Andere artikelen in de serie:
- De geschiedenis van relais
- De geschiedenis van elektronische computers
- De geschiedenis van de transistor
- De geschiedenis van het internet
De allereerste elektronische computers waren unieke apparaten die werden ontwikkeld voor onderzoeksdoeleinden. Maar na hun introductie op de markt, begonnen organisaties deze snel te integreren in de bestaande cultuur van gegevensverwerking, waarin alle gegevens en processen werden voorgesteld in de vorm van stapels. .
ontwikkelde de eerste tabulator, die in staat was om gegevens te lezen en te tellen op basis van gaten in papieren kaarten, voor de volkstelling in de VS aan het eind van de 19e eeuw. Tegen het midden van de volgende eeuw verspreidde een kleurrijk assortiment afstammelingen van deze machine zich naar grote bedrijven en overheidsorganisaties over de hele wereld. Hun gemeenschappelijke taal was de kaart, bestaande uit verschillende kolommen, waarbij elke kolom (meestal) Ć©Ć©n cijfer voorstelde dat op een van de tien posities kon worden geperforeerd, die de getallen 0 tot 9 aangaven.
Voor het inlezen van gegevens op de kaarten waren ingewikkelde apparaten niet nodig, en dit proces kon worden verdeeld over verschillende kantoren binnen de organisatie die deze gegevens genereerde. Wanneer gegevens moesten worden verwerkt - bijvoorbeeld om de omzet voor het kwartaalverslag van de verkoopafdeling te berekenen - konden de relevante kaarten naar het datacenter worden gebracht en in de wachtrij worden gezet voor verwerking door geschikte machines, die een reeks outputdata op de kaarten genereerden of deze op papier afdrukten. Rondom de centrale verwerkingsmachines - tabulators en rekenmachines - verzamelden zich randapparaten voor perforeren, kopiƫren, sorteren en interpreteren van kaarten.
De IBM 285 tabulator, een populair apparaat voor het werken met perforatiekaarten in de jaren '30 en '40.
Tegen de tweede helft van de jaren vijftig werkten praktisch alle computers volgens het "batchverwerkings"-schema. Voor de typische eindgebruiker van de verkoopafdeling veranderde er weinig. Je bracht een stapel perforatiekaarten voor verwerking mee en kreeg een afdruk of een andere stapel perforatiekaarten terug als resultaat. In het proces werden de kaarten omgezet van gaten in papier naar elektronische signalen en weer terug, maar daar had je weinig omkijken naar. IBM domineerde het gebied van machines voor het verwerken van perforatiekaarten en bleef een van de dominante krachten in de wereld van elektronische computers, grotendeels door gevestigde relaties en een breed scala aan randapparatuur. Ze vervingen eenvoudig de mechanische tabulators en rekenmachines van klanten door snellere en flexibele dataverwerkingsmachines.
Perforatiekaartverwerkingsset van IBM 704. Op de voorgrond werkt een meisje met een leesapparaat.
Dit perforatiekaartverwerkingssysteem functioneerde decennia uitstekend en vertoonde zelfs geen tekenen van afname. Toch begon aan het eind van de jaren vijftig een marginale subcultuur van computeronderzoekers te beweren dat het hele werkproces moest veranderen ā zij stelden dat computers het beste interactief gebruikt konden worden. In plaats van het instellen van een taak en later terugkomen voor de resultaten, zou de gebruiker direct met de machine moeten communiceren en haar mogelijkheden on-demand moeten benutten. In het 'Kapitaal' beschreef Marx hoe industriĆ«le machines ā die mensen gewoon starten ā de gereedschappen vervingen die mensen direct controleerden. Echter, computers bestonden al in de vorm van machines. Pas later gingen sommige van hun gebruikers ze omvormen tot hulpmiddelen.
