Interneti ajalugu: avades interaktiivsuse.

Teised tsükli artiklid:

• Relay ajalugu
  • Kiire teabe edastamise meetod, või Reléde tekkimine
  • Kaugkirjutaja
  • Galvanism
  • Ettevõtjad
  • Ja lõpuks on siin relé
  • Rääkiv telegraaf
  • Lihtsalt ühendada
  • Unustatud rälite arvutite põlvkond
  • Elektrooniline ajastu
• Elektrooniliste arvutite ajalugu
  • Proloog
  • Koloss
  • ENIAC
  • Elektrooniline revolutsioon
• Transistori ajalugu
  • Käies pimeduses komberdades
  • Sõja sügavusest
  • Korduvalt leiutatud
• Internet ajalugu
  • Tugivõrk
  • Lagunemine, osa 1
  • Lagunemine, osa 2
  • Avades interaktiivsuse
  • Laiendades interaktiivsust
  • ARPANET - algus
  • ARPANET - pakett
  • ARPANET - alamsüsteem
  • Arvuti kui suhtlemisseade
  • Interneti ajalugu: võrguvahetamine

Esimesed elektronilised arvutid olid unikaalsed seadmed, mis loodi teaduslikel eesmärkidel. Kuid pärast nende müügile tulekut haarasid organisatsioonid kiiresti neid olemasolevasse andmetöötluse kultuuri – kus kõik andmed ja protsessid olid esitatud virnades. perforatsioonikaarti.

Hermann Hollerith arendas välja esimese tabulatori, mis suutis lugeda ja arvestada andmeid paberkaartide aukude põhjal, USA rahvaloenduseks 19. sajandi lõpus. Juba järgmise sajandi keskpaiku levis selle masina järeltulijate mitmekesine rühm suurtesse ettevõtetesse ja valitsusasutustesse üle kogu maailma. Nende ühine keel oli kaart, mis koosnes mitmest veerust, kus iga veerg (tavaliselt) esindas ühte numbrit, mille sai puurituks teha ühes kümnest positsioonist, tähistades numbreid 0 kuni 9.

Sisendandmete aukude perforatsioon kaardikeskustes ei olnud vajalik, ning seda protsessi sai jagada mitme büroo vahel organisatsioonis, mis need andmed genereeris. Kui andmeid tuli töödelda – näiteks müügiosakonna kvartaliaruande tulu arvutamiseks – võis vastavad kaardid tuua andmekeskusesse ja asetada need järjekorda töötlemiseks sobivate masinate poolt, mis töötasid välja komplekti väljundandmeid kaartide põhjal või printisid selle paberile. Tsentriliste töötlemismasinate – tabulaaride ja kalkulaatorite – ümber agiteerisid perifeersed seadmed kaartide puurituks tegemiseks, kopeerimiseks, sortimiseks ja tõlgendamiseks.

IBM 285 tabulator, populaarne perforeeritud kaartide töötlemise seade 1930. ja 40. aastatel.

1950. aastate teise pooleks töötasid praktiliselt kõik arvutid selle «pakettide töötlemise» skeemi järgi. Tüüpilise müügitöötaja jaoks ei olnud palju muutunud. Te tõite töötlemiseks hunniku perforatsioonikaarte ja saite tulemuseks kas väljatrüki või teise hunniku perforatsioonikaarte. Protsessi käigus muutusid kaardid paberis olevatest aukudest elektroonilisteks signaalideks ja tagasi, kuid see ei huvitanud teid eriti. IBM domineeris perforatsioonikaarditöötlusmasinate valdkonnas ning jäi üheks peamiseks mängijaks elektrooniliste arvutite turul, suuresti tänu oma kindlatele sidemetele ja laiale periferiaseadmete valikule. Nad asendasid lihtsalt klientide juures mehaanilised tabulaatorid ja kalkulaatorid kiiremate ja paindlikumate andmetöötlusmasinatega.

IBM 704 perforatsioonikaarditöötluskomplekt. Esiplaanil töötab noor naine lugemisseadmest.

