سایر مقالات این مجموعه:
- تاریخچه رله
- تاریخچه کامپیوترهای الکترونیکی
- تاریخچه ترانزیستور
- تاریخچه اینترنت
اولین رایانه های الکترونیکی دستگاه های منحصر به فردی بودند که برای اهداف تحقیقاتی ساخته شدند. اما هنگامی که آنها در دسترس قرار گرفتند، سازمان ها به سرعت آنها را در فرهنگ داده موجود خود گنجاندند - فرهنگی که در آن همه داده ها و فرآیندها در پشته ها نمایش داده می شدند.
برای وارد کردن داده های ورودی به کارت ها به هیچ دستگاه پیچیده ای نیاز نیست و این فرآیند می تواند در چندین دفاتر در سازمانی که داده ها را تولید می کند توزیع شود. هنگامی که داده ها نیاز به پردازش داشت - برای مثال، برای محاسبه درآمد برای یک گزارش فروش سه ماهه - کارت های مربوطه را می توان به مرکز داده آورده و در صف پردازش توسط ماشین های مناسبی قرار داد که مجموعه ای از داده های خروجی را روی کارت ها تولید می کردند یا آن را روی کاغذ چاپ می کردند. . در اطراف ماشینهای پردازش مرکزی - جدولها و ماشینحسابها - دستگاههای جانبی برای پانچ کردن، کپی کردن، مرتبسازی و تفسیر کارتها قرار داشتند.
IBM 285 Tabulator، یک دستگاه کارت پانچ محبوب در دهه 1930 و 40.
در نیمه دوم دهه 1950، تقریباً تمام رایانه ها با استفاده از این طرح «پردازش دسته ای» کار می کردند. از دیدگاه کاربر نهایی فروش معمولی، تغییر چندانی نکرده است. شما یک پشته از کارت های پانچ شده را برای پردازش آورده اید و در نتیجه کار یک نسخه چاپی یا یک دسته دیگر از کارت های پانچ شده دریافت کرده اید. و در این فرآیند، کارتها از سوراخهای روی کاغذ به سیگنالهای الکترونیکی تبدیل میشوند و دوباره برمیگردند، اما شما خیلی به آن اهمیت نمیدهید. آیبیام بر حوزه ماشینهای پردازش کارت پانچ تسلط داشت و یکی از نیروهای مسلط در زمینه رایانههای الکترونیکی باقی ماند، تا حد زیادی به دلیل روابط برقرار شده و طیف گستردهای از تجهیزات جانبی. آنها به سادگی جدولگرها و ماشین حساب های مکانیکی مشتریان را با ماشین های پردازش داده سریع تر و انعطاف پذیرتر جایگزین کردند.
کیت پردازش کارت پانچ IBM 704. در پیش زمینه، یک دختر با یک خواننده کار می کند.
این سیستم پردازش کارت پانچ برای ده ها سال کاملاً کار کرده و کاهش نیافته است - کاملاً برعکس. و با این حال، در اواخر دهه 1950، یک خرده فرهنگ حاشیه ای از محققان کامپیوتر شروع به استدلال کردند که کل این گردش کار باید تغییر کند - آنها استدلال کردند که کامپیوتر به بهترین شکل به صورت تعاملی استفاده می شود. کاربر به جای اینکه آن را با یک کار کنار بگذارد و سپس برای دریافت نتایج برگردد، باید مستقیماً با دستگاه ارتباط برقرار کند و از قابلیت های آن در صورت تقاضا استفاده کند. در سرمایه ، مارکس توضیح داد که چگونه ماشین های صنعتی - که مردم به سادگی کار می کنند - ابزارهای کاری را که مردم مستقیماً کنترل می کردند ، تنظیم کردند. با این حال ، رایانه ها به شکل ماشین ها شروع به وجود کردند. بعدها بود که برخی از کاربران آنها را به ابزار تبدیل کردند.
