Други статии от поредицата:
- История на релето
- История на електронните компютри
- История на транзистора
- Интернет история
Първите електронни компютри бяха уникални устройства, създадени за изследователски цели. Но след като станаха достъпни, организациите бързо ги включиха в съществуващата си култура на данни – такава, в която всички данни и процеси бяха представени в стекове. .
разработи първия табулатор, способен да чете и брои данни от дупки в хартиени карти за преброяването на населението в САЩ в края на 0 век. До средата на следващия век много пъстра менажерия от потомци на тази машина е проникнала в големи предприятия и правителствени организации по целия свят. Техният общ език беше карта, състояща се от няколко колони, където всяка колона (обикновено) представляваше едно число, което можеше да бъде пробито на една от десет позиции, представляващи числата от 9 до XNUMX.
Не са необходими сложни устройства за пробиване на входните данни в картите и процесът може да бъде разпределен в множество офиси в организацията, която е генерирала данните. Когато данните трябва да бъдат обработени - например, за да се изчислят приходите за тримесечен отчет за продажбите - съответните карти могат да бъдат въведени в центъра за данни и поставени на опашка за обработка от подходящи машини, които произвеждат набор от изходни данни на карти или ги отпечатват на хартия . Около централните машини за обработка - табулатори и калкулатори - бяха струпани периферни устройства за перфориране, копиране, сортиране и интерпретиране на карти.
IBM 285 Tabulator, популярна машина за перфокарти през 1930-те и 40-те години.
До втората половина на 1950-те години на миналия век почти всички компютри работят с помощта на тази схема за „пакетна обработка“. От гледна точка на типичния краен потребител, продавач, не се е променило много. Донесли сте купчина перфокарти за обработка и сте получили разпечатка или друга купчина перфокарти като резултат от работата. И в този процес картите се превърнаха от дупки в хартията в електронни сигнали и обратно, но това не ви интересуваше много. IBM доминираше в областта на машините за обработка на перфокарти и остана една от доминиращите сили в областта на електронните компютри, до голяма степен благодарение на установените връзки и широката гама от периферно оборудване. Те просто замениха механичните табулатори и калкулатори на клиентите с по-бързи и по-гъвкави машини за обработка на данни.
Комплект за обработка на перфокарти IBM 704. На преден план момиче работи с четец.
Тази система за обработка на перфокарти работи перфектно в продължение на десетилетия и не се отказа - дори напротив. И все пак, в края на 1950-те години на миналия век, периферна субкултура от компютърни изследователи започна да твърди, че целият този работен процес трябва да се промени - те твърдяха, че компютърът се използва най-добре интерактивно. Вместо да го остави със задача и след това да се върне, за да получи резултатите, потребителят трябва да комуникира директно с машината и да използва нейните възможности при поискване. В „Капиталът“ Маркс описва как индустриалните машини – които хората просто управляват – заменят инструментите на труда, които хората пряко контролират. Компютрите обаче започват да съществуват под формата на машини. Едва по-късно някои от техните потребители ги превърнаха в инструменти.
И тази трансформация не се случи в центрове за данни като Бюрото за преброяване на населението на САЩ, застрахователната компания MetLife или United States Steel Corporation (всички те бяха сред първите, които закупиха UNIVAC, един от първите налични в търговската мрежа компютри). Малко вероятно е организация, която смята седмичното разплащане за най-ефективния и надежден начин, да иска някой да наруши тази обработка, като си играе с компютъра. Стойността на това да можеш да седнеш на конзолата и просто да изпробваш нещо на компютър беше по-ясна за учените и инженерите, които искаха да проучат даден проблем, да подходят към него от различни ъгли, докато не се открие слабото му място, и бързо да превключват между мислене и правене.