See perforatsioonikaarditöötlussüsteem töötas suurepäraselt aastakümneid ja ei näidanud langustrendi - vastupidi. Siiski, 1950. aastate lõpus hakkas arvutite uurijate marginaalne subkultuur väitma, et kogu see tööprotsess tuleb muuta - nad väitsid, et arvutit tuleks kasutada interaktiivselt. Selle asemel, et jätta masinale ülesanne ja seejärel tulemusi ootama tulla, peaks kasutaja otse suhtlema masinaga ja kasutama selle võimalusi vajadusel. «Kapitalis» kirjeldas Marx, kuidas tööstusmasinad - millega inimesed lihtsalt töötavad - asendasid tööriistad, mida inimesed otseselt kontrollisid. Siiski alustasid arvutid oma eksistentsi juba masinatena. Ja alles hiljem kohandasid mõned nende kasutajad neid tööriistadeks.

Ja see ümberehitus ei toimunud andmekeskustes – nagu Ameerika Ühendriikide rahvaloenduse büroo, MetLife kindlustusfirma või United States Steel Corporation (kõik need ettevõtted olid mõned esimesed, kes ostsid endale UNIVAC-i, ühe esimesed kommertsiaalsetest arvutitest). Vaevalt sooviks organisatsioon, kus nädalapalga arvutamine peetakse kõige efektiivsemaks ja usaldusväärsemaks viisiks, et keegi segaks seda töötlemist, mängides arvutiga. Võime istuda konsolile ja lihtsalt proovida üht või teist arvutil oli rohkem selge teadlastele ja inseneridele, kellele meeldis uurida probleemi, läheneda sellele erinevatest nurkadest, kuni leiti selle nõrk koht, ja kiiresti vahetada mõtted tegutsemisega.

Seetõttu sündisid sellised ideed teadlaste seas. Kuid raha selle nii raiskava arvutikasutuse tasumiseks ei tulnud nende osakondade juhtidelt. Uus subkultuur (võib isegi öelda, kultus) interaktiivsest arvutikasutusest tekkis produktiivse partnerluse käigus sõjaväe ja Ameerika Ühendriikide eliitülikoolide vahel. See vastastikku kasulik koostöö algas Teise maailmasõja ajal. Aatomipomm, radarid ja muu maagiline relvastus õpetasid sõjaväe juhtkonnale, et välimuselt arusaamatud teadlaste tegevused võivad olla sõjaväe jaoks uskumatult olulised. See mugav koostöö kestis umbes ühe põlvkonna, seejärel lagunes poliitiliste keerukuste tõttu teise sõja, Vietnami, käigus. Kuid sel ajal oli Ameerika teadlastel juurdepääs tohututele rahasummadele, neid peaaegu ei segatud ning nad said tegeleda praktiliselt kõigega, mis vähemalt kaugel seondus riigikaitsega.

Interaktiivsete arvutite õigustamine algas pommist.

Whirlwind ja SAGE

29. augustil 1949 saavutas Nõukogude uurimisrühm edukalt esimese tuumarelvade testi . Tundub, et Semipalatinski harjutusväljal. Kolme päeva pärast avastas Ameerika Ühendriikide luurelenuk Vaikse ookeani põhjaosas lendamisel atmosfäärist radioaktiivse materjali jäljed, mis olid jäänud sellest katsest. Nõukogude Liidul oli pomm ja nende Ameerika konkurendid said sellest teada. Pinge kahe suurvõimu vahel püsis üle aasta, alates sellest, kui Nõukogude Liit katkestas maanteed läänes kontrollitavatesse Berliini piirkondadesse vastuseks plaanidele tuua Saksamaale tagasi varasem majanduslik hiilgus.

Blookeerimine lõppes 1949. aasta kevadel, sattudes väljapääsmatusse olukorda läänes toimuva massiivse õhu abil toetamiskampaania tõttu. Tensions eased somewhat. Siiski ei saanud Ameerika kindralid eirata potentsiaalselt vaenuliku jõu olemasolu, kellel oli juurdepääs tuumalisele relvale, eriti arvestades strateegiliste pommitajate pidevalt suurenevat suurust ja lennuulatust. Ameerika Ühendriikide õhuõhuluuringute jaama võrgustik oli loodud Atlandi ja Vaikse ookeani rannikutele Teise maailmasõja ajal. Siiski kasutasid nad vananenud tehnoloogiat, nad ei katnud põhjapoolset sisenemist Kanada kaudu ja ei olnud ühendatud keskse süsteemiga õhukaitse koordineerimiseks.