و این دگرگونی در مراکز داده مانند اداره سرشماری ایالات متحده، شرکت بیمه MetLife یا شرکت فولاد ایالات متحده (که همگی جزو اولین کسانی بودند که UNIVAC، یکی از اولین کامپیوترهای تجاری موجود را خریداری کردند) رخ نداد. بعید است سازمانی که حقوق و دستمزد هفتگی را کارآمدترین و قابل اعتمادترین راه در نظر میگیرد، بخواهد با بازی با رایانه، این پردازش را مختل کند. ارزش این که بتوانیم پشت یک کنسول بنشینیم و فقط چیزی را روی کامپیوتر امتحان کنیم، برای دانشمندان و مهندسانی که میخواستند یک مشکل را مطالعه کنند، از زوایای مختلف به آن نزدیک شوند تا زمانی که نقطه ضعف آن کشف شد، و به سرعت بین آنها جابجا شوند، واضحتر بود. فکر کردن و انجام دادن
بنابراین ، چنین ایده هایی در بین محققان بوجود آمد. با این حال ، پول برای پرداخت چنین استفاده بی فایده از رایانه از روسای بخش آنها حاصل نشده است. یک خرده فرهنگ جدید (حتی می توان گفت یک فرقه) از کار کامپیوتری تعاملی از مشارکت سازنده بین ارتش و دانشگاه های نخبه در ایالات متحده به وجود آمد. این همکاری متقابل سودمند در جنگ جهانی دوم آغاز شد. سلاح های اتمی، رادار و سایر سلاح های جادویی به رهبران نظامی آموختند که فعالیت های به ظاهر غیرقابل درک دانشمندان می تواند برای ارتش اهمیت فوق العاده ای داشته باشد. این رابطه راحت در حدود یک نسل به طول انجامید و سپس در مجاورت سیاسی جنگ دیگری ، ویتنام از هم جدا شد. اما در این زمان، دانشمندان آمریکایی به مبالغ هنگفتی پول دسترسی داشتند، تقریباً مزاحمتی نداشتند و تقریباً می توانستند هر کاری را انجام دهند که حتی از راه دور با دفاع ملی مرتبط باشد.
توجیه کامپیوترهای تعاملی با یک بمب آغاز شد.
Whirlwind و SAGE
در 29 اوت 1949، یک تیم تحقیقاتی شوروی با موفقیت انجام داد
محاصره در بهار 1949 به پایان رسید و با عملیات گسترده ای که غرب برای حمایت از شهر از هوا راه اندازی کرد، متوقف شد. تنش تا حدودی فروکش کرد. با این حال، ژنرالهای آمریکایی نمیتوانستند وجود یک نیروی بالقوه متخاصم با دسترسی به سلاحهای هستهای را نادیده بگیرند، بهویژه با توجه به اندازه و برد بمبافکنهای استراتژیک روزافزون. ایالات متحده دارای زنجیره ای از ایستگاه های رادار تشخیص هواپیما بود که در طول جنگ جهانی دوم در سواحل اقیانوس اطلس و اقیانوس آرام تأسیس شد. با این حال، آنها از فناوری منسوخ استفاده می کردند، رویکردهای شمالی را از طریق کانادا پوشش نمی دادند، و توسط یک سیستم مرکزی برای هماهنگی دفاع هوایی مرتبط نبودند.
برای اصلاح این وضعیت، نیروی هوایی (یک شاخه نظامی مستقل ایالات متحده از سال 1947) کمیته مهندسی دفاع هوایی (ADSEC) را تشکیل داد. در تاریخ از آن به عنوان "کمیته والی" یاد می شود که به نام رئیس آن جورج والی نامگذاری شده است. او یک فیزیکدان MIT و از جانبازان گروه تحقیقاتی رادار نظامی راد لب بود که پس از جنگ به آزمایشگاه تحقیقات الکترونیک (RLE) تبدیل شد. کمیته به مدت یک سال این مشکل را بررسی کرد و گزارش نهایی ولی در اکتبر 1950 منتشر شد.
