Ванневар Буш — изобретатель гипертекста

Леонид Черняк

Среди основоположников современных информационных технологий, активно работавших в 40-50-х годах, незаслуженно обойден вниманием компьютерной прессы Ванневар Буш. Этот человек был на редкость интересен, и как профессионал, и как мыслитель-футуролог. Лишь однажды его имя было упомянуто в перепечатке выступления Билла Гейтса и еще два или три раза мелькнуло на страницах журналов. Дело дошло до анекдота: можно сослаться на одну очень хорошую диссертационную работу. У автора, нашего соотечественника, видимо, возникла некая ассоциация между Ванневаром и русским именем Варвара, и он, не колеблясь, поменял Бушу половую принадлежность, смело используя местоимение «она» там, где следовало бы писать «он». Но, как говорят оппоненты на защитах, это не снижает ценность выполненной работы.

Ванневар Буш был весьма разносторонним человеком, он сочетал качества ученого-математика и инженера-практика. В его послужном списке более десятка высших академических инженерных наград и медалей. Первые десятилетия своей деятельности Буш посвятил созданию устройств, популярных в 30-40-х годах электромеханических дифференциальных анализаторов, предшественников появившихся позже аналоговых вычислительных машин. В 1942 г. под руководством Буша был разработан один из первых электронно-механических анализаторов. Масштабы этого мегалитического сооружения сегодня поражают: машина весила 100 т, в ней было использовано 2000 электронных ламп, 400 км проводов, 150 электромоторов. Можно представить ее энергопотребление. Эта машина успешно использовалась в ряде военных проектов времен второй мировой войны, а ее создатель стал советником Президента США Франклина Рузвельта по науке.

К сожалению, для большинства новаций из области информационных технологий тот отрезок времени, который отведен им от момента изобретения до, в лучшем случае, перемещения в музей, а обычно — на свалку, очень невелик. Сегодня детище Буша тех лет для нас скорее технический курьез, чем реальный прообраз современной техники. Можно только позавидовать, скажем, инженерам-мостовикам: их создания служат десятилетиями...

И тем не менее работы Ванневара Буша не пропали втуне. Мысли, высказанные им, оказались более долговечными, чем предметы материального мира. Нить, связывающая Буша с современностью, протянулась от скромной статьи As we may think («Так, как мы можем думать»), опубликованной им в июле 1945 г. в журнале The Atlantic Monthly — издании, далеком от техники. Эта статья родилась в результате переосмысливания роли науки и ученых в войне и истории общества в целом. В ней Буш обобщил свои взгляды, которые он начал высказывать еще с начала 30-х годов. Для нас представляет интерес та часть статьи, в которой автор размышляет о формах представления информации.

Буш отмечает, что бумажные формы представления информации значительно отстали от уровня требований, предъявляемых современной ему наукой. Архаичность средств хранения информации приводит к тому, что важнейшие результаты оказываются невостребованными. Например, генетические исследования Грегора Менделя оставались неизвестными в течение нескольких десятилетий. В качестве средства для компенсации несоответствия между объемом научной информации и способами доступа к ней Буш предлагает некоторую фото-электромеханическую машину, названную им memex. Эта гипотетическая машина никогда не была построена, но она позволяла образно представить предлагаемую идею, воплощение которой в наше время назвали гипертекстом.

Чем memex отличается от компьютера? Прежде всего тем, что он построен на достижениях фотографии того времени. По Бушу, вся информация должна храниться в виде микрофильмов, для чего memex имеет подсистемы чтения с микрофиш и подсистему записи на микрофильмы с помощью процесса сухой фотографии. Иной технологии в те годы представить было и невозможно, а достижения в микрофотографии действительно поражали современников. Впрочем, для нас сегодня конкретный способ работы memex не имеет особого значения.

Буш представляет машину в виде письменного стола с экранами, на который проецируется читаемая информация. У него имеется клавиатура и вспомогательные клавиши, другими словами — это компьютеризированное рабочее место в современном представлении. Оно включает хранилище для микрофильмов и механизм доступа к ним. Плотность записи на микрофильмы такова, что объема хранилища в memex хватило бы на сто лет, если бы пользователь ежедневно записывал по 5000 страниц.

Однако главная особенность memex заключается не в методах хранения информации, а в способе доступа к ней. Буш пишет: «Основная проблема — проблема доступа к информации. Она гораздо глубже и заключается не просто в несовершенстве библиотечной техники или неумении пользоваться ею. Причина нашей недостаточной способности к информационному поиску заключается в искусственности принятой системы индексации. Она предполагает, что собранные данные должны быть рассортированы, упорядочены по алфавиту или по порядковым номерам. Прослеживая цепочку переходов между подклассами, спускаясь по иерархическому дереву, мы обнаруживаем единственное место хранения, если не предусмотрено специальное дублирование. Эти действия отличаются неукоснительным подчинением строгим и весьма обременительным правилам, причем, обнаружив один элемент данных, для поиска нового вам придется повторить все сначала.

