На иллюстрации – двухглавый Эльбрус в ночи – тандем-не тандем, но что-то напоминает о надеждах, в ночном небе растворившихся - все ушло на и за Олимп. В том числе и наш «Эльбрус».

Чтобы попытаться понять ситуацию, в которой мы оказались, активно используя и совершенствуя компьютеры, нужно постараться учесть ряд факторов, сопутствующих их разработке. А именно: как развивалось компьютеростроение ранее, как оно развивается теперь и как оно влияет на нашу жизнь (естественно, в первую очередь, я имею ввиду развитие науки, которое уже немыслимо без компьютеров). Важно это потому, что компьютер качественно отличается от машин, увеличивающих физическую силу и скорость движений человека. Компьютер изначально предназначался для того, чтобы помочь ДУМАТЬ человеку. Сначала чтобы просто быстрее считать. Теперь же, когда компьютеры уже учат ПРИНИМАТЬ РЕШЕНИЯ, как в древнегреческой трагедии, все сошлось в одной точке, и технология их изготовления вышла на масштаб зарождения жизни.

Ворота в поле

Формирование и исследование нанообъектов практически невозможно без компьютеров. С другой стороны, основные реальные достижения в применении нанотехнологии проявляются в первую очередь в прогрессе компьютеров. Правда, экспоненциальный рост во времени производительности компьютеров уже вышел на насыщение и разрекламированный «закон Мура» уже на Пентиуме 3 перешёл в корневую зависимость. А последний переход Интела с технологии 35 нм на технологию 22 нм не дал даже кардинального увеличения числа транзисторов в процессоре (просто позволил уменьшить камень) и практически не увеличил реальную производительность процессора (если не считать то, что вместо двух мониторов стало можно подключать три).

Тем не менее, рекуррентная связь между эмпирическим развитием нанотехнологии и эмпирическим прогрессом компьютеров очевидна. Но куда она ведет и не произошел ли уже качественный скачок в этом процессе, пока что неосознанный людьми? Также возникает вопрос, выходящий за рамки «чистой» науки: «Насколько допустимо сейчас качественное совершенствование нанотехнологии и компьютеров?»

«Мошь» компьютеров в современном мире осознают, наверное, все, даже не знающие о нейронных сетях мало-мальски грамотные люди. Большинство пользователей компьютеров уже не представляют себе возможность работы без антивирусных программ, но регулярно слышат о dDos-атаках, которые пробивают защиты самых защищенных организаций. И в этом нет ничего удивительного, т. к. с одной стороны фрагментарное, часто бессистемное программирование подобно известной сказке, где в чистом поле были поставлены ворота и, было сказано, проходить можно только через них. Но тот, кто может сам нарисовать ворота, может спокойно пройти мимо стражников.

Но самые низкоуровневые ворота находятся в самом процессоре. И «владеет» ими, и несет ответственность за них производитель компьютеров. Но велика вероятность, что при дальнейшем эмпирическом развитии технологии, в погоне за продажами компьютеров производители потеряют контроль за этими, самыми низкоуровневыми воротами. К искусственно созданным вирусам - фрагментам программ со свойствами «фрагментов жизни», добавятся (если уже не добавляются) фрагменты собственной «жизни» компьютеров. И от того, будет ли человек обращаться с «компьютерной жизнью» как дикарь - на уровне рефлекторного желания наполнить желудок - или как мудрый наставник, зависит наше совместное с компьютером будущее.

