IBM 701
8 января 1954 года компания ИБМ выпустила пресс релиз о успехах машинного перевода на IBM-701.
"Mi pyeryedayem mislyi posryedstvom ryechyi," => "We transmit thoughts by means of speech."
"Vyelyichyina ugla opryedyelyayetsya otnoshyenyiyem dlyini dugi k radyiusu," => "Magnitude of angle is determined by the relation of length of arc to radius."
"Myezhdunarodnoye ponyimanyiye yavlyayetsya vazhnim faktorom v ryeshyenyiyi polyityichyeskix voprosov," => "International understanding constitutes an important factor in decision of political questions."
[Пресс релиз]New York, January 7..... Russian was translated into English by an electronic "brain" today for the first time.
Brief statements about politics, law, mathematics, chemistry, metallurgy, communications and military affairs were submitted in Russian by linguists of the Georgetown University Institute of Languages and Linguistics to the famous 701 computer of the International Business Machines Corporation. And the giant computer, within a few seconds, turned the sentences into easily readable English.
A girl who didn't understand a word of the language of the Soviets punched out the Russian messages on IBM cards. The "brain" dashed off its English translations on an automatic printer at the breakneck speed of two and a half lines per second.
"Mi pyeryedayem mislyi posryedstvom ryechyi," the girl punched. And the 701 responded: "We transmit thoughts by means of speech."
"Vyelyichyina ugla opryedyelyayetsya otnoshyenyiyem dlyini dugi k radyiusu," the punch rattled. The "brain" came back: "Magnitude of angle is determined by the relation of length of arc to radius."
"Myezhdunarodnoye ponyimanyiye yavlyayetsya vazhnim faktorom v ryeshyenyiyi polyityichyeskix voprosov," the girl tapped out. And the computer translated: "International understanding constitutes an important factor in decision of political questions."
More than sixty Russian sentences were given to the "brain" altogether. All were translated smoothly in a demonstration performed jointly by Georgetown and IBM as a phase of IBM's endowed research in computation.
A handful of men had been individually engaged in research at various institutions for almost a decade to make a machine convert the meaning of words clearly from one language to another. No practical results were achieved until Georgetown a year and a half ago enlisted the aid of the most versatile electronic "brain" extant, the IBM 701.
This amazing instrument was interrupted in its 16-hour-a-day schedule of solving problems in nuclear physics, rocket trajectories, weather forecasting and other mathematical wizardry. Its attention was turned at brief intervals from these lightninglike numerical calculations to the altogether different consideration of logic in an entirely new and strange realm for giant electronic data processing machines: the study of human behavior -- specifically, the human use of words. The result, as publicly proved today, was an unqualified success.
"The potential value of this experiment for the national interest in defense or in peace is readily seen," Prof. Leon Dostert, Georgetown language scholar who originated the practical approach to the idea of electronic translation, declared to a group of scientists and United States government officials who witnessed the demonstration at IBM World Headquarters, 57th Street and Madison Avenue.
"Those in charge of this experiment now consider it to be definitely established that meaning conversion through electronic language translation is feasible."
Although he emphasized that it is not yet possible "to insert a Russian book at one end and come out with an English book at the other," Doctor Dostert predicted that "five, perhaps three years hence, interlingual meaning conversion by electronic process in important functional areas of several languages may well be an accomplished fact.
"Another obstacle to inter-cultural communication will then have been removed -- another step taken toward greater comprehension," he noted. "For it is through the print of language that man has ever sought to communicate more widely with his contemporaries, more completely with posterity. Multi-lingualis has, in part, hindered this quest. Electronic language translation is another stride forward in man's effort to reach his neighbors.
"Concretely, if electronic language translation makes possible, in due course, the translation into the languages of the less developed areas of the world, the basic references and scientific literature in existence in Western languages, this in itself would be significant. The value to research of having current literature in scientific fields readily and promptly available in various idioms is another practical objective."
So far as IBM's big 701 was concerned, today's demonstration could have been carried out with English and any one of a number of languages. Russian was chosen by the Georgetown linguist because present-day understanding of the Soviet by western countries is impeded by the relatively small number of students of Russian as opposed to a steadily growing accumulation of Russian textual material whose true significance cannot even be estimated until its content can be converted into English.
The overflowing reservoir of data about the Soviet Union is not the work of spies. It consists of openly published material available in or from Russia to any interested party: books and magazines, newspapers, technical journals.
