蘇聯的三進制電腦,為什麼被二進制幹掉了?核心在於思路走窄了

2024年2月20日 19点热度 0人点赞

大部分使用電腦的人,僅僅把它當成是一種工具。只有技術人員和愛好者,才有可能去考證電腦背後的發展歷程。

自電腦發明至今,再到後來大規模普及化,所用的都是二進制數字系統。而在電腦的發明初期,還曾出現過十進制和三進制的系統。

(Сетунь計算機)

其中,三進制的產品乃是蘇聯研製出來的。然而該類型的產品,不要說在全世界,就是在蘇聯國內都沒有掀起任何浪花。

時至今日,一些考證電腦歷程的觀點認為,三進制的要比二進制的更優異,也更符合人的使用邏輯。只不過後來因為技術上的推廣難點,才最終讓美國人的二進制產品「摘了桃子」。

那麼,三進制產品真的是敗於技術嗎?還是說其他因素影響了它的發展?

(美國人研發的初代計算機)

科技樹的起點

電腦,在剛問世的年代,專業和通俗的名字都還叫計算機。1947年,一個叫巴希爾· 拉梅耶夫的肄業生,在偷聽BBC的廣播時,得知了美國人在1945年底研製出了計算機。

那款叫埃尼阿克(ENIAC)的初代計算機,總重27噸,光是電子管的分布量就達到了驚人的17468根。

關鍵是在使用的時候,幾乎每天都有電子管被燒壞,讓計算機連續工作20個小時簡直就是奢望。所以大多數情況下,這個龐然大物處於歇工狀態。

拉梅耶夫雖然不了解美國計算機的詳細情況,但在聽到廣播後,他就產生新的想法了。就在拉梅耶夫構思自己的產品期間,蘇聯彼時其實也在造電子管產品的計算機。

同樣是巨無霸產品,名叫MESM的計算機據說比美國人的產品更耐操,電子管也更不易損壞。

在這期間,美國人已於1947年研製出了晶體管。同樣在1950年前後,蘇聯人也拿出了自己的晶體管。

美國後來基於晶體管研發出了新類型的計算機,蘇聯人在這期間也進行了構思和追趕。其中,拉梅耶夫等人所構思的,就是由晶體管替代電子管的產品。

總的來看,在上世紀50年代,蘇聯和美國在計算機領域的你追我趕,基本上處於不分伯仲的狀態。

然而接下來的變化,卻改變了計算機進程的演化方向,並且也讓蘇聯的技術從此開始落後了。

研發成功但未量產

電子管為架構的計算機,美國人並沒有使用多久。從60年代,美國先後推出的計算機,都是以晶體管架構為主。計算機的數字系統,也都是二進制的。而在這期間的蘇聯人,從計算機的內部架構上,又有了不同的想法。

轉變是在1956年的時候,一群年輕的莫斯科大學學生,在索伯列夫這位科學院院士的帶領下,又開始構思計算機的底層架構。一款全新的三進制數字系統的計算機,其基礎的構想誕生於這一年。

經過兩年多時間的研製生產,名為Сетунь的計算機在1958年問世。隨後又用了至少兩年的時間,研製人員對產品進行了一系列的測試。

現有的公開資料顯示,由於它的底層架構是三進制,相比於二進制的計算機,在學習和使用上也更簡單和穩定,有資料顯示不需要專門學習匯編語言就能操作上手。除此之外,計算機的維護也十分的方便。

等到測試完成之後,該型號的計算機生產了50台,產品全部被大學、科研機構以及企業等單位使用。

事後的反饋表明,該產品的耗電量相比於其他計算機更低,電路的運行速度也是很快的。因此在經過一段時間的試用之後,各方都希望該產品能夠量產。而接下來的問題,恰恰就出現在了這一環節。

該計算機的研發,從始至終只是索伯列夫和幾個年輕學生的自發行為。在蘇聯當時的計劃經濟體制下,要不要量產該類型的計算機,並不是研發人員和企業能說了算的。

有資料表明,蘇聯當時的官方叫停了這一產品。生產該型號計算機的企業,遠在捷克斯洛伐克的一家工廠也因此而關門歇業了。

雖然並沒有開始量產,但研發人員並沒有停止探索的道路。在整個60年代,圍繞三進制數字系統的計算機研究一直在推進。

到了1970年的時候,新型的產品Сетунь70又推出來了。新的產品建立了區別於二進制「byte」的字節「tryte」。

在性能和操作方面,新的產品又有了更進一步的優化。但是,新產品的命運,依然是被鎖在庫房裡吃灰。因此這款產品之後,有關三進制計算機的研發就再也不存在了。

從技術層面來看,現在有觀點認為,三進制的數字系統,要比二進制的結構更穩定而簡便。甚至有觀點認為,它的「模糊數學」理念更接近人類大腦的思維方式。

因為二進制計算機的架構,在運行邏輯上只有是和否,只有真和假,沒有未知領域也沒有不確定性,這在很大程度上就帶來了局限。而人類的思考方式,偏偏存在很大的模糊和不確定性。

所以有觀點甚至認為,如果三進制的電腦沒有中斷而是繼續發展的話,沒准現在就能重新定義人工智能的概念了。

但是,這一切說法實際上都是馬後炮。因為基於三進制數字系統的計算機,不要說延續下來,就是在當年的蘇聯國內,也沒有被大范圍的使用。也因此它究竟怎麼樣,絕大多數人其實並不了解。