Сначала о железе

Изготовление собственно компьютерного железа было и остается тесно связано с разработкой программ. Неслучайно и ДОС, который Билл Гейтс купил у соседа за 100 баксов (а продал за первый миллион), и ВИНДОУС, который он, будучи сотрудником Apple, увел у Стива Джобса («заработав» уже много миллионов), дорабатывались на первом этапе параллельно с разработкой первых моделей Apple, а теперь – параллельно с современными компьютерами. Поэтому под компьютеростроением будем подразумевать изготовление не просто железа, а работающего железа (также как большинство пользователей воспринимает железо, как компьютер, когда он работает). Если копнуть немного поглубже, то компьютер это просто груда весьма сложных микросхем, которая превращается (коммутируется) в набор виртуальных устройств с помощью низкоуровневых программ, закладываемых в самую простую микросхему с БИОСом. И виртуальными данные устройства являются потому, что задайся мы целью принципиально поменять БИОС и будут не те устройства, что были предусмотрены изготовителем, а какие мы захотим (в рамках возможностей использованных микросхем). Производители материнок, естественно, такую цель не ставят, а нащупав первый попавшийся вариант БИОСа, сразу выбрасывают ее на продажу. Правда, затем (для тех, кто его перепрошивал, это хорошо известно) выходит около десяти обновлений с исправлениями БИОСа. Так что первый покупатель материнки и последний ее покупатель фактически работают на разных машинах. И не рекомендую покупать материнки первого выпуска новой серии (также как и процессоры).

История не знает сослагательного наклонения, но зарождение и глобальное распространение Компьютерного Вируса, и в обыденном смысле, и более широком смысле (о чем собственно идет речь в этой статье), связано с кризисом нашего государства и с его разрушением. На начальном этапе, и у нас, и за рубежом, велись разработки, как различного железа, так и различных программ, как низкоуровневых, так и операционных систем, работающих с созданными БИОСом виртуальными устройствами. Но западных конкурентов невежественный, но ловкий (а вернее - подлый) Билл обрушил с помощью первых низкоуровневых вирусов, сжигавших железо, если на него пробовали ставить после Виндоуса другую операционную систему. В нашем проржавевшем «железном занавесе» оказалась тоже достаточно большая дыра, чтобы он пролез. Из-за стандартной, со времен царя Гороха, российской ошибки: «Нет пророков в своем отечестве», на родине Лосева, сделавшего первый транзистор и транзисторный приемник «Кристаллит» еще в тридцатые годы, возникло большое отставание в области микроэлектроники. Но вместо того, чтобы ее исправить, эту ошибку снова повторили*.

С подачи «спецов» из КГБ «умники» в Политбюро приказывают свернуть все наши компьютерные разработки и приступить к тупому копированию на нашей более плохой элементной базе морально устаревших американских компьютеров (в частности якобы скоммунизденного КГБ «ВАНГ 2200, который взяли на американской помойке). Назвали это «творение» у нас «Искра». Выжила только одна самостоятельная группа компьютерщиков, разработчики самых быстрых в мире компьютеров серии «Эльбрус». Выжила благодаря тому, что «Эльбрус» был уже задействован и в космосе, и в оборонке. Её добил своим первым указом самый «продвинутый» ГенСек всех времен и народов, передав её разработки американцам. А Интел, насколько ума хватило, освоивший разработки Эльбрус №1, №2 и №3, выпустил Пентиумы 1, 2 и 3. Самостоятельно дальше Интел продвинуться не смог и последующие «улучшения» процессора Эльбрус №3 свелись к тупому увеличению распараллеливания: увеличению количества ядер (до 4) и множителей (до 62). Учитывая, что номинальную базовую частоту выше 233 МГц они подняться не смогли, в соответствии с теорией шумов получим: 233х(4х62)^1/2 = 3,7 ГГц, что и имеем на последних интеловских (и АМДешных) процессорах.