می توان انتظار داشت که چنین گزارشی درهم آمیخته کسالت بار از تشریفات اداری باشد که با یک پیشنهاد محتاطانه و محافظه کارانه به پایان برسد. در عوض، این گزارش به یک استدلال خلاقانه جالب تبدیل شد و حاوی یک برنامه عملی رادیکال و مخاطره آمیز بود. این شایستگی آشکار استاد دیگری از MIT است،
غیرمعمول ترین یافته های آنها این است که بهترین راه برای خودکارسازی کارگردان از طریق رایانه های الکترونیکی دیجیتالی است که می توانند بخشی از تصمیم گیری های انسانی را به عهده بگیرند: تجزیه و تحلیل تهدیدهای دریافتی، هدف قرار دادن سلاح ها در برابر آن تهدیدها (محاسبه دوره های رهگیری و انتقال آنها به جنگنده ها)، و حتی شاید توسعه یک استراتژی برای اشکال بهینه واکنش. در آن زمان اصلاً مشخص نبود که رایانه ها برای چنین هدفی مناسب هستند. در آن زمان دقیقاً سه رایانه الکترونیکی کار می کردند که در کل ایالات متحده کار می کردند و هیچ یک از آنها به برآورده کردن الزامات قابلیت اطمینان برای یک سیستم نظامی که جان میلیون ها نفر به آن بستگی دارد، نزدیک نبود. آنها به سادگی اعداد خرد کن بسیار سریع و قابل برنامه ریزی بودند.
با این حال، والی دلایلی برای باور به امکان ایجاد یک کامپیوتر دیجیتال بلادرنگ داشت، زیرا از این پروژه اطلاع داشت
اما برای جورج ولی، گردباد یک مکاشفه بود. کامپیوتر واقعی Whirlwind هنوز از کار کردن دور بود. با این حال، پس از این، قرار بود کامپیوتری ظاهر شود که فقط یک ذهن بدون بدن نبود. این یک کامپیوتر با اندام های حسی و عوامل موثر است. ارگانیسم. فارستر از قبل در حال بررسی برنامههایی برای گسترش این پروژه به سیستم مرکز فرماندهی و کنترل نظامی برتر کشور بود. برای کارشناسان کامپیوتر در ONR، که معتقد بودند کامپیوترها فقط برای حل مسائل ریاضی مناسب هستند، این رویکرد بزرگ و پوچ به نظر می رسید. با این حال، این دقیقاً همان ایدهای بود که والی به دنبال آن بود و به موقع حاضر شد تا Whirlwind را از فراموشی نجات دهد.
علیرغم (یا شاید به دلیل) جاه طلبی های بزرگ وی، گزارش والی نیروی هوایی را متقاعد کرد و آنها یک برنامه تحقیقاتی و توسعه عظیم جدید را راه اندازی کردند تا ابتدا بفهمند چگونه می توان یک سیستم دفاع هوایی مبتنی بر رایانه های دیجیتال ایجاد کرد و سپس آن را ساخت. نیروی هوایی شروع به همکاری با MIT برای انجام تحقیقات اصلی کرد - یک انتخاب طبیعی با توجه به پیشینه Whirlwind و RLE مؤسسه، و همچنین سابقه همکاریهای موفق دفاع هوایی که به آزمایشگاه راد و جنگ جهانی دوم بازمیگردد. آنها ابتکار جدید را "پروژه لینکلن" نامیدند و یک آزمایشگاه تحقیقاتی لینکلن جدید در میدان هانسکام، 25 کیلومتری شمال غربی کمبریج ساختند.
