Цена первенства

На невидимых полях сражений XX века информационное превосходство определяло выживание наций. Мы выработали способы работы с информационной сложностью, распознавания «закономерностей в шуме». Это концепция «мышления волшебников», которую я представлю позже в этой главе. Но сначала — стратегический императив: информационное превосходство.

Радиоразведка — это практика перехвата чужих радиосообщений и извлечения информации. Эта практика создаёт невидимое поле боя, где информационное превосходство определяет выживание наций. Следующие два примера демонстрируют принцип «победитель получает всё».

Контр-адмирал ВМС США, а тогда капитан третьего ранга, Эдвин Т. Лейтон описывает своё прибытие на службу 7 декабря 1941 года на Гавайях:¹

Я ворвался в административное здание базы подводных лодок и взлетел по лестнице к своему кабинету на втором этаже. Несколько офицеров совещались в коридоре. Капитан Уиллард Киттс, офицер по артиллерийскому вооружению штаба, заметил меня и воскликнул: «А вот и человек, к которому нам следовало прислушиваться всё это время».

В тот день ВМС США обнаружили, что авиация действительно способна топить современные линкоры. Однако капитан Киттс отметил последствия того, что атака оказалась внезапной. ВМС США прослушивали и интерпретировали японские радиопереговоры. Исход атаки на Пёрл-Харбор демонстрирует смертельные последствия неспособности правильно действовать на основе радиоразведки.

Эдвин Лейтон был офицером разведки адмирала Киммела. Он остался служить в этой должности у адмирала Честера Нимица, нового командующего Тихоокеанским флотом. Лейтон поддерживал хорошие отношения с подразделением ВМС по взлому кодов, называвшимся станция HYPO, в Пёрл-Харборе на Гавайях.

Шестнадцать месяцев спустя, 14 апреля 1943 года, Лейтон принёс Честеру Нимицу перехваченное радиосообщение, которое станция HYPO только что расшифровала. В нём содержался маршрут поездки адмирала Ямамото — мозгового центра стратегии Императорского флота Японии и командующего Объединённым флотом. Инспекционная поездка Ямамото по японским базам на Соломоновых островах должна была привести его в зону досягаемости американских истребителей.²

Три дня спустя эскадрилья истребителей P-38, оснащённых подвесными топливными баками для увеличения дальности полёта, перехватила и сбила самолёт Ямамото, убив его.

Во время Второй мировой войны радиоразведка (основанная преимущественно на перехваченных радиосообщениях и анализе структуры переговоров) определяла выживание наций. Эти невидимые сражения разыгрывались по принципу «победитель получает всё».

Рисунок 1, «Marshal Admiral Yamamoto Isoroku saluting Naval pilots at Rabaul», показывает адмирала Ямамото, посещающего морских лётчиков в Рабауле 18 апреля 1943 года, за несколько часов до своей гибели.³

Это невидимое поле боя возникало постепенно, начиная с модернизации Японии после прибытия коммодора Перри в 1853 году.

8 июля 1853 года коммодор Мэтью Перри привёл свои четыре канонерские лодки в залив Эдо (ныне Токийский залив) и произвёл залп из семидесяти трёх орудий холостыми снарядами в качестве демонстрации силы от имени президента США Милларда Филлмора. Императорская Япония на протяжении следующих нескольких лет была унижена неравноправными договорами, подписанными с Соединёнными Штатами под дулами орудий Перри.

За следующие полвека Япония взялась за строительство флота, равного западным морским державам. Япония преуспела в этом, что доказала Русско-японская война. Императорский флот Японии обездвижил Тихоокеанскую эскадру России в 1904 году и уничтожил Балтийский флот России в 1905 году. Япония теперь входила в число великих морских держав.

28 декабря 1903 года Япония реорганизовала свои военно-морские силы, поскольку готовилась к войне с Россией. Адмирал Того Хэйхатиро¹ принял командование новым «Объединённым флотом», состоявшим из Первой и Второй боевых эскадр плюс Третьего флота в резерве:⁴

• Первый флот: все шесть линкоров плюс четыре бронепалубных крейсера (тяжёлые орудия)
• Второй флот: шесть броненосных крейсеров плюс четыре лёгких крейсера (быстрые и манёвренные)
• Третий флот: корабли меньшего класса плюс различные устаревшие корабли (в резерве)

Вице-адмирал Камимура Хиконодзё принял командование Вторым флотом.⁵

Рисунок 2, «Left to right Funakoshi, Shimamura, Togo, Kamimura, Katō, Akiyama», показывает командование Объединённого флота 26 декабря 1904 года.⁶

14 августа 1904 года адмирал Камимура и Второй флот ждали в засаде три крейсера Владивостокского отряда под командованием русского адмирала Иессена. Оснащённые радиостанциями корабли Камимуры перехватили радиосообщение Владивостокского отряда. Таким образом, Императорский флот Японии первым применил анализ радиообмена как тактический приём в бою. После трёхчасового артиллерийского боя один русский крейсер был потоплен, а два других, сильно повреждённые, вернулись во Владивосток. Ни корабли из Порт-Артура, ни из Владивостока больше никогда не выходили из порта.⁷

Этот момент означал нечто большее, чем тактическое преимущество. Он ознаменовал появление закономерности, которая будет повторяться на протяжении всего XX века: те, кто мог извлекать значимую разведывательную информацию через электромагнитные сигналы, получали решающее стратегическое преимущество. «Мышление волшебников», которое впоследствии станет характерной чертой пионеров вычислительной техники, зародилось здесь — с осознания того, что невидимые передачи содержат закономерности, которые при правильной интерпретации раскрывают намерения и возможности, иначе остающиеся скрытыми.

