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まさに最初の電子コンピューターは、研究目的で作られたユニークな装置でした。しかし、それらが利用可能になると、組織はすぐにそれらを既存のデータ文化、つまりすべてのデータとプロセスがスタックで表現される文化に組み込みました。パンチカード.

ハーマン・ホレリス 0 世紀後半に、米国国勢調査のために紙のカードの穴からデータを読み取って計数できる最初の集計表を開発しました。次の世紀半ばまでに、このマシンの子孫による非常に多彩な動物園が世界中の大企業や政府機関に浸透しました。彼らの共通言語は、いくつかの列からなるカードで、各列は (通常は) 9 つの数字を表し、XNUMX から XNUMX までの数字を表す XNUMX 個の位置の XNUMX つにパンチすることができました。

入力データをカードに打ち込むために複雑なデバイスは必要なく、データを生成した組織内の複数のオフィスにプロセスを分散できました。データを処理する必要がある場合（たとえば、四半期売上報告書の収益を計算するため）、対応するカードをデータセンターに持ち込んで、一連の出力データをカード上に生成したり紙に印刷したりする適切なマシンによる処理のキューに入れることができます。。中央処理装置 (表計算機や計算機) の周りには、カードのパンチ、コピー、分類、解釈を行うための周辺機器が集中していました。

IBM 285 Tabulator、1930 年代から 40 年代に人気のあったパンチカードマシン。

1950 年代後半までに、ほぼすべてのコンピューターがこの「バッチ処理」スキームを使用して動作するようになりました。典型的な販売エンドユーザーの観点からは、大きな変化はありません。処理のためにパンチカードの束を持ち込んで、作業の結果として印刷物または別のパンチカードの束を受け取りました。その過程で、カードは紙の穴から電子信号に変化し、また元に戻りますが、あなたはそれをあまり気にしませんでした。 IBM はパンチカード処理機械の分野で優位に立っており、主に確立された関係と幅広い周辺機器のおかげで、電子コンピュータの分野でも有力勢力の XNUMX つであり続けました。彼らは単に顧客の機械式集計表や計算機を、より高速で柔軟なデータ処理マシンに置き換えただけです。

IBM 704 パンチカード処理キット前景では、女の子がリーダーを操作しています。

このパンチカード処理システムは何十年にもわたって完全に機能し、衰退することはありませんでした。それはまったく逆です。それにも関わらず、1950 年代後半、コンピュータ研究者の周辺サブカルチャーは、このワークフロー全体を変える必要があると主張し始めました。彼らは、コンピュータは対話的に使用するのが最適であると主張しました。ユーザーは、タスクを残してマシンに戻って結果を取得するのではなく、マシンと直接通信し、その機能をオンデマンドで使用する必要があります。マルクスは『資本論』の中で、人間が直接制御する労働手段が、人間が単に動かすだけの産業機械にどのように取って代わられたかを説明しました。しかし、コンピュータは機械の形で存在し始めました。一部のユーザーがそれらをツールに変えるようになったのは、より後のことです。

そして、この変革は、米国国勢調査局、保険会社メットライフ、米国鉄鋼公社などのデータセンターでは起こりませんでした (これらの企業はすべて、最初の商用コンピュータの 1 つである UNIVAC を最初に購入した企業の 1 つです)。毎週の給与計算が最も効率的で信頼性の高い方法であると考えている組織が、誰かがコンピュータをいじってこの処理を妨害することを望むとは考えにくいです。問題を研究し、弱点が見つかるまでさまざまな角度からアプローチし、すぐに切り替えることを望んでいた科学者やエンジニアにとって、コンソールに座ってコンピューターで何かを試すことができることの価値はより明確でした。考えて行動すること。

