мертвым, окостеневшим. Он должен жить, развиваться.

К чему может привести это развитие?

...Хочу сразу же заметить, что я понимаю огромную сложность проблемы, к которой мы пришли в результате знакомства с языком машин; что мне в какой-то мере известны перипетии четырехвековой истории идеи всеобщего языка; и что речь идет о будущем. И все же..

И все же: все явления окружающей жизни, природа, сам человек, вся культура, весь опыт - все оказывает влияние на язык. Может ли язык оказаться инертным, невосприимчивым к развитию такого мощного орудия умственной деятельности, как быстродействующие электронные вычислительные машины?

Язык тесно связан с психологией человека. Разве машины посредством своего языка не окажут влияния на психику людей?

Язык - это связующее звено между обществом и человеком. В сферу этой связи теперь включается машина. Разве это не повлияет на язык?

Не могу здесь не привести интересных мыслей, высказанных академиком В. М. Глушковым. Суть их в следующем. Символы и отношения между ними в математике в какой-то степени автоматизировали наше мышление или создали особый способ его. Можно ожидать, что алгоритмы решения задач на вычислительных машинах также породят особый вид мышления, экономный и глубокий во многих отношениях. Этот процесс медленный, однако перспективный.

Я не буду здесь касаться всех проблем всеобщего языка. Затрону лишь одну, в которой, вероятно, большую роль сыграют кибернетика и электронные машины с их языком.

Известны такие теории всеобщего языка. Теория вспомогательного языка. Теория вспомогательного и единого, то есть двух всеобщих языков. Теория выделения всеобщего языка из национальных языков. И теория всемирного слияния языков. Трудно сейчас сказать, какая из них более других достойна внимания кибернетики.

Только что вы прочитали об информационном взрыве. Люди не знают, как справиться с обилием и многоязычием информации в науке и технике. Ученые ищут выход из языкового хаоса и в который раз задают себе вопрос: нужен ли науке всеобщий язык? Давно эта задача смыкается с другой - "языки точных наук, их особенности, значение и влияние на обычный язык".

Некоторые философы критикуют взгляды тех, кто утверждает, что национальные языки не могут быть полноценным средством общения между людьми и что современные национальные языки должны подвергнуться реформе по образу языков точных наук. Но в этих взглядах есть что-то от реального процесса, свидетелями которого мы все сейчас являемся. Единый календарь, единые меры, единая научная терминология, объединенные транспортные артерии, единая служба связи и метеорологии, усилия по овладению космосом (выход в космическое пространство, на другие планеты) - да мало ли есть в жизни причин и условий для языкового единения! На конгрессе математиков я сам наблюдал, как во время докладов люди из разных стран прекрасно понимали друг друга без переводчиков.

Но вернемся к машинному языку. Уже сегодня видно, что расширение машинного языка приведет к "приручению" машин, и они рано или поздно, в свою очередь, "заставят" многих людей хорошо знать язык машин. И поэтому постепенно машинный язык начнет вторжение в обиход человека. В недалеком будущем машины потребуют для себя сверхъязыка, который был бы применим для задач любого рода. Вероятно, такой язык будет пользоваться общедоступными словами. И постепенно, возможно, начнет исчезать пропасть между человеческим языком и машинным.

Не будет ли это гигантским скачком на пути к решению проблемы всеобщего международного языка?

Люди щедры. С легким сердцем передают они машинам то, чем владели единолично. Но к чему может привести такая щедрость? Язык будущего - проблема настоящего, и весьма показательно, что в дискуссию о нем вступили электронные машины. Мы еще не слышали их последнего слова. Каким оно будет? И не придется ли людям довольствоваться неудобоваримым конгломератом, составленным наполовину из языков человеческого и машинного?..