Американский авантюрист Гомер Ли написал книгу, опубликованную в 1909 году. Эту книгу часто цитируют, потому что он знаменито предсказал неизбежность нападения на Пёрл-Харбор и привёл карты. Он предсказал японскую атаку на Филиппины, опять же с картами, опубликованными в той книге. Он оказался весьма точен в отношении маршрутов и времени, необходимого для завершения завоевания.

Самая примечательная характеристика забытой книги Ли — то, как он описывал геополитику как динамические системы, взаимодействующие друг с другом. Он распознал и описал закономерности, которые проявлялись на протяжении следующего полувека.

Рисунок 3, «Homer Lea frontispiece, 1909», показывает Ли таким, каким он представлял себя миру.⁸

Более того, два года спустя его книга The Valor of Ignorance была переведена и продавалась в Японии.⁹

Сообщается, что она выдержала двадцать четыре издания и разошлась тиражом двадцать шесть тысяч экземпляров за месяц. Японцы отнюдь не были оскорблены книгой; они были польщены.

Если не предсказание Пёрл-Харбора, то что тогда актуально в этой давно забытой книге? Он описал систему, в которой национальные границы представляют собой постоянно смещающиеся поля сражений, где великие державы соперничают за превосходство.

Интересно, что Ли непреднамеренно описал невидимое поле боя радиоразведки. В древности пределы воина определялись мечом противника. Вот как Ли объяснял, что то же самое справедливо для международных границ. Эпоха свободной колониальной экспансии по существу завершилась, говорил он (на момент написания в 1909 году):¹⁰

Политические границы наций никогда не пребывают в покое дольше мгновения; они сжимаются на сторонах, обращённых к более могущественным в военном отношении нациям, и расширяются на границах, где соприкасаются с более слабыми государствами… Чем старше становится мир и чем компактнее он делается благодаря человеческим изобретениям, тем напряжённее и непрерывнее становится эта борьба. Больше ни одна великая держава не может рассчитывать на расширение своей географической территории исключительно за счёт аборигенных племён или мелких королевств, ибо они уже попали в сферу влияния какой-либо более крупной нации.

Рисунок 4, «Circles Marking Three Days’ Steaming», — это схема Ли, показывающая радиус действия военно-морских сил в пределах трёх дней хода до пункта назначения. Более крупные окружности обозначают дальность радиопередач. Его книга несовершенна, но эта диаграмма блестяща: она показывает синергию между радиопередачами на огромные расстояния, направляющими угольные военные корабли.¹¹

Хотя Ли описывал физические сражения, его системный взгляд непреднамеренно предсказал невидимое поле боя, где исход определяет информация, а не только огневая мощь.

Имея в виду описание Гомера Ли, рассмотрим закон минимума Либиха из области агрономии. Юстус фон Либих объяснял, что растение может иметь множество питательных веществ в достаточном количестве, но его рост будет ограничен тем веществом, которого относительно меньше всего. Самое дефицитное вещество всегда будет лимитирующим фактором роста.

Подобно тому как рост растения ограничивается самым дефицитным ингредиентом, военное преимущество в начале XX века ограничивалось информационным превосходством. Радиоразведка была тем самым лимитирующим фактором.

Этот подход представляет собой особую ментальную структуру, которая впоследствии станет отличительной чертой пионеров вычислительной техники. Он включает три ключевых элемента:

• Во-первых, создание ментальной модели системы в целом (видение Ли международных границ как постоянно смещающихся полей сражений)
• Во-вторых, выявление взаимодействующих сил внутри этой системы (относительная военная мощь конкурирующих наций)
• В-третьих, определение критического лимитирующего фактора (того, что впоследствии станет информационным превосходством через радиоразведку)

Сила этого подхода заключается в его способности извлекать выводы, которые остаются скрытыми при традиционном анализе. В то время как традиционное военное мышление сосредоточивалось на физической силе, этот системный взгляд выявил зарождающееся поле боя в электромагнитном спектре, которое в конечном счёте окажется решающим. Эта модель когнитивного синтеза — создание целостных моделей, выявление ключевых взаимодействий, нахождение истинного ограничения — станет необходимой для развития вычислительных технологий в последующие десятилетия.

Между прочим, приведённый выше анализ обнажает скрытое допущение, которое прослеживается во всей книге Ли: расистский социал-дарвинизм, выраженный в предположении, что имперские завоевания являются и благом, и неизбежностью.

Я использую эту идею — закон минимума Либиха, указывающий на лимитирующий фактор, — когда рассматриваю системы в целом. Я ищу управляющий фактор. Гомер Ли описывает физические сражения, где лимитирующим фактором является способность (и время, необходимое для того, чтобы) доставить подавляющую силу к точке конфликта.

Радио изменило это уравнение. В отличие от телеграфного провода, который был строго двухточечным, радиопередачу можно было отправить куда угодно. Противник мог слушать радиосообщение так же легко, как и его предполагаемый получатель. Поэтому военные и дипломатические сообщения шифровались.

