которые дал мне отец. Диод был первым электротехническим элементом, с которым я познакомился. В отличие от резистора он работает только в одном направлении. В нем можно послать электроны – то есть электричество – только в одну сторону. Электричество может через него пройти, но не может по нему вернуться. Если попытаться это проделать, то короткое замыкание неизбежно. И это была проблема: ведь я столкнулся с тем, что когда я пытался включить какой-то элемент из середины таблицы и его электроны, я вместе с этим включал кучу других элементов, которые были легче его, и все электроны, не принадлежавшие этому элементу. Как бы то ни было, мне нужно было решение – потому я и познакомился с диодами.
Вместе с этим большим стендом я также демонстрировал большую коллекцию элементов. Ну, знаете, баночки с бериллием, куски меди, даже бутылочку с ртутью. Эти образцы я выпросил у профессора Государственного университета в Сан-Хосе.
И да, я выиграл. Первое место. Голубая лента. Это было круто.
Но это было не главным. Оглядываясь назад сейчас, я вижу, насколько потрясающим обучающим опытом это для меня было – просто классика. Мой отец помогал мне, но делал все я сам. И мой отец, надо отдать ему должное, никогда не пытался учить меня формулам гравитационных и электрических сил между протонами или чему-то еще, вроде взаимодействия между протонами и электронами. Вряд ли я тогда смог бы все это понять. Он никогда не пытался заставить меня перескочить на следующий уровень просто потому, что мне это было бы не под силу. Я тогда был еще не готов приступить к изучению этой области знаний.
В шестом классе, шаг за шагом, я научился строить логические вентили «И» и «ИЛИ» и вызубрил основы построения блоков в компьютерном устройстве. Все цифровые схемы сегодня работают исключительно – я подчеркиваю, исключительно – со всем тем, что вызывает включенное состояние (единицы) и выключенное (нули).
Я действительно принялся постигать логику. Раньше мой отец помогал мне понять принципы логики с помощью карандаша и бумаги в игре «крестики-нолики». Вы никогда не проиграете, если вы хорошо знакомы с логикой. Именно на этом строился мой следующий проект: это была машина для игры в крестики-нолики. Машина, которую я построил, никогда не проигрывала. Крестики-нолики – это исключительно логическая игра; но в то же время это и психологическая игра, потому что и тех, кто никогда не проигрывает, можно победить. Если один X стоит тут, а другой – там, то что из этого следует? Мой кусок фанеры был весь покрыт различными компонентами, это был масштабный проект. А значит, предстояло освоить большой объем не только инженерных знаний – самых разных знаний.
Работа над чем-то одним на протяжении длительного времени – не просто сборка электрического фонарика – требует овладения большим объемом знаний. Такой задачей как раз и была разработка компьютеризированной машины для игры в крестики-нолики, работавшая на чистой логике.
Увы, система не выиграла. Она взорвалась. За ночь до конкурса один из транзисторов стал дымиться. Очевидно, что-то пошло не так. Я знал, что я потрачу кучу времени, пытаясь выяснить, какая именно деталь в системе дала сбой. И все починить до начала конкурса было просто нереально. Это было серьезным разочарованием – ведь я так любил побеждать. Я всегда, сколько себя помню, хотел быть лучшим в любой области. И часто так и происходило, мне везло.
Но в то же время я тогда подумал, что просто победа на научной ярмарке для меня не значила так много. Ведь и я, и мой отец знали, что я и правда построил эту сложную логическую машину, и она работала.
Так-то вот, даже в юном возрасте для меня было очевидно, что важнее всего на самом деле. Я сказал себе: показывать свою награду с научной ярмарки другим гораздо менее важно, чем понимать, что твоя награда на самом деле уже находится у тебя дома. Я по-прежнему горжусь этим проектом. Для меня важнее всего труд инженера, а не слава.
Ладно, я построил ту систему для игры в крестики-нолики, фактически соединив между собой электрические вентили. Замысел был в том, чтобы собрать вентили в систематизированную транзисторную цепь, которая никогда бы не позволила себя обыграть. И, как я уже сказал, для этого мне пришлось проиграть все возможные варианты.