نیروی هوایی به نام پروژه دفاع هوایی رایانه ای نامگذاری شده است
زمانی که نیروی هوایی برنامههای کاملی را برای سیستم SAGE در سال 1954 ترسیم کرد، شامل تأسیسات مختلف راداری، پایگاههای هوایی، تسلیحات دفاع هوایی - همه از بیست و سه مرکز کنترل، سنگرهای عظیمی بود که برای مقاومت در برابر بمباران طراحی شده بودند. برای پر کردن این مراکز، آیبیام به جای بیست و سه رایانه که میلیاردها دلار برای ارتش هزینه میکرد، به تأمین چهل و شش رایانه نیاز داشت. این به این دلیل است که این شرکت هنوز از لوله های خلاء در مدارهای منطقی استفاده می کند و آنها مانند لامپ های رشته ای می سوختند. هر یک از ده ها هزار لامپ در یک کامپیوتر کار می تواند هر لحظه از کار بیفتد. بدیهی است که غیرقابل قبول باقی ماندن یک بخش کامل از حریم هوایی کشور در حالی که تکنسین ها تعمیرات را انجام می دهند، قابل قبول نیست، بنابراین باید یک هواپیمای یدکی در اختیار داشت.
مرکز کنترل SAGE در پایگاه نیروی هوایی گرند فورک در داکوتای شمالی، جایی که دو کامپیوتر AN/FSQ-7 در آن قرار داشتند.
هر مرکز کنترل دهها اپراتور داشت که جلوی صفحههای پرتوهای کاتدی نشسته بودند و هر کدام بخشی از حریم هوایی را زیر نظر داشتند.
رایانه هر گونه تهدید هوایی بالقوه را ردیابی می کرد و آنها را به عنوان دنباله روی صفحه ترسیم می کرد. اپراتور می تواند از تفنگ نوری برای نمایش اطلاعات اضافی در مسیر و صدور دستورات به سیستم دفاعی استفاده کند و کامپیوتر آنها را به یک پیام چاپی برای باتری موشک یا پایگاه نیروی هوایی در دسترس تبدیل کند.
ویروس تعاملی
با توجه به ماهیت سیستم SAGE - تعامل مستقیم و بیدرنگ بین اپراتورهای انسانی و یک کامپیوتر CRT دیجیتال از طریق تفنگهای سبک و کنسول - جای تعجب نیست که آزمایشگاه لینکلن اولین گروه از قهرمانان تعامل تعاملی با رایانهها را پرورش داد. کل فرهنگ کامپیوتری آزمایشگاه در یک حباب جدا شده وجود داشت که از هنجارهای پردازش دسته ای که در دنیای تجاری در حال توسعه بودند جدا بود. محققان از Whirlwind و فرزندان آن برای رزرو دورههای زمانی استفاده کردند که در طی آن دسترسی انحصاری به رایانه داشتند. آنها عادت دارند از دست ها، چشم ها و گوش های خود برای تعامل مستقیم از طریق سوئیچ ها، صفحه کلید، صفحه نمایش های روشن و حتی بلندگوها بدون واسطه کاغذ استفاده کنند.
این خرده فرهنگ عجیب و کوچک مانند یک ویروس، از طریق تماس فیزیکی مستقیم به دنیای بیرون سرایت کرد. و اگر آن را یک ویروس بدانیم، بیمار صفر را باید جوانی به نام وسلی کلارک نامید. کلارک در سال 1949 تحصیلات تکمیلی خود را در رشته فیزیک در برکلی ترک کرد تا تکنسین یک کارخانه تسلیحات هسته ای شود. با این حال ، او کار را دوست نداشت. پس از خواندن چندین مقاله از مجلات کامپیوتری، او شروع به جستجوی فرصتی کرد تا در حوزه ای جدید و هیجان انگیز پر از پتانسیل های دست نخورده به نظر برسد. او در مورد استخدام متخصصان کامپیوتر در آزمایشگاه لینکلن از طریق یک آگهی اطلاع یافت و در سال 1951 به ساحل شرقی نقل مکان کرد تا زیر نظر فارستر که قبلاً رئیس آزمایشگاه رایانه دیجیتال شده بود کار کند.