Рисунок 5, «Eiffel Tower antenna circa 1914», показывает радиотелеграфную станцию, установленную в 1908 году, затем разрушенную наводнением 1911 года и восстановленную. Шесть антенных проводов спускались к земле Марсова поля с помощью натяжных тросов, прикреплённых к швартовым опорам, прежде чем войти через квадратную шахту в подземную станцию беспроволочного телеграфа (обозначенную «T.S.F.»). Франция использовала эту антенну для перехвата вражеских радиосообщений.¹²

Гомер Ли описывает систему конкурирующих держав. Успешная атака на Пёрл-Харбор демонстрирует результат прибытия с физически подавляющей силой. В этой системе прибытие подавляющей силы явно определяет управляющий фактор.

Однако невидимое поле боя, представленное радиоразведкой, также имеет управляющий фактор. Успешное уничтожение адмирала Ямамото демонстрирует принцип «победитель получает всё» при превосходстве в радиоразведке.

По мере того как радиоразведка эволюционировала от тактического преимущества к стратегическому императиву, возникло второе невидимое поле боя. Ядерный потенциал требовал гораздо более изощрённого информационного превосходства.

В 1949 году, после неудачи двух самолётов WB-29 Superfortress, третий, перелетевший через Тихий океан, выполнил их секретную миссию. Во время четырнадцатичасового обратного полёта на авиабазу Эйельсон на Аляске метеорологический разведывательный бомбардировщик прошёл через радиоактивное облако от первого испытания атомной бомбы Иосифа Сталина. Двадцать два дня спустя президент Трумэн объявил об обнаружении бомбы американской общественности.

В рамках американского аппарата национальной безопасности наша миссия стала предельно ясной: оставаться первыми. Оставаться впереди, потому что если мы отстанем, цена будет не только личной. Она будет глобальной. У нас не было роскоши думать о человеческих жертвах или утомительной рутине программирования примитивных компьютеров. Мы были слишком заняты победой в холодной войне.

Мы называли эту ситуацию «сдерживанием». Но сдерживание требовало большего, чем бомбы. Оно требовало беспрецедентной интеграции радарных систем, коммуникационных сетей и вычислительных мощностей для обнаружения и перехвата советских бомбардировщиков до того, как их боезаряды превратят наши города в пепел. Ответом стала SAGE — полуавтоматическая система наземной обороны, континентальная система противовоздушной обороны, построенная вокруг крупнейших когда-либо созданных компьютеров (по 250 тонн каждый). Эти гигантские машины обрабатывали радарные данные в реальном времени, направляя как пилотов, так и ракеты Nike. Эта ситуация навсегда изменила войну и изменила нас.

Что стало с тем историческим WB-29? Его миссия хорошо задокументирована, а вот его судьба — нет. Рисунок 6, «Lady of the Lake», показывает единственный оставшийся WB-29 в Эйельсоне — призрачную реликвию дня, когда началась холодная война. «Леди озера» продолжает выглядывать из воды по сей день. Её тайна отражает более широкую истину: чтобы оставаться первыми, потребуются жертвы, которые мы до сих пор не полностью осознаём.¹³

Заброшенный WB-29, частично погружённый в аляскинский пруд, служит одновременно историческим артефактом и метафорой. Он представляет видимые остатки скрытых историй. Подобно этому самолёту, основы суперкомпьютерных технологий остаются частично погружёнными в засекреченные истории, и случайному наблюдателю видны лишь отдельные фрагменты. На протяжении десятилетий после 1940-х и 1950-х годов происхождение высокоскоростного вычислительного оборудования оставалось государственной тайной. Как и «Леди озера», лишь немногие следы были видны той ушедшей эпохи, о которой мы знали так мало.

Рассмотрим, например, как методы военно-морской криптоаналитики непосредственно повлияли на проектирование архитектуры компьютеров в компании Engineering Research Associates (ERA, описанной ниже), или как обнаружение ядерных взрывов создало одновременно проблемное пространство и среду финансирования, которые сделали суперкомпьютеры необходимыми. Эти связи не случайны; это те самые закономерности, которые раскрывает определённый тип мышления, который я называю «мышлением волшебников».

Рисунок 7, «DEMON II at Fort Meade 1950», показывает одно из первых «устройств» ERA, которое ERA спроектировала специально для помощи криптоаналитикам в поиске закономерностей. «Устройства» — подходящий термин для высокоскоростного вычислительного аппарата, поскольку другое раннее устройство ERA называлось GOLDBERG в честь юмористически сложных машин, изображавшихся карикатуристом Рубом Голдбергом.¹⁴

Engineering Research Associates поставила первые пять машин Demon Агентству национальной безопасности в октябре 1948 года. Demon использовал данные, хранящиеся на магнитном барабане, для выполнения специализированной формы табличного поиска закономерностей для взлома шифров. Это было первое крупномасштабное практическое использование магнитных барабанов в Соединённых Штатах.¹⁵

15 августа 1952 года Агентство безопасности вооружённых сил (AFSA, предшественник АНБ) объяснило, как они оценивают вычислительное оборудование, в документе с грифом «TOP SECRET CANOE, Security Information». Это объяснение хорошо описывает будущий образ мышления «Никто, кроме нас».¹⁶

Ключевой момент состоял в том, что аналитические машины AFSA делятся на две категории по потенциалу:

A. Трудосберегатели и расширители. Машины, которые заменяют людей в операциях, которые выполнялись бы, хотя бы частично, и без них.

