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Los primeros ordenadores electrónicos eran dispositivos únicos, creados con fines de investigación. Pero tras su aparición en el mercado, las organizaciones rápidamente los integraron en la cultura existente de procesamiento de datos, donde todos los datos y procesos se representaban en forma de pilas. .
desarrolló el primer ordenador tabulador capaz de leer y contar datos basados en agujeros en tarjetas de papel, para el censo de la población de EE. UU. a finales del siglo XIX. A mediados del siglo siguiente, una variedad colorida de descendientes de esta máquina había penetrado en grandes empresas y organizaciones gubernamentales de todo el mundo. Su lenguaje común era la tarjeta, que consistía en varias columnas, donde cada columna (generalmente) representaba un dígito que podía ser perforado en una de las diez posiciones que representaban los números del 0 al 9.
No era necesario perforar las entradas en las tarjetas de estos complejos dispositivos, y este proceso podía distribuirse entre varias oficinas en la organización que generaba esos datos. Cuando los datos necesitaban ser procesados, por ejemplo, para calcular los ingresos para el informe trimestral del departamento de ventas, las tarjetas pertinentes podían ser llevadas al centro de datos y colocadas en una cola para ser procesadas por las máquinas adecuadas, que producían un conjunto de datos de salida en las tarjetas o los imprimían en papel. Alrededor de las máquinas centrales de procesamiento, los tabuladores y calculadoras, se agolpaban dispositivos periféricos para perforar, copiar, clasificar e interpretar las tarjetas.
El tabulador IBM 285, un dispositivo popular para trabajar con tarjetas perforadas en las décadas de 1930 y 1940.
Para mediados de la década de 1950, prácticamente todas las computadoras operaban según un esquema de "procesamiento por lotes". Desde la perspectiva del usuario típico en un departamento de ventas, poco había cambiado. Traías un montón de tarjetas perforadas para su procesamiento y recibías una impresión o otro montón de tarjetas perforadas como resultado de la operación. Durante el proceso, las tarjetas se transformaban de agujeros en papel a señales electrónicas y viceversa, pero eso poco te preocupaba. IBM dominaba el área de máquinas para el procesamiento de tarjetas perforadas y seguía siendo una de las fuerzas dominantes en el ámbito de las computadoras electrónicas, en gran parte gracias a las conexiones establecidas y a su amplia gama de periféricos. Simplemente reemplazaron los tabuladores y calculadoras mecánicos de los clientes por máquinas de procesamiento de datos más rápidas y flexibles.
Conjunto de procesamiento de tarjetas perforadas IBM 704. En primer plano, una mujer trabaja con un dispositivo de lectura.
Este sistema de procesamiento de tarjetas perforadas funcionó maravillosamente durante décadas y no disminuyó en efectividad; más bien al contrario. Y, sin embargo, a finales de la década de 1950, una subcultura marginal de investigadores informáticos comenzó a afirmar que todo este proceso de trabajo necesitaba un cambio: afirmaban que la mejor forma de usar una computadora era de manera interactiva. En lugar de dejarle una tarea y después volver para obtener los resultados, el usuario debía comunicarse directamente con la máquina y aprovechar sus capacidades a demanda. En "El Capital", Marx describió cómo las máquinas industriales, que las personas simplemente ponían en marcha, reemplazaron a las herramientas de trabajo que las personas controlaban directamente. Sin embargo, las computadoras ya comenzaron su existencia como máquinas. Y solo más tarde algunos de sus usuarios las transformaron en herramientas.
Y esta reestructuración no ocurrió en los centros de datos, como la Oficina del Censo de EE. UU., la compañía de seguros MetLife o United States Steel Corporation (todas estas empresas fueron de las primeras en adquirir UNIVAC, uno de los primeros ordenadores comerciales disponibles). Es poco probable que una organización que considera el pago semanal como el método más efectivo y confiable, desee que alguien interrumpa este procesamiento, jugando con el ordenador. El valor de la posibilidad de sentarse frente a una consola y simplemente probar esto o aquello en el ordenador era más evidente para los científicos e ingenieros, quienes querían estudiar el problema, abordarlo desde diferentes ángulos hasta descubrir su punto débil, y cambiar rápidamente entre la reflexión y la acción.