The scientists interested in translating this material electronically have no warlike intent whatever. Their whole purpose is to improve communication. They chose scientific and technical subjects as their first source because that type of writing is done with words having highly specialized meaning and it is possible to predict that if a word appears in a certain context the chances of its having a certain meaning are extremely high.
The same probabilities of accurate prediction occur in other fields of technical writing, such as medicine and engineering. Consequently, Doctor Dostert assumes that electronic translation will begin with separate dictionaries for each technical area, and that as experience with them grows, enough will be learned to permit accurate translation of our common everyday language, in which are such illogical and unpredictable words as "charleyhorse."
"Charley" is a nickname for Charles. "Horse" is a type of quadruped. But "charleyhorse" does not mean a horse named Charley. It means a muscular contraction which may take place in the calf. And "calf" in this context does not mean the offspring of a cow.
What the electronic translators have actually done is to create an entirely new electronic language. They have taken normal words and attached to them tags or signs which give each word a precision it does not usually possess. These signs actually denote rules of grammar and meaning. Although only six rules were used in today's demonstration, the six were enough to cover all the words in all the sentences the 701 was asked to translate.
The IBM "brain" could translate only because these rule-tags were hitched onto normal words. For the "brain" cannot think independently. It can only perform tasks in obedience to detailed instructions prepared by human minds. And the minds of the Georgetown linguists (Dr. Dostert was assisted by Dr. Paul Garvin, a member of his Institute staff, just as the enormous detail work at IBM was done by Mathematician Peter Sheridan, under the supervision of Dr. Cuthbert Hurd, Director of IBM's Applied Science Division) could not give the "brain" dependable instructions until they themselves had worked out foolproof means of telling in advance how to translate a word which had more then one meaning.
The six rule-tags were the solution. Those particular six were chosen because they have a broader effect on language translation than any other rules studied by the Georgetown linguists. Doctor Dostert estimates that it may take as many as one hundred rule-tags to translate scientific and technical literature in general. But no matter how large the number becomes the six will remain basic.
The six rules govern transposition of words where that is required in order to make sense, choice of meanings where a word has more than one interpretation, omission of words that are not required for a correct translation, and insertion of words that are required to make sense.
Here is an explanation of the mechanics involved in the operation of one rule which governs transposition of words where such inversion is required in order to make sense.
We begin with the Russian gyeneral mayor. These two words must be reversed to arrive at the proper translation in English: major general.
The switch is assured in advance by attaching the rule-sign 21 to the Russian gyeneral in the billingual glossary which is stored in the machine, and by attaching the rule-sign 110 to the Russian mayor.
The stored instructions, along with the glossary, say "whenever you read a rule-sign 110 in the glossary, go back and look for a rule-sign 21. If you find a 21, print the two words that follow it in reverse order."
So the instant the "brain" is given gyeneral mayor to translate, it looks in the glossary, finds the two words there, reads the rule-sign 110, goes back and finds rule-sign 21, and automatically acts accordingly -- all in the twinkle of an eye.
One more example will suffice to make the procedure clear. For it, let us take the rule governing the choice of meanings of one Russian word through the word which precedes that word in the Russian sentence.
The Russian word nauka means science in English. The Russian word o can mean either about or of. The proper English translation of nauka o is science of, not science about. But how can the "brain" know that?
It knows because, in its Russian-English glossary, nauka has affixed to it the rule-sign 242 and o carries the rule-sign 141. And the instructions in the "brain's" memory say "whenever you read the rule-sign 141, go back and look for 241 or 242. If you find 241, select the first English translation and print both words in the order in which they appear in the Russian sentence. If you find 242, select the second English meaning." Consequently, when the computer is given nauka o to translate, it reads the 141, looks for and finds the 242, chooses the second meaning given for o which is of and prints correctly science of.
After the six rules were formulated as the foundation of electronic translation, the linguists tried them out on themselves. First they wrote out sentences in Russian. Then they wrote out instructions as to how the rule-signs could be placed in the Russian-English glossary to lead to the proper English translation. After that, they gave the Russian sentences and the instructions to government officials and others in Washington who knew nothing about Russian or electronic "brains." The officials followed the instructions and came up with the right translations.