En deze transformatie vond niet plaats in datacenters zoals het Census Bureau, verzekeringsmaatschappij MetLife of United States Steel Corporation (alle bedrijven waren een van de eerste die een UNIVAC aanschaften, een van de eerste commercieel beschikbare computers). Het is onwaarschijnlijk dat een organisatie die wekelijkse lonen beschouwt als de meest effectieve en betrouwbare manier, zou willen dat iemand deze verwerking verstoort, door met de computer te spelen. De waarde van de mogelijkheid om achter de console te zitten en gewoon iets uit te proberen op de computer was duidelijker voor wetenschappers en ingenieurs die het probleem vanuit verschillende hoeken wilden bestuderen, totdat ze de zwakke plek ontdekten, en snel tussen denken en doen konden schakelen.
Daarom ontstonden dergelijke ideeƫn bij onderzoekers. De financiƫle middelen voor zo'n extravagante inzet van computers kwamen echter niet van de leiding van hun afdelingen. Een nieuwe subcultuur (je zou zelfs een cultus kunnen zeggen) van interactieve arbeid met computers ontstond uit een productieve samenwerking tussen het leger en de eliteuniversiteiten van de VS. Deze wederzijds voordelige samenwerking begon tijdens de Tweede Wereldoorlog. Kernwapens, radar en ander magisch wapentuig leerden de militaire leiding dat voor buitenstaanders onbegrijpelijke bezigheden van wetenschappers ongelooflijk belangrijk konden zijn voor het leger. Deze handige samenwerking bestond ongeveer een generatie lang, maar viel uiteen in de politieke perikelen van een andere oorlog, in Vietnam. Maar in deze tijd hadden Amerikaanse wetenschappers toegang tot enorme geldbedragen, werd er bijna niemand naar hen omgekeken, en konden ze zich bezighouden met vrijwel alles wat op de een of andere manier verband hield met nationale verdediging.
De rechtvaardiging van interactieve computers begon met de bom.
Whirlwind en SAGE
Op 29 augustus 1949 voerde een Sovjets onderzoeks-team met succes en een werkende opdracht krijgen. . Drie dagen later ontdekte een Amerikaanse verkenningsvliegtuig tijdens een vlucht boven het noordelijke deel van de Stille Oceaan sporen van radioactief materiaal in de atmosfeer, achtergelaten door deze test. De USSR had een bom en hun Amerikaanse tegenstanders kwamen daarachter. De gespannen situatie tussen de twee supermachten duurde al meer dan een jaar, sinds de USSR de landroutes naar de door het Westen gecontroleerde delen van Berlijn had afgesloten als reactie op plannen om Duitsland zijn vroegere economische glorie terug te geven.
De blokkade eindigde in het voorjaar van 1949, gevangen in een uitzichtloze situatie door een massale operatie die door het Westen werd ondernomen om de stad vanuit de lucht te steunen. De spanning verminderde enigszins. Toch konden de Amerikaanse generaals het bestaan van een potentieel vijandige macht met toegang tot nucleaire wapens niet negeren, vooral gezien de voortdurend toenemende grootte en reikwijdte van strategische bommenwerpers. De VS hadden een keten van radarstations voor luchtvaartuigen die tijdens de Tweede Wereldoorlog langs de kusten van de Atlantische en Stille Oceaan was opgezet. Echter, zij gebruikten verouderde technologie, dekten de noordelijke benaderingen via Canada niet en waren niet verbonden met een centraal systeem voor coƶrdinatie van luchtverdediging.
Om de situatie te corrigeren, riep de luchtmacht (een onafhankelijke militaire eenheid van de VS sinds 1947) een ingenieurscommissie voor luchtverdediging (ADSEC) bijeen. In de geschiedenis staat hij bekend als de 'Valli-commissie', naar de voorzitter, George Valli. Hij was een natuurkundige van het MIT, een veteraan van de militaire radaronderzoeksgroep Rad Lab, die na de oorlog werd omgevormd tot een onderzoekslaboratorium voor elektronica (RLE). De commissie bestudeerde dit probleem een jaar en Valli publiceerde de definitieve rapportage in oktober 1950.
