Cyfrowo czy analogowo

Świat cyfrowy nie istnieje. To najprawdziwsza prawda, nie do uwierzenia. Świat, od początku do nieskończonego końca, a więc i wszechświat, jest analogowy, fizyczny. Nie ma w nim bitów, zer i jedynek i w ogóle cyferek, a nawet liczb. Żadnych śladów matematyki! Świat może być przy tym nieciągły, ziarnisty, jak na przykład piasek czy kawa mielona lub jeszcze nieskończenie wiele rzeczy i istot. Ale nie może być cyfrowy. Wszystko jest niecyfrowe.
Świat cyfrowy to niby świat, to tylko ściema. To tylko informacja, ubrana w postać fizycznie realną: mechaniczną, optyczną, chemiczną, elektryczną, a najpóźniej – elektroniczną. Dopiero niedawno (w Polsce w 1975 roku) ten niby świat nazwano informatyką, czyli światem informacji. Ale jest to świat tylko informacji i niczego więcej.
Jego początki były wczesne. Już w starożytności używano telegrafu optycznego. Grecy na przykład, odpowiednio ustawiali pochodnie, których układ oznaczał litery. Do dziś używa się na morzu sygnalizacji chorągiewkami.

Telegraf
Semaforowy telegraf optyczny. Twierdza d’If i Hrabia Monte Christo. Telegraf elektryczny drutowy

W najbardziej chyba znanej powieści świata Hrabia Monte Christo Aleksander Dumas (ojciec) opisuje życie Dantesa, od tragicznego losu galernika i skazańca twierdzy d’If, do bogatego arystokraty, który odziedziczone w niezwykły sposób bogactwo pomnaża operacjami giełdowymi. Zawsze trafnymi dzięki szybkim informacjom przesyłanym optycznym telegrafem semaforowym (wynalazkiem Claude’a Chappe z 1791 roku) przesyłającym informacje odpowiednim ustawianiem belek sygnałowych w łańcuchu stacji przekaźnikowych umieszczonych na wyniosłościach terenu. To ten własnie fascynujący Dumasa wynalazek stał się pomysłem na jego wielką powieść. Ciekawostką jest, że ten wynalazek zastosowano również w Polsce, ściślej w Królestwie Polskim, łącząc informacyjnie Warszawę z Modlinem, Petersburgiem i Moskwą.

Były to początki informatyki. Pierwszy znany powszechnie kod stworzył Morse do telegrafów elektrycznych na początku lat 40. XIX wieku – kod binarny, bo dwu znakowy, kropki i kreski. Od 1890 roku kod Morse’a wykorzystywano już szeroko w telekomunikacji radiowej. Do dziś stosuje się go także, zwłaszcza w radiokomunikacji amatorskiej i szybkiej międzynarodowej korespondencji radiowej, również po liniach telegraficznych i w kablach podwodnych, dziś optycznych, złożonych ze szklanych nitek.

Zauważmy jednak, że w istocie te kropki i kreski to komunikacja cyfrowa, która możliwa jest dzięki zmianom analogowego stanu fizycznego, na przykład: jest prąd, albo go nie ma, płynie woda, abo stoi, jest światło, albo nie. Informatyka bez zjawiska fizycznego nie zaistniałaby wcale, chyba, że teoretycznie, w matematyce. Ale jeszcze przed kodem kropki–kreski powstała algebra dwójkowa Boole’a (1815–1864), czyli – dwójkowy system liczbowy. Jest on dziś podstawą wszystkich komputerów. Boole zmarł młodo, bo po zmoknięciu i zaziębieniu się, żona, leczyła go aż do śmierci polewając bez przerwy zimną wodą…

W tym samym czasie, w Londynie, pierwszą maszynę liczącą, a właściwie jej prototyp, stworzył Charles Babbage (1791–1871), nazwany później ojcem komputerów. Jego pasją była wczesnokapitalistyczna ekonomia, a ściślej optymalizacja pracy robotników. Z tą myślą Babbage zaczął budować prototyp mechanicznej maszyny liczącej, w zasadzie nieprogramowanego kalkulatora. W mosiądzu!

