Русский гений, придумавший поисковую систему в 19-м веке

В культурном сознании перфокарта плотно привязалась к эпохе огромных компьютеров, лабиринтообразных НИИ и прото-программистов в толстых роговых очках, задумчиво смолящих папиросы перед монолитными манипуляторами ЭВМ.

Но история ее началась гораздо раньше и в итоге привела к появлению первой поисковой системы и, наверно. первого аналогового компьютера в то время, когда люди еще для письма щипали у гусей перья.

Дело шелкопрядов

Перенесемся в Лион 18-го века. Город блистателен! Хотя и не без контрастов: если на одной улице стоит роскошный партикюлье с лепниной на фасаде и жирными купидонами, то уже на следующей начинаются трущобы, откуда несет тухлой салакой и унизительной бедностью.

А еще Лион был мировой столицей по выделке шелка. Город-шелкопряд трудился денно и нощно, производя сотни метров материи, которая ложилась изящной паутиной на весь материк, от Петербурга с романовскими балами до Мадрида, где появление на куртуазном маскараде без шелкового облачения было mauvais ton.

В общем пыхтел город усердно всеми своими 5 000+ мастерскими, пытаясь насытить прожорливое чудище моды. Но даже такой армии рабочих рук откровенно не хватало — блистать в парче и атласе не запретишь! И тогда одному из рабочих-текстильщиков, вероятно выходцу из бедного квартала Круа-Рус, приходит в голову идея о том как оптимизировать утомительный процесс тканья…

Его звали Базиль Бушон и он был сыном органщика — мастерового, который собирал церковные органы и еще подхалтуривал, клепая шарманки и глокеншпили. Юный Базиль любил возиться в мастерской отца и подсматривать за его работой, в фоновом режиме осваивая азы механики. 

В частности, он знал, что в шарманко-образных девайсах узор музыкальной мелодии “записывается” с помощью штифтов. Когда барабан устройства вращался шарманщиком, штифты задевали рычажки, которые ударяли по колокольчикам или извлекали звук. И однажды уже взрослого Бушона, работавшего к тому времени в гильдевом цеху, осенило, что такой же принцип можно перенести и на станок!

Он изготовил бумажную ленту с россыпью отверстий, которые играли роль “партитуры” для ткацкого станка. Лента в станке проходила через ряд игл, которые соответствовали крюкам подъема нитей, фактически следуя бинарной логике: если дырочка есть, то тогда игла проходит сквозь и поднимает нужную нить. Отверстия нет — нить остается внизу.

Таким образом, месье Бушон, наверно, стал первым девопсом в истории. Перфолента сокращала многие часы работы, минимизировала ошибки ткачей, у которых от однообразной рутины иногда спекался мозг, и упрощала изготовление узора с замысловатой орнаментикой. В общем, чудеса науки.

Бушонову ленту потом усовершенствует его подмастерье Жан-Батист Фалькон, которого не устраивало, что перфолента то и дело рвется. Он придумает сегментировать непрерывную ленту на серию скрепленных друг с другом карточек: если одна из них порвется, то ее можно поменять сразу, “по ходу пьесы”, не перезаряжая всю ленту целиком.

Другой француз Жозеф Мари Жаккар создаст уже полностью программируемый станок, на котором можно было ткать тевтонские замки, райскую птицу Сенмурв и даже полноростовые портреты. Видимо, у галльского гения, при всей внешней ветрености, была особая предрасположенность к упорядочиванию процессов.

Русский “механический Гугл”

Дворянская фамилия Корсаковых — род славный и старинный. Выходцы его часто служили ратному ремеслу, а еще он подарил России композитора, написавшего “Полет шмеля” и, чего уж там, князя Корсакова-Дондукова, о котором Пушкин сочинил бессмертное “В Академии наук…”

Но на князе Дондуке, к счастью, присутствие Корсаковых в нашей науке не закончилось: из этой же семьи вышел математик, гениальный изобретатель и систематизатор научных знаний Семен Николаевич Корсаков (1787 — 1853).

Корсакову было всего 25, когда на Русь пришел француз. Повинуясь зову долга, он вступил в ряды русской армии и нес отличную службу, промаршировав всю Отечественную войну 1812 года. Затем он продолжил бить Бонапарта уже в Заграничном походе и вместе с армией под водительством Александра II триумфально вошел в Париж.

Видимо, у судьбы действительно есть планы на каждого из нас. Ну, по крайней мере такое впечатление уж точно можно вынести из истории Корсакова. 

Пока другие гусары-офицеры разоряли винные погреба Парижа и предместий (честно компенсируя каждый выпитый штоф из утроенного жалованья) и лицезрели прелестную Каролину Браншу в опере, Корсаков живо интересовался передовой технологической мыслью Франции. А поскольку жаккардов станок был в активном употреблении уже как десять лет, его судьбоносная встреча с картонными перфокартами была лишь вопросом времени.

Перфокарта Корсакова. Источник: chgbiblio.ru.

По всей видимости, дизайн перфокарты крепко запал Корсакову в душу, поскольку ему понадобилось почти 20 лет, чтобы найти принципиально новое практическое применение для первого носителя программируемой информации. И он, все же, нашел его.

Итак, по возвращению в Россию, молодой ветеран наполеоновских фронтов устраивается в статистическое управление Министерства внутренних дел в Петербурге. Кругом лавины цифр, данных, отчетов, докладных записок… По всей видимости, Корсаков начал искать способы как-то обработать, систематизировать и упорядочить информацию для дальнейшего анализа с первых дней своей новой карьеры.

