Sarja teised artiklid:
- Relee ajalugu
- Elektrooniliste arvutite ajalugu
- Transistori ajalugu
- Interneti ajalugu
Esimesed elektroonilised arvutid olid ainulaadsed seadmed, mis loodi uurimiseesmärkidel. Kuid pärast nende kättesaadavaks saamist lülitasid organisatsioonid need kiiresti oma olemasolevasse andmekultuuri, kus kõik andmed ja protsessid olid virnadena esindatud. .
töötas välja esimese tabeli, mis on võimeline lugema ja loendama andmeid paberkaartide aukudest USA rahvaloenduse jaoks 0. sajandi lõpus. Järgmise sajandi keskpaigaks oli selle masina järeltulijate väga kirev loomakoda tunginud suurettevõtetesse ja valitsusorganisatsioonidesse üle kogu maailma. Nende ühine keel oli mitmest veerust koosnev kaart, kus iga veerg (tavaliselt) tähistas ühte numbrit, mille sai lüüa ühes kümnest positsioonist, mis tähistavad numbreid 9 kuni XNUMX.
Sisendandmete kaartidele sisestamiseks polnud vaja keerulisi seadmeid ja protsessi sai jagada andmeid genereeriva organisatsiooni mitme kontori vahel. Kui andmeid oli vaja töödelda – näiteks kvartali müügiaruande jaoks tulu arvutamiseks – võis vastavad kaardid tuua andmekeskusesse ja seada töötlemiseks järjekorda sobivate masinatega, mis koostasid kaartidele väljundandmete komplekti või printisid selle paberile. . Kesktöötlusmasinate – tabulaatorite ja kalkulaatorite – ümber olid rühmitatud välisseadmed kaartide perforeerimiseks, kopeerimiseks, sortimiseks ja tõlgendamiseks.
IBM 285 Tabulator, populaarne perfokaardimasin 1930. ja 40. aastatel.
1950. aastate teiseks pooleks töötasid peaaegu kõik arvutid selle "pakktöötluse" skeemi alusel. Tavalise müügilõppkasutaja vaatenurgast pole palju muutunud. Tõid töötlemiseks virna perfokaarte ja said töö tulemusena väljatrüki või teise virna perfokaarte. Ja selle käigus muutusid kaardid paberil olevatest aukudest elektroonilisteks signaalideks ja tagasi, kuid te ei hoolinud sellest eriti. IBM domineeris perfokaartide töötlemismasinate valdkonnas ja jäi üheks domineerivaks jõuks elektrooniliste arvutite valdkonnas, suuresti tänu oma väljakujunenud suhetele ja laiale välisseadmete valikule. Nad lihtsalt asendasid klientide mehaanilised tabulaatorid ja kalkulaatorid kiiremate ja paindlikumate andmetöötlusmasinatega.
IBM 704 perfokaarditöötluskomplekt. Esiplaanil töötab tüdruk lugejaga.
See perfokaartide töötlemise süsteem töötas suurepäraselt aastakümneid ega langenud alla – pigem vastupidi. Ja ometi, 1950. aastate lõpus hakkas arvutiteadlaste kõrvalsubkultuur vaidlema, et kogu seda töövoogu tuleb muuta – nad väitsid, et arvutit on kõige parem kasutada interaktiivselt. Selle asemel, et jätta see ülesande juurde ja seejärel tulemuste saamiseks tagasi tulla, peab kasutaja masinaga otse suhtlema ja selle võimalusi nõudmisel kasutama. Marx kirjeldas raamatus Capital, kuidas tööstuslikud masinad – mida inimesed lihtsalt juhivad – asendasid töövahendeid, mida inimesed otseselt kontrollisid. Arvutid hakkasid aga eksisteerima masinate kujul. Alles hiljem muutsid mõned nende kasutajad need tööriistadeks.