Затова сред изследователите възникнаха такива идеи. Парите за плащане на такова разточително използване на компютъра обаче не идват от техните ръководители на отдели. Нова субкултура (може дори да се каже култ) на интерактивната компютърна работа възникна от продуктивно партньорство между военните и елитните университети в Съединените щати. Това взаимноизгодно сътрудничество започва по време на Втората световна война. Атомните оръжия, радарите и другите магически оръжия научиха военните лидери, че привидно неразбираемите дейности на учените могат да бъдат от невероятно значение за военните. Тази комфортна връзка продължи около едно поколение и след това се разпадна в политическите превратности на друга война, Виетнам. Но по това време американските учени имаха достъп до огромни суми пари, бяха почти необезпокоявани и можеха да правят почти всичко, което дори малко можеше да бъде свързано с националната отбрана.
Оправданието за интерактивните компютри започна с бомба.
Вихър и SAGE
На 29 август 1949 г. съветски изследователски екип успешно провежда на . Три дни по-късно американски разузнавателен самолет, летящ над северната част на Тихия океан, откри следи от радиоактивен материал в атмосферата, останал от теста. СССР имаше бомба и техните американски съперници разбраха за нея. Напрежението между двете суперсили продължава повече от година, откакто СССР прекъсна сухопътните пътища към контролираните от Запада райони на Берлин в отговор на плановете за възстановяване на предишното икономическо величие на Германия.
Блокадата приключва през пролетта на 1949 г., възпрепятствана от мащабна операция, предприета от Запада за подкрепа на града от въздуха. Напрежението донякъде спадна. Въпреки това, американските генерали не можеха да пренебрегнат съществуването на потенциално враждебна сила с достъп до ядрени оръжия, особено предвид непрекъснато нарастващия размер и обхват на стратегическите бомбардировачи. Съединените щати имаха верига от радарни станции за откриване на самолети, установени по крайбрежието на Атлантическия и Тихия океан по време на Втората световна война. Те обаче използваха остаряла технология, не покриваха северните подходи през Канада и не бяха свързани с централна система за координиране на противовъздушната отбрана.
За да коригират ситуацията, Военновъздушните сили (независим военен клон на САЩ от 1947 г.) свикаха Инженерния комитет за противовъздушна отбрана (ADSEC). Той е запомнен в историята като "Комитетът на Уоли", кръстен на своя председател Джордж Уоли. Той беше физик от MIT и ветеран от военната радарна изследователска група Rad Lab, която след войната се превърна в Изследователска лаборатория по електроника (RLE). Комитетът изучава проблема в продължение на една година и окончателният доклад на Вали е публикуван през октомври 1950 г.
Човек би очаквал, че такъв доклад ще бъде скучна бъркотия от бюрокрация, завършваща с предпазливо формулирано и консервативно предложение. Вместо това докладът се оказа интересна част от креативна аргументация и съдържаше радикален и рискован план за действие. Това е очевидната заслуга на друг професор от MIT, , който твърди, че изучаването на живи същества и машини може да се комбинира в една дисциплина . Вали и неговите съавтори започнаха с предположението, че системата за противовъздушна отбрана е жив организъм, не метафорично, а в действителност. Радарните станции служат като сензорни органи, прехващачите и ракетите са ефекторите, чрез които той взаимодейства със света. Те работят под контрола на директор, който използва информация от сетивата, за да взема решения за необходимите действия. Освен това те твърдяха, че един изцяло човешки директор не би могъл да спре стотици пристигащи самолети на милиони квадратни километри за минути, така че възможно най-много от функциите на директора трябва да бъдат автоматизирани.
Най-необичайното от техните открития е, че най-добрият начин за автоматизиране на директора би бил чрез цифрови електронни компютри, които могат да поемат част от човешкото вземане на решения: анализиране на входящи заплахи, насочване на оръжия срещу тези заплахи (изчисляване на курсове за прихващане и предаването им на бойци) и може би дори разработване на стратегия за оптимални форми на отговор. Тогава изобщо не беше очевидно, че компютрите са подходящи за такава цел. По това време в целите Съединени щати имаше точно три работещи електронни компютъра и нито един от тях не отговаряше на изискванията за надеждност на военна система, от която зависят милиони животи. Те просто бяха много бързи и програмируеми машини за обработка на числа.
