Ostali članci u seriji:
- Povijest releja
- Povijest elektroničkih računala
- Povijest tranzistora
- Povijest interneta
Prvi elektronički računala bila su jedinstvena uređaji koja su se stvarala u istraživačke svrhe. No nakon što su se pojavila na tržištu, organizacije su ih brzo uključile u postojeću kulturu obrade podataka – u kojoj su svi podaci i procesi bili predstavljeni u obliku stogova. .
razvio je prvi tabulator sposoban za čitanje i brojanje podataka temeljenih na otvorima u papirnim karticama, za popis stanovništva Sjedinjenih Država krajem 19. stoljeća. Do sredine sljedećeg stoljeća raznolikost potomaka ovog stroja prodrla je u velike tvrtke i vladine organizacije širom svijeta. Njihov zajednički jezik bila je kartica koja se sastojala od nekoliko stupaca, pri čemu je svaki stupac (obično) predstavljao jednu znamenku koju je bilo moguće probušiti na jednoj od deset pozicija, oznakama za brojeve od 0 do 9.
Za probijanje ulaznih podataka u karticama kompliciranih uređaja nije bilo potrebno, i ovaj se proces mogao rasporediti na nekoliko ureda unutar organizacije koja je generirala te podatke. Kada je bilo potrebno obraditi podatke – na primjer, izračunati prihod za kvartalno izvješće odjela prodaje – odgovarajuće karte moglo se donijeti u podatkovni centar i staviti u red za obradu odgovarajućim strojevima, koji su isporučivali set izlaznih podataka na karticama ili ih ispisivali na papiru. Oko središnjih obrađivačkih strojeva – tabulatora i kalkulatora – okupljala su se periferna uređaja za perforiranje, kopiranje, sortiranje i interpretaciju kartica.
IBM 285 tabulator, popularni uređaj za rad s perforiranim karticama u 1930-im i 40-im godinama.
Do sredine 1950-ih gotovo svi su računali radili prema principu "paketne obrade". S aspekta tipičnog krajnjeg korisnika iz prodajnog odjela, malo se toga promijenilo. Donijeli ste hrpu perforiranih kartica na obradu i primili otisak ili drugu hrpu perforiranih kartica kao rezultat rada. Tijekom procesa, kartice su se pretvarale iz rupa na papiru u električne signale i obrnuto, no to vas je malo brinulo. IBM je dominirao u području strojeva za obradu perforiranih kartica i ostao jedna od vodećih snaga u području elektroničkih računala, uglavnom zbog svojih uspostavljenih veza i širokog spektra perifernih uređaja. Samo su jednostavno zamijenili mehaničke tabulatore i kalkulatore kod klijenata s bržim i fleksibilnijim strojevima za obradu podataka.
Komplet za obradu perforiranih kartica IBM 704. U prvom planu, djevojka radi s uređajem za čitanje.
Ovaj sustav obrade perforiranih kartica savršeno je funkcionirao desetljećima i nije gubio na važnosti - naprotiv. Ipak, krajem 1950-ih, marginalna subkultura istraživača računala počela je tvrditi da bi cijeli taj radni proces trebao biti promijenjen – tvrdili su da se računalo najbolje koristi interaktivno. Umjesto da mu ostavite zadatak i zatim dođete po rezultate, korisnik bi trebao izravno komunicirati s strojem i koristiti njegove mogućnosti na zahtjev. U "Kapitalu" Marx opisuje kako su industrijski strojevi – koje ljudi jednostavno pokreću – zamijenili alate za rad koje su ljudi izravno kontrolirali. Međutim, računala su započela svoje postojanje već kao strojevi. I samo su kasnije neki od njihovih korisnika pretvorili ih u alate.
I ova prepravka nije se odvijala u centrima za obradu podataka - poput Ureda za popis stanovništva SAD-a, osiguravajuće kuće MetLife ili United States Steel Corporation (sve te kompanije bile su među prvima koje su kupile UNIVAC, jedan od prvih komercijalno dostupnih računala). Malo je vjerojatno da će organizacija koja smatra isplativim i pouzdanim načinom isplate tjedne plaće dopustiti nekome da ometa tu obradu igrajući se s računalom. Vrijednost mogućnosti sjesti za konzolu i jednostavno isprobati ovo ili ono na računalu bila je jasnija znanstvenicima i inženjerima, koji su željeli proučiti problem, prilaziti mu iz različitih kutova dok ne pronađu njegovu slabost, i brzo prelaziti između razmišljanja i akcije.