Ja seda ümberkujundamist ei toimunud sellistes andmekeskustes nagu US Census Bureau, kindlustusfirma MetLife või United States Steel Corporation (need kõik ostsid esimeste seas UNIVACi, ühe esimese kaubanduslikult saadaoleva arvuti). On ebatõenäoline, et organisatsioon, kes peab iganädalast palgaarvestust kõige tõhusamaks ja usaldusväärsemaks viisiks, soovib, et keegi arvutiga mängides seda töötlemist segaks. Konsooli taga istumise ja arvutis midagi proovimise väärtus oli selgem teadlastele ja inseneridele, kes soovisid probleemi uurida, läheneda sellele erinevate nurkade alt kuni selle nõrga koha avastamiseni ja kiiresti vaheldumisi vahetada. mõtlemine ja tegemine.
Seetõttu tekkisid sellised ideed teadlaste seas. Raha sellise raiskava arvutikasutuse eest tasumiseks aga nende osakonnajuhatajatelt ei tulnud. Interaktiivse arvutitöö uus subkultuur (võib isegi öelda, et kultus) tekkis Ameerika Ühendriikide sõjaväe ja eliitülikoolide produktiivsest partnerlusest. See vastastikku kasulik koostöö sai alguse Teise maailmasõja ajal. Aatomirelvad, radar ja muud maagilised relvad õpetasid sõjaväejuhtidele, et teadlaste näiliselt arusaamatu tegevus võib olla sõjaväe jaoks uskumatu tähtsusega. See mugav suhe kestis umbes ühe põlvkonna ja lagunes seejärel teise sõja, Vietnami, poliitilistes näpunäidetes. Kuid sel ajal oli Ameerika teadlastel juurdepääs tohututele rahasummadele, nad olid peaaegu häirimatud ja suutsid teha peaaegu kõike, mida võis riigikaitsega isegi vähe seostada.
Interaktiivsete arvutite õigustamine algas pommiga.
Pööris ja SAGE
29. augustil 1949 viis Nõukogude uurimisrühm edukalt läbi edasi . Kolm päeva hiljem avastas Vaikse ookeani põhjaosa kohal lennanud USA luurelennuk atmosfäärist katsest järele jäänud radioaktiivse materjali jäljed. NSV Liidul oli pomm ja nende Ameerika rivaalid said sellest teada. Pinged kahe suurriigi vahel olid kestnud üle aasta, alates ajast, mil NSVL katkestas maismaateed Berliini lääne kontrolli all olevatele aladele vastuseks plaanidele taastada Saksamaa endine majanduslik suurusjärk.
Blokaad lõppes 1949. aasta kevadel, mida takistas lääne poolt algatatud ulatuslik operatsioon linna õhust toetamiseks. Pinge langes mõnevõrra. Ameerika kindralid ei saanud aga ignoreerida potentsiaalselt vaenuliku väe olemasolu, kellel on juurdepääs tuumarelvadele, eriti arvestades strateegiliste pommitajate üha suurenevat suurust ja ulatust. USA-l oli Teise maailmasõja ajal Atlandi ookeani ja Vaikse ookeani rannikule rajatud lennukituvastusradarijaamade kett. Kuid nad kasutasid vananenud tehnoloogiat, ei hõlmanud põhjapoolseid lähenemisi läbi Kanada ega olnud ühendatud õhutõrje koordineerimiseks keskse süsteemiga.
Olukorra parandamiseks kutsus õhuvägi (aastast 1947 iseseisev USA sõjaväeharu) kokku õhutõrjetehnika komitee (ADSEC). Seda mäletatakse ajaloos kui "Waley komiteed", mis sai nime selle esimehe George Whalley järgi. Ta oli MIT-i füüsik ja sõjalise radari uurimisrühma Rad Lab veteran, millest sai pärast sõda elektroonika uurimislabor (RLE). Komisjon uuris probleemi aasta ja Valli lõpparuanne avaldati 1950. aasta oktoobris.