Por eso, tales ideas surgieron entre los investigadores. Sin embargo, el dinero para costear un uso tan derrochador del ordenador no provenía de los jefes de sus departamentos. Una nueva subcultura (podría decirse incluso que un culto) de trabajo interactivo con los ordenadores nació a partir de una asociación productiva entre los militares y las universidades elitistas de EE. UU. Esta colaboración mutuamente beneficiosa comenzó durante la Segunda Guerra Mundial. Las armas nucleares, los radares y otras herramientas mágicas enseñaron a la dirección militar que las actividades aparentemente incomprensibles de los científicos podían tener una importancia increíble para los militares. Esta interacción conveniente existió durante aproximadamente una generación, y luego se desmoronó en las peripecias políticas de otra guerra, la de Vietnam. Pero durante ese tiempo, los científicos estadounidenses tenían acceso a enormes cantidades de dinero, casi nadie los molestaba, y podían dedicarse prácticamente a cualquier cosa que pudiera ser remotamente relacionada con la defensa nacional.
La justificación de los ordenadores interactivos comenzó con la bomba.
Whirlwind y SAGE
El 29 de agosto de 1949, un equipo de investigadores soviéticos llevó a cabo con éxito en . Tres días después, un avión de reconocimiento de EE. UU. durante un vuelo sobre el norte del Océano Pacífico detectó trazas de material radiactivo en la atmósfera, restos de esta prueba. La URSS había desarrollado una bomba, y sus competidores estadounidenses se enteraron de esto. La tensión entre las dos superpotencias se había mantenido durante más de un año, desde que la URSS cortó las rutas terrestres a las zonas controladas por Occidente en Berlín en respuesta a los planes de devolver a Alemania su antiguo esplendor económico.
El bloqueo terminó en primavera de 1949, llegando a una situación sin salida debido a una masiva operación llevada a cabo por Occidente para abastecer a la ciudad desde el aire. La tensión disminuyó un poco. Sin embargo, los generales estadounidenses no podían ignorar la existencia de un potencial enemigo con acceso a armas nucleares, especialmente dadas las cada vez mayores características y alcance de los bombarderos estratégicos. EE. UU. había establecido una cadena de estaciones de radar para la detección de aeronaves, creada en las costas del Atlántico y del Pacífico durante la Segunda Guerra Mundial. Sin embargo, utilizaban tecnología obsoleta, no cubrían los enfoques del norte a través de Canadá y no estaban conectadas a un sistema central para coordinar la defensa aérea.
Para remediar la situación, la Fuerza Aérea (un ramo militar independiente de EE. UU. desde 1947) convocó un comité de ingenieros de defensa aérea (ADSEC). En la historia, se le recordará como el «comité Valli», en honor a su presidente, George Valli. Era un físico del MIT, veterano del grupo de investigación militar de radar Rad Lab, que tras la guerra se convirtió en un laboratorio de investigación electrónica (RLE). El comité estudió este problema durante un año, y el informe final de Valli fue publicado en octubre de 1950.
Se podría suponer que un informe así resultaría ser una monótona mezcla de burocracia y terminaría con una propuesta cuidadosamente expresada y conservadora. En cambio, el informe resultó ser un ejemplo fascinante de argumentación creativa y contenía un plan de acción radical y arriesgado. Este es un mérito evidente de otro profesor del MIT, , quien sostenía que el estudio de los seres vivos y las máquinas podía combinarse en una única disciplina . Wally y sus coautores partieron de la suposición de que el sistema de defensa aérea es un organismo vivo, y no en un sentido metafórico, sino literalmente. Las estaciones de radar actúan como órganos sensoriales, los interceptores y misiles son los efectores que utiliza para interactuar con el mundo. Funcionan bajo la dirección de un controlador, que usa la información de los órganos sensoriales para tomar decisiones sobre las acciones necesarias. Luego afirmaron que un controlador compuesto exclusivamente por humanos no podría detener cientos de aviones que se acercan en millones de kilómetros cuadrados en cuestión de minutos, por lo que cuanto más funciones del controlador se deben automatizar.
Una de las conclusiones más inusuales es que sería mejor automatizar al controlador mediante computadoras electrónicas digitales, que pueden asumir parte de las decisiones humanas: analizar las amenazas entrantes, dirigir armas contra esas amenazas (calculando los cursos de intercepción y enviándolos a los cazas), y quizás incluso desarrollar estrategias de respuesta óptima. Entonces, no estaba claro que las computadoras fueran adecuadas para este propósito. En todo Estados Unidos, en ese momento existían exactamente tres computadoras electrónicas en funcionamiento, y ninguna de ellas se acercaba a los requisitos de fiabilidad para un sistema militar del que dependen millones de vidas. Simplemente eran procesadores de números muy rápidos y programables.