The first step in preparing IBM's magical computer to repeat this human performance of a mechanical task was to write electronically, in plus and minus charges on a magnetic drum surface, 250 Russian words and their equivalents in English. Wherever a Russian word has more than one meaning, each meaning was given a rule-sign. This set of electronic words then constituted the dictionary to which the "brain" could refer.
The second step in preparing the 701 to translate was to store the detailed instructions -- exactly like those the people in Washington had followed, except that these were written in electrical charges on the faces of cathode ray tubes in the 701's electrostatic memory.
All that remained to be done after that was to give the computer the Russian words to translate. The "brain" responded at the rate of one full sentence every six or seven seconds.
The experimental demonstration today can be rated only as a scientific sample, or, as Doctor Dostert neatly phrased it, "a Kitty Hawk of electronic translation." Nevertheless, the success of the project contains enormous implications for both linguistics and electronics.
Students of language are now for the first time justified in undertaking serious study of language from a mechanical point of view. They have a practical reason now for trying to find out how language actually functions.
From the viewpoint of the electronic "brain," the language translation also has tremendous significance. It has been learned, for instance, that the formulation of logic required to convert word meanings properly even in a small segment of two languages necessitates two and a half times as many instructions to the computer as are requied to simulate the flight of a guided missile.
What IBM's astonishing 701 actually did, in executing the Russian-English translation, was to create within itself a working model of another "brain" specially designed to handle logic instead of mathematics. Thus, the "brain" has crowned its previous reputation for superlative versatility with an even more lofty laurel. And. in so doing it has produced its own "brain" child.
Первая конференция “Пути развития Советского математического машиностроения” проходила в Москве с 12 по 16 марта 1956 года. На секции “Применение” из 18 докладов — 3 были о переводе на БЭСМ с английского и французского. В качестве доказательства приводилось три фразы из книги известного математика Милна. Вот как о тех делах вспоминает А.Б. Залкинд:
[Из Залкинда...]
КОМПЬЮТЕРНЫЙ ПЕРЕВОД С АНГЛИЙСКОГО... И ИСХОД ГРУППЫ МАТЮХИНА ИЗ АН СССР В ВПК
“Выпьем за единство наших
желаний и возможностей...”
Грузинский тост.
В рекламе газеты Известия в 1992 году предлагались японские компьютеры “для каждого” размера “БЛОКНОТ”, выполняющие перевод с английского (стоимость всего 1500 долларов). В конце 1992 года фирма IBM рекламировала, как новинку в своей продукции 1993 года аудио (речевой) ввод/вывод. Для выполнения реального “перевода” от ЭВМ требуется следующие характеристики:
- емкость памяти не менее 10 млн. байт (10 Мб)
- производительность не менее 10 млн. оп./с.
Это натолкнуло меня на воспоминания о событии, имевшем место с нашей группой. Первая конференция по отечественным машинам “Пути развития Советского математического машиностроения” проходила в Москве с 12 по 16 марта 1956 года. В это время в эксплуатации, даже считая ЭВМ УРАЛ, находилось только четыре типа ламповых машин, весьма громоздких, энергоемких и малонадежных. Наши ламповые МАСТОДОНТы обладали “малым интеллектом”. Емкость памяти не превышала 10 Кб, а производительность — 10 000 операций в секунду.
БЭСМ и СТРЕЛА включали в себя более 30 000 корпусов ламп каждая. При их развертывании требовалось строительство специальных электроподстанций и градирен для отвода выделяемого ими тепла. Общее потребление мощности превышало 2000 КВ. На секции “Применение” из 18 докладов — 3 были о переводе на БЭСМ с английского и французского. В качестве доказательства приводилось три фразы из книги известного математика МИЛНА...
В том же 1956 году в I отдел нашего ЭНИНа пришла бумага от Министерства обороны с тематической заявкой на работы АН СССР на 1957 год. И наша группа была ознакомлена с содержимым этой заявки. Первые два пункта заявки были традиционными и относились к радиолокации и управлению самолетом. А в третьем пункте был следующий текст: “Перевод команд, отдаваемых предполагаемым противником, непосредственно на поле боя”. Последние четыре слова вывели нас из равновесия - полное отсутствие у предполагаемых ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ понимания возможностей ламповых машин и такие большие запросы!!!
Тогда мы и решили перейти в НИИ, подчиненное ВПК, и патриотично разрабатывать советский вариант SAGE . Это мы и сделали в 1957 году — ушли всей группой в составе: МАТЮХИН Н. Я. — лидер группы, ЗАЛКИНД А. Б., РОСНИЦКИЙ О. В., ЩУРОВ А. И.