Võiks eeldada, et selline raport oleks igav bürokraatia jama, mis lõpeb ettevaatlikult sõnastatud ja konservatiivse ettepanekuga. Selle asemel osutus raport huvitavaks loominguliseks argumentatsiooniks ning sisaldas radikaalset ja riskantset tegevusplaani. See on ühe teise MIT-i professori ilmselge teene, , kes väitis, et elusolendite ja masinate uurimist saab ühendada üheks distsipliiniks . Valli ja tema kaasautorid alustasid eeldusest, et õhutõrjesüsteem on elusorganism, mitte metafooriliselt, vaid tegelikkuses. Radarijaamad toimivad sensoorsete organitena, pealtkuulajad ja raketid on efektorid, mille kaudu see maailmaga suhtleb. Nad töötavad režissööri kontrolli all, kes kasutab meeltelt saadavat teavet, et teha otsuseid vajalike toimingute kohta. Lisaks väitsid nad, et inimesest koosnev direktor ei suuda mõne minuti jooksul peatada sadu sissetulevaid õhusõidukeid miljonitel ruutkilomeetritel, mistõttu tuleks võimalikult palju direktori funktsioone automatiseerida.
Kõige ebatavalisem nende avastustest on see, et parim viis režissööri automatiseerimiseks oleks digitaalsed elektroonilised arvutid, mis suudavad osa inimese otsustusprotsessist üle võtta: saabuvate ohtude analüüsimine, relvade sihtimine nende ohtude vastu (pealtkuulamiskursuste arvutamine ja nende edastamine võitlejad) ja võib-olla isegi optimaalsete reageerimisvormide strateegia väljatöötamine. Siis polnud sugugi ilmne, et arvutid selliseks otstarbeks sobivad. Terves USA-s oli tol ajal täpselt kolm töötavat elektroonilist arvutit ja ükski neist ei vastanud ligilähedaseltki sellise sõjaväesüsteemi töökindlusnõuetele, millest sõltuvad miljonid elud. Need olid lihtsalt väga kiired ja programmeeritavad numbripurustajad.
Reaalajas digiarvuti loomise võimalikkusesse oli Vallil aga põhjust uskuda, kuna ta teadis projektist ["Vortex"]. See sai alguse sõja ajal MIT-i servomehhanismi laboris noore magistrandi Jay Forresteri juhtimisel. Tema esialgne eesmärk oli luua üldotstarbeline lennusimulaator, mida saaks ümber konfigureerida, et toetada uusi lennukimudeleid, ilma et peaks iga kord nullist uuesti üles ehitama. Kolleeg veenis Forresteri, et tema simulaator peaks kasutama digitaalset elektroonikat, et töödelda piloodi sisendparameetreid ja toota instrumentide jaoks väljundolekuid. Järk-järgult kasvas katse luua kiire digitaalne arvuti välja ja varjutas esialgse eesmärgi. Lennusimulaator unustati ja selle väljatöötamist põhjustanud sõda oli ammu möödas ning mereväeuuringute büroo (ONR) inspektoritest koosnev komitee hakkas projektis järk-järgult pettuma, kuna eelarve oli üha suurenev ja üha suurem. - lõpetamise kuupäeva lükkamine. 1950. aastal kärpis ONR kriitiliselt Forresteri järgmise aasta eelarvet, kavatsedes pärast seda projekti täielikult sulgeda.
George Valley jaoks oli Whirlwind aga ilmutus. Tegelik Whirlwindi arvuti oli tööst veel kaugel. Pärast seda pidi aga ilmuma arvuti, mis polnud lihtsalt vaim ilma kehata. See on meeleelundite ja efektoritega arvuti. Organism. Forrester kaalus juba kava laiendada projekti riigi peamiseks sõjaväe juhtimis- ja juhtimiskeskuse süsteemiks. ONR-i arvutiekspertidele, kes uskusid, et arvutid sobivad ainult matemaatikaülesannete lahendamiseks, tundus selline lähenemine suurejooneline ja absurdne. Valli aga just seda ideed otsis ja ilmus kohale just õigel ajal, et Pöörist unustusest päästa.
