1958 год. Московский государственный университет. В маленькой лаборатории вычислительной техники молодой инженер Николай Брусенцов собирает компьютер, который не похож ни на что в мире. Пока американцы и британцы строят машины на двоичной логике (ноль — единица), Брусенцов добавляет третье состояние: минус единица, ноль, плюс единица. Его компьютер «Сетунь» мыслит троично. И оказывается, что троичная логика не просто работает, а во многом превосходит двоичную. Но через десять лет проект закроют. Не из-за математики. Не из-за «железа». А из-за чиновников, которые решили, что троица — это слишком сложно для советской промышленности.
Троица, а не дуальность
В двоичной системе у бита два состояния: да или нет, включено или выключено, ноль или единица. Это просто для реализации в «железе», но не всегда удобно для математики. Брусенцов, вдохновлённый работами советского логика Николая Лузина, предложил троичную симметричную систему: -1, 0 и +1. Она позволяла кодировать отрицательные числа без дополнительных ухищрений, упрощала алгоритмы и требовала меньше транзисторов для некоторых операций.
«Сетунь» оперировала трайтами (троичными байтами) — каждый трайт хранил шесть троичных разрядов. Объём памяти составлял 162 трайта, что эквивалентно примерно 300 современным байтам. Смешно по нынешним меркам, но для 1958 года — рабочая лошадка. Машина занимала весь стол, но потребляла энергии в десять раз меньше, чем аналогичные двоичные ЭВМ, и практически не требовала охлаждения.
Главное достоинство троичной логики — экономия. Троичный разряд хранит больше информации, чем двоичный. Чтобы представить число 256 в двоичной системе, нужно девять разрядов. В троичной симметричной — шесть. Меньше разрядов — меньше транзисторов — меньше нагрев — выше надёжность. Простая математика, которую чиновники, увы, не поняли.
Перевод с гиковского
Представь, что ты сортируешь яблоки. Двоичная логика: хорошее — кладём в корзину, плохое — выбрасываем. Троичная логика: хорошее — в корзину, гнилое — в мусор, а с пятнышком — в компот. Ты получаешь три варианта вместо двух и тратишь меньше движений на сортировку. Примерно так «Сетунь» обрабатывала данные: быстрее, точнее, без лишних телодвижений. Брусенцов просто дал компьютеру третий вариант. А бюрократы сказали: «Нам и двух хватит, не усложняй».
Триумф, который не состоялся
Первый образец «Сетуни» собрали в 1958 году. К 1961-му машина прошла государственные испытания и показала фантастическую надёжность: 90% времени полезной работы против 40–50% у двоичных аналогов. Компьютер мог работать сутками без сбоев. Его начали выпускать серийно на Казанском заводе ЭВМ — произвели около 50 экземпляров.
«Сетунь» стояла в МГУ, МФТИ, Новосибирском Академгородке и даже в военных НИИ, где на ней считали баллистику и шифровали сообщения. Студенты обожали машину: программировать на троичном ассемблере было непривычно, но логика «да-нет-не знаю» оказалась удивительно близка к человеческому мышлению. Брусенцов неоднократно доказывал, что троичные алгоритмы поиска и сортировки работают быстрее двоичных. Казалось, за троицей — будущее.
Но тут вмешалась бюрократия. Министерство радиопромышленности настаивало на унификации с западными стандартами. Зачем троица, если весь мир работает на двоице? Из чего делать элементную базу для троичных машин, если заводы выпускают стандартные транзисторы для двоицы? Брусенцов пытался объяснить, что троичная машина требует меньше элементов и экономит ресурсы, но чиновники смотрели на него как на чудака. И в 1965 году производство «Сетуни» остановили.
Байка из лаборатории МГУ
Однажды Брусенцов привёл на экскурсию замминистра и показал, как «Сетунь» за три минуты решает задачу, с которой двоичная БЭСМ-6 возится десять. Замминистра посмотрел на распечатку и спросил: «А это точно без ошибок?» Брусенцов ответил: «Ошибок нет. Но если вы считаете иначе — вот вам исходный код, проверяйте». Замминистра код не проверил. Зато через месяц подписал приказ о закрытии троичного направления как «неперспективного». Брусенцов до конца жизни считал, что его главным врагом была не математика, а нежелание начальства думать.
Вторая попытка: «Сетунь-70»
После закрытия первой «Сетуни» Брусенцов не сдался. В конце 60-х он спроектировал «Сетунь-70» — ещё более совершенную троичную машину с элементами искусственного интеллекта. Она поддерживала многозадачность (да-да, как UNIX!), имела стековую архитектуру и могла выполнять несколько программ параллельно. Но и этот проект не пошёл в серию. Причина всё та же: нет элементной базы, нет поддержки сверху, нет денег.
Единственный экземпляр «Сетуни-70» проработал в МГУ до начала 80-х, пока окончательно не устарел. Сегодня он хранится в Политехническом музее — рядом с первыми калькуляторами и арифмометрами. Посетители часто проходят мимо, даже не догадываясь, что этот невзрачный ящик — единственный в мире троичный компьютер, который работал, считал и доказывал свою правоту.
Почему троица может вернуться
Сегодня троичная логика — нишевая тема, но не мёртвая. Исследователи из Массачусетского технологического института и Южной Кореи экспериментируют с троичными транзисторами на основе углеродных нанотрубок. В 2019 году группа учёных опубликовала статью в журнале Nature о создании первого в мире троичного чипа с физическими тритами. Они утверждают, что троичные компьютеры могут потреблять в сто раз меньше энергии, чем двоичные, при решении задач машинного обучения.
Кто знает: может, через 20 лет индустрия упрётся в физический предел двоичного кремния и вспомнит о Брусенцове. В конце концов, единственное, что мешало троице в 60-е — это не математика, а бюрократия. А бюрократия, в отличие от законов физики, вечной не бывает. Сам Брусенцов до последних дней верил: троица ещё вернётся. Потому что мир не чёрно-белый. Он как минимум трёхцветный.
Аплодисменты
Николаю Брусенцову, который доказал, что двоица — не единственный путь. Инженерам МГУ, которые в 50-е собрали чудо из подручных деталей. Студентам, которые программировали на троичном ассемблере и не жаловались. И всем, кто до сих пор верит, что третий вариант — это не баг, а фича. Иногда прогресс останавливают не законы физики, а нежелание конкретного человека в кресле поднять трубку и сказать «да». Троица ждала этого «да» 60 лет. Возможно, ещё дождётся.
Понравился выпуск? Жми лайк и подписывайся на «Синдром Утёнка | IT» — мы тут воскрешаем забытые технологии и доказываем, что третий вариант иногда самый правильный.