Teised tsükli artiklid:
- Rela ajalugu
- Elektriliste kompuutrite ajalugu
- Transistori ajalugu
- Interneti ajalugu
Kõige esimesed elektroonilised arvutid olid ainulaadsed seadmed, mis loodi teaduslikuks otstarbeks. Kuid pärast nende turule tulekut hakkasid organisatsioonid kiiresti neid olemasolevatesse andmete töötlemise kultuuridesse integreerima, kus kõik andmed ja protsessid olid esitatud virnades .
välja töötas esimese tabulaatori, mis suutis lugeda ja arvutada andmeid paberkaartide aukude põhjal Ameerika Ühendriikide rahvaloenduse jaoks XIX sajandi lõpus. Järgmise sajandi keskpaiku tungis selle masina paljude järglaste värvikas loomaaed 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 augutada ühte kümnest kohast, mis tähistas numbreid 0 kuni 9.
Täpse andmete sisestamiseks keeruliste seadmete kaartidesse ei olnud vajadust, ja see protsess sai jagada mitme büroo vahel organisatsioonis, mis need andmed genereeris. Kui andmeid tuli töödelda - näiteks müügidivisjoni kvartaliaruande koostamiseks - то соответствующие карточки можно было принести в дата-центр и поставить в очередь на обработку подходящими машинами, которые выдавали набор выходных данных на картах или печатали его на бумаге. Ümber kesksed töötlemismasinad - tabulaatorid ja kalkulaatorid - surusid perifeersed seadmed puurestimise, kopeerimise, sortimise ja kaartide tõlgendamise jaoks.
IBM 285 tabulaator, populaarne seade perforeeritud kaartidega töötamiseks 1930. ja 1940. aastatel.
1950. aasta lõpupoole töötasid praktiliselt kõik arvutid «pakettide töötlemise» põhimõttel. Omandi tasandil ei muutunud müügiosakonna tüüpilise lõpukasutaja jaoks peaaegu midagi. Te tõite töötlemiseks virna perforatsioonikaarte ja saite töö tulemusena välja printimise või uue virna perforatsioonikaarte. Protsessi käigus muundusid kaardid paberisse augudest elektroonilisteks signaalideks ja tagasi, kuid see ei huvitanud teid. IBM domineeris perforatsioonikaartide töötlemise masinate valdkonnas ning jäi suuresti e-kaartide dominerivaks jõuks, peamiselt tänu oma mõjuvõimetele ja laiale perifeersete seadmete valikule. Nad asendasid klientide juures mehaanilised tabulatorid ja kalkulaatorid kiiremate ja paindlikumate andmetöötlusmasinatega.
IBM 704 perforatsioonikaartide töötlemise komplekt. Ees plaanis naine töötab lugemisseadmest.
See süsteem, mis töötles aukartte, töötas suurepäraselt aastakümneid ja ei kahanenud – vastupidi. Siiski, 1950. aastate lõpus hakkas arvutiteadlaste marginaalne subkultuur väitma, et kogu see tööprotsess tuleks muuta – nad väitsid, et arvutit tuleb kasutada interaktiivselt. Selle asemel, et jätta arvutile ülesanne ja hiljem tulemuste pärast tulla, peaks kasutaja otse masinaga suhtlema ja selle võimalusi vajadusel kasutama. «Kapitalis» kirjeldas Marks, kuidas tööstusmasinad – millega inimesed lihtsalt töötavad – asendasid tööriistad, mida inimesed otseselt kontrollisid. Kuid arvutid eksisteerisid juba alguses masinatena. Alles hiljem muutsid mõned nende kasutajad need tööriistadeks.