したがって、研究者の間でそのような考えが生まれました。しかし、そのようなコンピュータの無駄な使用に支払うお金は、部門長から出されたものではありませんでした。インタラクティブなコンピューター作業という新しいサブカルチャー (カルトとも言えるかもしれません) は、米国の軍部とエリート大学の間の生産的なパートナーシップから生まれました。この相互に有益な協力は第二次世界大戦中に始まりました。核兵器、レーダー、その他の魔法の兵器は、科学者の一見不可解な活動が軍にとって信じられないほど重要である可能性があることを軍指導者に教えました。この快適な関係は約一世代続きましたが、その後、別の戦争であるベトナムの政治的変動で崩壊しました。しかしこの時点では、アメリカの科学者たちは巨額の資金にアクセスでき、ほとんど平気で、国防に少しでも関係することならほぼ何でもできた。

対話型コンピューターの正当化は爆弾から始まりました。

旋風とSAGE

29 年 1949 月 XNUMX 日、ソ連の研究チームは実験に成功しました。初の核兵器実験 на セミパラチンスク試験場。 3日後、北太平洋上空を飛行していた米国の偵察機が、大気中に実験で残った放射性物質の痕跡を発見した。ソ連は爆弾を持っており、ライバルのアメリカ人はそれを知りました。ドイツをかつての経済的偉大さを回復する計画に応じて、ソ連がベルリンの西側支配地域への陸路を遮断して以来、２つの超大国間の緊張は１年以上続いた。

封鎖は 1949 年の春に終了しましたが、西側諸国が空から都市を支援するために開始した大規模な作戦によって妨げられました。緊張も少し和らぎました。しかし、特に戦略爆撃機の規模と航続距離が増大し続けていることを考えると、アメリカの将軍たちは、核兵器にアクセスできる潜在的な敵対勢力の存在を無視することはできなかった。米国は第二次世界大戦中、大西洋と太平洋の沿岸に一連の航空機探知レーダー基地を設置していた。しかし、それらは時代遅れの技術を使用しており、カナダを通る北部進入をカバーしておらず、防空を調整するための中央システムによってリンクされていませんでした。

状況を改善するために、空軍（1947年以来独立した米軍部門）は防空技術委員会（ADSEC）を招集した。それは、委員長のジョージ・ウォーリーにちなんで「ウォーリー委員会」として歴史に記憶されています。彼は MIT の物理学者であり、戦後電子研究所 (RLE) となった軍用レーダー研究グループ Rad Lab の退役軍人でした。委員会はこの問題を 1950 年間研究し、ヴァリの最終報告書は XNUMX 年 XNUMX 月に発表されました。

このような報告書は退屈なお役所仕事の寄せ集めであり、慎重な言葉遣いの保守的な提案で終わるだろうと予想する人もいるだろう。むしろ、この報告書は独創的な議論を展開する興味深い作品であり、過激で危険な行動計画を含んでいることが判明した。これは、MIT の別の教授の明白な利点です。ノルベルト・ウィーナー、生物と機械の研究は単一の学問に統合できると主張したサイバネティクス。ヴァリと彼の共著者は、防空システムは比喩的ではなく実際に生き物であるという仮定から始めました。レーダー基地は感覚器官として機能し、迎撃装置とミサイルは世界と相互作用するためのエフェクターとして機能します。彼らはディレクターの制御下で働き、ディレクターは感覚からの情報を使用して必要な行動についての決定を下します。彼らはさらに、人間だけのディレクターでは、数百万平方キロメートルにわたって飛来する数百機の航空機を数分以内に停止させることはできないため、ディレクターの機能の多くを自動化する必要があると主張した。

彼らの発見の中で最も珍しいのは、ディレクタを自動化する最良の方法は、人間の意思決定の一部を引き継ぐことができるデジタル電子コンピュータを使用することだということだ。つまり、到来する脅威を分析し、それらの脅威に対する兵器の標的を定める（迎撃コースを計算し、それを敵に送信する）。戦闘機）、そしておそらくは最適な対応方法の戦略を開発することさえあります。当時、コンピューターがそのような目的に適しているかどうかはまったく明らかではありませんでした。当時、米国全土にはちょうど 3 台の電子コンピューターが稼働していましたが、そのどれも、何百万もの命がかかっている軍事システムの信頼性要件を満たすには程遠いものでした。これらは単に非常に高速でプログラム可能な数値計算ツールでした。