Vaatamata (või võib-olla just tänu) tema suurtele ambitsioonidele veenis Valli raport õhuvägesid ning nad käivitasid ulatusliku uue uurimis- ja arendusprogrammi, et kõigepealt mõista, kuidas luua digitaalsetel arvutitel põhinevat õhutõrjesüsteemi ja seejärel seda tegelikult ehitada. Õhujõud alustasid koostööd MIT-iga, et viia läbi põhiuuringuid – loomulik valik, võttes arvesse asutuse Whirlwindi ja RLE tausta ning edukat õhutõrjekoostööd, mis ulatub tagasi Rad Labi ja II maailmasõjani. Nad kutsusid uut algatust "Projekt Lincoln" ja ehitasid uue Lincolni uurimislabori Hanscom Fieldi, 25 km Cambridge'ist loodes.
Õhuvägi nimetas arvutipõhise õhutõrjeprojekti - tüüpiline kummaline militaarprojekti akronüüm, mis tähendab "poolautomaatset maakeskkonda". Whirlwind pidi olema testarvuti, mis tõestas kontseptsiooni elujõulisust enne riistvara täismahus tootmist ja selle kasutuselevõttu – see vastutus määrati IBM-ile. Whirlwindi arvuti tööversioon, mis pidi valmima IBMis, sai palju vähem meeldejääva nime AN/FSQ-7 (“Army-Navy Fixed Special Purpose Equipment” – mistõttu tundub SAGE võrdluses üsna täpne).
Selleks ajaks, kui õhuvägi koostas SAGE süsteemi täielikud plaanid 1954. aastal, koosnes see erinevatest radariseadmetest, õhubaasidest, õhutõrjerelvadest – kõike seda juhiti kahekümne kolmest juhtimiskeskusest, massiivsetest punkritest, mis olid kavandatud pommitamist taluma. Nende keskuste täitmiseks oleks IBMil vaja tarnida nelikümmend kuus arvutit, mitte kakskümmend kolm, mis oleks läinud sõjaväele maksma miljardeid dollareid. Seda seetõttu, et ettevõte kasutas loogikaahelates endiselt vaakumtorusid ja need põlesid läbi nagu hõõglambid. Ükskõik milline kümnetest tuhandetest töötava arvuti lampidest võib igal hetkel üles öelda. Ilmselgelt oleks vastuvõetamatu jätta terve osa riigi õhuruumist kaitseta ajal, mil tehnikud remonti teevad, seega tuli varulennuk käepärast hoida.
SAGE juhtimiskeskus Grand Forksi õhujõudude baasis Põhja-Dakotas, kus asus kaks AN/FSQ-7 arvutit
Igas juhtimiskeskuses oli kümneid operaatoreid, kes istusid katoodkiirekraanide ees, igaüks jälgis õhuruumi osa.
Arvuti jälgis kõiki võimalikke õhuohte ja joonistas need ekraanile jälgedena. Operaator sai valgusrelva abil kuvada jälje kohta lisateavet ja anda kaitsesüsteemile käsklusi ning arvuti muudaks need prinditud sõnumiks vaba raketipatarei või õhuväebaasi kohta.
Interaktiivsuse viirus
Arvestades SAGE-süsteemi olemust – otsene reaalajas suhtlemine inimoperaatorite ja digitaalse CRT-arvuti vahel valguspüstolite ja konsooli kaudu – pole üllatav, et Lincoln Laboratory kasvatas esimest gruppi interaktiivse suhtluse eestvedajaid arvutitega. Kogu labori arvutikultuur eksisteeris isoleeritud mullis, mis oli ära lõigatud kommertsmaailmas arenevatest partiitöötluse normidest. Teadlased kasutasid Whirlwindi ja selle järeltulijaid selleks, et reserveerida ajaperioode, mille jooksul neil oli arvutile eksklusiivne juurdepääs. Nad on harjunud kasutama oma käsi, silmi ja kõrvu, et suhelda otse lülitite, klaviatuuride, eredalt valgustatud ekraanide ja isegi kõlarite kaudu, ilma paberist vahendajateta.