Ja see ümberkujundamine toimus mitte andmekeskustes – nagu Ameerika Ühendriikide rahvaloendusbüroo, kindlustusfirma MetLife või United States Steel Corporation (kõik need ettevõtted olid ühed esimesed, kes ostsid endale UNIVAC-i, ühe esimesest kaubanduslikult saadaval olevast arvutist). Tõenäoliselt ei soovi organisatsioon, kus nädalapalkasid peetakse kõige tõhusamaks ja usaldusväärsemaks meetodiks, et keegi segaks seda töötlemist, mängides arvutiga. Võimaluse väärtus istuda konsoolile ja proovida seda või teist arvutis oli selgem teadlastele ja inseneridele, kes soovisid probleemi uurida, läheneda sellele erinevatest nurkadest, kuni leiti selle nõrgim koht ning kiiresti liikuda mõtete ja tegude vahel.
Seetõttu tekkisid sellised ideed teadlastel. Kuid raha selle kuluka arvutikasutuse eest ei tulnud nende osakondade juhtidelt. Uus subkultuur (võib isegi öelda, kultus) interaktiivsest arvutikasutusest tekkis Ameerika Ühendriikide armee ja tipptasemel ülikoolide tootlikust partnerlusest. See vastastikku kasulik koostöö algas Teise maailmasõja ajal. Aatomipomm, radarid ja muud maagilised relvad õpetasid sõjaväe juhitele, et väliselt arusaamatud teadlaste tegevused võivad olla uskumatu tähtsusega sõjajõudude jaoks. See viljakas koostöö kestis umbes ühe põlvkonna, kuid lagunes teise sõja, Vietnami poliitiliste peripeteiate tõttu. Kuid sel ajal oli Ameerika teadlastel juurdepääs tohututele summadele, neid ei segatud peaaegu üldse ja nad said tegeleda praktiliselt kõigega, mis oli mingil moel seotud rahvusliku kaitsega.
Interaktiivsete arvutite õigustus algas pommist.
Whirlwind ja SAGE
29. augustil 1949 tegi Nõukogude teadlastest koosneva meeskonna edukat katset järgnevaga . Kolme päeva pärast tuvastas Ameerika Ühendriikide luurelennuk, kui see lendas loob õhuruumi Vaikse ookeani põhjaosa kohal, katse tulemusena õhku jäänud radioaktiivsete ainete jäljed. Nüüd oli Nõukogude Liidul pomm ja nende Ameerika konkurendid said sellest teada. Pingeline olukord kahe supervõimu vahel püsis enam kui aasta, alates hetkest, mil Nõukogude Liit sulges maismaateed Lääne kontrolli all olevatesse Berliini piirkondadesse vastuseks plaanile taastada Saksamaa endine majanduslik hiilgus.
Blokaad lõppes 1949. aasta kevadel, sattudes väljapääsmatusse olukorda tänu massilisele operatsioonile, mille Lääs ette võttis, et toetada linna õhuteelt. Pinged leevenesid mõnevõrra. Siiski ei saanud Ameerika kindralid ignoreerida potentsiaalselt vaenulikku jõudu, millel oli ligipääs tuumarelvale, eriti arvestades pidevalt suurenevat strateegiliste pommitajate suurust ja lennuraadiust. USA-l oli ahel radarijaamu, mis suudavad tuvastada õhusõidukeid, rajatud Atlandi ja Vaikse ookeani rannikule Teise maailmasõja ajal. Kuid nad kasutasid vananenud tehnoloogiat, ei katnud põhjatooted Kanadast ning ei olnud ühendatud keskse süsteemiga õhuhüvede koordineerimiseks.
Situatsiooni parandamiseks kogunesid USA sõltumatu sõjaväeüksuse, USA õhujõudude, 1947. aastast tegutsev, inseneride õhutuskomitee (ADSEC). Ajalukku jääb see kui "Valli komitee", nime saanud esimehe George Valli järgi. Ta oli MIT füüsik, kes oli teeninud sõjaväe radaritehnika uurimisrühmas Rad Lab, mis peale sõda muutus elektroonika uurimislaboratooriumiks (RLE). Komitee uuris probleemi aasta jooksul ja Valli lõpparuande avaldas oktoobris 1950.
