Дж. Преспер Экерт: главный инженер спорной машины

В октябре 1973 года, через семнадцать лет после того, как его смерть казалась неизбежной, и через восемнадцать лет после того, как ENIAC впервые поразил американскую прессу как машина, способная «думать» быстрее любого человека, федеральный судья в Миннесоте постановил, что патент на самое известное изобретение Экерта (J. Presper Eckert) недействителен, так как суд счел, что основная идея была заимствована у физика из Айовы, о котором большинство людей никогда не слышало. Дж. Преспер Экерт провел остаток своей карьеры и большую часть своей публичной репутации после этого, защищая утверждение, которое когда-то казалось бесспорным: что он и его партнер построили первый настоящий электронный компьютер.

Вундеркинд из Школы Мура

Джон Преспер Экерт-младший (John Presper Eckert Jr.) родился 9 апреля 1919 года в Филадельфии, штат Пенсильвания, в богатой семье — его мать вела свой род от квакеров Филадельфии, а отец был успешным швейцарско-немецким и эльзасским девелопером недвижимости. Академические способности Экерта проявились рано: во время учебы в школе Уильяма Пенна (William Penn Charter School) он занял второе место в стране по математической части экзамена College Board. Он поступил в Уортонскую школу Пенсильванского университета для изучения бизнеса, но в 1937 году перевелся в Школу электротехники Мура (Moore School of Electrical Engineering) при Пенсильванском университете, что предопределило всю его дальнейшую жизнь. К 21 году он уже подал свою первую патентную заявку на устройство модуляции света, а в Школе Мура он проводил исследования по радарному таймингу и усовершенствовал школьный механический дифференциальный анализатор — практическая инженерная работа, которая дала ему необычайно глубокое и прикладное понимание электронных схем за годы до большинства его сверстников.

Встреча с Мокли, создание ENIAC

В 1941 году Джон Мокли (John Mauchly), тогдашний заведующий кафедрой физики в колледже Урсинус (Ursinus College), прибыл в Школу Мура на летний курс по электронике и завязал с Экертом партнерство, которое определило карьеру обоих. Мокли предложил построить электронный цифровой компьютер, используя вакуумные трубки вместо механических реле и шестерен, доминировавших в то время в вычислениях, — идея, достаточно амбициозная, чтобы привлечь интерес армии США в военное время. Концепция была официально представлена армии на Абердинском испытательном полигоне (Aberdeen Proving Ground) 9 апреля 1943 года — в двадцать четвертый день рождения Экерта, — и Экерт стал главным инженером этого проекта. Электронный числовой интегратор и компьютер (ENIAC) был завершен в конце 1945 года и представлен публике в феврале 1946 года: машина, занимавшая целую комнату, состоящая из более чем 17 000 вакуумных трубок и весившая более 30 тонн, была способна производить расчеты примерно в тысячу раз быстрее, чем электромеханические калькуляторы, которые она заменила. Он был и остается признанным первым в истории универсальным электронным цифровым компьютером — вехой, которая на короткое время сделала Экерта и Мокли самыми известными инженерами в Америке.

Уход из Пенсильванского университета, создание UNIVAC

Партнерство между Экертом, Мокли и Пенсильванским университетом распало практически сразу после презентации ENIAC. Университет попытался пересмотреть патентное соглашение пары, чтобы заявить о больших коммерческих правах на их работу, и в марте 1946 года оба покинули Школу Мура, не согласившись на новые условия. Они основали Electronic Control Company, которая построила BINAC (Binary Automatic Computer), работавший с августа 1950 года и примечательный тем, что хранил данные на магнитной ленте, а не на перфокартах, — это был значительный технический прогресс. Эта компания превратилась в Eckert–Mauchly Computer Corporation, которая выиграла контракт Национального бюро стандартов на создание UNIVAC (Universal Automatic Computer). Финансовое давление вынудило продать компанию Remington Rand в 1950 году, и UNIVAC I был завершен 21 декабря того же года, став первым коммерчески проданным компьютером в США и включив в себя изобретение Экерта — память на ртутных линиях задержки. Экерт оставался в компании вплоть до слияния Remington Rand с Unisys в 1986 году, ушел на пенсию в 1989 году, но продолжал консультировать и после этого.