Men zou kunnen veronderstellen dat een dergelijk rapport een saaie mengelmoes van kantoorjargon zou zijn, eindigend met een voorzichtig geformuleerd en conservatief voorstel. In plaats daarvan bleek het rapport een buitengewoon voorbeeld van creatieve argumentatie te zijn en bevatte het een radicaal en risicovol actieplan. Dit is een duidelijke verdienste van een andere professor van het MIT, , die stelde dat de studie van levende wezens en machines in Ć©Ć©n enkele discipline kon worden samengevoegd Wally en zijn co-auteurs begonnen met de veronderstelling dat een luchtafweersysteem een levend organisme is, niet in de metaforische zin, maar daadwerkelijk. Radarsystemen dienen als zintuigen, onderscheppingsvliegtuigen en raketten zijn effectors die het organisme in staat stellen te interageren met de wereld. Ze functioneren onder leiding van een directeur, die informatie van de zintuigen gebruikt om beslissingen te nemen over de noodzakelijke acties. Vervolgens stelden ze vast dat een directeur, bestaande uit uitsluitend mensen, niet in staat zou zijn om honderden naderende vliegtuigen te stoppen over miljoenen vierkante kilometers binnen een paar minuten, en daarom moet zo veel mogelijk van de functies van de directeur geautomatiseerd worden.
Een van de meest opmerkelijke conclusies was dat het het beste zou zijn om de directeur te automatiseren met behulp van digitale elektronische computers, die een deel van de menselijke beslissingen kunnen overnemen: het analyseren van binnenkomende dreigingen, het richten van wapens tegen deze dreigingen (het berekenen van interceptiecursussen en het doorgeven daarvan aan de jagers), en misschien zelfs het ontwikkelen van strategieƫn voor optimale reacties. Toen was het helemaal niet evident dat computers geschikt waren voor dit doel. Op dat moment waren er in heel de VS precies drie werkende elektronische computers, en geen van hen voldeed zelfs maar in de buurt aan de vereisten voor betrouwbaarheid voor een militair systeem waar miljoenen levens van afhangen. Het waren gewoon zeer snelle en programmeerbare getalverwerkers.
Desondanks had Wally redenen om te geloven in de mogelijkheid van het creĆ«ren van een digitale computer die in realtime werkt, omdat hij wist van het project [Ā«VortexĀ»]. Het begon tijdens de oorlog in het servomechanismelaboratorium van het MIT onder leiding van de jonge postgraduate Jay Forrester. Het oorspronkelijke doel was om een algemeen vluchtensimulator te creĆ«ren die kon worden aangepast om nieuwe vliegtuigmodellen te ondersteunen, zonder elke keer helemaal opnieuw te hoeven beginnen. Een collega overtuigde Forrester dat zijn simulator digitale elektronica moest gebruiken om invoerparameters van de piloot te verwerken en uitvoerstaten voor de instrumenten te genereren. Geleidelijk aan groeide de poging om een hoogwaardig digitaal computer te bouwen en overschaduwden zij het oorspronkelijke doel. De vluchtensimulator werd vergeten, de oorlog die leidde tot de ontwikkeling ervan was lang voorbij, en de inspectiecommissie van het Naval Ordnance Research (ONR) raakte geleidelijk teleurgesteld in het project vanwege het voortdurend stijgende budget en de steeds uitgestelde voltooiingsdatum. In 1950 verlaagde ONR het budget van Forrester kritisch voor het volgende jaar, met de bedoeling om het project daarna volledig stop te zetten.