Võinuks arvata, et selline aruanne oleks igav bürokraatia ühtlus ja lõppeks ettevaatlikult väljendatud ning konservatiivse ettepanekuga. Selle asemel osutus aruanne huvitavaks loovuse argumendiks ning sisaldas radikaalset ja riskantset tegevusplaani. See on selge teene teise professori, , kes väitis, et elusolendeid ja masinaid saab ühendada ühte distsipliini, . Walli ja tema kaastöötajad lähtusid eeldusest, et õhu kaitsesüsteem on elav organism, ja seda mitte metafooriliselt, vaid sõna otseses mõttes. Radarijaamad toimivad aistingute organitena, hävitajad ja raketid – need on efektorid, millega see suhtleb ümbritseva maailmaga. Nad tegutsevad direktori kontrolli all, kes kasutab teavet aistingute organitest otsuste tegemiseks vajalike toimingute osas. Edasi väitsid nad, et direktor, kes koosneb üksnes inimestest, ei suuda peatada sadu lähenevaid lennukeid miljonite ruutkilomeetrite ulatuses vaid mõne minutiga, seetõttu tuleb võimalikult palju direktori funktsioone automatiseerida.
Kõige ebatavalisem järeldus, mille nad tegid, oli see, et parim viis direktorite automatiseerimiseks võiks olla digitaalsete elektrooniliste arvutite abil, mis suudavad võtta enda peale osa inimeste otsustest: sissetulevate ohtude analüüsimine, relvade suunamine ohtude vastu (häirede arvutamine ja nende edastamine hävitajatele) ning võib-olla isegi optimaalse vastustrateegia väljatöötamine. Sel hetkel ei olnud sugugi ilmne, et arvutid sobivad selliseks otstarbeks. Ameerika Ühendriikides oli tol hetkel täpselt kolm töötavat elektroonilist arvutit ning ükski neist ei vastanud sõjaväesüsteemi usaldusväärsusnõuetele, millest sõltuvad miljonid elud. Need olid lihtsalt väga kiired ja programmeeritavad arvutid.
Kuid Valli uskus, et digitaalsete arvutite, mis töötavad reaalajas, loomine on võimalik, kuna ta teadis projektist [«Vihm»]. See algas sõja ajal MIT servomehaanika laboris noore doktorandi Jay Forresteri juhtimisel. Selle algne eesmärk oli luua universaalne lenn simulation, mida saaks kohandada uute lennukimudelite toetamiseks, ilma et peaks iga kord algusest peale uut ehitama. Kolleeg veenis Forresteri, et tema simulaator peab kasutama digitaalset elektroonikat, et töödelda piloodi sisendi parameetreid ja anda välja väljundseisundeid instrumentidele. Aeglaselt muutus katse luua kiiruslik digitaalne arvuti ja kattis algse eesmärgi. Lennusimulaator unustati ja sõda, mis viis selle arendamiseni, oli ammu lõppenud ning mereväe uurimisamet (ONR) hakkas järk-järgult projektist pettuma, kuna eelarve pidevalt kasvas ja tähtaeg pidevalt lükkus. 1950. aastal kärpis ONR kriitiliselt Forresteri eelarvet järgmise aasta jaoks, kavatsetes seejärel projekti täielikult lõpetada.
Kuid George Valle jaoks oli Whirlwind rõõmus üllatus. Tegelik Whirlwind'i arvuti ei olnud kaugeltki töövalmis. Siiski pidi ilmuma arvuti, mis ei olnud lihtsalt keha puuduv mõistus. See oli arvuti, millel olid meeleelundid ja efektorid. Organism. Forrester oli juba kaalunud projekti laiendamist riigi peamisse sõjalisse juhtimiskeskusesse. ONR-i arvutiekspertidele, kes pidasid arvuteid sobivaks vaid matemaatiliste probleemide lahendamiseks, tundus selline lähenemine ulatuslik ja absurdne. Kuid just seda ideed Valle otsis ja ta ilmus just õigel ajal, et päästa Whirlwind teadmatusest.