Probleemi lahendamiseks kutsusid USA õhuväed (iseseisev sõjaväeüksus alates 1947. aastast) kokku õhu kaitse inseneride komitee (ADSEC). Ajalukku on see talletatud kui „Valley komitee”, nime saanud esimehe George Valley järgi. Ta oli MIT füüsik, kes oli veteran sõjaväe teaduslikus radarigruppis Rad Lab, mis pärast sõda muutus elektroonikauuringute laboratooriumiks (RLE). Komitee uuris seda probleemi aasta ja Valley lõplik aruanne avaldati 1950. aasta oktoobris.

Võib arvata, et selline aruanne osutub igavaks bürokraatia segu, mille lõpetab ettevaatlikult sõnastatud ja konservatiivne ettepanek. Selle asemel osutus aruanne äärmiselt huvitavaks loovargumentatsiooniks ning sisaldas radikaalset ja riskantset tegevusplaani. Selle eest peamine kiitus läheb teisele MIT professori Norbert Wieneri, kes väitis, et elusolendite ja masinate uurimine saab kokku tuua üheks distsipliiniks kyberneetikaValli ja tema kaasautorid alustasid eeldusest, et õhuõnnetuste kaitsesüsteem on elav organism, ja ma ei mõtle seda metafoorselt, vaid tõeliselt. Radarijaamad toimivad aistingute organitena, ja õhk-relvad ning raketid on efektiivsed vahendid, millega see suhelda saab maailmaga. Need töötavad direktori kontrolli all, kes võtab otsuste tegemiseks teavet aistingute organitelt. Edasi väitsid nad, et direktor, kes koosneb ainult inimestest, ei suuda peatada sadu lähenevaid lennukeid miljonitel ruutkilomeetritel vaid mõne minuti jooksul, seetõttu tuleb võimalikult palju direktori funktsioone automatiseerida.

Nende kõige ebaharilikum järeldus on, et kõige paremini oleks direktori automatiseerida digitaalsete elektrooniliste arvutitega, mis võivad osa inimlikest otsustest enda peale võtta: sisenevate ohtude analüüsimine, relvade suunamine nende ohtude vastu (pöördemurdude arvutamine ja nende edastamine hävitajatele) ja võib-olla isegi strateegia väljatöötamine optimaalsete vastuste kujul. Sel ajal polnud üldse ilmselge, et arvutid sobivad selliseks otstarbeks. Kogu Ameerika Ühendriikides oli toona vaid kolm töötavat elektroonilist arvutit ja ükski neist ei vastanud lähedaseltki sõjaväesüsteemile vajaliku usaldusväärsuse nõuetele, millele sõltuvad miljonid elud. Need olid lihtsalt väga kiired ja programmeeritavad arvutustöötled.

Siiski oli Vallil põhjus uskuda, et võib luua digitaalset arvutit, mis töötab reaalajas, kuna ta teadis projektist Whirlwind [«Vihur»]. See algas sõda ajal MIT servo-mehhanika laboris noore doktorandi Jay Forresteri juhendamisel. Tema algne eesmärk oli luua universaalne lennasimulaator, mida saaks ümber häälestada uute lennukimudelite toetamiseks, ilma et iga kord nullist tuleks alustada. Koostöökaaslane veenis Forresterit, et tema simulaator peaks kasutama digitaalset elektroonikat, et töötlema piloodi sisendeid ja andma väljast päästeolekuid instrumentide jaoks. Aja jooksul üritus luua suurekiiruseline digitaalne arvuti kasvas ja varjutas algset eesmärki. Lennusimulaator unustati ning sõda, mis oli selle arendamise aluseks, oli ammu lõppenud ja mereväe teadusuuringute büroo (ONR) inspektorite komitee muutus projektist järk-järgult pettunuks pidevalt suureneva eelarve ja pidevalt edasi lükatava valmimise kuupäeva tõttu. 1950. aastal kärpis ONR Forresteri eelarvet järgmise aasta jaoks kriitiliselt, kavatsedes seejärel projekti täielikult lõpetada.