Sin embargo, Wally tenía razones para creer en la posibilidad de crear una computadora digital operativa en tiempo real, ya que conocía el proyecto [«Vortex»]. Comenzó durante la guerra en el laboratorio de servomecanismos del MIT bajo la dirección de un joven estudiante de posgrado, Jay Forrester. Su objetivo inicial era crear un simulador de vuelo de propósito general que pudiera reconfigurarse para soportar nuevos modelos de aviones sin tener que reconstruirlo desde cero cada vez. Un colega convenció a Forrester de que su simulador debería utilizar electrónica digital para procesar los parámetros de entrada del piloto y generar estados de salida para los instrumentos. Poco a poco, el intento de crear una computadora digital de alta velocidad se convirtió en el objetivo principal, eclipsando el propósito inicial. El simulador de vuelo fue olvidado, la guerra que lo había inspirado ya había terminado y el comité de inspectores de la Oficina de Investigación Naval (ONR) se sentía cada vez más decepcionado con el proyecto debido al presupuesto en constante aumento y la fecha de finalización siempre extendiéndose. En 1950, la ONR recortó drásticamente el presupuesto de Forrester para el año siguiente, con la intención de cerrar completamente el proyecto después de eso.
Sin embargo, para George Valley, Whirlwind fue una revelación. La computadora Whirlwind aún estaba lejos de estar en funcionamiento. Sin embargo, después de esto, debía aparecer una computadora que no fuera solo una mente sin cuerpo. Esta computadora tendría órganos sensoriales y efectores. Un organismo. Forrester ya consideraba planes para expandir el proyecto a un sistema principal del centro de comando y control militar del país. A los expertos en computadoras de la ONR, que pensaban que las computadoras solo servían para resolver problemas matemáticos, esta idea les parecía grandiosa y absurda. Sin embargo, era precisamente esta idea la que Valley buscaba, y apareció justo a tiempo para salvar a Whirlwind de la extinción.
A pesar de las grandes ambiciones (o tal vez gracias a ellas), el informe de Wally convenció al mando de la Fuerza Aérea, y lanzaron un amplio nuevo programa de investigación y desarrollo para primero entender cómo crear un sistema de defensa aérea basado en computadoras digitales, y luego construirlo realmente. La Fuerza Aérea comenzó a colaborar con el MIT con el objetivo de realizar investigaciones básicas; era una elección natural, dada la presencia del Whirlwind y del RLE, así como la historia de colaboración exitosa en el campo de defensa aérea, desde los tiempos del Rad Lab y la Segunda Guerra Mundial. Llamaron a la nueva iniciativa «Proyecto Lincoln», y construyeron un nuevo laboratorio de investigación Lincoln en Hanscom Field, a 25 km al noroeste de Cambridge.
La Fuerza Aérea nombró el proyecto de defensa aérea informatizado – una típica y extraña abreviatura de un proyecto militar que significa «entorno terrestre semiautomático». Whirlwind debía convertirse en la computadora de prueba que demostraría la viabilidad del concepto antes de que se desarrollara la producción en masa del equipo y su implementación – esta responsabilidad fue asignada a IBM. La versión operativa de la computadora Whirlwind que debía hacer IBM recibió un nombre mucho menos memorable, AN/FSQ-7 («Equipo especial fijo del ejército y la marina» – en comparación, este acrónimo SAGE parece bastante preciso).
Para cuando la Fuerza Aérea elaboró planes completos para el sistema SAGE en 1954, consistía en diversas instalaciones de radar, bases aéreas y armamento de defensa aérea – y todo esto era controlado desde veintitrés centros de control, enormes búnkeres diseñados para soportar bombardeos. Para rellenar estos centros, IBM tendría que suministrar cuarenta y seis computadoras, en lugar de veintitrés, lo que costaría a los militares miles de millones de dólares. Todo porque la compañía todavía utilizaba tubos electrónicos en los circuitos lógicos, que se quemaban como bombillas. Cualquiera de las decenas de miles de tubos en una computadora en funcionamiento podía fallar en cualquier momento. Era obvio que dejar un sector completo del espacio aéreo del país desprotegido mientras los técnicos realizaban reparaciones sería inaceptable, por lo que era necesario tener una máquina de repuesto a la mano.
