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苏联的三进制电脑,为什么被二进制干掉了?核心在于思路走窄了
首发2023-12-02 16:11·科普启示录

大部分使用电脑的人,仅仅把它当成是一种工具。只有技术人员和爱好者,才有可能去考证电脑背后的发展历程。

自电脑发明至今,再到后来大规模普及化,所用的都是二进制数字系统。而在电脑的发明初期,还曾出现过十进制和三进制的系统。

(Сетунь计算机)

其中,三进制的产品乃是苏联研制出来的。然而该类型的产品,不要说在全世界,就是在苏联国内都没有掀起任何浪花。

时至今日,一些考证电脑历程的观点认为,三进制的要比二进制的更优异,也更符合人的使用逻辑。只不过后来因为技术上的推广难点,才最终让美国人的二进制产品“摘了桃子”。

那么,三进制产品真的是败于技术吗?还是说其他因素影响了它的发展?

(美国人研发的初代计算机)

科技树的起点

电脑,在刚问世的年代,专业和通俗的名字都还叫计算机。1947年,一个叫巴希尔· 拉梅耶夫的肄业生,在偷听BBC的广播时,得知了美国人在1945年底研制出了计算机。

那款叫埃尼阿克(ENIAC)的初代计算机,总重27吨,光是电子管的分布量就达到了惊人的17468根。

关键是在使用的时候,几乎每天都有电子管被烧坏,让计算机连续工作20个小时简直就是奢望。所以大多数情况下,这个庞然大物处于歇工状态。

拉梅耶夫虽然不了解美国计算机的详细情况,但在听到广播后,他就产生新的想法了。就在拉梅耶夫构思自己的产品期间,苏联彼时其实也在造电子管产品的计算机。

同样是巨无霸产品,名叫MESM的计算机据说比美国人的产品更耐操,电子管也更不易损坏。

在这期间,美国人已于1947年研制出了晶体管。同样在1950年前后,苏联人也拿出了自己的晶体管。

美国后来基于晶体管研发出了新类型的计算机,苏联人在这期间也进行了构思和追赶。其中,拉梅耶夫等人所构思的,就是由晶体管替代电子管的产品。

总的来看,在上世纪50年代,苏联和美国在计算机领域的你追我赶,基本上处于不分伯仲的状态。

然而接下来的变化,却改变了计算机进程的演化方向,并且也让苏联的技术从此开始落后了。

研发成功但未量产

电子管为架构的计算机,美国人并没有使用多久。从60年代,美国先后推出的计算机,都是以晶体管架构为主。计算机的数字系统,也都是二进制的。而在这期间的苏联人,从计算机的内部架构上,又有了不同的想法。

转变是在1956年的时候,一群年轻的莫斯科大学学生,在索伯列夫这位科学院院士的带领下,又开始构思计算机的底层架构。一款全新的三进制数字系统的计算机,其基础的构想诞生于这一年。

经过两年多时间的研制生产,名为Сетунь的计算机在1958年问世。随后又用了至少两年的时间,研制人员对产品进行了一系列的测试。

现有的公开资料显示,由于它的底层架构是三进制,相比于二进制的计算机,在学习和使用上也更简单和稳定,有资料显示不需要专门学习汇编语言就能操作上手。除此之外,计算机的维护也十分的方便。

等到测试完成之后,该型号的计算机生产了50台,产品全部被大学、科研机构以及企业等单位使用。

事后的反馈表明,该产品的耗电量相比于其他计算机更低,电路的运行速度也是很快的。因此在经过一段时间的试用之后,各方都希望该产品能够量产。而接下来的问题,恰恰就出现在了这一环节。

该计算机的研发,从始至终只是索伯列夫和几个年轻学生的自发行为。在苏联当时的计划经济体制下,要不要量产该类型的计算机,并不是研发人员和企业能说了算的。

有资料表明,苏联当时的官方叫停了这一产品。生产该型号计算机的企业,远在捷克斯洛伐克的一家工厂也因此而关门歇业了。

虽然并没有开始量产,但研发人员并没有停止探索的道路。在整个60年代,围绕三进制数字系统的计算机研究一直在推进。

到了1970年的时候,新型的产品Сетунь70又推出来了。新的产品建立了区别于二进制“byte”的字节“tryte”。

在性能和操作方面,新的产品又有了更进一步的优化。但是,新产品的命运,依然是被锁在库房里吃灰。因此这款产品之后,有关三进制计算机的研发就再也不存在了。

从技术层面来看,现在有观点认为,三进制的数字系统,要比二进制的结构更稳定而简便。甚至有观点认为,它的“模糊数学”理念更接近人类大脑的思维方式。

因为二进制计算机的架构,在运行逻辑上只有是和否,只有真和假,没有未知领域也没有不确定性,这在很大程度上就带来了局限。而人类的思考方式,偏偏存在很大的模糊和不确定性。

所以有观点甚至认为,如果三进制的电脑没有中断而是继续发展的话,没准现在就能重新定义人工智能的概念了。

但是,这一切说法实际上都是马后炮。因为基于三进制数字系统的计算机,不要说延续下来,就是在当年的苏联国内,也没有被大范围的使用。也因此它究竟怎么样,绝大多数人其实并不了解。