Kuigi suured ambitsioonid (võib-olla just nende tõttu) veenis VÕD aruanded vägede ülemust, otsustasid nad käivitada ulatusliku teadus- ja arendusprogrammi, et esmalt mõista, kuidas luua digitaalsetele arvutitele tuginevat õhutõrjesüsteemi, ja seejärel see reaalselt ehitada. VÕD hakkas koostööd tegema MIT-iga, et läbi viia põhiteaduslikke uuringuid – see oli loomulik valik, arvestades Whirlwindi ja RLE olemasolu instituudis ning ajalooliselt edukat koostööd õhutõrje valdkonnas, alates Rad Lab'ist ja Teisest maailmasõjast. Nad nimetasid uut algatust 'Lincoln Project' ja ehitasid uue Lincoln research lab'i Hanscomi väljal, 25 km Kemerbridgest loodes.
Õhutõrje arvutiprojekt – tüüpiline kummaline sõjaväeprojekti akronüüm, mis tähistab "poolautomaatset maapinda". Whirlwind pidi olema katsearvuti, mis tõestab kontseptsiooni elujõulisust enne, kui see jõuab täisskaala seadmete tootmise ja kasutuselevõtu etappi – selle vastutuse kandis IBM. Whirlwindi tööversioon, mille pidi valmistama IBM, sai palju vähem meeldejääva nime AN/FSQ-7 ("armee-ja mereväe staatiline spetsiaalne seadmed" – selle akronüümi kõrval näeb SAGE üsna täpne välja).
Aastaks, mil Ameerika Ühendriikide õhujõud koostasid 1954. aastal SAGE süsteemi põhjalikud plaanid, koosnes see erinevatest raadiosüsteemidest, õhubaasidest, õhutõrje relvadest – ning kõike seda juhtis kolmekümne kolme juhtimiskeskuse kaudu, tohututesse punkritele, mis olid projekteeritud kannatama pommitamise. Nende keskuste varustamiseks oleks IBM pidanud paigaldama nelikümmend kuus arvutit, mitte kolmkümmend kolm, mis oleks maksma läinud miljonite dollarite võrra rohkem. See kõik oli tingitud sellest, et ettevõte kasutas endiselt loogikaskemaatikas elektronlampide tehnoloogiat, mis kildusid nagu heledad pirnid. Igas töötavas arvutis olevatest kümnetest tuhandetest lampidest võis ükskõik millal ebaõnnestuda. Ilmselgelt oleks olnud vastuvõetamatu jätta terve riigi õhuruum kaitsetuks, samal ajal kui tehnikud remonti teevad, seega pidi varuanalüsaator olema alati käepärast.
SAGE juhtimiskeskus Grand Forksi õhujõudude baasis Põhja-Dakotas, kus töötas kaks AN/FSQ-7 arvutit.
Igas juhtimiskeskuses töötas kümneid operaatoreid, kes istusid elektrooniliste kiirtelerite ette, igaüks neist jälgis osa õhuruumist.
Arvuti jälgis võimalikke õhulööke ja kuvates neid ekraanil jälgedena. Operaator sai kasutada valguspüstolit, et küsida jälje kohta lisainfot ja anda käske kaitsesüsteemile, mille arvuti tõlkis trükitud sõnumiks, mis oli saadaval raketi patareile või õhujõudude baasile.
Interaktiivsuse viirus
SAGE süsteemi olemuse tõttu – reaalajas operatorite ja digitaalarvuti vaheline otsene interaktsioon, kasutades valguspüstoleid ja konsooli – ei ole imestada, et Lincoln'i laboris kasvatati esimene rühm interaktiivse arvutiga suhtlemise toetajaid. Laboratooriumi kogu arvutikultuur eksisteeris isoleeritud mullis, olles ära lõigatud kompaktsest töötlemisest, mis arenes kommertsvälja. Teadlased kasutasid Whirlwind'i ja selle järeltulijaid, broneerides ajavahemikke, mille jooksul nad said eksklusiivse juurdepääsu arvutile. Nad olid harjunud kasutama käsi, silmi ja kõrva otseseks suhtlemiseks lülitite, klaviatuuride, eredalt valgustatud ekraanide ja isegi kõlarite kaudu, ilma paberitevaheliste vahendajateta.