El centro de control SAGE en la base de la Fuerza Aérea Grand Forks en Dakota del Norte, donde había dos computadoras AN/FSQ-7.
En cada centro de operaciones trabajaban decenas de operadores, sentados frente a pantallas de rayos catódicos, cada uno de los cuales controlaba una parte del sector aéreo.
El ordenador rastreaba cualquier amenaza aérea potencial y las representaba como trazas en la pantalla. El operador podía usar un puntero láser para obtener información adicional sobre la traza y enviar comandos a la sistema de defensa, y el ordenador convertía esos datos en un mensaje impreso para el disponible sistema de misiles o base de la Fuerza Aérea.
Virus de interactividad
Dada la naturaleza del sistema SAGE – la interacción directa de los operadores humanos y la computadora digital en tiempo real, utilizando punteros láser y consolas – no es sorprendente que el laboratorio Lincoln cultivara la primera cohorte de defensores de la interacción interactiva con computadoras. Toda la cultura informática del laboratorio existía en una burbuja aislada, desconectada de las normas de procesamiento por lotes, que se desarrollaban en el mundo comercial. Los investigadores utilizaban Whirlwind y sus descendientes, reservando segmentos de tiempo para los cuales obtenían acceso exclusivo a la computadora. Se acostumbraron a usar las manos, los ojos y los oídos para una interacción directa a través de interruptores, teclados, pantallas brillantes y hasta altavoces, sin intermediarios en papel.
Esta extraña y pequeña subcultura se extendió al mundo exterior como un virus, a través del contacto físico directo. Y si la consideramos un virus, el paciente cero podría ser un joven llamado Wesley Clark. Clark dejó su posgrado en física en Berkeley en 1949, para convertirse en técnico en una fábrica de armamento nuclear. Sin embargo, no le gustó el trabajo. Después de leer algunos artículos de revistas sobre computadoras, comenzó a buscar una oportunidad para infiltrarse en lo que parecía ser un nuevo y emocionante campo, lleno de potencial inexplorado. Se enteró de la convocatoria de expertos en computación en el laboratorio Lincoln a través de un anuncio, y en 1951 se mudó a la costa este para trabajar bajo la dirección de Forrester, que ya había tomado la dirección del laboratorio de computación digital.
Wesley Clark, mostrando su computadora biomédica LINC, 1962
Clark se unió a un grupo de desarrolladores pioneros, un departamento del laboratorio que personificaba un estado de colaboración relajado entre los militares y las universidades de la época. Aunque técnicamente el departamento era parte del universo del Laboratorio Lincoln, este equipo existía en una burbuja dentro de otra burbuja, aislado de las necesidades diarias del proyecto SAGE y libre para elegir cualquier dirección computacional que pudiera conectarse de alguna manera con la defensa aérea. Su tarea principal a comienzos de la década de 1950 era crear una Computadora de Prueba de Memoria (MTC), destinada a demostrar la viabilidad de un nuevo y altamente eficiente y confiable método de almacenamiento de información digital. , que debía reemplazar la caprichosa memoria basada en tubos de vacío utilizada en Whirlwind.
Dado que la MTC no tenía otros usuarios aparte de sus creadores, Clark tuvo acceso completo a la computadora durante numerosas horas cada día. Clark se interesó por la mezcla cibernética de moda de física, fisiología y teoría de la información, gracias a su colega Belmont Farley, quien se comunicaba con un grupo de biofísicos de RLE en Cambridge. Clark y Farley pasaron largas horas en la MTC, creando modelos de software de redes neuronales para estudiar las propiedades de los sistemas auto-organizados. A partir de esos experimentos, Clark comenzó a extraer ciertos principios axiomáticos de la computación de los que nunca se apartó. En particular, llegó a considerar que «la facilidad de uso es el factor más importante en el diseño».