Вали обаче имаше основание да вярва във възможността за създаване на цифров компютър в реално време, тъй като знаеше за проекта ["Вортекс"]. Започва по време на войната в лабораторията за сервомеханизъм на MIT под ръководството на млад студент Джей Форестър. Неговата първоначална цел беше да създаде летателен симулатор с общо предназначение, който може да бъде преконфигуриран, за да поддържа нови модели самолети, без да се налага да се създава отново от нулата всеки път. Един колега убеди Forrester, че неговият симулатор трябва да използва цифрова електроника за обработка на входни параметри от пилота и за създаване на изходни състояния за инструментите. Постепенно опитът за създаване на високоскоростен цифров компютър надрасна и засенчи първоначалната цел. Симулаторът на полети беше забравен и войната, довела до неговото разработване, отдавна приключи и комисия от инспектори от Службата за военноморски изследвания (ONR) постепенно се разочароваше от проекта поради непрекъснато нарастващия бюджет и непрекъснато - натискане на дата на завършване. През 1950 г. ONR критично намалява бюджета на Forrester за следващата година, възнамерявайки напълно да затвори проекта след това.
За Джордж Вали обаче Whirlwind беше откровение. Истинският компютър Whirlwind все още беше далеч от работа. След това обаче трябваше да се появи компютър, който не беше просто ум без тяло. Това е компютър със сетивни органи и ефектори. Организъм. Forrester вече обмисляше планове за разширяване на проекта до водещата военна командна и контролна система в страната. За компютърните експерти от ONR, които вярваха, че компютрите са подходящи само за решаване на математически задачи, този подход изглеждаше грандиозен и абсурден. Това обаче беше точно идеята, която Вали търсеше и той се появи точно навреме, за да спаси Вихрушка от забрава.
Въпреки (или може би поради) големите му амбиции, докладът на Вали убеди Военновъздушните сили и те стартираха мащабна нова изследователска и развойна програма, за да разберат първо как да създадат система за противовъздушна отбрана, базирана на цифрови компютри, и след това действително да я изградят. Военновъздушните сили започнаха да си сътрудничат с Масачузетския технологичен институт за провеждане на основни изследвания – естествен избор, като се има предвид фонът на Whirlwind и RLE на институцията, както и историята на успешни сътрудничества за противовъздушна отбрана, датиращи от Rad Lab и Втората световна война. Те нарекоха новата инициатива „Проект Линкълн“ и построиха нова изследователска лаборатория на Линкълн в Hanscom Field, на 25 км северозападно от Кеймбридж.
Военновъздушните сили кръстиха компютъризиран проект за противовъздушна отбрана - типичен странен акроним на военен проект, означаващ "полуавтоматична наземна среда". Whirlwind трябваше да бъде тестов компютър, който да докаже жизнеспособността на концепцията, преди пълното производство на хардуера и неговото внедряване да бъде извършено - тази отговорност беше възложена на IBM. Работната версия на компютъра Whirlwind, който трябваше да бъде направен в IBM, получи много по-малко запомнящото се име AN/FSQ-7 („Армейско-морско фиксирано оборудване със специално предназначение“ - което прави SAGE да изглежда доста точен в сравнение).
По времето, когато военновъздушните сили съставиха пълни планове за системата SAGE през 1954 г., тя се състоеше от различни радарни инсталации, въздушни бази, оръжия за противовъздушна отбрана - всички контролирани от двадесет и три контролни центъра, масивни бункери, проектирани да издържат на бомбардировки. За да запълни тези центрове, IBM ще трябва да достави четиридесет и шест компютъра, а не двадесет и трите, които биха стрували на военните много милиарди долари. Това е така, защото компанията все още използваше вакуумни тръби в логическите схеми и те изгаряха като крушки с нажежаема жичка. Всяка една от десетките хиляди лампи в работещ компютър може да се повреди във всеки момент. Очевидно би било неприемливо да се остави цял сектор от въздушното пространство на страната незащитен, докато техниците извършват ремонт, така че трябваше да има резервен самолет.