B. Революционеры. Машины, которые делают возможными атаки, которые нельзя было бы предпринять без них.

AFSA далее описало свою эвристику для понимания различия:

Если у нас есть машина, которая позволяет предпринимать аналитические атаки, которые мы не могли бы предпринять, даже частично, без неё, мы, по-видимому, пренебрегаем своей миссией, если позволяем ей сколько-нибудь значительное время простаивать или выполнять трудосберегающие операции.

Если у неё есть время для трудосберегающей операции, её следует так использовать, но в тот момент, когда это происходит, это должно быть сигналом для лучших умов собраться и придумать какое-нибудь революционное применение, чтобы занять это время.

Максимальное использование трудосберегателей предполагает просто хорошее управление AFSA-02 в обычном смысле; полная загрузка революционеров, однако, предполагает нечто совершенно иного плана: изобретательность и научное воображение, а также аналитическую компетентность высшего порядка.

И эти два направления требуют подходов с двух разных отправных точек; в первом случае подход таков: «Какие из этих задач могут быть лучше выполнены какой-либо машиной?»; во втором он должен быть: «Что мы можем заставить эту машину делать?»

Шесть десятилетий спустя АНБ продолжало выражать аналогичную доктрину: у АНБ были революционеры такого масштаба, которого не было ни у кого другого.

В 2013 году генерал ВВС США Майкл Хайден, директор АНБ в 1999–2005 годах, объяснил преимущество удержания первого места:¹⁷

Если есть уязвимость, которая ослабляет шифрование, но вам всё ещё нужны четыре акра компьютеров Cray в подвале, чтобы её использовать, вы как бы думаете «NOBUS» [Никто, кроме нас], и это не та уязвимость, которую мы этически или юридически обязаны пытаться исправить — это та, которую мы этически и юридически можем пытаться эксплуатировать, чтобы защитить американцев от других.

Рисунок 8, «General Michael Hayden, CIA Director, 2006», — официальный портрет генерала Хайдена в ЦРУ.¹⁸

Журналист Ким Зеттер взяла интервью у генерала Хайдена в 2014 году. Он снова сформулировал своё объяснение в терминах суперкомпьютеров Cray:¹⁹

«Никто, кроме нас, не знает об этом, никто, кроме нас, не использует это», — сказал он мне. «Насколько уникальны наши знания об этом или наша способность использовать это по сравнению с другими? … Да, это слабость, но если вам нужно иметь полтора акра [суперкомпьютеров] Cray, чтобы её использовать…»

В первой половине XX века радиоразведка имела огромное национальное значение, хотя этот факт оставался секретом на протяжении последующих десятилетий. Исход определялся по принципу «победитель получает всё».

Однако с началом холодной войны эта доктрина эволюционировала от «победитель получает всё» к сдерживанию и предотвращению. Когда второе место не засчитывалось, как можно было быть уверенным, что удерживаешь первое место? Так возникла доктрина «Никто, кроме нас». Если можно было быть абсолютно уверенным, что «никто, кроме нас» не обладает какой-либо возможностью, это и было гарантией первого места. Это была гарантия того, что ты на выигрышной стороне принципа «победитель получает всё».

Из всех компьютерных систем в мире Хайден упомянул суперкомпьютеры Cray как обеспечивающие это уравнение «Никто, кроме нас». Эта история начинается с первых трёх систем CRAY-1, поставленных в 1976 и 1977 годах. Cray Research, как и большинство производителей, присваивала своим машинам последовательные серийные номера. Первые три системы CRAY-1 с серийными номерами 1, 2 и 3 каждая раскрывает свою грань того, как суперкомпьютерные технологии выросли из императивов национальной безопасности.

В гонке за создание самого быстрого компьютера в мире призов за второе место не было. Лос-Аламосская научная лаборатория в особенности нуждалась в лучших вычислительных мощностях мира. Там проектировали первые атомные бомбы, а позднее — водородные. Никто не знал, строит ли Иосиф Сталин также водородные бомбы, и учёные не могли позволить себе ошибиться.

Через несколько дней после того, как Сеймур Крей основал Cray Research в апреле 1972 года, он пригласил Леса Дэвиса присоединиться к нему в его «нишевой фирме, намеревающейся строить самые быстрые компьютеры в мире». Лес Дэвис, в свою очередь, поручил инженеру-механику Дину Раушу придумать, как охлаждать машину. Машины в то время обычно охлаждались воздухом, но Рауш изобрёл фреоновую холодильную систему. Лес Дэвис оказался именно тем человеком, который мог взять проекты Сеймура Крея и довести их до завершения, готовыми к отправке заказчику.²⁰

Рисунок 9, «CRAY-1 on display at EPFL, Lausanne, Switzerland», показывает систему CRAY-1 с прозрачными панелями, демонстрирующими блоки питания в основании и колонны, содержащие по 144 модуля каждая.²¹

Cray Research поставила свои первые два суперкомпьютера CRAY-1 в 1976 году. Первый достался победителю в борьбе за право похвастаться между двумя научными лабораториями. Обе эти лаборатории были основаны для разработки ядерного оружия. Второй CRAY-1 ознаменовал новую главу в истории, начавшейся в 1903 году, когда Императорский флот Японии реорганизовал свой Объединённый флот и готовился к войне с Россией.

