История вычислительного мышления, олицетворенного в цифровом облаке, начинается с погоды.
В 1916 году британский математик Льюис Фрай Ричардсон попал на Западный фронт. Он был квакером, а значит убежденным пацифистом, и, отказавшись от военной службы по соображениям совести, поступил добровольцем в отделение Санитарной службы Друзей, куда также вошли художник Роджер Пенроуз и философ и научный фантаст Олаф Стэплдон. В течение нескольких месяцев в перерывах между вылазками на линию фронта и периодами отдыха в неотапливаемых сельских домиках во Франции и Бельгии Ричардсон провел подробный математический расчет погодных условий – первый вычисленный прогноз погоды, выполненный без электронной вычислительной машины.
До Первой мировой войны Ричардсон работал управляющим обсерватории Эскдаламвайр, метеорологической станции в тихом уголке на западе Шотландии. Среди бумаг, которые он взял с собой, когда отправился на войну, были подробные метеорологические записи, составленные 20 мая 1910 года сотнями наблюдателей со всего Европейского континента. Ричардсон считал, что, применив ряд сложных математических операций к многолетним данным о погоде, можно будет усовершенствовать вычислительные наблюдения и предсказывать изменения погодных условий на ближайшие часы. Для этого он разделил континент на серию равноудаленных точек наблюдения и несколько недель составлял расчетные таблицы, учитывавшие температуру, скорость ветра, давление и другую информацию. Все расчеты проводились вручную на бумаге, а рабочим местом служила охапка сена на полу холодной квартиры, где размещались на постой санитары-добровольцы(6).
Когда прогноз наконец был закончен, Ричардсон сверил его с данными фактических наблюдений и обнаружил, что полученные им значения оказались сильно преувеличенными. Тем не менее, метод доказал свою полезность: если разбить мир на секторы и применить различные математические методы, можно решить атмосферные уравнения для каждого из этих участков. Не хватало только технологии, которая не уступала бы масштабу и скорости самой погоды.
В книге «Прогнозирование погоды с помощью численного процесса», опубликованной в 1922 году, Ричардсон проанализировал и резюмировал свои расчеты и предложил небольшой мысленный эксперимент для их более эффективного достижения с помощью современных технологий. Роль «компьютеров» по-прежнему исполняли люди, а то, что мы сейчас понимаем под цифровым вычислением, он абстрактно сформулировал с помощью архитектурной метафоры:
Можем ли мы после стольких напряженных рассуждений немного пофантазировать? Представьте себе большой зал, похожий на театр, за исключением того, что ярусы и галереи проходят через все пространство, в том числе обычно занимаемое сценой. Стены этого зала представляют собой карту земного шара. На потолке разместились северные полярные регионы, Англия – в галерее, тропики – в бельэтаже, Австралия – в партере, а Антарктика – в оркестровой яме.