Stoga su takve ideje nastale kod istraživača. Međutim, novac za plaćanje tako rasipnog korištenja računala nije dolazio od voditelja njihovih odjela. Nova subkultura (može se čak reći, kult) interaktivnog rada s računalom nastala je iz produktivnog partnerstva između vojske i elitnih sveučilišta u SAD-u. Ova međusobna suradnja započela je tijekom Drugog svjetskog rata. Nuklearno oružje, radari i drugo čarobno oružje naučili su vojno vodstvo da vanjski nejasne aktivnosti znanstvenika mogu biti nevjerojatno važne za vojsku. Ova pogodna suradnja postojala je otprilike jednu generaciju, a zatim se raspala usred političkih peripetija drugog rata u Vijetnamu. No u to vrijeme američkim znanstvenicima bio je omogućen pristup ogromnim količinama novca, malo ih je tko uznemiravao i mogli su se baviti gotovo svime što se moglo nekako povezati s nacionalnom obranom.
Opravdanje interaktivnih računala započelo je s bombom.
Whirlwind i SAGE
29. kolovoza 1949. godine, sovjetski istraživački tim uspješno je proveo na . Nakon tri dana, američki izviđački avion otkrio je tragove radioaktivnog materijala u atmosferi iznad sjevernog dijela Tihog oceana, ostatke ovog ispitivanja. Sovjetski Savez je napravio bombu, a njihovi američki protivnici su saznali za to. Napetost između dva supermoćna igrača trajala je više od godine dana, otkako je Sovjetski Savez prekinuo kopnene rute u zapadom kontroliranim dijelovima Berlina kao odgovor na planove za povratak Njemačke njenom bivšem ekonomskom sjaju.
Blokada je završila proljeća 1949. godine, zapala je u bezizlaznu situaciju zbog masovne operacije koju je zapad pokrenuo kako bi podržao grad iz zraka. Napetost je malo popustila. Ipak, američki generali nisu mogli ignorirati postojanje potencijalno neprijateljske sile koja je imala pristup nuklearnom oružju, posebno s obzirom na stalno rastući broj i domet strateških bombardera. SAD je imao lanac radarskih stanica za otkrivanje zračnih plovila, izgrađenih na obalama Atlantskog i Tihog oceana tijekom Drugog svjetskog rata. Međutim, koristili su zastarjelu tehnologiju, nisu pokrivali sjeverne prilaze kroz Kanadu i nisu bili povezani s centralnim sustavom za koordinaciju zračne odbrane.
Kako bi ispravili situaciju, Zračne snage (neovisna vojna jedinica SAD-a od 1947. godine) sazvale su inženjerski odbor za protuzračnu odbranu (ADSEC). U povijesti je ostao zapamćen kao 'Valli odbor', po imenu predsjednika, Georgea Vallija. On je bio fizičar sa MIT-a, veteran vojničke istraživačke radarske grupe Rad Lab, koja je nakon rata postala istraživačka laboratorija za elektroniku (RLE). Odbor je proučavao ovaj problem godinu dana, a konačni izvještaj Valli je izdao u listopadu 1950. godine.
Moglo bi se pretpostaviti da bi sličan izvještaj bio dosadna mješavina kancelarijske dokumentacije, završio bi s oprezno izraženim i konzervativnim prijedlogom. Umjesto toga, izvještaj se pokazao kao izvanredan primjer kreativne argumentacije i sadržavao je radikalan i rizičan plan djelovanja. Očigledna zasluga pripada drugom profesoru s MIT-a, , koji je tvrdio da se proučavanje živih bića i mašina može objediniti u jedinstvenu disciplinu . Valli i njegovi suradnici krenuli su s pretpostavkom da je sustav protuzračne obrane živi organizam, i to ne metaforički, već doslovno. Radarne stanice služe kao osjetila, presretači i rakete su efektori kojima on komunicira sa svijetom. Oni rade pod kontrolom direktora, koji koristi informacije s osjetila za donošenje odluka o potrebnim akcijama. Nadalje su tvrdili da direktor, koji se sastoji isključivo od ljudi, ne može zaustaviti stotine približavajućih aviona na milijunima četvornih kilometara u samo nekoliko minuta, stoga je potrebno automatizirati što više funkcija direktora.
Najneobičniji od njihovih zaključaka bio je taj da bi bilo najbolje automatizirati direktora putem digitalnih elektroničkih računala, koja mogu preuzeti dio ljudskih odluka: analizu ulaznih prijetnji, usmjeravanje oružja protiv tih prijetnji (izračunavanje putanja presretanja i njihovo slanje borbenim zrakoplovima), i, možda, čak i razvoj strategije optimalnih oblika odgovora. Tada nije bilo očito da su računala prikladna za tu svrhu. U cijelim Sjedinjenim Državama u to vrijeme postojala su točno tri funkcionalna elektronička računala, i nijedno od njih nije udovoljavalo zahtjevima pouzdanosti za vojni sustav na kojem ovise milijuni života. To su jednostavno bila vrlo brza i programabilna računala za obradu brojeva.