See kummaline ja väike subkultuur levis välismaailma nagu viirus, otsese füüsilise kontakti kaudu. Ja kui me peame seda viiruseks, siis tuleks null-patsienti kutsuda noormeheks nimega Wesley Clark. Clark lõpetas 1949. aastal Berkeley füüsika aspirantuuri, et saada tuumarelvatehase tehnikuks. Töö talle aga ei meeldinud. Olles lugenud mitmeid artikleid arvutiajakirjadest, hakkas ta otsima võimalust süveneda uude ja põnevasse valdkonda, mis oli täis kasutamata potentsiaali. Lincoln Laboratory arvutispetsialistide värbamisest sai ta teada kuulutusest ning 1951. aastal siirdus ta idarannikule Forresteri käe alla, kellest oli saanud juba digitaalse arvutilabori juhataja.
Wesley Clark demonstreerib oma LINC biomeditsiinilist arvutit, 1962
Clark liitus arendusrühmaga Advanced Development Group, labori alajaotisega, mis kirjeldas tolleaegset sõjaväe ja ülikooli koostöö pingevaba olekut. Kuigi osakond oli tehniliselt osa Lincolni laboratooriumi universumist, eksisteeris meeskond teises mulli sees, eraldatuna SAGE projekti igapäevastest vajadustest ja oli vaba tegelema mis tahes arvutivaldkonnaga, mis võiks olla mingil moel seotud õhutõrje. Nende peamine eesmärk 1950. aastate alguses oli luua mälutesti arvuti (MTC), mille eesmärk oli demonstreerida uue, ülitõhusa ja usaldusväärse digitaalse teabe salvestamise meetodi elujõulisust. , mis asendaks Whirlwindis kasutatud peent CRT-põhist mälu.
Kuna MTC-l polnud peale loojate muid kasutajaid, oli Clarkil iga päev mitu tundi täielik juurdepääs arvutile. Clark hakkas tol ajal moekas küberneetilise segu vastu füüsikast, füsioloogiast ja infoteooriast huvi tundma tänu oma kolleegile Belmont Farleyle, kes suhtles Cambridge'i RLE biofüüsikute rühmaga. Clark ja Farley veetsid pikki tunde MTC-s, luues närvivõrkude tarkvaramudeleid iseorganiseeruvate süsteemide omaduste uurimiseks. Nendest katsetest hakkas Clark tuletama teatud arvutustehnika aksiomaatilisi põhimõtteid, millest ta ei kaldunud kunagi kõrvale. Eelkõige hakkas ta uskuma, et "kasutaja mugavus on disaini kõige olulisem tegur".
1955. aastal tegi Clark koostööd Ken Olseniga, MTC ühe arendajaga, et koostada plaan luua uus arvuti, mis võiks sillutada teed järgmise põlvkonna sõjalistele juhtimissüsteemidele. Kasutades salvestamiseks väga suurt magnetsüdamiku mälu ja loogika jaoks transistore, saaks selle muuta palju kompaktsemaks, töökindlamaks ja võimsamaks kui Whirlwind. Esialgu pakkusid nad välja kujunduse, mida nad nimetasid TX-1 (Transistorized and eXperimental Computer, "eksperimentaalne transistorarvuti" - palju selgem kui AN/FSQ-7). Lincolni labori juhtkond lükkas aga projekti tagasi kui liiga kuluka ja riskantse. Transistorid olid turul olnud alles paar aastat varem ja transistorloogika abil oli ehitatud väga vähe arvuteid. Nii naasid Clark ja Olsen auto väiksema versiooniga TX-0, mis kiideti heaks.