BabbageLady
Charles Babbage. Jego maszyna różnicowa w Science Museum, w małym okienku oryginał. Planowana maszyna analityczna w karykaturze z epoki – z prawej strony przy drukarce (4) asystentka Babage’a, Ada Lovelace, hrabina i matematyczka, córka lorda Byrona (tego). Po prawej jej portret

Myślał też o mechanicznej programowanej maszynie liczącej z pamięcią, a więc o komputerze. Do przyszłego programowania zatrudnił  asystentkę Adę Lovelace, dyplomowaną matematyczkę, zresztą prawdziwą hrabinę i poetkę, mężatkę, matkę dwojga dzieci. Została ona później uznana pierwszą programistką świata. Babbage zmarł jednak w trakcie prac i sam niczego do końca życia nie skończył. Jednak według jego modeli i rysunków 30 lat temu, w londyńskim Science Museum zbudowano pierwszą jego maszynę matematyczną, tzw. różnicową, napędzaną ręcznie korbą.

Informatyka to więc rzecz teoretyczna, nie prawdziwa. Początkowo stanowiła część matematyki, również przecież teoretycznej i podobnie niefizycznej. Matematykowi jest potrzebny jedynie własny jego mózg i istniejąca w nim pamięć. No może jeszcze jakieś drobne karteczki. Informatyce mózg nie wystarcza – niezbędna jest prawdziwa obszerna pamięć, dostępna wielu ludziom i procesom. Z czasem informatyka wyodrębniła się więc w postaci oddzielnej dyscypliny. Jej główną bazą jest jednak pamięć, bo tok pracy też musi być zapisywany, a „pod ręką” musi mieć przetwarzane dane, by w ogóle  pracować dalej.

Teraz definiujemy informatykę (ang. computing) jako jakąkolwiek działalność zorientowaną na cel, wymagającą i wykorzystującą maszyny obliczeniowe. Idiotyczna to definicja bo obejmuje wszystko, nawet taką działalność jak korzystanie z nowoczesnego mikroprocesorowego domofonu w bloku mieszkalnym. Ale jest kontynuowana: informatyka obejmuje także projektowanie oraz budowanie systemów sprzętu i oprogramowania do szerokiego zakresu celów, ale tez przetwarzanie, strukturyzację i zarządzanie różnymi rodzajami informacji. A nawet obliczeniowe badania naukowe i sprawianie, by systemy komputerowe zachowywały się nieco bardziej inteligentnie…

Physics

A fizyk tylko patrzy, słucha i… myśli. Niekiedy potrzebuje czegoś by słyszeć, czy widzieć lepiej. Zaglądać w świat mikro (np. cząstki, struktury) lub świat makro, kosmos. Jednak zawsze jego wiedza się kończy i trzeba robić coś więcej, wyciągać wnioski i przewidywać dalej. A czasem sam dla siebie musi tworzyć matematykę. Jak na przykład Newton, który stworzył różniczki i całki*) by opisać ruch spadającego kamienia. Lub Maxwell, który wymyślił fale elektromagnetyczne jak jeszcze nikt nie wiedział, że one są.
A informatyk nic nie musi, poza napisaniem programu oczywiście. Ale i informatycy są różni. Bo jest hardware (sprzęt), software (oprogramowanie) i wielkie systemy informatyczne – domowe, firmowe i globalne. Informatycy muszą się więc specjalizować. Jest taki dowcip o trzech informatykach w samochodzie, który się zepsuł. Hardware’owiec mówi – trzeba wyjść i zajrzeć do silnika! Programista – nie, trzeba zajrzeć do instrukcji! Systemowiec zaś po prostu – chłopaki, wystarczy wyjść i wejść.

*) Całka to w staropolskim dziewica. Czyli coś ładniejszego niż matematyczny symbol o tej nazwie, taka obustronna, przewracająca się pałka. Ciekawe, że są nawet potrójne.

Wojciech Nowakowski Wikipedia
refleksyczasu@aol.com
Tel. +48 690657821