Kuid George Valley jaoks oli Whirlwind ilmutus. Tegelikul arvutil Whirlwind polnud töötavasse olekusse jõudmiseks veel palju vajalikke samme. Siiski pidi järgnev olema arvuti, mis ei olnud lihtsalt vaim ilma kehata. See oli arvuti koos meelete ja efektoritega. Organism. Forrester vaatas juba projekti laienemise plaane riigi peamise sõjalise juhtimis- ja kontrollikeskuse süsteemiks. ONR arvutiekspertidele, kes pidasid arvuteid vaid matemaatiliste probleemide lahendamiseks sobivaks, tundus selline lähenemine grandioosne ja absurdne. Kuid just sellist ideed otsis Valley ning ta ilmus just õigel ajal, et päästa Whirlwind tähtsusetusest.

Hoolimata suurtest ambitsioonidest (või võib-olla tänu neile) veenis Walli aruanne õhuväe juhtkonda ning nad käivitasid laiaulatusliku uue teadus- ja arendustegevuse programmi, et esmalt mõista, kuidas luua digitaalarvutitel põhinev õhukaitsesüsteem, ja seejärel see tegelikult üles ehitada. Õhuvägi hakkas koostööd tegema MIT-iga põhiteadlaste leidmiseks – see oli loogiline valik, arvestades, et instituudis olid olemas Whirlwind ja RLE ning seal oli ajalugu edukast koostööst õhukaitsevaldkonnas alates Rad Labist ja Teisest maailmasõjast. Nad nimetasid uut algatust „Lincoln Project” ning ehitasid uue Lincoln Research Laboratory Hanks Fieldis, 25 km loodes Cambridge'ist.

Õhuvägi nimetas arvutiprojekti õhukaitseks SAGE – tüüpiline kummaline sõjaväe projekti lühend, mis tähendab „poolautomaatne maapealne keskkond”. Whirlwind pidi olema katsearvuti, mis tõestas kontseptsiooni teostatavust enne, kui liikuda täismahus seadmete tootmise ja rakendamise poole – selle vastutuse võttis endale IBM. IBM-i kaudu loodud Whirlwindi töökava sai palju vähem meeldejääva nime AN/FSQ-7 („armee-ja mereväe statsionaarne spetsiaalne varustus” – võrreldes selle akronüümiga näeb SAGE üsna täpne välja).

Kui õhuvägi koostas 1954. aastaks SAGE süsteemi täisplaanid, koosnes see erinevatest radariseadmetest, õhuvaatlusbaasidest, õhukaitse relvadest – ning kõike seda juhiti kolmekümnest juhtimiskeskusest, massilistest punkritest, mis olid projekteeritud bombituks jääma. Nende keskuste jaoks pidi IBM tarnima nelikümmend kuus arvutit, mitte kakskümmend kolm, mis maksaks sõjaväele miljardeid dollareid. Kõik see seetõttu, et ettevõte kasutas endiselt oma loogikaringides elektroonilisi lampe, mis põlesid läbi nagu hõõglambid. Igas töötavas arvutis võis hetkega rikki minna üks kümnetest tuhandetest lampidest. Ilmselgelt oleks olnud vastuvõetamatu jätta terve sektori õhuruum kaitsetuks, samas kui tehnikud teevad remonti, seega tuli varuese hoida üks varuarvuti.

SAGE juhtimiskeskus Grand Forksi õhuväebaas North Dakotas, kus töötas kaks AN/FSQ-7 arvutit.

Igas juhtimiskeskuses töötas kümneid operaatorit, kes istusid elektrooniliste ekraanide ees, millest igaüks jälgis oma sektorit õhuruumis.

Arvuti jälgis kõiki potentsiaalseid õhuohte ja kujutas neid jälgedena ekraanil. Operaator sai kasutada valguspüstolit, et kuvada täiendavat teavet jälje kohta ja anda käsklusi kaitsesüsteemile, mille arvuti muutis printitavaks teateks, mis oli saadaval raketibatareile või õhujõudude alusele.

