Выбрать главу

Гёдель доказал, что люди, даже чистые математики, даже его лучший принстонский приятель Альберт Эйнштейн, не могут быть всеведущими богами. Логика неявно запрещает быть всемогущими или единственными правителями.

Устранив детерминизм, Гёдель напомнил нам о человеческой автономии. Он дал гарантию свободы, необходимость веры и основу для новой информационной технологии. Присутствовавший в Кенигсберге фон Нейман один увидел, что доказательство Гёделя, использующее числа для кодирования понятий и их математической обработки, представляет собой то, что мы сегодня называем программой для вычислений. Не допуская чистоты и полноты детерминизма, как предполагали фон Нейман и его наставник Гильберт, схема Гёделя позволила создать распределенные вычислительные системы компьютеров с программированием сверху вниз.

Это был новый закон микромира: компьютеры в конечном итоге могут быть распространены так же широко, как и человеческие умы. В Кенигсберге фон Нейман оставил свою карьеру ведущего экспонента Гильберта и стал главным теоретиком компьютерной эры.

В 1945 году он разработал архитектуру компьютера фон Неймана, включающую все известные сегодня вычислительные устройства, в том числе устройства ввода-вывода, арифметические логические блоки, наборы команд, счетчики программ, память с произвольным доступом для инструкций и данных и внешнюю долговременную память. Он даже изложил "невонские" принципы работы массивно-параллельных нейронных сетей, которые были созданы на основе науки о мозге. Так называемые нейронные сети сегодня широко преобладают в "облаке" центров обработки данных, в системах искусственного интеллекта и машинного обучения, а также в графических процессорах вашего компьютера или смартфона.

Конструкция фон Неймана подтвердила теоретическую "универсальную машину Тьюринга" Алана Тьюринга. В 1936 году Тьюринг показал, что все вычислительные системы воплощают единую логическую структуру. При наличии достаточного количества памяти и времени машина Тьюринга может вычислить любое вычислимое число или алгоритм. Подтверждая теорему Геделя о неполноте, Тьюринг показал, что, будучи представленным бесконечным множеством возможных числовых кодов, большинство логических проблем в принципе невычислимы в рамках системы.

Клод Шеннон спустил эти темы и абстракции на землю и шаг за шагом развил их в практическую дисциплину децентрализованных компьютерных сетей. Будучи студентом магистратуры Массачусетского технологического института в конце 1930-х годов, он показал, что простые электрические реле в преобладающих телефонных сетях могут функционировать как примитивы для системы алгебраических рассуждений и "законов мышления" Джорджа Буля, созданной в XIX веке. Интегрируя математику с логикой, схема Буля подходила для вычислительных машин.

Накануне изобретения транзистора в Bell Labs, который потенциально мог поглотить все эти громоздкие реле в миниатюрный микромир, Шеннон наделил электронику и информатику способностью к логическим машинам. Электронные "затворы" и переключатели, перешедшие теперь на кремниевые "чипы", могли выполнять булевы логические операции (такие как AND, OR, NAND, NOR и NOT, которые до сих пор являются преобладающей идиомой в таких языках программного обеспечения, как Python и Java).

Но Шеннон не ограничивал свою теорию информации абстрактной математикой. От булевой алгебры и электроники для эмбриональных транзисторов и диодов он распространил свою схему на биологию и генетическую информацию. В то время как Уотсон и Крик открывали коды ДНК, Шеннон роковым образом распространил теорию компьютеров на бурно развивающиеся науки о жизни.

Докторская диссертация Шеннона под руководством Ванневара Буша была посвящена генетической революции Менделя и исследовалась в лаборатории Колд Спринг Харбор на Лонг Айленде. Названная "Алгебра для теоретической генетики", она сделала теорию информации полноценной дисциплиной, охватывающей как органические, так и неорганические явления, и в конечном итоге превратила фармакологию из химической лотереи в информационную науку.

Начав со смертельно секретной работы по криптографии в Bell Labs и MIT во время Второй мировой войны, Шеннон затем развил свои широкие идеи в подробные процедуры вычислений и коммуникаций, которые мы сегодня определяем как сердце теории информации. Возможно, отчасти потому, что секретная криптографическая сторона теории информации была отделена от публичной публикации Шенноном его "Математической теории связи" в 1948 году, интернет появился без криптографического слоя доверия.