至于现在回头去考证当年的情况,有些信息资料并不完善,甚至有些信息可能根本就是错的。就比如围绕三进制计算机的优势,现在大量信息的描述都是同质化的,这表明最初的信息源是同一个。

而最大的问题也在于此,不要说找到其他差异化的信息源,就连这唯一的信息源都难以找到了。也因此,三进制计算机究竟是不是优于二进制的,现在的一切说法都是猜测。

只有一点可以基本确定,三进制计算机被叫停,应该就是苏联官方所为。

计算机小型化不可能

其实,不光是三进制计算机被叫停了,在苏联和美国于电子技术领域竞争的时候,还有很多东西,要么是因为科技树不一致发生了差异,要么就是随着时间的变化拉开了差距。

就比如在三进制计算研发期间,美国人在60年代就捣鼓出了集成电路。然而在集成电路领域,苏联人当年却没有跟进研发,

虽然进行了相关研发,但苏联人的思路居然是将电子管小型化。而且在这一领域,他们确实还成功了。在此期间,苏联人确实突破了电子管体积的限制,出现了小型电子管的技术。

可也正因为如此,当集成电路后来成为大势所趋的时候,苏联人看着自己不同于其他的科技树,也只能无奈的选择抛弃。

正所谓一步走错步步错,计算机上拉开的差距,再后来限制了它的小型化以及家庭化。

上世纪80年代初,苹果第一代的个人计算机已经问世。苏联的一些科研人员也想跟进,当时提出了微-80计算机的构想。

而时任电子工业部的负责人尼古拉· 戈尔什科夫,却对年轻的研发人员说出了这样一番话:别折腾了,退休金、别墅和汽车都会有,但唯独小型化的计算机不会。你们见过计算机吗?你们知道它占地100平米,平时需要25人来维护吗?

假如他真说过这番话,那就说明此时的苏联不要说技术,关键是在思维上也已严重滞后,跟先进国家的理念距离越来越远。

那么,究竟是什么原因,让苏联人的科技树越来越歪呢?

三种因素和几个猜测

到上世纪80年代,就连我国对于苏联在计算机技术领域的拉跨程度都感到震惊。彼时的数据显示,苏联国内小型计算机的安装量只有美国的十分之一,微型计算机的运用,更是只有美国的二百五十分之一。

根据当时中国人到苏联后的观察,到处所使用的,都还是老式的手摇计算机。而且,使用计算的也只有国家各部门,其他的企业、餐馆、银行、商店等领域,几乎不见有计算机。以至于有人感叹,中国的大城市微型计算机都很多了,苏联却没有。

而导致这种情况的原因,外界在当年曾总结过三点。

第一种因素是,苏联的发明创造和应用严重脱节。像晶体管计算机,三进制数字系统,以及还曾出现过的移动电话,苏联人都曾发明过,可最终都没有推广开来。

因为科研和政府主导的推广是两套系统,后者掌控一切资源,能直接决定某种产品能否问世和推广。数据显示,在上世纪80年代,苏联的科学院曾推出过1400项科研成果,而最终被采用的只有430项。

第二个因素是,苏联多年来把发展重点,放在了传统工业产品领域,对所有的新兴科技不重视不关注。尤其是计算机领域,从类型上的改变再到体积上的改变,苏联后来等于彻底放弃,再没有进行任何创新。

最后一个因素,便是苏联的科技管理体制僵化,大量的人才被埋没了。苏联的科技领域也是集中管理模式,这种模式能让苏联集中研发军事和航天等科技。

但科技不仅仅只有这两个领域,当僵化的模式持续存在,其他没有进入官方视野的技术就不被重视。如此一来,有些东西就完全被无视了。

除了上述三种因素外,还有猜测是,在计算机领域苏联之所以固守电子管产品,是因为担心在未来的核大战中,电磁脉冲会对晶体管这样的集成电路造成影响。

这种猜测虽然没有依据,但有一种情况是,历史上苏联确实把计算机技术的研发列为最高机密,没有像美国那样,将新技术不断公开,并应用到国民经济领域。从这一点确实能隐约看出,对计算机技术的研发,苏联一直使用的是战争模式思维。

还有一种情况是,冷战期间,美国为首的西方对苏联进行全方位的技术封锁。这种情况直接导致苏联的科研人员,未能准确预见到计算机技术的发展方向。最终,由于信息差导致的误判,导致苏联人在小型化电子管,而美国人已经在玩新产品了。

结语

回头去看三进制计算机未能普及,就会发现该类型的计算机性能即便真的好,在各种因素的掣肘下,它也不会真正得到推广和应用。

所以说,苏联不仅仅是点错了科技树这一个失误,而是多种情况一起发挥作用,并最终导致的结果。

通过这一点也能看出,在有关科技领域的发展问题上,要不要支持还不是最关键的,重要的是要开放式发展,并不对其进行干预。


参考资料:

《苏联计算机科学技术促进经济发展的经验与教训》 国际技术经济研究学报 1994年4月2日

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