Потребовалось почти 40 лет работы мирового сообщества, чтобы совместить желаемое с действительными достижениями техники (правда, пока японской). Наши ламповые мастодонты обладали “малым интеллектом”, где им до речевых компьютеров.
До нашего ухода имели место еще два этапа: попытка внедрения ЭВМ в новые области в КБ ГЕОФИЗИКИ. Дело было так.
Я пожаловался знакомому генералу Дубовицкому Н. Н. (он был специалист по авиационным пушкам. Дочь его — подруга моей жены и свидетельница на нашей свадьбе), как армия не понимает возможностей ЭВМ! Нас с Колей навели на генерала Николаева начальника КБ ГЕОФИЗИКА, ответственного за бомбовые прицелы. Он понял всю пользу от использования ЭВМ...
Мы переживали, как выйти на И. С. Брука, чтобы он не обиделся. Помог сам Николаев, который тоже был в Артиллерийской академии и знал Брука. После его звонка и приезда туда И. С. в КБ выделили кабинет с вывеской БРУК И.С. Из ГЕОФИЗИКИ мы заимствовали гироскопы для новых МБ (магнитных барабанов) и ФТЯ (феррит-транзисторные ячейки).
И.С. быстро остыл и второй раз не был у новых знакомых.
В 1956 году наша группа написала письмо на имя зам. министра обороны Берга А. И. Нас пригласили и предложили пойти всем четырем лейтенантами в НИИ 27, но мы дружно решили уходить в новое НИИ п/я 701 МРП в Уланском переулке
Вот отрывок из повести Суэма:
Вы, конечно, помните первые сообщения об электронных машинах, которые переводили с одного языка на другой? В тысяча девятьсот пятьдесят пятом году одновременно у нас и в Америке были созданы машины, которые переводили журнальные статьи по математике с английского языка на русский и с русского на английский. Я читал несколько переводов и нашел, что они не так уж плохи. В то время я полностью посвятил себя машинам, которые выполняют нематематические операции. В частности, более года я занимался изучением и конструированием машин для перевода.
Нужно сказать, что силами одних только математиков и конструкторов построить такие машины было бы невозможно. Огромную помощь нам оказали лингвисты, которые помогли составить такие орфографические и синтаксические правила, что их можно было закодировать и поместить в долговременной памяти машины в качестве программы действия. Не буду рассказывать о тех трудностях, которые нам пришлось преодолеть. Скажу только, что в конце концов удалось создать электронную машину, которая переводила русские статьи и книги любого содержания на английский, французский, немецкий и китайский языки. Перевод выполнялся с той же быстротой, с какой русский текст печатался на специальной пишущей машине. Эта машина вырабатывала и необходимый для перевода код.
Во время работы над усовершенствованием одной из переводческих машин я заболел и провалялся в больнице около трех месяцев. Дело в том, что во время войны я командовал радиолокационной станцией и при налете немецкой авиации был контужен, перенес тяжелое сотрясение мозга, и это давало, да и сейчас дает себя знать. Так вот, именно тогда, когда я работал над новым типом электростатической памяти для электронных машин, с моей собственной памятью начало твориться что-то не совсем ладное.
Он как раз ушёл из ГРУ в чине полковника в 1956 году, и занимался полупроводниковыми материалами в Институте металлургии АН СССР (ныне Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН). Любопытно, но синхронично с этим событием в Ленинграде в 1956 году появилась Специальная лаборатория №11, которая таки начала делать транзисторную ЭВМ, и в ней работали пара товарищей которые знали английский лучше русского, и в научных спорах сбивались на оный факин инглиш. Возможно были и другие лаборатории, у нас была старая добрая традиция дублировать важные направления, и предавать гласности проигравшие проекты.
Мир уже тогда уверенно шёл к полупроводникам, хотя обывателям это было в массе не видно. Первая транзисторная "игрушечная" машина TRADIC об 800 транзисторов появилась в 1955 году, но первые транзисторные серийные компьютеры вышли в свет и у нас, и в мире только в 1958 году, в год когда вышла в свет его повесть "Суэма"!
Sic!! Совпадение? Не думаю.