Ipak, Valli je imao razloga vjerovati u mogućnost izrade digitalnog računala koje radi u realnom vremenu, jer je znao za projekt [«Vihor»]. Počeo je za vrijeme rata u laboratoriju servomehanizama MIT-a pod vodstvom mladog poslijediplomskog studenta Jaya Forrestera. Njegova prvotna svrha bila je stvoriti simulator leta opće namjene koji bi se mogao prilagoditi podršci novim modelima zrakoplova, a da se ne mora svaki put iznova graditi. Kolega je uvjerio Forrestera da njegov simulator treba koristiti digitalnu elektroniku za obradu ulaznih parametara od pilota i isporuku izlaznih stanja za instrumente. Postupno, pokušaj stvaranja visoko brzog digitalnog računala prerastao je i zasjenio prvotnu svrhu. Simulator leta je zaboravljen, a rat koji je bio povod za njegovu izradu davno je završio, a odbor inspektora iz Ureda za pomorske istraživanja (ONR) postupno se razočaravao projektom zbog stalno rastućeg proračuna i stalno odgađanog roka završetka. Godine 1950. ONR je kritično smanjio proračun Forrestera za sljedeću godinu, planirajući nakon toga potpuno obustaviti projekt.
Međutim, za Georgea Valleyja Whirlwind je bio otkrovenje. Pravo računalo Whirlwind još uvijek je bilo daleko od radnog stanja. Međutim, nakon toga trebao je nastati računalni sustav koji ne predstavlja samo um bez tijela. To je računalo s čulima i efektorima. Organizam. Forrester je već razmatrao planove za proširenje projekta u glavni sustav vojnog zapovjedno-kontrolnog centra zemlje. Stručnjaci za računala iz ONR-a, koji su smatrali da su računala prikladna samo za rješavanje matematičkih zadataka, smatrali su takav pristup grandioznim i besmislenim. Međutim, upravo je takvu ideju Valley tražio, i došao je u pravom trenutku da spasi Whirlwind od zaborava.
Unatoč velikim ambicijama (ili možda zahvaljujući njima), izvješće Wallija uvjerilo je zapovjedništvo zračnih snaga, koje je pokrenulo opsežan novi program istraživanja i razvoja kako bi prvo razumjeli kako izgraditi sustav protuzračne obrane temeljen na digitalnim računalima, a zatim ga stvarno sagraditi. Zračne snage počele su surađivati s MIT-om s ciljem provođenja osnovnih istraživanja – to je bio prirodan izbor s obzirom na prisutnost Whirlwinda i RLE-a, kao i na povijest uspješne suradnje u području protuzračne obrane još od vremena Rad Lab-a i Drugog svjetskog rata. Novi projekt nazvali su „projekt Lincoln“ i sagradili su novu istraživačku laboratoriju Lincolna u Hanscomu, 25 km sjeverozapadno od Cambridgea.
Zračne snage nazvale su računalni projekt protuzračne obrane – tipična čudna kratica vojnog projekta koja označava 'poluautomatsko zemaljsko okruženje'. Whirlwind trebao je postati testno računalo koje će dokazati izvedivost koncepta prije nego što se pređe na punu proizvodnju opreme i njezinu primjenu – tu odgovornost preuzela je IBM. Radna verzija računala Whirlwind, koju je trebala napraviti IBM, dobila je mnogo manje pamtljivo ime AN/FSQ-7 ('vojno-brodskog nepomičnog specijalnog uređaja' – u usporedbi s ovom kraticom, SAGE izgleda prilično precizno).
Do trenutka kada su zračne snage dovršile potpune planove sustava SAGE 1954. godine, on se sastojao od različitih radarskih postaja, zračnih baza, protuzračnog naoružanja – a sve to upravljano je iz dvadeset i tri kontrolna centra, masivnih bunkera dizajniranih da izdrže bombardiranje. Kako bi popunili ove centre, IBM bi trebao isporučiti četrdeset šest računala, a ne dvadeset i tri, što bi vojsku koštalo mnoge milijarde dolara. Sve to zbog toga što je tvrtka još uvijek koristila elektronske cijevi u logičkim krugovima, a one su se raspadale poput žarulja. Bilo koja od desetaka tisuća cijevi u radnom računalu mogla bi otkazati u bilo kojem trenutku. Bilo bi očito neprihvatljivo ostaviti cijeli sektor zračnog prostora zemlje nezaštićenim dok tehnika provodi popravak, stoga je bilo potrebno imati rezervno računalo pri ruci.
