Jak mluvit s počítačem

Žijeme ve světě, v němž odemykáme své telefony i stovkykrát denně, jen abychom zkontrolovali e‑maily, poslali zprávu nebo prošli sociální sítě. Přesto si můžeme položit otázku: opravdu rozumíme tomu, jak fungují programy, které používáme?

Nedostatek hlubších znalostí o počítačích se dnes nemusí zdát zásadní. Koneckonců dokážeme používat aplikace a software v každodenním životě, aniž bychom se někdy zamýšleli nad tím, co znamená „vnoření“ nebo „rekurze“. Co se ale stane, až technologie pokročí tak daleko, že ty méně technicky zdatné nechá za sebou?

Porozumění digitálnímu světu nikdy nebylo pro běžného uživatele důležitější. Technologie zároveň otevírá obrovské možnosti pro majitele firem a podnikatele. Díky nízkým nákladům na spuštění digitálního produktu může být právě teď nejlepší doba založit start‑up – pokud víte, jak mluvit jazykem strojů.

V tomto shrnutí se dozvíte, jak může být počítačový program podobný ruské matrjošce; kdy slova „štíhlý“ a „agilní“ nemají nic společného s fyzickou kondicí; a také jak mohou být počítače rasistické.

Vzpomínáte si, kdy jste naposledy běželi na atletické dráze nebo sprintovali na běžeckém pásu? Na konci výkonu vám nejspíš bušilo srdce a byli jste zadýchaní. Ať už jste v posilovně patřili k nejzdatnějším, nebo ne, dříve či později byste se unavili.

Počítač však může obrazně řečeno běžet po „dráze“ donekonečna, bez přestávky. Tou „dráhou“, po níž běží počítačový program, jsou řádky kódu napsané lidským programátorem. Kód je založen na logice typu „pokud – pak“: pokud je splněna určitá podmínka, následuje konkrétní akce.

Abychom si to ilustrovali, vezměme si první jednoduchý počítačový program, s nímž se autor setkal v sedmé třídě. Kamarád mu ukázal, jak přimět počítač, aby nekonečně opakoval jeho jméno „COLIN“ pomocí pouhých dvou řádků kódu:

10 PRINT "COLIN" 20 GOTO 10

Colinův program je příkladem jednoduché smyčky, která funguje jako dopravník na montážní lince. Každý úkol se vykonává v určitém sledu, dokud nedojdete na konec – a pak začnete znovu.

Existuje však ještě elegantnější způsob, jakým počítače smyčky používají. Říká se mu rekurze. Pokud jsou smyčky jako montážní linky, rekurze připomíná ruskou matrjošku, která obsahuje postupně menší kopie původní, vnější panenky. Protože jsou ale matrjošky z fyzického materiálu, nakonec skončíte u nejmenší možné panenky. Počítače naproti tomu mohou obsahovat nekonečně malé nebo nekonečně velké kopie téhož kódu.

Abychom si takovou nekonečnou rekurzi představili, podívejme se na název operačního systému, který v 80. letech vytvořil Richard Stallman z MIT. Tento systém měl konkurovat Unixu, jinému operačnímu systému, a proto dostal příhodný název GNU – zkratka pro „GNU's Not Unix“ (GNU není Unix). Všimněte si, že už samotný název je rekurzivní: písmeno „G“ znamená „GNU“. Ano, další zkratka. A tak pořád dokola. Pokud budete zkratku stále „rozbalovat“, skončíte jen u dalších a dalších opakování. Rozepíšete‑li „GNU“, dostanete GNUNU, pak GNUNUNU a tak dále do nekonečna.

Tyto smyčky a rekurze lze zastavit pouze příkazem nebo chybou, která nastane. Tak si můžete představit sílu stroje, který se nikdy neunaví a neúnavně dělá přesně to, co mu řeknete.

Pamatujete si, kdy jste se poprvé naučili nakreslit na papír kostku? Z několika dvourozměrných čtverců jste najednou dokázali vytvořit trojrozměrnou kostku jen několika dalšími čarami – tehdy to možná působilo skoro jako kouzlo.

Přemýšleli jste ale někdy o tom, kolik nového prostoru jste s každou přidanou dimenzí dokázali vizualizovat? Když proměníte čtverec v krychli, vytváříte iluzi násobně většího prostoru – rozdíl mezi 100 čtverečními milimetry a 1 000 krychlovými milimetry.

Zatímco my lidé obvykle nevnímáme svět v pojmech exponenciálních nárůstů či poklesů, pro počítače je to zcela běžný a přirozený způsob „uvažování“. Děje se to prostřednictvím vnoření, kdy jsou smyčky umístěny uvnitř jiných smyček.

Představme si například jeden časový úsek – rok. Rok se skládá z několika vnořených smyček: 12 měsíců, v každém zhruba 30 dní, v každém dni 24 hodin a tak dále. Stejným způsobem může být kód, který řeší menší detaily, vnořen do kódu, který se zabývá širšími souvislostmi – a neexistuje žádný pevný limit, jak „velcí“ nebo „malí“ můžete být.

Pokud vám schopnost jednoho počítače zkoumat nekonečně velké i nekonečně malé škály připadá působivá, představte si, co se stane, když spolu začnou komunikovat celé skupiny počítačů. Jejich kolektivní výpočetní výkon roste exponenciálně. Když jeden počítač nezvládne určitý úkol, jednoduše ho předá jinému stroji nebo skupině strojů, ke kterým je připojen.

Dnes společnosti jako Google a Microsoft provozují tzv. cloudy – obrovská datová centra čítající stovky tisíc až miliony počítačů, která ke svému chodu potřebují obrovské množství energie. Tyto cloudy mohou spouštět smyčky v libovolné „dimenzi“ a navzájem si pomáhat milionkrát za sekundu – a všechna naše zařízení jsou k nim připojena.

V jistém smyslu je každý jednotlivý počítač jen chapadlem neviditelně napojeným na obrovskou, mocnou „chobotnici“ cloudu. Pokud s počítači pracujete, buďte opatrní – hra s těmito exponenciálními měřítky vás může snadno odtrhnout od reality. Když denně manipulujete s detaily v rozsazích, které si většina lidí ani nedokáže představit, můžete začít mít pocit, že jste bohem vlastního digitálního světa. A jakmile na tuto vlnu nasednete, je stále těžší z ní vystoupit.