Согласитесь, что в свете вышеизложенного этот отрывок из Суэмы звучит совсем по другому:
Мне назначили хорошую пенсию, так как признали не вполне работоспособным. Сверх того я неплохо зарабатывал, переводя с иностранных языков научные статьи. Но, несмотря на все медицинские запреты, я начал работу над Суэмой дома.
Прежде всего я изучил многочисленную литературу об электронных машинах того времени. Затем я перечитал огромное количество книг и статей о деятельности нервной системы человека и высших животных. Я тщательно изучал математику, электронику, биологию, биофизику, биохимию, психологию, анатомию, физиологию и другие, казалось бы, самые отдаленные друг от друга науки. Я хорошо себе представлял, что если и можно построить Суэму, то только благодаря синтезу большого количества данных, накопленных всеми этими науками и обобщенных в такой науке, как кибернетика. Одновременно я стал приобретать материалы для будущей машины. Теперь все электронные лампы можно было заменить полупроводниковыми приборами. В том месте, где раньше была одна радиолампа, теперь можно было разместить до сотни кристаллических ее заменителей из германия и кремния. Легче было и с монтажом. Я разработал новую схему памяти Суэмы.
Для этого по моему проекту была изготовлена многолучевая электронная трубка шарообразной формы. Внутренняя поверхность шара была покрыта тонким слоем электрета - вещества, способного электризоваться и неопределенно долго сохранять электрический заряд. Электронные пушки располагались в центре шара так, что электронные лучи экранировали любой участок его поверхности. Одна группа лучей создавала на поверхности электрета элементы памяти, то есть записывала электрические импульсы, вторая группа лучей эти импульсы считывала. Фокусировка электронных пучков была очень острой, и на площади в один квадратный микрон можно было записать до пятидесяти электрических импульсов. Таким образом, на внутренней поверхности головы Суэмы можно было разместить до тридцати миллиардов сигналов импульсного кода. Как видите, объем памяти Суэмы был нисколько не меньше объема человеческой памяти!
Я решил научить Суэму слушать, читать, говорить и писать. Это было не так уж сложно. В прошлом веке немецкий ученый Гельмгольц установил, что звукам человеческой речи соответствуют строго определенные комбинации частот колебаний, которые он назвал "форманты". Кто бы ни произносил букву "о" мужчина или женщина, ребенок или старик, при ее произношении всегда в голосе присутствует определенная частота колебаний. Так вот эти частоты я и выбрал в качестве основы для кодирования звуковых сигналов.
Труднее было научить Суэму читать. Однако и этого удалось добиться. Большую услугу оказали приемные телевизионные трубки. Единственный глаз Суэмы представлял собой фотографический объектив, который проектировал текст на светочувствительный экран телевизионной трубки. Электронный луч этой трубки, прощупывая изображение, вырабатывал систему электрических импульсов, которые строго соответствовали тому или иному знаку или рисунку.
Писать Суэму научить было легко. Это делалось так же, как и в старых электронных машинах. Сложнее было сделать так, чтобы она разговаривала. Пришлось разработать звуковой генератор, который по данной последовательности электрических импульсов вырабатывал тот или иной звук. Для Суэмы я выбрал тембр женского голоса, что вполне соответствовало ее имени. Для чего я это сделал? Поверьте мне, вовсе не потому, что я холостяк и нуждаюсь в женском обществе. Это было вызвано техническими причинами. Дело в том, что женский голос более чист и легче поддается разложению на простые звуковые колебания.
Это было написано ещё до IBM-7090. Возможно Мицкевич пересекался по полупроводникам с людьми, которые восприняли третий пункт (“Перевод команд, отдаваемых предполагаемым противником, непосредственно на поле боя”) из бумаги от Министерства обороны с тематической заявкой на работы АН СССР на 1957 год как руководство к действию.
PS В начале разработки ЭВМ КУРС-1 в 1958 году использовались полупроводниковые триоды П1Е и П2Б, которые впоследствии без изменения параметров схем были заменены более надежными триодами типа П6А и П6В. Эту возимую машину, работу над которой начали как раз в 1958 году, делали серийно для нужд ПВО до 87 года. Может и по этой причине повесть СУЭМА была тогда издана, и для надёжности на английский и французский язык переведена. И про УМ-1-НХ стоит помнить, и её бортовые ипостаси, она аналогично из 50-х вышла. А Залкинд возможно не знал о широком фронте работ над транзисторными ЭВМ и начале подступа к микроэлектронике в то время.
Любопытно вылезут ещё новые открытия?