Третий CRAY-1, поставленный в 1977 году, требовал того, чего не хватало первым двум: программного обеспечения. Эта третья продажа была сделана за наличные. После приёмки Cray Research мгновенно стала бы прибыльной. Но приёмка требовала работающей операционной системы, компилятора FORTRAN, ассемблера и математических библиотек, необходимых для атмосферных исследований. В Cray Research не было специалистов по программному обеспечению.

Лос-Аламосская научная лаборатория (LASL, ныне Лос-Аламосская национальная лаборатория, LANL) выросла из Манхэттенского проекта в конце 1942 года. Её первоначальной целью было проектирование первых атомных бомб. Следующей целью стало проектирование водородных бомб. Лос-Аламос испытывал ненасытную потребность в учёных с допуском к секретной информации и в высокоскоростном вычислительном оборудовании для выполнения математических расчётов и моделирования сценариев физики высоких энергий.

Доктор Эрнест Лоуренс основал Радиационную лабораторию при Калифорнийском университете в Беркли в 1931 году. Доктор Дж. Роберт Оппенгеймер работал там в 1942 году, когда встретился с майором (впоследствии генерал-лейтенантом) Лесли Гровсом, руководившим Манхэттенским проектом. Гровс выбрал Оппенгеймера в качестве директора-основателя проекта Y — сверхсекретного объекта, впоследствии известного как Лос-Аламосская научная лаборатория, LASL.

Рисунок 10, «Robert Oppenheimer, Leslie Groves, Robert Sproul Present E Award, 1945», показывает (слева направо) Оппенгеймера, Гровса и Спроула, вручающих престижную награду армии и флота «E» Лос-Аламосской лаборатории 16 октября 1945 года. На заднем плане — ранчо Лос-Аламос.²²

Десять лет спустя, в 1952 году, доктор Эрнест Лоуренс и доктор Эдвард Теллер основали филиал Радиационной лаборатории Калифорнийского университета в Ливерморе, чтобы напрямую конкурировать с Лос-Аламосом и стимулировать инновации. В 1971 году эта лаборатория получила собственное название — Ливерморская лаборатория имени Лоуренса (LLL).

Моё самое яркое воспоминание о посещении Ливерморской лаборатории имени Лоуренса около 1981 года связано с объявлением в туалете. Я приехал из Сиэтла, чтобы провести однодневное обучение по анализу сбоев системы CRAY-1. Каждый раз, когда нужно было посетить туалет, мой сопровождающий входил первым и громко объявлял: «В помещение входит лицо без допуска. Не обсуждайте никакую секретную информацию в данный момент». При выходе мой сопровождающий торжественно провозглашал: «Лицо без допуска покидает помещение». Этот опыт вызвал вопросы, которые я не стал задавать. Я понимал, что эти протоколы безопасности — не бюрократический театр. Они отражали реальность того, что сами вычислительные возможности были засекречены. Машины, которые мы строили, были не просто инструментами; они были стратегическими активами, само существование которых представляло национальное преимущество.

В 1976 году и LASL, и LLL были потенциальными (и нетерпеливыми) заказчиками Cray Research. Они конкурировали друг с другом за лучших учёных и лучшее высокоскоростное вычислительное оборудование. Один из способов привлечь лучших учёных — иметь лучшее оборудование, то есть иметь лучшее «право похвастаться» с точки зрения рекрутинга.

Сеймур Крей уже имел хорошую репутацию в двух научных лабораториях. Обе считали, что обладание самым первым CRAY-1 на рынке обеспечит им абсолютное право похвастаться в области вычислений. Поэтому, когда одна из лабораторий подавала заявку на государственное финансирование для покупки CRAY-1, другая лаборатория добивалась отклонения этого предложения. Ни одна не могла получить финансирование из-за другой. В результате у Cray Research был работающий компьютер, но не было клиентов, способных его купить.

Застенчивый и замкнутый Сеймур Крей лично полетел в Лос-Аламос, штат Нью-Мексико, и предложил LASL компьютер бесплатно, на шесть месяцев. После этого они могли его купить, взять в аренду или вернуть. Ливерморская лаборатория имени Лоуренса в северной Калифорнии не смогла придумать, как возразить против этого соглашения, поскольку финансирование не требовалось. LASL выиграла эту битву за право похвастаться и получила CRAY-1 с серийным номером 1.

В этой истории скрыта ирония, связанная с названиями лабораторий. На восточном побережье Массачусетский технологический институт (MIT) основал собственную Радиационную лабораторию в 1940 году в рамках военных усилий. Однако «радиация» в понимании MIT означала радиоволны. Радиационная лаборатория MIT занималась разработкой РАДАРА (радиообнаружения и определения дальности) и технологии микроволновой передачи.

MIT также основал свою Сервомеханическую лабораторию в 1940 году, опять же в поддержку военных исследований и разработок. В современных терминах это была лаборатория робототехники, но электромеханической, а не связанной с цифровой электроникой.