Но в восьмом классе я сделал нечто совершенно другое. Я придумал машину, которую назвал «Слагатель/Вычитатель». Это была самая близкая к компьютеру штука, какую я когда-либо проектировал. Я могу так сказать, когда я ее задумывал, я хотел, чтобы это было что-то в таком духе. Чтобы с ее помощью можно было бы складывать и вычитать числа, и результат мог отображаться на электронном дисплее. А вдобавок ко всему она уже не была просто набором логических вентилей, как моя машина для игры в крестики-нолики. Сложение и вычитание – это логика, так же как и крестики-нолики; она основывается на вводе нулей и единиц, и можно точно подсчитать, какие нули и единицы будут на выходе.
«Слагатель/Вычитатель» по габаритам и времени сборки был не сложнее машины для игры в крестики-нолики, но уже значительно ближе к настоящим компьютерам. Его предназначение было намного важнее, чем просто игра. В школе мы учимся складывать и вычитать, но никого там не учат игре в крестики-нолики. Это не так важно. Благодаря арифметике человек достиг Луны. А вот крестики-нолики нам бы в этом никак не помогли.
У моего проекта была функция – настоящая, полезная функция. Можно было вводить числа, складывать их или вычитать и видеть результат.
«Слагатель/Вычитатель» был квадратом со стороной примерно 30 сантиметров. На нем была пластиковая доска, полная отверстий, и штекеры, которые я мог втыкать в эти отверстия и образовывать соединения. Я втыкал штекеры куда нужно и припаивал к ним транзисторы и другие детали.
Мне нужно было десять маленьких переключателей, которые отвечали бы за нули и единицы. Так, если вам нужно было сложить 3 и 2, то в верхнем ряду нужно было включить два крайних переключателя (эквивалент 0000000011, или числа 3 в бинарной системе). Затем, чтобы ввести 2, нужно было включить предпоследний переключатель в нижнем ряду. В бинарной системе это 0000000010. Ответ отображался лампочками, которые я туда подсоединил. В этом примере зажигались две лампочки – 0000000101, что означает 5. Это в случае, если «Слагатель/Вычитатель» находился в режиме сложения, а не вычитания.
Но, главное, я уже знал много чего из электротехники, логики, теории бинарных чисел, пайки. Теперь все эти знания складывались воедино. Я мог объяснить судейской комиссии принцип работы бинарных чисел, их сложения и вычитания, а также каким образом из диодов и транзисторов были собраны логические вентили. Я показывал комбинацию вентилей, добавлявшую один бит (то есть 0 или 1). Мог показать, как с помощью простой модификации я мог вычитать числа. Сообщил судьям, что решил проблему электронных компонентов логического вентиля, заменив резисторы диодами. Это было настоящим ноу-хау в электронике.
На одной фанере друг за дружкой располагались десять электрических цепей сложения/вычитания, отвечающих за перенос и заимствования (вспомните математику), и благодаря этому можно было складывать и вычитать большие числа – любые числа меньше 1023.
Но вот в чем была загвоздка. Я повез показывать эту машину на научной ярмарке Западного побережья, где собрал ее вечером, для того чтобы продемонстрировать ее на следующий день на конкурсе. Какие-то люди показали мне, где ее можно оставить, и спросили, хочу ли я рассказать поподробнее о своем изобретении. Я отказался, потому что собирался подробно рассказать обо всем уже на конкурсе перед судейской комиссией. Я был в некотором роде застенчивым ребенком. Вспоминая об этом сейчас, думаю, что в тот вечер на самом деле я отказал судьям, сам того не понимая.
Когда на следующий день я пришел на судейство, все проекты уже получили награды. По какой-то причине все уже было решено! Меня лишь упомянули как участника, а три других проекта получили награды. Я изучил эти проекты. Я был уверен, что в сравнении с моей моделью они были достаточно тривиальными. Как же так? Затем я заглянул в официальную брошюру и оттуда узнал, что все эти три проекта были представлены школьным округом, организовавшим эту ярмарку.
Я подумал: «Эй, да меня надули». Ведь прошлой ночью я показывал свою машину и рассказывал о ней многим людям – в том числе и настоящим судьям, это совершенно точно, – и мне казалось, что все они действительно понимали, насколько масштабным был мой проект. Он был просто отличным. Я знал это, и все остальные знали это. Я мог объяснить кому угодно, каким именно образом использовал логические