しかし、ヴァリには、このプロジェクトのことを知っていたため、リアルタイムデジタルコンピューターの作成の可能性を信じる理由がありました。旋風 [「渦」]。それは戦時中、若い大学院生ジェイ・フォレスターの指導の下、MIT サーボ機構研究室で始まりました。彼の当初の目標は、毎回最初から再構築することなく、新しい航空機モデルをサポートするように再構成できる汎用フライトシミュレーターを作成することでした。同僚は Forrester 氏に、シミュレーターはデジタル電子機器を使用してパイロットからの入力パラメーターを処理し、計器の出力状態を生成する必要があると説得しました。高速デジタルコンピューターを作成する試みは次第に大きくなり、当初の目標を覆い隠してしまいました。フライトシミュレーターは忘れ去られ、その開発のきっかけとなった戦争はとうの昔に終わりました。海軍研究局 (ONR) の査察委員会は、増え続ける予算と年々増加する予算のため、徐々にこのプロジェクトに幻滅していました。 -プッシュ完了日。 1950 年、ONR は翌年のフォレスターの予算を大幅に削減し、その後プロジェクトを完全に停止するつもりでした。

しかし、ジョージバレーにとって、Whirlwind は啓示でした。実際の Whirlwind コンピュータはまだ動作するには程遠い状態でした。しかしこの後、肉体を持たない精神だけではないコンピュータが登場することになっていた。感覚器官とエフェクターを備えたコンピューターです。生命体。フォレスターはすでに、このプロジェクトを国内最高の軍事指揮統制センターシステムに拡張する計画を検討していた。コンピュータは数学的問題を解決するのにのみ適していると信じていた ONR のコンピュータ専門家にとって、このアプローチは壮大でばかばかしいものに見えました。しかし、これはまさにヴァリが探していたアイデアであり、彼はワールウィンドを忘却から救うためにちょうど間に合うように現れました。

彼の大きな野心にもかかわらず (あるいはおそらくそのため)、ヴァリの報告書は空軍を納得させ、まずデジタルコンピューターに基づいた防空システムを作成する方法を理解し、次にそれを実際に構築するための大規模な新しい研究開発プログラムを開始しました。空軍は中核研究を実施するためにMITと協力し始めたが、同機関のWhirlwindとRLEの背景、そしてRad Labと第二次世界大戦にまで遡る防空協力の成功の歴史を考慮すると、当然の選択だった。彼らはこの新しい取り組みを「プロジェクト・リンカーン」と名付け、ケンブリッジ北西25キロのハンスコム・フィールドに新しいリンカーン研究所を建設した。

空軍がコンピュータ化された防空プロジェクトを命名 SAGE - 「半自動地上環境」を意味する、典型的な奇妙な軍事プロジェクトの頭字語。 Whirlwind は、ハードウェアの本格的な生産と導入が実行される前に、コンセプトの実現可能性を証明するためのテストコンピューターであるはずでした。この責任は IBM に割り当てられました。 IBM で製造される予定だった Whirlwind コンピュータの実用バージョンには、AN/FSQ-7 (「陸海軍固定特殊用途装置」 - これに比べれば SAGE がかなり正確に見える) という、あまり記憶に残らない名前が付けられました。

1954 年に空軍が SAGE システムの完全な計画を作成するまでに、SAGE システムはさまざまなレーダー施設、空軍基地、防空兵器で構成されており、これらはすべて XNUMX の管制センター、爆撃に耐えるように設計された巨大なバンカーから制御されていました。これらのセンターを埋めるには、IBM は XNUMX 台のコンピューターではなく、XNUMX 台のコンピューターを供給する必要があり、軍に数十億ドルの費用がかかることになります。これは、同社が依然としてロジック回路に真空管を使用していたためであり、真空管は白熱電球と同じように切れてしまったためです。動作中のコンピューターにある何万ものランプの XNUMX つでも、いつでも故障する可能性があります。技術者が修理を行っている間、国の空域全体を無防備にしておくことは明らかに容認できないため、予備の航空機を手元に置いておく必要がありました。