Echter, voor George Valley was Whirlwind een openbaring. De werkelijke computer Whirlwind was nog ver van een functionele staat. Toch zou er daarna een computer komen die niet alleen een geest zonder lichaam was. Dit was een computer met zintuigen en effectors. Een organisme. Forrester overwoog al plannen om het project uit te breiden tot het belangrijkste systeem van het militaire commando- en controlesysteem van het land. Voor computerdeskundigen van het ONR, die computers alleen geschikt vonden voor het oplossen van wiskundige problemen, leek zo'n aanpak grandioos en absurd. Maar precies dat idee zocht Valley, en hij kwam precies op tijd om Whirlwind uit zijn vergetenheid te redden.
Ondanks de grote ambities (of misschien juist dankzij die ambities) heeft het rapport van Walli het luchtmachtonderdeel overtuigd, en zij hebben een uitgebreid nieuw onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma gelanceerd om eerst te begrijpen hoe een luchtafweersysteem op basis van digitale computers te creĆ«ren, en het vervolgens daadwerkelijk te bouwen. De luchtmacht begon samen te werken met MIT om fundamenteel onderzoek te doen ā dit was een logische keuze gezien de aanwezigheid van Whirlwind en RLE, evenals de geschiedenis van succesvolle samenwerking op het gebied van luchtafweer, teruggaand tot de tijd van Rad Lab en de Tweede Wereldoorlog. Ze noemden het nieuwe initiatief 'Project Lincoln' en bouwden een nieuw onderzoekslaboratorium in Lincoln op Hanscom Field, 25 km ten noordwesten van Cambridge.
De luchtmacht noemde het gecomputeriseerde luchtafweerproject ā een typische vreemde afkorting voor een militair project die staat voor 'semi-geautomatiseerde grondomgeving'. Whirlwind zou de testcomputer worden die de levensvatbaarheid van het concept moest bewijzen voordat de apparatuur op grote schaal geproduceerd en geĆÆmplementeerd werd ā deze verantwoordelijkheid werd aan IBM toegewezen. De werkversie van de Whirlwind-computer, die door IBM gemaakt zou worden, kreeg een veel minder memorabele naam, AN/FSQ-7 ('leger-marine-vast speciaal apparatuur' ā in vergelijking met deze acroniem lijkt SAGE behoorlijk nauwkeurig).
Tegen de tijd dat de luchtmacht in 1954 de volledige plannen voor het SAGE-systeem opstelde, bestond het uit verschillende radarinstallaties, luchthavens, luchtafweerwapens ā en dat alles werd gecontroleerd vanuit drieĆ«ntwintig commandocentra, massieve bunkers die ontworpen waren om bombardementen te weerstaan. Voor de bevoorrading van deze centra zou IBM zesennegentig computers moeten leveren, en niet drieĆ«ntwintig, wat de militaire kosten met vele miljarden dollars zou verhogen. Dit alles omdat het bedrijf nog steeds elektronische lampen in logische schakelingen gebruikte, die doorbraken zoals gloeilampen. Elke van de tienduizenden lampen in een werkende computer kon op elk moment uitvallen. Het zou duidelijk onacceptabel zijn om een hele sector van het luchtruim van het land onbeschermd te laten, terwijl technici bezig waren met reparaties, daarom moest er altijd een reservecomputer beschikbaar zijn.
Het SAGE-comandocentrum op de basis van de luchtmacht in Grand Forks, North Dakota, waar twee AN/FSQ-7 computers stonden.
In elk besturingscentrum werkten tientallen operators, die voor beeldschermen zaten, elk van hen volgde een deel van de luchtruimte.
De computer volgde alle potentiƫle luchtbedreigingen en weergaf ze als sporen op het scherm. De operator kon een lichtpistool gebruiken om extra informatie over het spoor op te roepen en commando's aan het beveiligingssysteem te geven, en de computer transformeerde deze in een afgedrukt bericht voor de beschikbare raket batterij of luchtmachtbasis.