Из Сервомеханической и Радиационной лабораторий вырос проект Whirlwind. Когда Советский Союз взорвал свою первую атомную бомбу, проект Whirlwind внезапно превратился в полуавтоматическую систему наземной обороны (SAGE) — крупнейшие из когда-либо созданных компьютеров.

Whirlwind/SAGE разработали высокоскоростную память на магнитных сердечниках, чрезвычайную надёжность аппаратного обеспечения и идею проектирования вычислительных систем как строительных блоков с общей системной архитектурой. Первый проект Сеймура Крея при основании Control Data Corporation был «строительным блоком», который Сеймур Крей, Джим Торнтон и команда превратили в крупнейшие (самые быстрые) компьютеры в мире.

Первый CRAY-1 отправился в Лос-Аламос. Второй CRAY-1, который официально был списан, но фактически поставлен в сверхсекретное место, представляет собой историю радиоразведки, начавшуюся в 1903 году, когда Императорский флот Японии реорганизовал свой Объединённый флот и готовился к войне с Россией.

Именно тот факт, что радиосообщения были столь полезны, столь оперативны и столь общедоступны, привёл непосредственно к созданию самых мощных компьютеров в мире. Цифровые и аналоговые компьютеры, а также другие высокоскоростные вычислительные устройства были изобретены для криптоанализа в рамках Второй мировой войны и холодной войны.

По состоянию на 1976 год лучшим и наиболее оснащённым местом для расшифровки мировых радиосообщений было Агентство национальной безопасности США (АНБ). В какой-то момент в 1976 году АНБ установило этот второй CRAY-1.

Рисунок 11, «NSA at Fort Meade, Maryland, circa 1950», показывает относительно новое здание штаб-квартиры АНБ. Форт-Мид был выбран как достаточно удалённый от Вашингтона, округ Колумбия, чтобы находиться за пределами прямого ядерного удара, оставаясь при этом в пределах досягаемости для сотрудников.²³

Серийный номер 2 представлял собой прямое продолжение невидимого поля боя, начавшегося в 1904 году, когда адмирал Камимура перехватил русские радиосообщения. Теперь, семь десятилетий спустя, АНБ нуждалось в беспрецедентной вычислительной мощности для сохранения американского преимущества на том же самом невидимом поле боя.

У меня есть воспоминание об Агентстве национальной безопасности около 1993 года, связанное с моим сопровождающим. Если я отходил слишком далеко от своего сопровождающего, чей пропуск был связан с моим гостевым пропуском, стены начинали издавать звуки «бом… бом… бом…», после чего мой сопровождающий замечал, что я отвлёкся на чтение слишком многих табличек, висящих на стенах в коридоре. Чтение стен, как я узнал, не поощрялось. Другая интересная особенность заключалась в том, что в Форт-Миде (АНБ) всё, что я проносил внутрь, проверялось, но на выходе каждый день меня просто пропускали без проверки.

В интересах абсолютной точности я должен сказать, что никогда не видел документации, утверждающей, что именно CRAY-1 с серийным номером 2 отправился в Агентство национальной безопасности. Я видел только документацию, что серийный номер 2 был списан из-за перепроектирования центральной памяти. Историк Национального криптологического музея Дж. В. Бун утверждает, что в 1976 году «первыми заказчиками были Комиссия по атомной энергии и АНБ».²⁴ Я не видел документации о том, какой серийный номер (если вообще какой-либо) стоял на том компьютере АНБ.

Агентство национальной безопасности (АНБ), получатель CRAY-1 с серийным номером 2, утверждает, что первоначальной мотивацией для разработки цифровых компьютеров во время и после Второй мировой войны был криптоанализ:²⁵

Криптология — это исключительное национальное занятие, где засчитывается только первое место… и по-прежнему верно, что засчитывается только первое место.

В конце 1970-х и начале 1980-х годов нашим неофициальным девизом в Cray Research было: «Мы делаем самые быстрые компьютеры в мире. Точка». С первых поставок CRAY-1 в 1976 году до 1981 года CRAY-1 был самым быстрым. Мы не испытывали давления конкуренции. Cray Research была уникальной. Наши собственные последующие машины — Cray X-MP, Y-MP и Cray-2 — отобрали титул у CDC Cyber 205 в 1983 году и удерживали его до 1989 года.

Эта доктрина «Никто, кроме нас» была больше, чем абстрактной политикой. Она была нашей повседневной реальностью в Cray Research. Когда мы говорили, что строим «самые быстрые компьютеры в мире, точка», это было не в наших рекламных материалах. Так мы, сотрудники, видели себя. Это означало, что мы обладаем возможностями, которые не мог сравнить ни один потенциальный противник.

В логике холодной войны это вычислительное преимущество напрямую трансформировалось в национальное выживание. Если мы знали наверняка, что только американские учёные имеют доступ к симуляционным возможностям такого масштаба, мы могли быть уверены, что сохраняем наше преимущество в проектировании ядерного оружия, криптоанализе и других критических областях. В тот момент, когда другая нация могла сравняться с нашими возможностями — даже наши ближайшие союзники — наш запас безопасности исчезал. Речь шла не только о престиже. Речь шла о сохранении стратегического преимущества, которое, как мы надеялись, предотвращало ядерное противостояние.