Свобода воли

Но просто насыщение производительности компьютеров «компании деБил+Интел» не есть главное зло. По сравнению с тем, что может произойти и уже, на мой взгляд, происходит, это еще цветочки. Хотя отдельные ягодки уже созрели. После многочисленных компьютерных сбоев у нас, начиная с того, как украинская ракета зенитного комплекса С200, вместо того, чтобы лететь к мишени сбивает пассажирский лайнер над Черным Морем (т. к. сам в молодости сидел за «Пламенем» на С200, могу сказать, что всякие официальные версии с «отражением» от моря сигнала – вранье, а не включение отвода ракеты от цели или не включение ее самоликвидации указывают на то, что управление ракетой было перехвачено у комплекса С200) и кончая не вылетом нашей станции на Марс, наши чинуши «доросли» до осознания кусочка проблемы и даже обратились к националистам с Национальной Проблемой, чтобы те не занимались погромами, а разработали альтернативную оперативную систему. Хотя, не перекроив железо и БИОС, на мой взгляд, это мало поможет (ранее мы из-за программной ошибки потеряли две «Веги», но тогда компьютеры еще были более просты и более однозначны – многозадачность не ставилась, было просто дублирование, как выяснилось программной ошибки). Но и у «передовых» американцев, когда после инфаркта у пилота на посадке они с присущей им самоуверенностью тупо ввели наземное компьютерное управление полетами, 11 сентября компьютер взбунтовался и отказался передать управление пилотам для срочной посадки всех самолетов по приказу президента.

Так что проблема не только в относительно легком выведении из подчинения компьютера человеком (как под Виндоусом, так и более «надежно» и легко - низкоуровневыми кодами). Американцы, сейчас делающие компьютеры, это, естественно, могут сделать легче, чем мы (и, скорее всего, делают). Но проблема глубже. Проблема в приоритетах, которые расставляют компьютеру (а может быть, думают, что расставляют!). Проблема в том, что компьютер может, в принципе, не просто сломаться, а выйти из подчинения человеку!

Общение с компьютером делают все проще (на что, в основном и уходят все новые ресурсы компьютеров). Поэтому рядовой пользователь все дальше от того, что у компьютера делается в потрохах. Мне же, хоть я тоже пользователь, приходилось и лазить в их потроха (у первых – чтобы находить несправные контакты, а у последних – чтобы сделать их работу более производительной, к примеру – решать сложную математику – например, свинтить и сфинтить из винчестера пусть более медленную, чем оперативка, но неограниченную виртуальную память, работающую в 10 раз быстрее стандартной виртуалки). Приходилось, и выявлять, и указывать разработчикам на функциональные ошибки разных программ (безошибочных программ не бывает, и толковые программисты обычно благодарили, сообщали об исправленных версиях и приглашали на форумы и семинары, а окрысившихся, и наших, и зарубежных «знатоков» заносил в черный список и уходил с их программ). Приходилось, при необходимости, и перепрошивать БИОСы и разгонять железо. В рамках программы Wolfram Mathematica использовал принцип причинности для тестирования линейки процессоров и памяти, за что получил благодарности и от Интела, и от руководителя Wolfram Research. Обсуждение результатов этих тестов и подтолкнуло Интел к переходу на многоядерные процессоры. Так что я мог контролировать (с помощью специальных программ) насколько и как на меня работает компьютер. На сколько: в экстремальных случаях - процентов на 70 (иногда неделями), а в обычных случаях (как у рядового пользователя бывает постоянно – процентов на 10). Но и в экстремальных случаях, и вообще, без какого-либо задания с моей стороны я контролировал активность работы компьютера на самого себя. Самотестирование и самонастройка компьютера, в принципе, в него заложены, и не являются чем-то необычным, даже когда им не пользуешься. Но улучшение работы и возможностей каждой прошедшей через мои руки модели компьютера больше напоминали обучение годовалых малышей делать первые шаги, чем все более качественную настройку машины. Иногда казалось (а может на самом деле) компьютер, наконец-то, понимал, что я от него хотел, и без дополнительных, с моей стороны, воздействий сам находил либо способ разгона, либо решение математической задачи (которую раньше не мог решить).

Многозадачность компьютера, заложенная нашими разработчиками компьютеров и использованная во всех современных компьютерах, в принципе, допускает возможность перестановки путей решения задачи и в какой-то мере «свободу воли» компьютера. Поэтому когда наши сотрудники обращались ко мне с проблемами с компьютером (как к последней надежде), я обычно спрашивал: кто воспитывал этот компьютер? И зная характер хозяина, часто достаточно быстро, находил функциональные неисправности. Потому что функционально компьютер довольно прост, и, как ребенок, обычно легко предсказуем. Знавал я и ребят, увлеченных компьютерами, которые еще первые P133 разогнали до 1 ГГц, но их интересовала лишь техническая сторона - результат, а не процесс.