See kummaline ja väike subkultuur levis välismaailma nagu viirus, füüsilise kontakti kaudu. Ja kui pidada seda viiruseks, tuleks nulli patsiendiks nimetada noormehest nimega Wesley Clark. Clark lahkus Berkley ülikooli füüsika doktorantuurist 1949. aastal, et saada tehnikuks tuumarelvade tootmisettevõttes. Kuid töö ei olnud talle mielepärane. Pärast arvutiteaduse ajakirjade lugemist hakkas ta otsima võimalusi siseneda tundmatusse ja huvitavasse valdkonda, mis oli täis avastamata potentsiaali. Ta kuulis Lincoln Laboratooriumi arvutispetsialistide palkamisest reklaami kaudu ja kolis 1951. aastal idarannikule, et töötada Foresteri alluvuses, kes oli saanud juba digitaalsete arvutite laboratooriumi juhiks.
Wesley Clark, demonstreerides oma biomeditsiinilist arvutit LINC, 1962
Clark liitus edasijõudnute arendajate grupiga, mis kuulus laboratooriumi allüksusesse, esindades sõjaväe ja ülikoolide koostöö sansibarist. Kuigi tehniliselt kuulus allüksus Lincoln'i laboratooriumi universumisse, eksisteeris see meeskond teises mullis, eraldatuna SAGE projekti igapäevastest vajadustest, ning neil oli vabadus valida mis tahes arvutisuund, mida saaks kuidagi siduda õhu kaitsega. Nende peamine ülesanne 1950. aastate alguses oli luua Memory Test Computer (MTC), mis oli mõeldud uue, kõrge efektiivsuse ja usaldusväärse digitaalse teabe salvestamise meetodi elujõudluse demonstreerimiseks. , mis pidi asendama ebausaldusväärse elektronkiirtoru põhise mälu, mida kasutati Whirlwindis.
Kuna MTC-l ei olnud muid kasutajaid peale asutajate, oli Clarkil juurdepääs arvutile palju tunde päevas. Clarki huvitas tol ajal populaarne kübernetika kombinatsioon füüsikast, füsioloogiast ja teabe teooriast, tänu oma kolleegile Belmont Farleyle, kes suhtles RLE biopüsikute rühmaga Cambridge'is. Clark ja Farley veetsid MTC juures pikki tunde, luues närvivõrkude tarkvaramudeleid, et uurida enesereguleerivate süsteemide omadusi. Nendest katsetest hakkas Clark tuletama teatud aksioomseid printsiipe arvutitehnika kohta, millest ta kunagi ei kõrvaldanud. Eelkõige hakkas ta arvama, et „kasutajasõbralikkus on disaini kõige olulisem tegur“.
Aastal 1955 liitus Clarke ühe MTC arendaja, Ken Olseniga, et koostada plaan uue arvuti loomiseks, mis võiks rajada teed järgmise põlvkonna sõjaväeliste juhtimisse hidele. Suur mälumaht magnettuumades andis võimaluse andmete salvestamiseks ning transistorite kasutamine loogikas võimaldas arvutit teha palju kompaktsemaks, usaldusväärsemaks ja võimsamaks kui Whirlwind. Alguses pakkusid nad välja disaini, mille nad nimetasid TX-1-ks (Transistoriseeritud ja Eksperimentaalne arvuti, mis on „eksperimentaalne transistoriga arvuti” – see on palju selgem kui AN/FSQ-7). Kuid Lincoln Laboratooriumi juhtkond lükkas projekti tagasi kui liiga kuluka ja riskantse. Transistorid tulid turule vaid paar aastat varem ja transistoriloogika alusel oli loodud väga vähe arvuteid. Seetõttu tulid Clarke ja Olsen tagasi väiksema versiooniga masinast, TX-0, mis sai heakskiidu.