Interaktiivsuse viirus

Arvestades SAGE süsteemi loomust – inimoperatiivide ja digitaalsete arvutite vaheline otsene suhtlus CRT-s reaalajas, kasutades valguspüstoleid ja konsooli – ei ole üllatav, et Lincoln Laboris kasvatati esimene interaktiivsete arvutite aktivistide rühm. Kogu arvutikultuur laboratooriumis eksisteeris isoleeritud mullis, olles eraldatud kommertsvõrgu arenevatest normidest. Uurijad kasutasid Whirlwindi ja selle järglasi, broneerides aega, mil nad said arvutile eksklusiivset ligipääsu. Nad harjusid kasutama käsi, silmi ja kõrvu otseseks suhtlemiseks lülitite, klaviatuuride, eredasooliste ekraanide ja isegi kõlaritega, ilma paberivahenditeta.

See kummaline ja väike subkultuur levis välismaailma nagu viirus, otsekontakti kaudu. Ja kui pidada seda viiruseks, siis nullpatendina võib nimetada noort meest nimega Wesley Clark. Clark lahkus Berkeley füüsika kraadiõppest 1949. aastal, et saada tehnikuks tuumarelvade tootmisettevõttes. Kuid töö ei meeldinud talle. Pärast mõnede arvutiteaduse ajakirjade artiklite lugemist hakkas ta otsima võimalust siseneda uude ja huvitavasse valdkonda, mis oli täis avastamata potentsiaali. Lincoln Labori arvutispeialaste värbamiste kohta kuulis ta reklaamist ja 1951. aastal kolis ta idarannikule, et töötada Forresteri alluvuses, kes oli juba saanud digitaalarvutite labori juhiks.

Wesley Clark esitleb oma biomeditsiinilist arvutit LINC, 1962

Clark liitus grupiga arendustegevuse, labori allüksus, mis kehastas sõjaväe ja ülikoolide koostöö lõõgastunud olekut tol ajal. Kuigi tehniliselt oli allüksus Lincoln Laboratory universumi osa, eksisteeris see meeskond ühes mullis teise mulli sees, olles eraldatud projekti SAGE igapäevastest vajadustest ning vabalt valitud suunas, mis võiks kuidagi seonduda õhutõrjega. Nende peamiseks ülesandeks 1950. aastate alguses oli luua Memory Test Computer (MTC), mis oli mõeldud digitaalsete andmete uue, kõrge efektiivsuse ja usaldusväärse salvestusmeetodi elujõulisuse demonstreerimiseks, mälus magnetkerades, mis pidi asendama kapriisse vacuumpainduva mälu, mida kasutati Whirlwindis.

Kuna MTC-l ei olnud teisi kasutajaid peale selle looja, oli Clarkil juurdepääs arvutile palju tunde päevas. Clarki köitis tol ajal populaarne küberneetika segu füüsikast, füsioloogiast ja teooriast, mis oli kohtunud tema kolleegi Belmont Farleyga, kes suhtles biophysikute grupiga RLE-s Cambridges. Clark ja Farley veetsid pikki tunde MTC-l, luues tarkvara mudelite närvivõrgustikest, et uurida iseorganiseeruvate süsteemide omadusi. Nendest eksperimentidest hakkas Clark välja tooma teatud aksioomatoorseid printsiibe arvutitehnika kohta, millest ta never deviated. Eriti hakkas ta uskuma, et "kasutajamugavus on disaini kõige olulisem tegur."

Aastal 1955 liitus Clark ühe MTC arendajatest, Ken Olseniga, plaaniga luua uus arvuti, mis võiks sillutada teed järgmise põlvkonna militaarsetele juhtimissüsteemidele. Kasutades väga suurt mälumahtu magnetkerades salvestamiseks ja transistore logikaga töötamiseks, võiks seda teha palju kompaktsemaks, usaldusväärsemaks ja võimsamaks kui Whirlwind. Alguses pakkusid nad välja disaini, mille nad nimetasid TX-1-ks (Transistorized and eXperimental computer, „eksperimentaalne transistorarvuti“ – palju selgem kui AN/FSQ-7). Kuid Lincoln Laboratooriumi juhtkond lükkas projekti tagasi kui liiga kalli ja riskantse. Transistorid ilmusid turule vaid paar aastat enne seda ja väga vähe arvuteid oli loodud transistorlogiikal. Seetõttu tulid Clark ja Olsen tagasi vähendatud versiooniga masinast, TX-0, mis sai heakskiidu.