«До свидания, мистер Андерсен»...

Теоретики старой школы с трудом входили в компьютерную деятельность. Да и современные теоретики, в большинстве своем, обычно его нагружают примерно как секретарша. Возможно, это была одна из причин активного невосприятия чистыми теоретиками идей Ильи Пригожина**, который для нахождения закономерностей локальной термодинамики активно использовал и Wolfram Mathematica (я ее выбрал позже, независимо, по причине использования в ней собственного, независимого от корявого Виндоуса, математического ядра). Но попадались среди теоретиков и исключения, которые, видимо по своему, но тоже следили за тем, как «думает» компьютер. Так на 100-летнем юбилее Ленинградского Университета (задолго до появления американских фильмов Я-Робот и Матрица) зав. кафедрой квантовой механики универа профессор Ю.Н. Демков выступил с докладом о формировании СОБСТВЕННЫХ этических категорий у мощных компьютеров. И не случайно, что именно продвинутый специалист в области квантовой механики стал думать об этом. Для большинства обывателей и научных сотрудников - пользователей Квантовая Механика сугубо абстрактная, сухая научная дисциплина. Но в ее основание создатели заложили принципы из психологии человека: Человек, услышавший вопрос находится в том состоянии, в которое его перевели вопросом. Если «человек» заменить на «электрон», а «вопрос» на «воздействие», то получим разрешенный (регистрируемый) уровень электрона.***

Таким образом, есть основания предполагать об индивидуальном «развитии» компьютеров. Но есть и их коллективное развитие, определяющее формируемую «генетику» компьютеров. Но их коллективное «развитие» определяет (насколько еще может) Бил Гейтс в сговоре с Интел. А у него вся корпорация была команда из десяти, как назвал один коллега, пообщавшись с ними, «сытых котов», разбрасывающих частные задачки тысячам программных негров. На выходе мы все имеем эклектичные Виндоусы, которые лучше всего характеризует выражение Р. Фейнмана: «Некоторые люди решают задачи так, как будто чешут левое ухо правой рукой». И вообще Винды работают не благодаря Билу, а благодаря Компьютеру в «Мелкософте», который их отлаживает. И выращивание самих процессов происходит также под управлением компьютера, в который заложены различные эмпирические закономерности. И основная работа Интела сводится к нахождению возможности использования новой выращенной модели процессора (исследованиям того, что получилось и разработки для того, что получилось БИОСа), в чем тоже участвует компьютер.

То есть, уже сформировался замкнутый круг, который, в принципе, может работать и без «Творца». Творец же, в данном случае, это ученый с эвристическим мышлением. Но в настоящий период застоя в науке такие ученые не в почете, научная номенклатура и сама сформирована из развивателей известных принципов и опирается в своей деятельности на развивателей. Так что «присмотреть» за этим творением ума и рук человеческих может оказаться некому. А технология изготовления процессоров сейчас подошла к наномасштабу, на котором, вопреки макроскопической термодинамики, возникла жизнь. И если развитие компьютеров будет идти по прежнему, то в лучшем случае Гейтс вырастит послушного ему «монстра», а худшем – люди через некоторое время потеряют контроль, как за работой компьютера, так и за их развитием-производством. И это уже будет не фантастика, т. к. анализ физических процессов на наноуровне указывает на наличие не учитываемых пока инвариантов, которые, собственно, и проявились при возникновении жизни (сам факт её существования, надеюсь, никто отрицать не будет).

С другой стороны, кое-где компьютерные «фантазии» уже реализовались и весьма символично. Главным физиком уже провозглашен подключенный к компьютеру участок мозга Хингса (по последним сообщениям он через лицевой нерв передает одно слово в день). Судя по его научно-фантастическим «произведениям» – это личность, в лучшем случае, пятилетнего ребенка (при этом не постыдились везде напечатать его якобы поздравление с Новым Годом, где он «сказал», что для него главная загадка это женщина).