至於現在回頭去考證當年的情況,有些信息資料並不完善,甚至有些信息可能根本就是錯的。就比如圍繞三進制計算機的優勢,現在大量信息的描述都是同質化的,這表明最初的信息源是同一個。

而最大的問題也在於此,不要說找到其他差異化的信息源,就連這唯一的信息源都難以找到了。也因此,三進制計算機究竟是不是優於二進制的,現在的一切說法都是猜測。

只有一點可以基本確定,三進制計算機被叫停,應該就是蘇聯官方所為。

計算機小型化不可能

其實,不光是三進制計算機被叫停了,在蘇聯和美國於電子技術領域競爭的時候,還有很多東西,要麼是因為科技樹不一致發生了差異,要麼就是隨着時間的變化拉開了差距。

就比如在三進制計算研發期間,美國人在60年代就搗鼓出了集成電路。然而在集成電路領域,蘇聯人當年卻沒有跟進研發,

雖然進行了相關研發,但蘇聯人的思路居然是將電子管小型化。而且在這一領域,他們確實還成功了。在此期間,蘇聯人確實突破了電子管體積的限制,出現了小型電子管的技術。

可也正因為如此,當集成電路後來成為大勢所趨的時候,蘇聯人看着自己不同於其他的科技樹,也只能無奈的選擇拋棄。

正所謂一步走錯步步錯,計算機上拉開的差距,再後來限制了它的小型化以及家庭化。

上世紀80年代初,蘋果第一代的個人計算機已經問世。蘇聯的一些科研人員也想跟進,當時提出了微-80計算機的構想。

而時任電子工業部的負責人尼古拉· 戈爾什科夫,卻對年輕的研發人員說出了這樣一番話:別折騰了,退休金、別墅和汽車都會有,但唯獨小型化的計算機不會。你們見過計算機嗎?你們知道它占地100平米,平時需要25人來維護嗎?

假如他真說過這番話,那就說明此時的蘇聯不要說技術,關鍵是在思維上也已嚴重滯後,跟先進國家的理念距離越來越遠。

那麼,究竟是什麼原因,讓蘇聯人的科技樹越來越歪呢?

三種因素和幾個猜測

到上世紀80年代,就連我國對於蘇聯在計算機技術領域的拉跨程度都感到震驚。彼時的數據顯示,蘇聯國內小型計算機的安裝量只有美國的十分之一,微型計算機的運用,更是只有美國的二百五十分之一。

根據當時中國人到蘇聯後的觀察,到處所使用的,都還是老式的手搖計算機。而且,使用計算的也只有國家各部門,其他的企業、餐館、銀行、商店等領域,幾乎不見有計算機。以至於有人感嘆,中國的大城市微型計算機都很多了,蘇聯卻沒有。

而導致這種情況的原因,外界在當年曾總結過三點。

第一種因素是,蘇聯的發明創造和應用嚴重脫節。晶體管計算機,三進制數字系統,以及還曾出現過的移動電話,蘇聯人都曾發明過,可最終都沒有推廣開來。

因為科研和政府主導的推廣是兩套系統,後者掌控一切資源,能直接決定某種產品能否問世和推廣。數據顯示,在上世紀80年代,蘇聯的科學院曾推出過1400項科研成果,而最終被採用的只有430項。

第二個因素是,蘇聯多年來把發展重點,放在了傳統工業產品領域,對所有的新興科技不重視不關注。尤其是計算機領域,從類型上的改變再到體積上的改變,蘇聯後來等於徹底放棄,再沒有進行任何創新。

最後一個因素,便是蘇聯的科技管理體制僵化,大量的人才被埋沒了。蘇聯的科技領域也是集中管理模式,這種模式能讓蘇聯集中研發軍事和航天等科技。

但科技不僅僅只有這兩個領域,當僵化的模式持續存在,其他沒有進入官方視野的技術就不被重視。如此一來,有些東西就完全被無視了。

除了上述三種因素外,還有猜測是,在計算機領域蘇聯之所以固守電子管產品,是因為擔心在未來的核大戰中,電磁脈沖會對晶體管這樣的集成電路造成影響。

這種猜測雖然沒有依據,但有一種情況是,歷史上蘇聯確實把計算機技術的研發列為最高機密,沒有像美國那樣,將新技術不斷公開,並應用到國民經濟領域。從這一點確實能隱約看出,對計算機技術的研發,蘇聯一直使用的是戰爭模式思維。

還有一種情況是,冷戰期間,美國為首的西方對蘇聯進行全方位的技術封鎖。這種情況直接導致蘇聯的科研人員,未能准確預見到計算機技術的發展方向。最終,由於信息差導致的誤判,導致蘇聯人在小型化電子管,而美國人已經在玩新產品了。

結語

回頭去看三進制計算機未能普及,就會發現該類型的計算機性能即便真的好,在各種因素的掣肘下,它也不會真正得到推廣和應用。

所以說,蘇聯不僅僅是點錯了科技樹這一個失誤,而是多種情況一起發揮作用,並最終導致的結果。

通過這一點也能看出,在有關科技領域的發展問題上,要不要支持還不是最關鍵的,重要的是要開放式發展,並不對其進行干預。


參考資料:

《蘇聯計算機科學技術促進經濟發展的經驗與教訓》 國際技術經濟研究學報 1994年4月2日