وسلی کلارک در حال نمایش کامپیوتر زیست پزشکی LINC خود، 1962
کلارک به گروه توسعه پیشرفته پیوست، زیربخشی از آزمایشگاه که مظهر وضعیت آرام همکاری نظامی-دانشگاهی آن زمان بود. اگرچه این دپارتمان از نظر فنی بخشی از جهان آزمایشگاه لینکلن بود، اما تیم در یک حباب در یک حباب دیگر وجود داشت، جدا از نیازهای روزمره پروژه SAGE و آزاد بود تا هر رشته کامپیوتری را که میتوانست به نوعی با آن مرتبط باشد، دنبال کند. پدافند هوایی. هدف اصلی آنها در اوایل دهه 1950 ایجاد رایانه تست حافظه (MTC) بود که برای نشان دادن قابلیت استفاده از روشی جدید، بسیار کارآمد و قابل اعتماد برای ذخیره اطلاعات دیجیتال طراحی شده بود.
از آنجایی که MTC هیچ کاربر دیگری جز سازندگانش نداشت، کلارک هر روز ساعت های زیادی به کامپیوتر دسترسی کامل داشت. کلارک به لطف همکارش بلمونت فارلی که با گروهی از بیوفیزیکدانان RLE در کمبریج در ارتباط بود، به ترکیب مد روز سایبرنتیک از فیزیک، فیزیولوژی و نظریه اطلاعات علاقه مند شد. کلارک و فارلی ساعتهای زیادی را در MTC گذراندند و مدلهای نرمافزاری از شبکههای عصبی را برای مطالعه ویژگیهای سیستمهای خودسازمانده ایجاد کردند. کلارک از این آزمایشها شروع به استخراج اصول بدیهی محاسباتی کرد که هرگز از آنها منحرف نشد. به ویژه ، او به این باور رسید که "راحتی کاربر مهمترین عامل طراحی است."
در سال 1955، کلارک با کن اولسن، یکی از توسعه دهندگان MTC، برای تدوین برنامه ای برای ایجاد یک کامپیوتر جدید که می تواند راه را برای نسل بعدی سیستم های کنترل نظامی هموار کند، همکاری کرد. با استفاده از حافظه هسته مغناطیسی بسیار بزرگ برای ذخیره سازی، و ترانزیستورها برای منطق، می توان آن را بسیار فشرده تر، قابل اعتمادتر و قدرتمندتر از Whirlwind ساخت. در ابتدا، آنها طرحی را پیشنهاد کردند که آن را TX-1 نامیدند (کامپیوتر ترانزیستوری و آزمایشی، "کامپیوتر ترانزیستوری تجربی" - بسیار واضح تر از AN/FSQ-7). با این حال ، مدیریت آزمایشگاه لینکلن این پروژه را بسیار گران و خطرناک رد کرد. ترانزیستورها فقط چند سال قبل در بازار بوده اند و تعداد کمی رایانه با استفاده از منطق ترانزیستور ساخته شده است. بنابراین کلارک و اولسن با یک نسخه کوچکتر از ماشین ، TX-0 که تصویب شد ، بازگشتند.
TX-0
عملکرد رایانه TX-0 به عنوان ابزاری برای مدیریت پایگاه های نظامی، اگرچه بهانه ای برای ایجاد آن بود، اما برای کلارک بسیار کمتر از فرصتی برای ترویج ایده های خود در مورد طراحی رایانه جالب بود. به نظر او، تعامل محاسباتی در آزمایشگاههای لینکلن دیگر یک واقعیت زندگی نیست و به یک هنجار جدید تبدیل شده بود - روشی مناسب برای ساخت و استفاده از رایانهها، به ویژه برای کارهای علمی. او دسترسی به TX-0 را به بیوفیزیکدانان MIT داد، اگرچه کار آنها ربطی به PVO نداشت، و به آنها اجازه داد تا از نمایشگر بصری دستگاه برای تجزیه و تحلیل الکتروانسفالوگرام های مطالعات خواب استفاده کنند. و هیچ کس به این موضوع اعتراض نکرد.