ノースダコタ州グランドフォークス空軍基地の SAGE コントロールセンター。7 台の AN/FSQ-XNUMX コンピューターが設置されていました。

各管制センターには数十人のオペレーターがブラウン管の前に座り、それぞれが空域の一部を監視していました。

コンピューターは潜在的な航空脅威を追跡し、それらを軌跡として画面上に描画しました。オペレーターは光線銃を使用して軌跡に関する追加情報を表示し、防衛システムにコマンドを発行することができ、コンピューターはそれらを利用可能なミサイル砲台または空軍基地への印刷メッセージに変換します。

インタラクティブウイルス

SAGE システムの性質 (光線銃とコンソールを介した人間のオペレーターとデジタル CRT コンピューター間の直接的なリアルタイムの対話) を考慮すると、リンカーン研究所がコンピューターとの対話型対話の最初の推進者集団を育成したことは驚くべきことではありません。研究室のコンピューター文化全体は、商業の世界で発展しつつあったバッチ処理の標準から切り離された、孤立したバブルの中に存在していました。研究者らは、Whirlwind とその子孫を使用して、コンピューターに排他的にアクセスできる期間を予約しました。彼らは、紙を介さずに、手、目、耳を使って、スイッチ、キーボード、明るいスクリーン、さらにはスピーカーを通じて直接対話することに慣れています。

この奇妙で小さなサブカルチャーは、直接的な物理的接触を通じてウイルスのように外の世界に広がりました。そして、これをウイルスと考えるなら、患者ゼロはウェスリー・クラークという名の若者と呼ばれるべきです。クラーク氏は核兵器工場の技術者になるため、1949年にバークレーの物理学の大学院を中退した。しかし、彼はその仕事が好きではありませんでした。コンピューター雑誌の記事をいくつか読んだ後、彼は未開発の可能性に満ちた新しくてエキサイティングな分野を掘り下げる機会を探し始めました。彼は広告でリンカーン研究所のコンピューター専門家の募集について知り、1951 年に東海岸に移り、すでにデジタルコンピューター研究所の所長になっていたフォレスターの下で働きました。

LINC バイオメディカルコンピューターのデモンストレーションを行うウェスリークラーク、1962 年

クラークは、当時の軍大学協力のリラックスした状態を象徴する研究室のサブセクションである先進開発グループに加わりました。この部門は技術的にはリンカーン研究所の世界の一部でしたが、チームは別のバブルの中のバブルの中に存在し、SAGE プロジェクトの日常的なニーズから隔離され、何らかの形でリンカーン研究所と結びつく可能性のあるあらゆるコンピューター分野を自由に追求することができました。防空。 1950 年代初頭の彼らの主な目標は、デジタル情報を保存する新しい高効率かつ信頼性の高い方法の実現可能性を実証するために設計されたメモリテストコンピューター (MTC) を作成することでした。磁気コアメモリこれは、Whirlwind で使用されていた扱いにくい CRT ベースのメモリを置き換えることになります。

MTC には作成者以外にユーザーがいなかったため、クラークは毎日何時間もコンピューターにフルアクセスできました。クラークは、ケンブリッジの RLE の生物物理学者グループと交流していた同僚のベルモントファーリーのおかげで、当時流行していた物理学、生理学、情報理論のサイバネティック混合に興味を持つようになりました。 Clark と Farley は、MTC で長時間を費やして、自己組織化システムの特性を研究するためにニューラルネットワークのソフトウェアモデルを作成しました。これらの実験から、クラークはコンピューティングの特定の公理原則を導き出し始めましたが、そこから決して逸脱することはありませんでした。特に「ユーザーの利便性が最も重要なデザイン要素である」と考えるようになりました。

1955 年、クラークは MTC の開発者の 1 人であるケンオルセンと協力して、次世代の軍事制御システムへの道を切り開く新しいコンピューターを作成する計画を策定しました。ストレージに非常に大容量の磁気コアメモリを使用し、ロジックにトランジスタを使用することで、Whirlwind よりもはるかにコンパクトで信頼性が高く、強力になる可能性があります。当初、彼らは TX-7 (トランジスタ化および実験コンピュータ、「実験用トランジスタコンピュータ」 - AN/FSQ-0 よりもはるかに明確) と呼ばれる設計を提案しました。しかし、リンカーン研究所の経営陣は、このプロジェクトは費用がかかり、リスクが高すぎるとして拒否した。トランジスタは数年前に市場に出たばかりで、トランジスタロジックを使用して構築されたコンピュータはほとんどありませんでした。そこでクラークとオルセンは、承認を受けた小型バージョンの車 TX-XNUMX を携えて戻ってきました。