TX-0
Arvuti TX-0 funktsionaalsus sõjaväebaaside haldamise vahendina, kuigi selle loomise ettekäändeks, oli Clarki jaoks palju vähem huvitav kui võimalus reklaamida oma ideid arvutidisaini alal. Tema arvates on andmetöötluse interaktiivsus lakanud olemast Lincoln Laboratories'i elu tõsiasi ja sellest on saanud uus norm – õige viis arvutite ehitamiseks ja kasutamiseks, eriti teadusliku töö jaoks. Ta andis MIT-i biofüüsikutele juurdepääsu TX-0-le, kuigi nende tööl polnud PVO-ga midagi pistmist, ja lubas neil kasutada masina visuaalset kuvarit uneuuringute elektroentsefalogrammide analüüsimiseks. Ja keegi ei vaielnud sellele vastu.
TX-0 oli piisavalt edukas, et 1956. aastal kiitis Lincoln Laboratories heaks täismahus transistorarvuti TX-2, millel on tohutu kahe miljoni bitine mälu. Projekti valmimine võtab aega kaks aastat. Pärast seda pääseb viirus laborist välja. Kui TX-2 on valmis, ei pea laborid enam varajast prototüüpi kasutama, seega nõustusid nad laenutama TX-0 Cambridge'i RLE-le. See paigaldati teisele korrusele, partiitöötluse arvutikeskuse kohale. Ja see nakatas kohe MIT-i ülikoolilinnaku arvuteid ja professoreid, kes hakkasid võitlema ajaperioodide eest, mille jooksul nad saaksid arvuti üle täieliku kontrolli saavutada.
Juba varem oli selge, et arvutiprogrammi on esimesel korral peaaegu võimatu õigesti kirjutada. Pealegi polnud uut ülesannet uurivatel teadlastel sageli algul aimugi, milline peaks olema õige käitumine. Ja arvutikeskusest tulemuste saamiseks tuli oodata tunde või isegi järgmise päevani. Kümnete ülikoolilinnaku uute programmeerijate jaoks oli avastus, et nad said redelist üles ronida, vea avastada ja kohe parandada, uut lähenemist proovida ja kohe paremaid tulemusi näha. Mõned kasutasid oma aega TX-0-s tõsiste teadus- või inseneriprojektide kallal töötamiseks, kuid interaktiivsuse rõõm tõmbas ligi ka mängulisemaid hingi. Üks õpilane kirjutas tekstitöötlusprogrammi, mida ta nimetas "kalliks kirjutusmasinaks". Teine järgis eeskuju ja kirjutas "kalli lauakalkulaatori", mida ta kasutas oma kodutööde tegemiseks.
Ivan Sutherland demonstreerib oma Sketchpadi programmi TX-2 peal
Vahepeal otsustasid Ken Olsen ja teine TX-0 insener Harlan Anderson, kes olid TX-2 projekti aeglasest edenemisest pettunud, turustada teadlastele ja inseneridele mõeldud väikesemahulise interaktiivse arvuti. Nad lahkusid laborist, et asutada Digital Equipment Corporation, rajades kontori endisesse tekstiilitehasesse Assabeti jõe kaldal, Lincolnist kümme miili läänes. Nende esimene arvuti, PDP-1 (välja antud 1961. aastal), oli sisuliselt TX-0 kloon.
TX-0 ja Digital Equipment Corporation hakkasid levitama häid uudiseid uuest viisist arvutite kasutamiseks väljaspool Lincolni laboratooriumi. Ja veel, seni on interaktiivsuse viirus lokaliseeritud geograafiliselt Massachusettsi idaosas. Kuid see pidi peagi muutuma.
Mida veel lugeda:
- Lars Heide, Perfokaardisüsteemid ja varane teabeplahvatus, 1880–1945 (2009)
- Joseph November, Biomedical Computing (2012)
- Kent C. Redmond ja Thomas M. Smith, Tuulepöörisest MITERini (2000)
- M. Mitchell Waldrop, Unistuste masin (2001)
Allikas: www.habr.com