Kontrolni centar SAGE na vojnoj bazi Grand Forks u Sjevernoj Dakoti, gdje su se nalazila dva računala AN/FSQ-7.
U svakom centru za upravljanje radilo je desetine operatera, koji su sjedili ispred elektronsko-večernih ekrana, od kojih je svaki pratio dio sektora zračnog prostora.
Računalo je pratilo sve potencijalne zračne prijetnje i prikazivalo ih kao tragove na ekranu. Operater je mogao koristiti laserski pištolj za dobivanje dodatnih informacija o tragu i slanje komandi sustavu zaštite, a računalo bi ih pretvorilo u otisnutu poruku za dostupnu raketnu bateriju ili zračnu bazu.
Virus interaktivnosti
Uzimajući u obzir prirodu sustava SAGE – izravnu interakciju ljudi-operatera i digitalnog računala s ELA u stvarnom vremenu, pomoću laserskih pištolja i konzole – nije iznenađujuće da je u laboratoriju Lincoln izrasla prva generacija pobornika interaktivne interakcije s računalima. Cjela računalna kultura laboratorija postojala je u izoliranom mjehuriću, odvojenom od normi paketne obrade koje su se razvijale u komercijalnom svijetu. Istraživači su koristili Whirlwind i njegove nasljednike, rezervirajući vrijeme kada su imali ekskluzivni pristup računalu. Navikli su koristiti ruke, oči i uši za izravnu interakciju putem prekidača, tipkovnica, svijetlih ekrana i čak zvučnika, bez papirnate posredovanja.
Ova neobična i mala subkultura proširila se u vanjski svijet poput virusa, putem izravnog fizičkog kontakta. A ako to smatramo virusom, nulti pacijent bio bi mladić po imenu Wesley Clark. Clark je napustio postdiplomski studij fizike u Berkeleyu 1949. da postane tehničar u tvornici koja proizvodi nuklearno oružje. Međutim, posao mu se nije svidio. Pročitao je nekoliko članaka u časopisima o računalima i počeo tražiti priliku da uđe u ono što se činilo novim i zanimljivim područjem, punim neotkrivenog potencijala. O zapošljavanju računalnih stručnjaka u laboratoriju Lincoln saznao je iz reklamne ponude, a 1951. se preselio na istočnu obalu kako bi se zaposlio pod Forseterom, koji je već bio šef laboratorija digitalnih računala.
Wesley Clark, predstavljajući svoj biomedicinski računalni sustav LINC, 1962.
Clark se pridružio timu naprednih istraživača, pododjelu laboratorija, koji je utjelovljavao opuštenu suradnju vojske i sveučilišta tog vremena. Iako je tehnički pododjel bio dio svemira Lincoln Laboratory, ovaj tim je postojao u mjehuru unutar drugog mjehura, bio je izoliran od svakodnevnih potreba projekta SAGE i imao je slobodu odabrati bilo koji računalni smjer koji se mogao nekako povezati s protuzračnom obranom. Njihov glavni zadatak na početku 1950-ih bio je stvoriti Memory Test Computer (MTC), namijenjen za demonstraciju održivosti nove, visoko učinkovite i pouzdane metode pohrane digitalnih informacija, , koja bi trebala zamijeniti nepredvidivu memoriju temeljenu na CRT-u, korištenu u Whirlwindu.
Budući da MTC nije imao drugih korisnika osim njegovih kreatora, Clark je imao potpuni pristup računalu po nekoliko sati dnevno. Clark je bio fasciniran tada popularnom kombinacijom kibernetike, fizike, fiziologije i teorije informacija, zahvaljujući svom kolegi Belmontu Farleyju, koji je bio u kontaktu s grupom biofizičara iz RLE-a u Cambridgeu. Clark i Farley provodili su dugačke sate uz MTC, stvarajući softverske modele neuronskih mreža kako bi istraživali osobine samoodređujućih sustava. Iz tih eksperimenata Clark je počeo izvoditi određene aksiomatske principe računalne znanosti, od kojih nikada nije odstupio. Konkretno, počeo je smatrati da je "ugodnost korisnika - najvažniji faktor dizajna".