Маргарет Лофтус присоединилась к Cray Research поздней весной 1976 года. Причина её найма, как она понимала, состояла в том, чтобы рассмотреть, какое программное обеспечение может подойти для компьютеров Cray. У неё был совершенно чистый лист, поскольку она была всем отделом программного обеспечения. Она могла свободно выбирать методы и языки.

На третий день работы Сеймур Крей зашёл к Лофтус. Крей сказал ей: «Возможно, вы захотите прочитать контракт, который я только что подписал». Национальный центр атмосферных исследований (NCAR) согласился приобрести CRAY-1. В контракте подробно описывались многочисленные требования к программному обеспечению, а также финансовые штрафы за задержку или невыполнение.

Маргарет Лофтус почувствовала себя ошеломлённой. Почему ей не сказали об этом при приёме на работу? Поразмыслив, она поняла, что приходила из Control Data (хотя и из зарубежной командировки в Австралии), которая, вероятно, также претендовала на тот же контракт. Она напомнила себе, что ей становилось скучно в CDC, и здесь ей точно скучно не будет.

Cray Research вскоре занялась параллельной обработкой, но в смысле жонглирования клиентами. Недавно созданный (в 1975 году) Европейский центр среднесрочных прогнозов погоды (ECMWF) принял серийный номер 1, когда тот вернулся из Лос-Аламоса после бесплатного испытательного срока. Лос-Аламос получил серийный номер 4.

И ECMWF, и NCAR занимались прогнозированием погоды. Таким образом, Маргарет Лофтус и её команда программистов одновременно поддерживали приёмку машин в Боулдере, штат Колорадо (NCAR), и Рединге, Великобритания (ECMWF).

Два года спустя, в декабре 1979 года, я был студентом старшего курса информатики в Вашингтонском университете в Сиэтле. Моё настроение резко упало, и я засомневался, действительно ли хочу работать в компьютерной индустрии. Я решил, что лучший способ выяснить это — устроиться на работу и посмотреть, понравится ли мне.

Я бросил учёбу и получил два предложения о работе: одно за 12 000 долларов и одно за 18 000 долларов в год. Это была, по существу, разница в цене между FORTRAN и языком ассемблера в то время. Язык ассемблера означал поддержку операционной системы для Cray Research, когда Boeing Computer Services получил CRAY-1 с серийным номером 20 под Сиэтлом.

Человеческая цена в эту раннюю эпоху вычислительной техники была значительной, но о ней редко говорили. Браки трещали под напором невыполнимых сроков. Физическое здоровье ухудшалось во время марафонских сессий отладки. Многие блестящие умы полностью выгорали, жертвуя личным благополучием ради императивов национальной безопасности. Однако те, кто процветал в этой среде высочайшего давления, обнаружили нечто необычайное: когнитивные структуры, которые превращали невозможные проблемы в решаемые задачи.

Эти человеческие издержки не были случайным побочным эффектом технического прогресса, а фундаментально формировали его. Ментальные структуры, которые возникли — то, что мы называем мышлением волшебников, — были не просто техническими инновациями, а адаптациями для выживания. Те, кто мог организовать подавляющую сложность в значимые закономерности, могли выдержать давление; те, кто не мог, часто ломались под ним. Понимая эти когнитивные структуры, вы получаете не только инструменты решения проблем, но и понимание того, как поддерживать инновации в условиях экстремальных ограничений. Этот урок столь же актуален сегодня, как и во времена холодной войны.

Это напряжение между инновациями и человеческими ограничениями стало определяющей характеристикой ранней эпохи суперкомпьютеров. В засекреченных средах, где работали пионеры вычислительной техники, умственное выгорание часто рассматривалось как приемлемая потеря на пути прогресса. Однако когнитивные структуры, выработанные теми, кто процветал — то, что мы теперь называем мышлением волшебников, — были не просто техническими достижениями, а механизмами выживания, способами организации подавляющей сложности в управляемые закономерности. Изучение этих ментальных техник ценно не только из-за их способности решать проблемы, но и потому, что они представляют собой выстраданную мудрость о поддержании инноваций в условиях экстремального давления.

Мы не думали о себе как о волшебниках, хотя именно этим мы и были. В то время, когда компьютеры были грубыми и неумолимыми, а каждая инструкция была вызовом, мы создавали решения из воздуха. Почему? Потому что были вынуждены. Ставки касались не просто престижа. Они были экзистенциальными. Победа в холодной войне означала оставаться первыми, а оставаться первыми требовало мастерства на уровне, который поглощал нас полностью.

Мы не останавливались, чтобы измерить человеческую цену. Мы были слишком сосредоточены на миссии, слишком поглощены деталями, которые, как мы знали, должны были позаботиться о себе сами. Мы были первопроходцами, которым было поручено овладеть своим ремеслом. Это мастерство было нашим способом превзойти обыденные детали того, чтобы проект был правильным или чтобы программа действительно работала.

В этом суть «мышления волшебников»: мастерство, рождённое необходимостью, движимое видением, не оставляющим места посредственности. В своей основе мышление волшебников — это когнитивная способность воспринимать значимые закономерности в подавляющей сложности и синтезировать решения через границы дисциплин. Оно сочетает строгое аналитическое мышление с интуитивными скачками, соединяющими, казалось бы, несвязанные области — не через магию, а через натренированное восприятие, раскрывающее то, чего другие не видят. Пионеров вычислительной техники отличало не только их техническое знание, но их способность мысленно организовывать хаотичную информацию в связные системы.

