Память" вычислительной машины

Рассказывают, что молодой Моцарт с одного раза запомнил музыку церковной мессы, записывать которую было строжайше запрещено. Этот факт часто упоминают как свидетельство исключительной музыкальной одаренности будущего композитора.

Но то, что трудно для человека, легко может быть выполнено... магнитофоном. Чтобы "законсервировать" звук, его преобразуют с помощью микрофона в колебания электрического тока, который пропускают по обмотке специального электромагнита - так называемой записывающей головки Г (рис. 6). Мимо нее равномерно движется гибкая лента, перематываемая с левой катушки на правую. На поверхности ленты "приклеен" очень тонкий слой железного порошка. Чем сильнее ток в обмотке, тем интенсивнее намагничивается участок ленты, проходящий в этот момент мимо записывающей головки. Благодаря этому последовательность сильных и слабых, частых и редких колебаний воздуха, которые и составляют звук, запечатлевается на ленте в виде аналогичной последовательности сильно и слабо намагниченных, густо и редко расположенных участков.

Рис. 6. Схема магнитофона

Если потом эту ленту вновь пропустить мимо той же самой головки (которую в этом случае называют уже не записывающей, а воспроизводящей), то магнитные силовые линии различно намагниченных участков, замыкаясь через сердечник головки, по закону электромагнитной индукции Фарадея наведут в ней ток, колеблющийся по тому же закону, что и "законсервированный" звук. Остается только направить Этот ток в обычнейший громкоговоритель.

Как видим, не только память человека, но также и современная техническая аппаратура с успехом осуществляет функцию длительного хранения информации. Если в течение тысячелетий человек помогал своей памяти только посредством письма и рисунка, то последнее столетие дало такие технические средства, как фотография, звукозапись и кинематография.

Казалось бы, проблема хранения информации разрешена полностью, но с появлением электронных вычислительных машин проблемы искусственной "памяти" приобрели новое значение. Чтобы решать сложные математические и логические задачи, переводить книги, управлять производством и играть в шахматы, важно "уметь" не только надолго "запоминать", но и молниеносно "вспоминать", когда это потребуется, притом не обязательно в той последовательности, в какой велось запоминание (обычно нужна не вся таблица логарифмов, а только значение логарифма определенного числа!). С этой точки зрения магнитофон очень несовершенен: чтобы отыскать нужное сведение, нередко приходится перематывать всю ленту.

Более совершенные запоминающие устройства обязательно входят в состав всякой электронной вычислительной машины. В них хранится вся необходимая информация: исходные данные, промежуточные результаты, математические или грамматические таблицы и словари. Конструкция запоминающих устройств предусматривает возможность почти мгновенной выборки нужных данных в любой последовательности. Машина безошибочно "вспоминает" именно то число или слово, которое ей в этот момент понадобилось.

Весьма существенно, что в запоминающем устройстве данные могут храниться не только разрозненно, но и o связанными попарно или еще сложнее (например, значения угла и его тригонометрических функций).

Технически запоминание информации основывается на самых различных принципах: намагничивание ферри-товых колечек или быстро вращающегося барабана, электризация стеклянной пластинки падающим на нее электронным лучом, включение и выключение радиоламп или полупроводниковых приборов...

Новые способы запоминания появляются каждый день. Недавно предложено использовать явление сверхпроводимости некоторых металлов при температуре жидкого гелия. Ток, наведенный в замкнутой цепи из сверхпроводников, продолжает течь без всякого источника в течение неограниченного времени. Во всяком случае, по опубликованным в научной литературе данным, до сих пор еще не удалось обнаружить никакого ослабления тока в несколько сот ампер, созданного в сверхпроводящей цепи 16 марта 1954 года.

В настоящее время в Академии наук СССР разрабатываются запоминающие устройства, емкость и быстро-Iдействие которых поистине фантастичны (до 40 миллионов единиц информации в 1 куб. метре при скорости выборки до 10 000 единиц за каждые 35 минут). Уж недалек тот день, когда все накопленные человечеством знания будут "размещены" в небольшом здании, причем автоматически действующая аппаратура будет практически мгновенно выдавать нужные справки по любому интересующему нас вопросу (сейчас для отыскания таких сведений в литературе требуются иногда годы работы десятков квалифицированных людей).