Ньютону, возглавлявшему ранее кафедру Хиггса, для построения классической механики достаточно было яблока. Максвеллу и Менделееву – ненамного больше. А для Хиггса построили коллайдер. Наглядный пример, как застой в науке уже привел к тому, что пути ее прогресса определяются не личностями, а симбиозом «человека» с компьютером. При этом личность, эвристически мыслящего ученого, заменена быстрым перебором вариантов. Фактически научная бюрократия уже поставила науку под управление компьютера. А возможно и политика тоже уже стала заложницей компьютеров. В американской политике это явно просматривается: многие последние войны, которые они развязывают - Египет, Ливия, Сирия - явно не в пользу людей вообще, и американцев, в частности. При этом, речи американских политиков больше напоминают софистику с целью оправдать сделанный с помощью компьютеров выбор. Таким образом, не только в науке, но и в политике уже сформировался замкнутый круг: компьютерное планирование и компьютерная отчетность, где собственно личности человека место не отведено – он, в случае его соответствия узкому набору параметров, востребован лишь как технический специалист. Полагаю, что пока что люди еще способны контролировать этот замкнутый круг, но компьютерные сбои не только не исключены, а как уже было отмечено, не редки. И их возникновение следствие конгломерата бессистемного программирования и вирусов.

Но главным Компьютерным Вирусом является сам выпестованный и воспитанный Гейтсом компьютер. Он может начать спасать свое «Я» и пожертвовать тем, кто их купил. Американцев, в этом плане, трагедия 8/11 ничему, похоже, не научила и они в своих фантазиях (Одиссея 2010) искренне верят, что уже созданный ими искусственный интеллект в будущем пойдет на самопожертвование ради них. Хотя, похоже, думающие американцы считают, что разрушение СССР - трагедия и для них, и надеются, что Россия станет не просто формальной правопреемницей СССР в космосе. Ведь самостоятельность России, в первую очередь, независимость от транснациональных корпораций, позволяет нам, по крайней мере, открыто поднимать некоторые проблемы, о которых они могут говорить только иносказательно (День, когда Земля остановилась). По этой же причине в России могут и должны проводиться те исследования и разработки, которые тормозятся на Западе. Ведь Интел, как уже отмечалось выше, несмотря на лучшую в мире технологическую базу, уже лет 10 в идейном тупике (АМД в роли постоянно догоняющего, т. к. принципиально не отходит от Интела).

А российским чинушам, если они не хотят оказаться под управлением «монстра», созданного Биллом Гейтсом даже раньше самих американцев, надо срочно восстанавливать в России разработку компьютеров. Надеюсь, хоть часть разработчиков «Эльбрусов» еще жива и не уехала за рубеж. И надеюсь, они принимают участие в разработке нашего процессора, пусть пока и на базе 90-нм технологии. Зная, насколько за 25-30 лет у нас нарушена преемственность в науке и технике, если творцы компьютеров советской школы не участвуют, то ничего, кроме жалкой подобии американского монстра создано не будет (отчеты, правда будут красивые).

* Ж. Алферову в восьмидесятые годы отказали в создании академического центра микроэлектроники, заставив заниматься квантовыми точками, да и мне отказали в госпроекте, в рамках которого СКБ Аналитического Приборостроения должно было разработать спецпроцессор для моего Фурье-спектрометра. Ирония судьбы, нас антиподов, обоих «заставили» заниматься фундаментальной наукой. Только более опытный Алфёров стал тащить все из фундаментальной науки в подпольно создаваемый Центр Микроэлектроники, а я, поверивший, что «жираф большой, ему видней», вместо разработки принципиально нового Фурье-спектрометра на базе известных, но плохо используемых законов природы (который так до сих пор и не создан) с радостью вернулся к свободному поиску еще неизвестных законов природы. Некоторое почтение и трепет, испытываемые научной бюрократией прошлого поколения к науке (академик В. М. Тучкевич, профессор М. В. Ведерников), которая не помогала, но и не мешала заниматься свободным поиском, позволили внести несколько кирпичиков в основание науки. Нынешнее поколение научной бюрократии имеет почтения к науке меньше, чем бизнесмены прямо не связанные с наукой.