TX-0
TX-0 arvutite funktsioon, kui tööriist sõjaväebaaside juhtimiseks, oli küll selle väljatöötamise põhjuseks, kuid Clarki jaoks oli see palju vähem huvitav kui võimalus edendada oma ideid arvutite projekteerimisel. Tema vaatenurgast ei olnud interaktiivsus arvutusmasinates enam lihtsalt laboratooriumi fakt, vaid uue normaalsuse – õigete viiside – loomine ja kasutamine, eriti teadustöös. Ta andis MIT biofüüsikutele juurdepääsu TX-0-le, kuigi nende töö ei olnud kuidagi seotud õhutõrjega, ning võimaldas neil kasutada masina visuaalset ekraani une-uuringute elektroentsefalogrammide analüüsimiseks. Ja keegi ei olnud sellele vastu.
TX-0 osutus piisavalt edukaks, et 1956. aastal kiitsid Lincolni laborid heaks täismsuuruses transistori arvuti TX-2, mille mälumaht oli kaks miljonit bitti. Projekti teostamiseks kulub kaks aastat. Peale seda pääseb viirus labori piiridest välja. Pärast TX-2 valmimist kaob laborite vajadus varasema prototüübi järele, mistõttu lepiti kokku, et TX-0 antakse Cambridge'i RLE-le üürile. See paigaldati teisele korrusele, pakettide töötlemise keskuse kohale. Ja see nakatas kohe MIT-i ülikooli arvuteid ja professoreid, kes hakkasid võitlema ajablokkide nimel, mil nad saaksid arvuti täieliku kontrolli alla.
Juba oli juba selge, et peaaegu võimatu oli õigesti kirjutada arvutiprogrammi esimesel katsel. Veelgi enam, teadlastel, kes uurisid uut ülesannet, ei olnud sageli alguses üldse selge, milline peaks olema õige käitumine. Arvutikeskuse tulemuste ootamine võis võtta tükk aega, isegi kuni järgmise päevani. Kümnete uute programmikursantide jaoks kampuses oli võimalus astuda samme, leida viga ja kohe see parandada, proovida uut lähenemist ning kohe näha paremaid tulemusi, tõeliselt avardav. Mõned kasutasid oma aega TX-0-l tõsise teaduse või inseneriprojektide kallal, kuid interaktiivsuse rõõm tõi ligi ka mängulisemaid inimesi. Üks üliõpilane kirjutas tekstiredaktori, millele ta andis nimeks „armas kirjutusmasin”. Teine järgis tema eeskuju ja kirjutas „armas lauaarvuti”, mida ta kasutas arvutianalüüsi kodutööde tegemiseks.
Ivan Sutherland demonstreerib oma programmi Sketchpad TX-2-l.
Samas ajal olid Ken Olsen ja teine insener TX-0, Harlan Anderson, tüütud projekti TX-2 aeglasest kulgemisest ning otsustasid tuua turule väikese mastaabiga interaktiivse arvuti teadlastele ja inseneridele. Nad lahkusid laborist, et asutada Digital Equipment Corporation, varustades kontori endises tekstiilitööstuses Assabeti jõe ääres, kümme miili lääne poole Lincolnist. Nende esimene arvuti PDP-1 (turgutatud 1961) oli sisuliselt TX-0 kloon.
TX-0 ja Digital Equipment Corporation hakkasid levitama rõõmsaid uudiseid uue arvutite kasutamise viisi kohta Lincoln'i laborist välja. Siiski, hetkel oli interaktiivsete arvutite viirus geograafiliselt lokaliseeritud, Ida-Massachusettsis. Kuid ka see pidi peatselt muutuma.
Mida veel lugeda:
- Lars Heide, Punched-Card Systems and the Early Information Explosion, 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