Контролният център на SAGE във военновъздушната база Гранд Форкс в Северна Дакота, където бяха разположени два компютъра AN/FSQ-7
Всеки контролен център имаше десетки оператори, седнали пред екрани с катодни лъчи, като всеки наблюдаваше част от въздушното пространство.
Компютърът проследяваше всички потенциални въздушни заплахи и ги рисуваше като следи на екрана. Операторът можеше да използва светлинния пистолет, за да показва допълнителна информация по следите и да издава команди към отбранителната система, а компютърът щеше да ги превърне в печатно съобщение за налична ракетна батерия или база на ВВС.
Интерактивен вирус
Като се има предвид естеството на системата SAGE – директно взаимодействие в реално време между човешки оператори и цифров CRT компютър чрез светлинни пистолети и конзола – не е изненадващо, че лабораторията на Линкълн е отгледала първата кохорта от шампиони на интерактивно взаимодействие с компютри. Цялата компютърна култура на лабораторията съществуваше в изолиран балон, откъснат от нормите за групова обработка, които се развиваха в комерсиалния свят. Изследователите са използвали Whirlwind и неговите потомци, за да запазят периоди от време, през които са имали изключителен достъп до компютъра. Те са свикнали да използват ръцете, очите и ушите си, за да взаимодействат директно чрез превключватели, клавиатури, ярко осветени екрани и дори високоговорители, без хартиени посредници.
Тази странна и малка субкултура се разпространява във външния свят като вирус, чрез директен физически контакт. И ако го считаме за вирус, тогава нулевият пациент трябва да се нарече млад мъж на име Уесли Кларк. Кларк напуска висше училище по физика в Бъркли през 1949 г., за да стане техник в завод за ядрени оръжия. Работата обаче не му хареса. След като прочете няколко статии от компютърни списания, той започна да търси възможност да се задълбочи в това, което изглеждаше като нова и вълнуваща област, пълна с неизползван потенциал. Той научава за набирането на компютърни специалисти в лабораторията на Линкълн от обява и през 1951 г. се премества на Източното крайбрежие, за да работи под командването на Форестър, който вече е станал ръководител на лабораторията за цифрови компютри.
Уесли Кларк демонстрира своя биомедицински компютър LINC, 1962 г
Кларк се присъединява към Групата за напреднало развитие, подсекция на лабораторията, която олицетворява спокойното състояние на военно-университетско сътрудничество от онова време. Въпреки че технически отделът беше част от вселената на лабораторията на Линкълн, екипът съществуваше в балон в друг балон, изолиран от ежедневните нужди на проекта SAGE и свободен да преследва всяка компютърна област, която можеше да бъде свързана по някакъв начин с противовъздушна отбрана. Основната им цел в началото на 1950-те години на миналия век е да създадат компютър за тестване на паметта (MTC), предназначен да демонстрира жизнеспособността на нов, високоефективен и надежден метод за съхраняване на цифрова информация. , който ще замени фината памет, базирана на CRT, използвана във Whirlwind.
Тъй като MTC няма други потребители освен създателите си, Кларк има пълен достъп до компютъра в продължение на много часове всеки ден. Кларк се интересува от модерната тогава кибернетична смесица от физика, физиология и теория на информацията благодарение на колегата си Белмонт Фарли, който общува с група биофизици от RLE в Кеймбридж. Кларк и Фарли прекараха дълги часове в MTC, създавайки софтуерни модели на невронни мрежи, за да изучават свойствата на самоорганизиращите се системи. От тези експерименти Кларк започва да извлича определени аксиоматични принципи на изчисленията, от които никога не се отклонява. По-специално, той стигна до убеждението, че „удобството за потребителя е най-важният дизайнерски фактор“.