Сознание работает совсем не так, оно оперирует ассоциациями. Захватив один объект, мозг немедленно переходит к другому, что предполагает наличие механизма мысленных ассоциаций, некоторой паутины (web) ячеек мозга, связанных сложными путями. Эта паутина характеризуется высокой динамикой связей и непостоянством, однако обладает несравненным быстродействием.

Разумеется, нельзя стремиться повторить природу, но надо у нее учиться. И первая мысль состоит в том, что нужно попытаться создать механизм ассоциативного доступа к данным взамен индексного. Никто не сомневается, что такой механизм будет уступать человеческому мозгу по скорости и гибкости доступа к данным, но можно надеяться, что он позволит в более удобной форме выбирать данные из памяти».

Буш одним из первых обнаружил несовершенство механизма индексации как метода систематизации и доступа к данным. Здесь позволительно сделать небольшое отступление. Дело в том, что индексация, которая очень часто представляется чуть ли не единственным механизмом поиска, с исторической точки зрения появилась относительно недавно. Индексация родилась в XV веке одновременно с изобретением книгопечатания и бухгалтерии. Поиск по индексу стал замечательным изобретением и отражал соответствующий уровень развития технологий и потребности того времени. Он был вызван необходимостью в унификации и стандартизации документооборота, как мы сказали бы сегодня.

До появления книгопечатания отсутствовали стандарты на документы: каждая рукопись была уникальна, авторство в большинстве случаев не указывалось, переписчики и оформители позволяли себе определенные вольности, иногда допускали ошибки и, что, может быть, важнее всего, не существовало единых правил оформления. Ни одна самая крупная библиотека средневековья не имела алфавитных или систематических каталогов. Должность библиотекаря в монастырях была одной из самых загадочных, он обладал тайной поиска информации в манускриптах. (Атмосфера монастырской библиотеки великолепно описана в романе Умберто Эко «Имя розы».)

Печатная книга и требования бухгалтерского учета изменили отношение к информации, и это один из характерных признаков эпохи Возрождения, более известной нам по изменениям в литературе и искусстве. Вообще анализ перехода от рукописей к тексту, а далее к гипертексту как культурного феномена заслуживает специального исследования.

Новизна идеи Буша состоит в том, что он предложил механизм перекрестных ссылок, аналогичный используемому в современном гипертексте, но реализованный с помощью условного механизма. Он считал, что благодаря вспомогательным полям в теле документов удастся воспроизвести аналог ассоциативных связей, присущих человеческому сознанию. Этот механизм освободит хранение данных от строгой книжной индексной структуры и позволит человеку создавать из отдельных документов виртуальные книги в соответствии со своими потребностями.

Буш считал, что для работы с гипертекстовыми документами можно использовать в качестве средства навигации нечто похожее на нынешний мультимедийный шлем. Сегодня такие представления о способах реализации гипертекстовой системы выглядят наивными. Лично мне они напоминают собственные детские попытки спроектировать механический англо-русский словарь, вызванные ненавистью к словарю Мюллера. Однако, как бы ни была наивна конструкция memex, в нем заключено гениальное предвидение прогресса в области работы с документами.

Все наше образование, практически вся культура построена на индексном механизме. Что его ожидает в будущем, насколько индексный механизм будет заменен ассоциативным, сказать пока сложно. Бушу удалось более пятидесяти лет назад уловить ожидаемую трансформацию в способах хранения данных, и он на несколько десятилетий предвосхитил своих современников.

Известно, что термин «гипертекст» был впервые предложен Тедом Нельсоном в 1965 г., а первую работающую гипертекстовую систему создал в 1968 г. Дуг Энгельбарт. Именно их обычно считают отцами гипертекста. Надо отдать им справедливость, оба они признавали заслуги Ванневара Буша, что отмечено в их работах и переписке. В 1995 г. в Массачусетском технологическом институте была проведена конференция, посвященная Бушу и приуроченная к пятидесятилетию изобретения гипертекста.

В. Буш задумывался о роли средств информационных технологий в обществе. Эта тема выходит далеко за рамки данной статьи, но хотелось бы остановиться на сравнении Буша с Джорджем Оруэллом, они были современниками. Если Оруэлл в романе «1984» видел в телескринах исключительно средство надзора и усиления тоталитаризма, используемое Старшим братом, то Буш считал, что развитие информационных технологий будет служить усилению демократического плюрализма. Сегодня с падением тоталитарных режимов правота последнего бесспорна.

Но не все предсказания Буша так же прекрасно оправдывались. Он прославился и тем, что целый ряд его предсказаний оказался чудовищно ошибочным. Например, он считал, что компьютер, эквивалентный по мощности человеческому мозгу, будет иметь размер небоскреба и потреблять мощность, равную мощности Ниагарского водопада. Его предсказания относительно теоретического предела плотности интегральных микросхем, высказанные в 1970 г., были опровергнуты буквально через пять лет. Эти и другие ошибочные прогнозы дали основания для появления жаргонного слова vannevar, которое обозначает неудачное предсказание.