Het virus van interactiviteit
Gezien de aard van het SAGE-systeem ā de directe interactie tussen menselijke operators en de digitale computer met het CRT in realtime, met behulp van lichtpistolen en een console ā is het niet verwonderlijk dat in het Lincoln-laboratorium de eerste groep pleitbezorgers van interactieve interactie met computers werd gekweekt. De hele computer cultuur in het laboratorium bestond in een geĆÆsoleerde bubbel, afgezonderd van de gebruikelijke batchverwerking die zich in de commerciĆ«le wereld ontwikkelde. Onderzoekers gebruikten Whirlwind en zijn nakomelingen, waarbij ze tijdsperiodes reserveerden waartoe ze exclusieve toegang tot de computer kregen. Ze waren gewend om handen, ogen en oren te gebruiken voor directe interactie via schakelaars, toetsenborden, fel verlichte schermen en zelfs luidsprekers, zonder papieren tussenpersonen.
Deze vreemde en kleine subcultuur verspreidde zich naar de buitenwereld als een virus, door directe fysieke contacten. En als we het als een virus beschouwen, dan is de nul patiƫnt een jonge man genaamd Wesley Clark. Clark verliet zijn promotieonderzoek in de natuurkunde aan Berkeley in 1949 om technicus te worden in een fabriek die nucleaire wapens produceerde. Echter, hij vond het werk niet leuk. Nadat hij enkele artikelen in tijdschriften over computers had gelezen, begon hij naar mogelijkheden te zoeken om door te dringen in wat een nieuw en interessant gebied leek te zijn, vol onbenut potentieel. Hij hoorde over de wervingsadvertentie voor computer specialisten in het Lincoln laboratorium en verhuisde in 1951 naar de oostkust om onder Forresters leiding te werken, die inmiddels hoofd van het digitale computerlab was geworden.
Wesley Clark, die zijn biomedische computer LINC demonstreert, 1962
Clark sloot zich aan bij een groep vooraanstaande ontwikkelaars, een afdeling van het laboratorium die de ontspannen samenwerking tussen het leger en universiteiten van die tijd belichaamde. Hoewel de afdeling technisch gezien onderdeel was van het Lincoln Laboratory universum, bestond dit team in een bubbel binnen een andere bubbel, was het geĆÆsoleerd van de dagelijkse behoeften van het SAGE-project en had het volledige vrijheid in het kiezen van elke computertechnologie die op een of andere manier aan luchtverdediging kon worden gekoppeld. Hun belangrijkste taak in het begin van de jaren vijftig was het creĆ«ren van de Memory Test Computer (MTC), bedoeld om de levensvatbaarheid van een nieuwe, zeer efficiĆ«nte en betrouwbare methode voor het opslaan van digitale informatie aan te tonen, , die de wispelturige geheugen gebaseerd op de ECL moest vervangen die in Whirlwind werd gebruikt.
Aangezien de MTC geen andere gebruikers had dan haar makers, had Clark dagelijks vele uren volledige toegang tot de computer. Clark raakte geĆÆnteresseerd in de destijds populaire cybernetische mix van fysica, fysiologie en informatie theorie, dankzij zijn collega Belmont Farley, die contact had met een groep biofysici van RLE in Cambridge. Clark en Farley brachten lange uren door achter de MTC, waarbij ze softwaremodellen van neurale netwerken ontwikkelden om de eigenschappen van zelforganiserende systemen te bestuderen. Uit deze experimenten begon Clark bepaalde axioma's van de computerwetenschap af te leiden, waar hij nooit van afweek. In het bijzonder begon hij te geloven dat 'gebruiksvriendelijkheid de belangrijkste ontwerpeis is'.
In 1955, Clark teamed up with Ken Olsen, one of the developers of MTC, to devise a plan for creating a new computer capable of paving the way for the next generation of military control systems. By using very large magnetic core memory for storage and transistors for logic operations, it could be made much more compact, reliable, and powerful than the Whirlwind. Initially, they proposed a design called TX-1 (Transistorized and eXperimental computer), which was far clearer than AN/FSQ-7. However, the management of the Lincoln Laboratory rejected the project as too expensive and risky. Transistors had only come onto the market a few years earlier, and very few computers had been built using transistor logic. Therefore, Clark and Olsen returned with a scaled-down version of the machine, TX-0, which was approved.