Мы не называли себя волшебниками в то время. Мы были инженерами, математиками и программистами, поглощёнными, казалось бы, невозможными задачами. Но оглядываясь назад, именно этим мы и были: людьми, которые выработали когнитивные структуры, позволявшие нам видеть порядок в хаосе.

Когда я столкнулся со своим первым ассемблерным листингом CRAY-1 на собеседовании, это произошло потому, что я попросил посмотреть на него, ожидая следующего интервьюера. Я обнаружил, что могу его читать. Это была не непроницаемая стена восьмеричных кодов, а связная система с узнаваемыми закономерностями. Этот листинг помог мне убедиться, что я смогу взяться за предлагаемую работу.

По мере накопления опыта я понял, что это была не магия; это было натренированное восприятие, развитое через погружение в сложные проблемы, где неудача была недопустима. Ставки холодной войны выковали в нас способность распознавать значимые структуры в подавляющей сложности. Это была фундаментальная суть мышления волшебников.

Путь от первых суперкомпьютеров CRAY-1 в 1976 году назад к триумфу радиоразведки адмирала Камимуры в 1904 году — не прямая линия. Это сеть взаимосвязанных событий, движимых императивом оставаться первыми на невидимом поле боя.

Когда Сеймур Крей основал свою «нишевую компанию для строительства самых быстрых компьютеров в мире» в 1972 году, он продолжал наследие, начавшееся с Engineering Research Associates (ERA) в 1946 году. ERA, созданная криптоаналитиками ВМС, включая Билла Норриса, осознала, что технология хранения данных, а не голая вычислительная мощность, является лимитирующим фактором в радиоразведке. Их новаторская работа над памятью на магнитных барабанах и компьютером ATLAS создала основы, на которых Крей позже будет строить в Control Data Corporation, прежде чем основать собственную компанию.

Эта технологическая линия ведёт непосредственно ко Второй мировой войне, когда адмирал Нимиц в значительной степени полагался на радиоразведку от криптоаналитиков ВМС для руководства операциями Тихоокеанского флота. Эти криптоаналитики отточили свои навыки во время Сухого закона, когда Элизебет Фридман взламывала коды бутлегеров настолько эффективно, что могла объяснять криптоанализ присяжным, используя только классную доску.

Но стратегическое значение радиоразведки переплеталось с другой критической национальной проблемой: нефтью. Когда мировые флоты переходили с угля на мазут между 1910 и 1915 годами, контроль над запасами нефти стал жизненно важным для поддержания морской мощи. Соглашение Сан-Ремо 1920 года и последующая нефтяная политика формировали международные отношения, при том что США обеспечивали 80% мирового экспорта нефти, что давало им чрезвычайное влияние на военно-морские возможности других стран.

Эта нефтяная политика непосредственно влияла на американо-японские отношения, ведущие ко Второй мировой войне. После приобретения тихоокеанских территорий в 1898–1899 годах в результате Испано-американской войны США представляли экзистенциальную угрозу торговым путям Японии. Ошеломляющая победа Японии над Россией в 1904–1905 годах продемонстрировала её военно-морскую мощь, заложив основу для десятилетий тихоокеанского соперничества, которое в конечном счёте привело к Пёрл-Харбору.

Двойные императивы поддержания превосходства как в радиоразведке, так и в стратегических ресурсах создали среду, из которой возникла современная вычислительная техника. То, что началось как тактическое преимущество в засаде адмирала Камимуры в 1904 году, эволюционировало через две мировые войны и холодную войну в доктрину, которая в конечном счёте будет названа «Никто, кроме нас» и потребует самых быстрых компьютеров в мире для её поддержания.

Эта глава проследила возникновение двух невидимых полей боя, которые сформировали современную вычислительную технику. Первое, радиоразведка, возникло в 1904 году, когда адмирал Камимура продемонстрировал её решающее преимущество, перехватив русские военно-морские переговоры. Второе, ядерное сдерживание, возникло, когда Советский Союз взорвал свою первую атомную бомбу в 1949 году, создав срочную потребность в вычислительной мощности для сохранения стратегического преимущества Америки.

Доктрина «Никто, кроме нас» представляет собой кульминацию этих событий. «Никто, кроме нас» — это осознание того, что поддержание информационного превосходства требует вычислительных возможностей, недоступных потенциальным противникам. Этот императив непосредственно стимулировал разработку самых быстрых компьютеров в мире, включая системы CRAY-1, поставленные в 1976–1977 годах.

Но первенство имело значительную человеческую цену, и эта цена редко признаётся в технических историях. Среда высочайшего давления, созданная императивами национальной безопасности, подталкивала пионеров вычислительной техники к их физическим и умственным пределам. Те, кто процветал, выработали характерные когнитивные структуры — «мышление волшебников», — которые превращали подавляющую сложность в управляемые закономерности.

В следующих главах мы исследуем, как это невидимое поле боя эволюционировало от бутлегеров эпохи Сухого закона через криптоанализ Второй мировой войны к вычислительной гонке холодной войны. Раскрывая эти связи, мы обнаружим, почему суперкомпьютерные технологии развивались именно так, и почему «Никто, кроме нас» выражало философию, которая побуждала Cray Research строить самые быстрые компьютеры в мире.