En 1955, Clark se unió a Ken Olsen, uno de los desarrolladores de MTC, para diseñar un plan de creación de una nueva computadora capaz de abrir el camino para la próxima generación de sistemas de control militar. Utilizando una memoria de núcleos magnéticos de gran capacidad para el almacenamiento y transistores para manejar la lógica, podría hacerse mucho más compacta, confiable y poderosa que la Whirlwind. Inicialmente, propusieron un diseño llamado TX-1 (Transistorized and eXperimental computer, "computadora experimental transistorizada" – mucho más claro que AN/FSQ-7). Sin embargo, la dirección del laboratorio Lincoln rechazó el proyecto, considerándolo demasiado costoso y arriesgado. Los transistores habían salido al mercado solo unos años antes, y se habían construido muy pocas computadoras basadas en lógica de transistores. Por lo tanto, Clark y Olsen regresaron con una versión reducida de la máquina, el TX-0, que fue aprobada.
TX-0
La funcionalidad de la computadora TX-0 como herramienta para el control de bases militares, aunque fue el pretexto para su creación, interesaba a Clark mucho menos que la oportunidad de promover sus ideas sobre el diseño de computadoras. Desde su perspectiva, la interactividad de las máquinas de cálculo dejó de ser un hecho en los laboratorios de Lincoln y se convirtió en una nueva norma: la forma correcta de crear y utilizar computadoras, especialmente para el trabajo científico. Accedió al TX-0 para biofísicos del MIT, aunque su trabajo no tenía ninguna relación con la defensa aérea, y les permitió usar la pantalla visual de la máquina para analizar electroencefalogramas de investigaciones sobre sueño. Y nadie se opuso a eso.
El TX-0 resultó ser lo suficientemente exitoso como para que en 1956 los laboratorios de Lincoln aprobasen el ordenador transistor TX-2, con una enorme memoria de dos millones de bits. La implementación del proyecto llevaría dos años. Después de esto, el virus se escaparía fuera del laboratorio. Al finalizar el TX-2, los laboratorios ya no necesitarían el uso del prototipo temprano, por lo que acordaron ceder el TX-0 en alquiler a RLE en Cambridge. Se instaló en el segundo piso, sobre el centro de procesamiento por lotes. Y rápidamente infectó a los ordenadores y a los profesores del campus del MIT, quienes comenzaron a pelear por los intervalos de tiempo en los que podrían tener el control total sobre el ordenador.
Ya estaba claro que prácticamente era imposible escribir correctamente un programa de ordenador a la primera. Además, a los investigadores que estudiaban la nueva tarea a menudo no les era claro en absoluto cuál debería ser el comportamiento correcto. Y para obtener resultados del centro de procesamiento, a veces había que esperar horas, o incluso hasta el día siguiente. Para decenas de nuevos programadores del campus, la posibilidad de subir las escaleras, encontrar un error y corregirlo de inmediato, intentar un nuevo enfoque y ver resultados mejorados al instante, fue una verdadera revelación. Algunos utilizaron su tiempo en el TX-0 para trabajos de ciencia seria o proyectos de ingeniería, pero la alegría de la interactividad también atraía a almas más lúdicas. Un estudiante escribió un programa para editar texto, al que llamó "la cara máquina de escribir". Otro siguió su ejemplo y escribió "la cara calculadora de escritorio", que utilizó para realizar su tarea de análisis numérico.
Ivan Sutherland demuestra su programa Sketchpad en el TX-2
Mientras tanto, Ken Olsen y otro ingeniero del TX-0, Harlan Anderson, molestos por el lento progreso del proyecto TX-2, decidieron lanzar al mercado un ordenador interactivo de pequeño tamaño para científicos e ingenieros. Abandonaron el laboratorio para fundar la Digital Equipment Corporation, equipando una oficina en una antigua fábrica textil a orillas del río Assabet, a diez millas al oeste de Lincoln. Su primer ordenador, el PDP-1 (lanzado en 1961), era esencialmente un clon del TX-0.
TX-0 y Digital Equipment Corporation comenzaron a difundir buenas noticias sobre una nueva forma de utilizar computadoras más allá del laboratorio de Lincoln. Sin embargo, hasta ahora, el virus de la interactividad estaba geográficamente localizado en el este de Massachusetts. Pero eso pronto iba a cambiar.
Lecturas recomendadas:
- Lars Heide, Sistemas de tarjetas perforadas y la temprana explosión de la información, 1880-1945 (2009)
- Joseph November, Computación biomédica (2012)
- Kent C. Redmond y Thomas M. Smith, De Whirlwind a MITRE (2000)
- M. Mitchell Waldrop, La máquina soñadora (2001)
Fuente: habr.com