TX-0
The functionality of the TX-0 computer as a tool for managing military bases, while the pretext for its creation, interested Clark much less than the opportunity to promote his ideas on computer design. From his perspective, the interactivity of computing machines had ceased to be a mere fact of life in the Lincoln labs and had become the new normāa proper way to create and use computers, especially for scientific work. He granted access to the TX-0 to biophysicists from MIT, even though their work had nothing to do with air defense, and allowed them to use the machine's visual display for analyzing electroencephalograms from sleep research. And no one objected to this.
De TX-0 bleek behoorlijk succesvol te zijn, waardoor in 1956 het Lincoln Laboratorium goedkeuring gaf voor de volledige ontwikkeling van de transistorcomputer TX-2 met een enorme opslagcapaciteit van twee miljoen bits. Het project zal twee jaar duren. Daarna zal het virus de laboratoriumgrenzen overstijgen. Na de voltooiing van de TX-2 zal de noodzaak voor het laboratorium om de vroege prototype te gebruiken verdwijnen, waardoor ze akkoord gingen met de verhuur van de TX-0 aan RLE in Cambridge. Deze werd geĆÆnstalleerd op de tweede verdieping, boven het batchverwerkingscentrum. En het infecteerde onmiddellijk computers en professoren van de MIT-campus, die begonnen te vechten voor tijdslots waarin zij volledige controle over de computer konden krijgen.
Het was al duidelijk dat het vrijwel onmogelijk was om een computerprogramma de eerste keer goed te schrijven. Bovendien was het voor onderzoekers die de nieuwe taak bestudeerden vaak niet duidelijk wat het juiste gedrag zou moeten zijn. Om resultaten van het rekencentrum te krijgen, moest je uren wachten, of zelfs tot de volgende dag. Voor tientallen nieuwkomers in de programmering op de campus was de mogelijkheid om de trap op te gaan, een fout te ontdekken en deze onmiddellijk te corrigeren, een nieuwe benadering te proberen en meteen verbeterde resultaten te zien, een echte openbaring. Sommigen gebruikten hun tijd op de TX-0 voor serieuze wetenschap of technische projecten, maar de vreugde van de interactiviteit trok ook meer speelse geesten aan. Een student schreef een tekstbewerkingsprogramma dat hij 'de dure typemachine' noemde. Een andere volgde zijn voorbeeld en schreef 'de dure desktopcalculator', die hij gebruikte voor zijn huiswerk in numerieke analyse.
Ivan Sutherland demonstreert zijn Sketchpad-programma op de TX-2
Ondertussen besloten Ken Olsen en een andere ingenieur van de TX-0, Harlan Anderson, gefrustreerd door de trage voortgang van het TX-2-project, om een interactieve computer op kleinere schaal op de markt te brengen voor wetenschappers en ingenieurs. Ze verlieten het laboratorium om Digital Equipment Corporation op te richten, richtten een kantoor in in een voormalige textielfabriek aan de Assabet-rivier, tien mijl ten westen van Lincoln. Hun eerste computer, de PDP-1 (uitgebracht in 1961), was in wezen een kloon van de TX-0.
TX-0 en Digital Equipment Corporation begonnen met het verspreiden van blije berichten over een nieuwe manier om computers buiten het Lincoln-laboratorium te gebruiken. En toch was het virus van interactiviteit geografisch gelokaliseerd in Oost-Massachusetts. Maar ook dit zou snel veranderen.
Wat je ook kunt lezen:
- Lars Heide, Punched-Card Systems and the Early Information Explosion, 1880-1945 (2009)
- Joseph November, Biomedical Computing (2012)
- Kent C. Redmond en Thomas M. Smith, From Whirlwind to MITRE (2000)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine (2001)
Bron: habr.com