TX-0

軍事基地を管理するためのツールとしての TX-0 コンピューターの機能は、その作成の口実ではあったものの、クラークにとっては、コンピューター設計に関する彼のアイデアを促進する機会よりもはるかに興味がありませんでした。彼の見解では、コンピューティングの双方向性はリンカーン研究所の日常の事実ではなくなり、新たな標準、つまり特に科学的研究においてコンピュータを構築して使用する適切な方法になったということです。彼は、MIT の生物物理学者に TX-0 へのアクセスを許可しましたが、彼らの仕事は PVO とは何の関係もありませんでした。また、睡眠研究からの脳波を分析するためにマシンの視覚ディスプレイを使用することを許可しました。そして、これに反対する人は誰もいませんでした。

TX-0 は十分な成功を収めたので、1956 年にリンカーン研究所は 2 万ビットの巨大なメモリを搭載した本格的なトランジスタコンピュータである TX-2 を承認しました。このプロジェクトは完了までに 0 年かかります。この後、ウイルスは研究室の外に逃げてしまいます。 TX-XNUMXが完成すると、研究所は初期のプロトタイプを使用する必要がなくなるため、TX-XNUMXをケンブリッジにRLEに貸与することに同意した。バッチ処理コンピュータセンターの上のXNUMX階に設置されました。そして、すぐに MIT キャンパスのコンピュータと教授に感染し、コンピュータを完全に制御できる時間を求めて争いが始まりました。

コンピュータープログラムを最初から正しく書くのはほぼ不可能であることはすでに明らかでした。さらに、新しいタスクを研究している研究者は、最初は正しい動作がどのようなものであるべきかまったく分からないことがよくありました。そして、コンピューターセンターから結果を得るには何時間も、場合によっては翌日まで待たなければなりませんでした。キャンパスにいる何十人もの新人プログラマーにとって、はしごを登ってバグを発見してすぐに修正し、新しいアプローチを試して結果の改善をすぐに確認できることは、啓示でした。 TX-0 での時間を真剣な科学や工学プロジェクトに取り組む人もいましたが、インタラクティブ性の楽しさは、より遊び心のある人たちも惹きつけました。ある学生は「高価なタイプライター」と呼ぶテキスト編集プログラムを作成した。別の人もこれに倣い、微積分の宿題に使用する「高価な卓上計算機」を書きました。

Ivan Sutherland が TX-2 でスケッチパッドプログラムをデモンストレーション

一方、ケン・オルセンともう一人の TX-0 エンジニア、ハーラン・アンダーソンは、TX-2 プロジェクトの進捗の遅さに不満を抱き、科学者やエンジニア向けに小型の対話型コンピューターを販売することにしました。彼らは研究所を出てデジタル・イクイップメント・コーポレーションを設立し、リンカーンから1マイル西にあるアサベット川沿いの元繊維工場にオフィスを設立した。彼らの最初のコンピューターである PDP-1961 (0 年リリース) は、本質的に TX-XNUMX のクローンでした。

TX-0 と Digital Equipment Corporation は、リンカーン研究所を超えてコンピューターを使用する新しい方法に関する良いニュースを広め始めました。しかし、これまでのところ、対話型ウイルスは地理的にはマサチューセッツ州東部に集中しています。しかし、これはすぐに変わりました。

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ラース・ハイデ、パンチカードシステムと初期の情報爆発、1880 ～ 1945 年 (2009)
ジョセフ 2012 月、バイオメディカルコンピューティング (XNUMX)
ケント・C・レドモンドとトーマス・M・スミス、旋風からMITREまで（2000年）
M・ミッチェル・ウォルドロップ『ドリーム・マシーン』 (2001)

出所： habr.com

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