Битва архитектур и крах патента

Экерт десятилетиями доказывал, что то, что компьютерные ученые называют «архитектурой фон Неймана» (von Neumann architecture) — современный стандартный дизайн, в котором программа и данные компьютера хранятся в одной памяти, — должно более справедливо приписываться Экерту и команде Школы Мура, поскольку он настаивал, что концепция программы, хранящейся в памяти, разрабатывалась там еще до участия математика Джона фон Неймана (John von Neumann) в 1944–45 годах. Программист ENIAC Джин Бартик (Jean Bartik) позже поддержала эту версию. Но гораздо более значительное юридическое разбирательство произошло в октябре 1973 года, когда Окружной суд США по округу Миннесота постановил в деле Honeywell v. Sperry Rand, что патент на ENIAC, выданный Экерту и Мокли в 1964 году, недействителен, поскольку он основывался на работе, проделанной годами ранее физиком Джоном Атанасовым (John Atanasoff) и аспирантом Клиффордом Берри (Clifford Berry) в Университете штата Айова. Компьютер Атанасова-Берри (ABC), успешно протестированный в 1942 году, уже демонстрировал двоичное представление данных, электронные вычисления без движущихся механических частей и разделение систем вычисления и памяти. Суд установил, что Мокли непосредственно изучал ABC в июне 1941 года, еще до начала проектирования ENIAC, и пришел к выводу, что хотя полная степень этого влияния была неясна, Мокли явно осознавал значение ABC. Это решение лишило Sperry Rand монополии на патент в области вычислений и, что более важно, вновь открыло вопрос о том, кто на самом деле заслуживает звания изобретателя электронного компьютера.

Признание вопреки спорам

Награды Экерта неуклонно накапливались, несмотря на юридическую борьбу вокруг оригинальности ENIAC: медаль Говарда Н. Поттса (Howard N. Potts Medal) в 1949 году, Мемориальная премия Гарри Х. Гуда (Harry H. Goode Memorial Award) в 1966 году, Национальная научная медаль (National Medal of Science) в 1968 году «за новаторский и продолжающийся вклад в создание, развитие и улучшение высокоскоростного электронного цифрового компьютера», премия Гарольда Пендера (Harold Pender Award) в 1973 году (в тот же год, когда патент на ENIAC был аннулирован) и премия IEEE Эмануэля Р. Пиоре (IEEE Emanuel R. Piore Award) в 1978 году. В 2002 году он был посмертно включен в Национальный зал славы изобретателей (National Inventors Hall of Fame). Экерт умер от лейкемии 3 июня 1995 года в Брин-Маре, штат Пенсильвания, в возрасте 76 лет.

Почему Преспера называют гением

Аргументы в пользу гениальности Экерта с инженерной точки зрения действительно сильны: какими бы ни были концептуальные долги ENIAC перед более ранней, непрограммируемой машиной Атанасова, Экерт был главным инженером, который решил чрезвычайно сложную практическую задачу, заставив 17 000 ненадежных вакуумных трубок работать вместе достаточно надежно, чтобы функционировать часами, — подвиг инженерной дисциплины, который меньшей, узкоспециализированной машине Атанасова (ABC) никогда не нужно было решать в таком масштабе. Его последующее изобретение памяти на ртутных линиях задержки для UNIVAC имело самостоятельное значение, и в представлении к Национальной научной медали особо отмечается его продолжающийся, а не разовый вклад в эту область.

Честным контр-аргументом является то, что титул «отца компьютера», долгое время приписывавшийся Экерту, действительно и навсегда остается спорным, причем не только из-за претензий соперников, ищущих признания, но и из-за федерального суда, который изучил исторические записи и вынес решение против него. Задокументированный визит Мокли в 1941 году для ознакомления с машиной Атанасова и существенное техническое сходство между ABC и ENIAC, установленное судом, означают, что наследие Экерта не может быть честно представлено как неоспоримое первенство — точнее, это наследие инженера, который взял многообещающую, но ограниченную концепцию и с помощью огромного практического мастерства превратил ее в машину, которая действительно открыла компьютерную эру.

Наследие

Каким бы ни было окончательное решение судов относительно приоритета патентов, инженерная работа Экерта над ENIAC и UNIVAC напрямую сформировала архитектуру и коммерческую жизнеспособность последующих компьютеров, а его включение в Национальный зал славы изобретателей отражает неизменное признание того, что создание первого работающего универсального электронного компьютера требовало такой формы инженерного гения, которую патентный спор так и не смог полностью стереть.