Также он был заинтересован в гомеопатии, сиречь, новом методе лечения пациентов, не так давно предложенным Самуэлем Ганеманом. Один из ее принципов опирался на простой алгоритм: зная набор конкретных симптомов, можно найти наиболее подходящее врачевательное средство.

В памяти такой массив вводных держать и сопоставлять трудно. Листать то и дело справочники долго — пациент может ненароком остыть. Что же предпринять? Корсаков изобретает гениальный способ, беря за основу французскую перфокарту:

• Предположим, есть сотни карточек с информацией о лекарствах. На каждой карточке записаны симптомы, которые это лекарство лечит. Значит можно найти лекарство, которое подходит конкретному больному с набором зафиксированных симптомов. 

• Для этого собираются данные о болезнях  в картотеку, которая состоит из перфорированных карт — на них упорядоченными отверстиями, с помощью булавки, промаркированы симптомы заболевания.  

• Корсаков брал специальную пластину (или матрицу) с подвижными иголками или штырьками. Напротив каждого симптома он оставлял иголку, если симптом у пациента был, или убирал ее, если симптома не было.

• При «сканировании» перфокарты, если штырек проваливался в дырки, машина засчитывала совпадение и выдавала код или даже готовую карточку с лекарством, идеально подходящим для данного заболевания. Если иглы-штырьки натыкались на отсутствие дырок, то машина останавливалась и неподходящее лекарство отбраковывалось.  

Свои революционные идеи, вместе с пятью аналоговыми аппаратами, которые работали одновременно и базой данных, и поисковой системой, Корсаков изложил в брошюре “Начертание нового способа исследования при помощи машин, сравнивающих идеи”. Удивительная глубина его прозрения заключается в одной-единственной цитате из сей работы:

“Память, устроенная чисто механическим образом, не может ошибаться, поскольку она является неминуемым следствием физических свойств материи, а ее работоспособность никогда не замедляется.”

Суть работы в двух словах: человеческая память изменчива. Копошения в книгах отнимает много времени. А механический интеллект, согласно пророческой публикации, может выдавать ответы буквально в мгновение ока. Убежденный в необходимости быть услышанным, Корсаков решает обратиться в инстанции повыше.

Вкратце, Корсаков предложил оснастить канцелярии и другие присутственные места по всей России пятью приборами. Гомеоскоп неподвижный мог проверять на полное совпадение в рамках логики “да/нет”. Гомеоскоп подвижный анализировал сходства и различия, «подсвечивая» что не совпало. Плоский гомеоскоп мог бы работать с монструозными массивами данных. Идеоскоп обеспечивал быстрый поиск определенной карточки. А простой компаратор позволял сравнивать два любых объекта, даже не требуя готовых перфокарточек.

Недооцененный гений

Прожект Корсакова был представлен на французском языке — тогдашняя буквальная “лингва франка” — в 1832. Чтобы убить сразу двух зайцев, он сразу же обращается в Петербургскую академию наук с прошением о рассмотрении проекта.

Увы, но его наработки были приняты холодно, а революционный их потенциал не был замечен. Комиссию возглавлял Михаил Васильевич Остроградский. Коренной полтавчанин, он заведовал кафедрой Прикладной механики в Институте Корпуса инженеров путей сообщения (ныне часть ПГУПС) и был фигурой маститою: в Европе, где он учился, его лекторами были, на минуту, Андре-Мари Ампер, Пьер-Симон Лаплас, Жан-Батист Фурье…

В одаренности Остроградскому нельзя было бы отказать, как и в широте и революционности собственных взглядов. Однако инициативу Корсакова он не оценил по достоинству, возможно потому что счел переоборудование канцелярий и больниц нерентабельным — писчие и так могут хорошо справиться. В любом случае, Корсаков получил отповедь с неутешительной резолюцией: 

“Господин Корсаков потратил чересчур много своих интеллектуальных сил, пытаясь научить других, как вовсе без оного интеллекта прожить.”  Честно говоря, звучит так, как будто обсуждается ЧатГПТ.

К сожалению, с этого момента гениальный проект канет в лету на целых 150 лет. Он будет полноценно открыт заново лишь в 1980-х, когда на обзор работы Корсакова за авторством историка науки Радовского, наткнется профессор кафедры кибернетики МИФИ Геллий Николаевич Поваров. В 1982 корсаковские идеи вернулись к свету на московском семинаре по искусственному интеллекту. И кстати говоря, произошло это в Центральном доме культуры медицинских работников, а ведь Корсаков хотел помочь своими открытиями прежде всего медицине. Таким образом круг символично замкнулся.   

Открытые же им идеи будут воплощены полвека спустя в знаменитом перфокарточном табуляторе Холлерита. Этот аналоговый, похожий на помесь шкафа с часами и фортепиано, компьютер сильно облегчит жизнь американским статистам во время переписи населения США в 1890 году. С помощью перфокарт, по такому же принципу, будут фиксироваться возраст, пол, национальность граждан, принадлежность к Югу или Северу во время Гражданской войны и т.д. 

Иронично, но табуляторы станут мировым хитом, в том числе в Российской империи, где их окрестят “счетно-аналитическими машинами”. Уже после Победы октября такие аппараты, или САМы, будут производить на Московском заводе счетно-аналитических машин имени В. Д. Калмыкова (который, среди прочего, подарит миру механический арифмометр «Феликс-М»). Замысел Корсакова наконец-то воплотится в родной сторонке, правда немного в другом виде. А успех табулятора Холлерита станет фундаментом для возникновения IBM.

Ну а мы, тем не менее, знаем имя Семена Корсакова и гордимся его достижениями, которые предвосхитили алгоритмы классификации данных, подбор информации по ключевым характеристикам и, конечно, поисковые системы как таковые почти на 200 лет спустя.