Godine 1955. Clark se udružio s Kenom Olsenom, jednim od developera MTC-a, kako bi izradio plan za izradu novog računala koje bi otvorilo put za sljedeću generaciju vojnih sustava upravljanja. Koristeći vrlo veliku memoriju na magnetskim jezgrama za pohranu i tranzistore za logičke operacije, moglo bi se napraviti mnoštvo kompaktijim, pouzdanim i moćnim od Whirlwinda. U početku su ponudili dizajn koji su nazvali TX-1 (Transistorized and eXperimental computer, "eksperimentalno tranzistorno računalo" – što je mnogo jasnije od AN/FSQ-7). Međutim, vodstvo Lincoln laboratorija odbacilo je projekt jer je smatralo da je preskup i rizičan. Tranzistori su se pojavili na tržištu samo nekoliko godina ranije, a vrlo malo računala je bilo izgrađeno na tranzistorskoj logici. Stoga su Clark i Olsen došli s smanjenom verzijom stroja, TX-0, koja je bila odobrena.
TX-0
Funkcionalnost računala TX-0 kao alata za upravljanje vojnim bazama iako je bila izgovor za njegovu izradu, Clarka je mnogo više zanimala mogućnost promoviranja svojih ideja za dizajn računala. Iz njegovog gledišta, interaktivnost računalnih mašina prestala je biti svakodnevna činjenica u Lincoln laboratorijima i postala nova norma – ispravan način stvaranja i korištenja računala, posebice za znanstveni rad. Davao je biofizicima s MIT-a pristup TX-0, iako njihov rad nije imao nikakve veze s PVO-om, te im je omogućio korištenje vizualnog prikaza stroja za analizu elektroencefalograma iz istraživanja sna. I nitko se nije bunio protiv toga.
TX-0 bilo je dovoljno uspješno da su 1956. godine laboratoriji Lincoln odobrili punu verziju tranzistorskog računala TX-2 s velikim kapacitetom memorije od dva milijuna bitova. Realizacija projekta trajat će dvije godine. Nakon toga, virus će napustiti granice laboratorija. Po završetku TX-2 laboratoriji više neće imati potrebu za korištenjem ranog prototipa, stoga su se složili da daju TX-0 u najam RLE-u u Cambridgeu. Instaliran je na drugom katu, iznad računalnog centra za obradu paketa. Odmah je inficirao računala i profesore s MIT-a, koji su počeli konkurirati za vrijeme kada će moći preuzeti potpunu kontrolu nad računalom.
Već je bilo jasno da je praktički nemoguće ispravno napisati računalni program iz prvog pokušaja. Štoviše, istraživačima koji su proučavali novi zadatak često nije bilo jasno kakvo bi trebalo biti ispravno ponašanje. A da bi se dobili rezultati iz računalnog centra, trebalo je čekati satima ili čak do sljedećeg dana. Za desetke novooformljenih programera s kampusa mogućnost da se popnu stepenicama, otkriju grešku i odmah je isprave, isprobaju novi pristup i odmah vide poboljšane rezultate, postalo je pravo otkrovenje. Neki su svoje vrijeme na TX-0 koristili za rad na ozbiljnoj znanosti ili inženjerskim projektima, ali radost interakcije privukla je i više razigrane duše. Jedan je student napisao program za uređivanje teksta koji je nazvao 'skupocjenom pisaćom mašinom'. Drugi je slijedio njegov primjer i napisao 'skupocjenim stolnim kalkulatorom', koji je koristio za obavljanje domaćih zadataka iz numeričke analize.
Ivan Sutherland demonstrira svoj program Sketchpad na TX-2
U međuvremenu, Ken Olsen i drugi inženjer TX-0, Harlan Anderson, iritirani sporim napretkom projekta TX-2, odlučili su lansirati interaktivno malo računalo za znanstvenike i inženjere. Napustili su laboratorij kako bi osnovali Digital Equipment Corporation, opremili ured u bivšoj tekstilnoj tvornici na rijeci Assabet, deset milja zapadno od Lincolna. Njihovo prvo računalo PDP-1 (izlazak 1961.) zapravo je bio klon TX-0.
TX-0 i Digital Equipment Corporation započeli su dijeliti uzbudljive vijesti o novom načinu korištenja računala izvan laboratorija u Lincoln-u. Ipak, virus interaktivnosti bio je geografski lokaliziran u istočnom Massachusetts-u. No, to se uskoro trebalo promijeniti.
Što još pročitati:
- Lars Heide, Sustavi s perforiranim karticama i rana informacijska eksplozija, 1880-1945 (2009)
- Joseph November, Biomedicinsko računarstvo (2012)
- Kent C. Redmond i Thomas M. Smith, Od Whirlwind-a do MITRE (2000)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine (2001)
Izvor: habr.com