TX-0 به اندازه کافی موفق بود که در سال 1956 آزمایشگاه لینکلن یک کامپیوتر ترانزیستوری در مقیاس کامل به نام TX-2 را با حافظه عظیم دو میلیون بیتی تأیید کرد. این پروژه دو سال طول خواهد کشید. پس از این، ویروس به خارج از آزمایشگاه فرار می کند. پس از تکمیل TX-2، آزمایشگاه ها دیگر نیازی به استفاده از نمونه اولیه نخواهند داشت، بنابراین آنها موافقت کردند که TX-0 را به کمبریج به RLE قرض دهند. در طبقه دوم، بالای مرکز کامپیوتر پردازش دسته ای نصب شد. و بلافاصله کامپیوترها و اساتید دانشگاه MIT را آلوده کرد که شروع به مبارزه برای دوره های زمانی کردند که در آن بتوانند کنترل کامل کامپیوتر را به دست آورند.
از قبل مشخص بود که نوشتن یک برنامه کامپیوتری به درستی بار اول تقریبا غیرممکن است. علاوه بر این، محققانی که یک کار جدید را مطالعه میکنند، اغلب در ابتدا نمیدانستند که چگونه رفتار صحیح باید باشد. و برای گرفتن نتیجه از مرکز کامپیوتر باید ساعت ها یا حتی تا روز بعد صبر می کردید. برای ده ها برنامه نویس جدید در محوطه دانشگاه، توانایی بالا رفتن از نردبان، کشف یک باگ و رفع فوری آن، امتحان یک رویکرد جدید و مشاهده فوراً نتایج بهبود یافته، یک مکاشفه بود. برخی از زمان خود در TX-0 برای کار بر روی پروژه های علمی یا مهندسی جدی استفاده کردند، اما لذت تعامل، روح های بازیگوش بیشتری را نیز به خود جلب کرد. یکی از دانشجویان برنامه ای برای ویرایش متن نوشت که آن را «ماشین تایپ گران قیمت» نامید. یکی دیگر از این کار پیروی کرد و یک «ماشین حساب گران قیمت» نوشت که برای انجام تکالیف حساب دیفرانسیل و انتگرال استفاده می کرد.
ایوان ساترلند برنامه Sketchpad خود را در TX-2 نشان می دهد
در همین حال، کن اولسن و یکی دیگر از مهندسان TX-0، هارلان اندرسون، که از پیشرفت کند پروژه TX-2 ناامید شده بودند، تصمیم گرفتند یک کامپیوتر تعاملی در مقیاس کوچک را برای دانشمندان و مهندسان به بازار عرضه کنند. آنها آزمایشگاه را ترک کردند تا Digital Equipment Corporation را تأسیس کنند و دفتری را در یک کارخانه نساجی سابق در رودخانه Assabet، ده مایلی غرب لینکلن راه اندازی کنند. اولین رایانه آنها ، PDP-1 (منتشر شده در سال 1961) ، در اصل یک کلون از TX-0 بود.
TX-0 و Digital Equipment Corporation شروع به انتشار خبر خوب روش جدیدی برای استفاده از رایانه ها فراتر از آزمایشگاه لینکلن کردند. و با این حال، تا کنون، ویروس تعاملی از نظر جغرافیایی، در شرق ماساچوست محلی سازی شده است. اما این به زودی تغییر کرد.
دیگر چه بخوانیم:
- لارس هاید، سیستم های کارت پانچ و انفجار اطلاعات اولیه، 1880-1945 (2009)
- جوزف نوامبر، محاسبات زیست پزشکی (2012)
- کنت سی ردموند و توماس ام. اسمیت، از گردباد تا MITER (2000)
- M. Mitchell Waldrop، The Dream Machine (2001)
منبع: www.habr.com