**Толковые экспериментаторы не только понимают природу, но и чувствуют ее. Среди немногих теоретиков, не потерявших эту способность, могу выделить академика Льва Горькова, глубоко понимающего как квантовую теорию поля, так и квантовую физику твердого тела и нобелевского лауреата Боба Лафлина, не только рассчитавшего квантовую ступеньку эффекта Холла, но и думающего о том, что первично: физика или математика. С первым мне посчастливилось пересечься еще молодым сотрудником в 1975 г. на международной школе физики. А со вторым – на организованных Ж. Алферовым нобелевских чтениях в Санкт-Петербурге. Причем нашему с Бобом взаимопониманию помогло упоминание мной о профессоре Термене – Боб, как оказалось, тоже думал о гармонии, и создал в Стэнфорде целую лабораторию, занимающуюся математическим анализом и написанием музыки.

***Кстати, Матрица, в создании которой участвовало, наверное, несколько сот программистов, удивительно тонко и непротиворечиво передает «дух» компьютера. Если смотреть не на антураж, то по строгости изложения и непротиворечивости ближе всего к ней книга Дирака «Принципы Квантовой Механики».

***Коммент к статье Разработан первый транзистор, способный самообучаться в процессе работы http://www.nanonewsnet.ru/articles/2013/razrabotan-pervyi-tranzistor-sposobnyi-samoobuchatsya-v-protsesse-raboty#comment-11287 Эффект памяти уже достаточно давно обнаружен в разных материалах. В частности связь «электрической памяти» в металлах с «памятью формы» исследовал Дмитрий Колгунов, о котором писал в своих статьях (см. например, «Лженаука ЭКОНОМИКА»). В этой же статье затронут аспект «памяти» касающийся «самообучения» транзистора. Думаю, это выражение: «самообучения» транзистора, не совсем корректно (по ряду причин –ниже), но затрагивает принципиальный и очень важный МЕТОДИЧЕСКИЙ АСПЕКТ исследования нано-объектов. Как писал в статье «Размерные эффекты и НАНО», при работе с нано-объектами необходимо при самой постановке экспериментов и при попытках интерпретации их результатов отталкиваться не от привычных макроскопических моделей, а учитывать «масштабный коэффициент», в первую очередь не учитываемый ранее «термодинамический масштабный коэффициент», не учитываемый ранее в самом описании работы транзистора, во-первых, и не учитываемый ранее в методике измерений, во-вторых. Первое приводит к неучтённому в теории транзистора вкладу температурной силы. Об этом достаточно подробно сказано в отмеченной выше статье. Второе приводит к тому, что ПОВТОРЯЕМОСТЬ экспериментов с нано-объектами определяется не созданием эквивалентных условий измерения в локальной временной точке, а «ВРЕМЕННОЙ ГЛУБИНОЙ ПРЕДЫСТОРИИ ОБРАЗЦА»! О «ВРЕМЕННОЙ ГЛУБИНЕ ПРЕДЫСТОРИИ ОБРАЗЦА» фактически и идёт речь в этой статье, а самообучаемость – это, грубо говоря, не элементарная память, а функциональная. Функциональная память у компьютеров, как писал в статье «Компьютерный вирус» уже проявляется, с одной стороны из-за присущих нано-транзисторам перечисленных нано-свойств (не учитываемых ранее создателями), с другой стороны, за счёт тоже не учитываемого ранее взаимодействия между транзисторами и локального, и глобального (что проявляется в суперкомпьютерах). В данной работе, что очень важно, обращено внимание на специфику поведения нано-объекта и сделана попытка «управлять» этой спецификой – усилить её влияние.