През 1955 г. Кларк се обединява с Кен Олсен, един от разработчиците на MTC, за да формулират план за създаване на нов компютър, който може да проправи пътя за следващото поколение военни системи за контрол. Използвайки много голяма памет с магнитно ядро за съхранение и транзистори за логика, той може да бъде направен много по-компактен, надежден и мощен от Whirlwind. Първоначално те предложиха дизайн, който нарекоха TX-1 (Transistorizid and eXperimental computer, „експериментален транзисторен компютър“ – много по-ясен от AN/FSQ-7). Ръководството на лабораторията Линкълн обаче отхвърли проекта като твърде скъп и рискован. Транзисторите бяха на пазара само преди няколко години и много малко компютри бяха изградени с транзисторна логика. Така Кларк и Олсен се върнаха с по-малка версия на колата, TX-0, която беше одобрена.
TX-0
Функционалността на компютъра TX-0 като инструмент за управление на военни бази, макар и претекст за създаването му, беше много по-малко интересна за Кларк от възможността да популяризира идеите си за компютърен дизайн. Според него изчислителната интерактивност е престанала да бъде факт от живота в лабораториите на Линкълн и се е превърнала в новата норма - правилният начин за изграждане и използване на компютри, особено за научна работа. Той даде достъп до TX-0 на биофизици от Масачузетския технологичен институт, въпреки че работата им нямаше нищо общо с PVO, и им позволи да използват визуалния дисплей на машината, за да анализират електроенцефалограми от изследвания на съня. И никой не възрази срещу това.
TX-0 беше достатъчно успешен, че през 1956 г. Lincoln Laboratories одобри пълномащабен транзисторен компютър, TX-2, с огромна памет от два милиона бита. Изпълнението на проекта ще отнеме две години. След това вирусът ще излезе извън лабораторията. След като TX-2 бъде завършен, лабораториите вече няма да имат нужда да използват ранния прототип, така че те се съгласиха да заемат TX-0 на Кеймбридж на RLE. Той беше инсталиран на втория етаж, над компютърния център за пакетна обработка. И веднага зарази компютрите и преподавателите в кампуса на MIT, които започнаха да се борят за периоди от време, в които да могат да получат пълен контрол над компютъра.
Вече беше ясно, че е почти невъзможно да се напише компютърна програма правилно от първия път. Нещо повече, изследователите, изучаващи нова задача, често не са имали идея в началото какво трябва да бъде правилното поведение. И за да получите резултати от компютърния център, трябваше да чакате с часове или дори до следващия ден. За десетки нови програмисти в кампуса възможността да се изкачат по стълбата, да открият грешка и да я поправят незабавно, да опитат нов подход и веднага да видят подобрени резултати беше откровение. Някои използваха времето си на TX-0, за да работят по сериозни научни или инженерни проекти, но радостта от интерактивността привлече и по-игриви души. Един студент написа програма за редактиране на текст, която нарече „скъпа пишеща машина“. Друг последва примера и написа „скъп настолен калкулатор“, който използваше, за да си пише домашното по смятане.
Иван Съдърланд демонстрира своята програма Sketchpad на TX-2
Междувременно Кен Олсен и друг инженер на TX-0, Харлан Андерсън, разочаровани от бавния напредък на проекта TX-2, решиха да пуснат на пазара малък интерактивен компютър за учени и инженери. Те напуснаха лабораторията, за да основат Digital Equipment Corporation, създавайки офис в бивша текстилна фабрика на река Асабет, на десет мили западно от Линкълн. Техният първи компютър, PDP-1 (пуснат през 1961 г.), по същество е клонинг на TX-0.
TX-0 и Digital Equipment Corporation започнаха да разпространяват добрата новина за нов начин за използване на компютрите извън лабораторията на Линкълн. И все пак, досега вирусът на интерактивността е локализиран географски, в източен Масачузетс. Но това скоро трябваше да се промени.
Какво още да прочетете:
- Ларс Хайде, Системи с перфокарти и ранната информационна експлозия, 1880-1945 (2009)
- Джоузеф Ноември, Биомедицински компютри (2012 г.)
- Кент С. Редмънд и Томас М. Смит, От вихрушка до МИТР (2000)
- М. Мичъл Уолдроп, The Dream Machine (2001)
Източник: www.habr.com