TX-0

TX-0 arvuti funktsionaalsus militaarsete baaside juhtimise tööriistana oli küll selle loomise ettekääne, kuid Clarke huvitus sellest palju vähem, kui võimalusest edendada oma ideid arvutite projekteerimisel. Tema arvates oli interaktiivsus arvutite seas lakata eluksvõtvast faktist Lincoln Laboratooriumis ja muutuda uueks normaalsuseks – õigeks viisiks arvutite loomisel ja kasutamisel, eriti teadustöös. Ta andis MIT biofüüsikutele ligipääsu TX-0-le, kuigi nende töö ei olnud kuidagi seotud õhukaitsega, ja lubas neil kasutada masina visuaalset ekraani uneuuringute elektroentsefalogrammide analüüsimiseks. Ja keegi ei protestinud selle vastu.

TX-0 osutus piisavalt edukaks, et 1956. aastal kiitis Lincolni laboratoorium heaks täismahus transistorarvuti TX-2, millel oli tohutu mälu kahe miljoni biti ulatuses. Projekti elluviimiseks kulub kaks aastat. Pärast seda pääseb viirus laboratooriumi piiridest välja. TX-2 valmimisega kaob laboratooriumidest vajadus varasema prototüübi järele, seetõttu nõustusid nad andma TX-0 Cambridge'i üürile RLE-le. See paigaldati teisele korrusele, pakettide töötlemise keskusest üle. Ja see nakatas kohe MIT-i ülikooli arvuteid ja professoriteid, kes hakkasid võitlema ajavahemike eest, millal nad saavad arvutiga täies ulatuses aega veeta.

Oli juba selge, et peaaegu võimatu on õigesti kirjutada arvutiprogrammi esimesel katsel. Veelgi enam, teadlastel, kes uurivad uut ülesannet, ei olnud sageli alguses aimugi, milline peaks olema õige käitumine. Ja, et tulemusi saada arvutikeskuselt, tuli oodata tunde või isegi järgmist päeva. Kümned alustavad programmeerijad ülikoolist avastasid, et võimalus üles tõusta, viga leida ja kohe see parandada, proovida uut lähenemist ja kohe tulemusi näha, oli tõeline ilmutus. Mõned kasutasid oma aega TX-0 juures tõsise teaduse või inseneriprojektidega töötamiseks, kuid interaktiivsuse rõõm köitis ka mängulisemaid hingesid. Üks üliõpilane kirjutas teksti redigeerimise programmi, mille ta nimetas „kalli kirjutusmasina“ nimeks. Teine järgnes tema näitele ja kirjutas „kalli lauakalkulaatori“, mida ta kasutas kodutöö tegemiseks numbrilisest analüüsist.

Ivan Sutherland demonstreerib oma programmi Sketchpad TX-2-l

Selle samal ajal otsustasid Ken Olsen ja teine insener TX-0-l, Harlan Anderson, kellel oli tüdimus TX-2 projekti aeglasest kulgemisest, toota turule väikese mastaabiga interaktiivset arvutit teadlastele ja inseneridele. Nad lahkusid laborist, et asutada Digital Equipment Corporation, varustasid oma büroo endises tekstiilitootmisettevõttes Assabeti jõe ääres, kümne miili kaugusel Lincolnist. Nende esimene arvuti PDP-1 (välja antud 1961) oli põhimõtteliselt TX-0 kloon.

TX-0 ja Digital Equipment Corporation alustasid rõõmsate uudiste levitamist uue arvutite kasutamise viisi kohta väljaspool Lincoln'i laboratooriumit. Siiski oli interaktiivsuse viirus geograafiliselt lokaliseeritud Ida-Massachusettsis. Kuid ka see pidi peatselt muutuma.

Lisaks lugemiseks:

• Lars Heide, Punched-Card Systems ja Varajane Teabeplahvatus, 1880-1945 (2009)
• Joseph November, Biomedical Computing (2012)
• Kent C. Redmond ja Thomas M. Smith, From Whirlwind to MITRE (2000)
• M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine (2001)

Allikas: habr.com