Andere artikelen in de serie:
- Geschiedenis van het relais
- Geschiedenis van elektronische computers
- Geschiedenis van de transistor
- Internetgeschiedenis
De allereerste elektronische computers waren unieke apparaten die voor onderzoeksdoeleinden waren gemaakt. Maar toen ze eenmaal beschikbaar kwamen, integreerden organisaties ze snel in hun bestaande datacultuur – een cultuur waarin alle data en processen in stapels vertegenwoordigd waren. .
ontwikkelde de eerste tabulator die gegevens uit gaten in papieren kaarten kon lezen en tellen voor de Amerikaanse volkstelling aan het einde van de 0e eeuw. Tegen het midden van de volgende eeuw was een zeer bonte menagerie van afstammelingen van deze machine doorgedrongen tot grote ondernemingen en overheidsorganisaties over de hele wereld. Hun gemeenschappelijke taal was een kaart die uit verschillende kolommen bestond, waarbij elke kolom (meestal) één getal vertegenwoordigde, dat in een van de tien posities kon worden geponst die de getallen 9 tot en met XNUMX vertegenwoordigden.
Er waren geen complexe apparaten nodig om de invoergegevens in de kaarten te verwerken, en het proces kon worden gedistribueerd over meerdere kantoren in de organisatie die de gegevens genereerde. Wanneer gegevens moesten worden verwerkt, bijvoorbeeld om de omzet voor een kwartaalverkooprapport te berekenen, konden de bijbehorende kaarten naar het datacenter worden gebracht en in de wachtrij worden geplaatst voor verwerking door geschikte machines die een reeks uitvoergegevens op kaarten produceerden of op papier afdrukten. . Rondom de centrale verwerkingsmachines – rekenmachines en rekenmachines – bevonden zich randapparatuur voor het ponsen, kopiëren, sorteren en interpreteren van kaarten.
IBM 285 Tabulator, een populaire ponskaartmachine in de jaren dertig en veertig.
In de tweede helft van de jaren vijftig werkten bijna alle computers met dit ‘batchverwerkingsschema’. Vanuit het perspectief van de typische verkoopeindgebruiker is er niet veel veranderd. U heeft een stapel ponskaarten meegenomen ter verwerking en als resultaat van de werkzaamheden heeft u een afdruk of een andere stapel ponskaarten ontvangen. En gaandeweg veranderden de kaarten van gaten in het papier in elektronische signalen en weer terug, maar dat kon jou niet veel schelen. IBM domineerde het gebied van ponskaartverwerkingsmachines en bleef een van de dominante krachten op het gebied van elektronische computers, grotendeels dankzij zijn gevestigde relaties en brede scala aan randapparatuur. Ze vervingen eenvoudigweg de mechanische tabulators en rekenmachines van klanten door snellere, flexibelere gegevensverwerkingsmachines.
IBM 704 Punch Card Processing Kit. Op de voorgrond werkt een meisje met een lezer.
Dit systeem voor het verwerken van ponskaarten heeft tientallen jaren perfect gewerkt en is niet achteruit gegaan - integendeel. En toch begon eind jaren vijftig een marginale subcultuur van computeronderzoekers te betogen dat deze hele workflow moest veranderen; zij voerden aan dat de computer het beste interactief kon worden gebruikt. In plaats van het met een taak te laten zitten en dan terug te komen om de resultaten op te halen, moet de gebruiker rechtstreeks met de machine communiceren en op verzoek de mogelijkheden ervan gebruiken. In Het Kapitaal beschreef Marx hoe industriële machines – die mensen eenvoudigweg besturen – de arbeidsmiddelen vervingen die mensen rechtstreeks controleerden. Computers begonnen echter te bestaan in de vorm van machines. Pas later veranderden sommige van hun gebruikers ze in hulpmiddelen.
En deze transformatie vond niet plaats in datacentra zoals het US Census Bureau, de verzekeringsmaatschappij MetLife of de United States Steel Corporation (die allemaal tot de eersten behoorden die UNIVAC kochten, een van de eerste commercieel verkrijgbare computers). Het is onwaarschijnlijk dat een organisatie die wekelijkse loonadministratie als de meest efficiënte en betrouwbare manier beschouwt, zou willen dat iemand deze verwerking verstoort door met de computer te spelen. De waarde van het kunnen zitten aan een console en gewoon iets uitproberen op een computer was duidelijker voor wetenschappers en ingenieurs, die een probleem wilden bestuderen, het vanuit verschillende invalshoeken wilden benaderen totdat het zwakke punt werd ontdekt, en snel konden schakelen tussen denken en doen.
Daarom ontstonden dergelijke ideeën onder onderzoekers. Het geld voor dit verkwistende gebruik van de computer kwam echter niet van hun afdelingshoofden. Een nieuwe subcultuur (je zou zelfs kunnen zeggen een cultus) van interactief computerwerk ontstond uit een productief partnerschap tussen het leger en de elite-universiteiten in de Verenigde Staten. Deze wederzijds voordelige samenwerking begon tijdens de Tweede Wereldoorlog. Atoomwapens, radar en andere magische wapens leerden militaire leiders dat de schijnbaar onbegrijpelijke activiteiten van wetenschappers van ongelooflijk belang konden zijn voor het leger. Deze comfortabele relatie duurde ongeveer een generatie en viel toen uiteen in de politieke wisselvalligheden van een andere oorlog, Vietnam. Maar in die tijd hadden Amerikaanse wetenschappers toegang tot enorme sommen geld, waren ze vrijwel ongestoord en konden ze bijna alles doen wat ook maar enigszins in verband kon worden gebracht met nationale defensie.
De rechtvaardiging voor interactieve computers begon met een bom.
Wervelwind en SAGE
Op 29 augustus 1949 voerde een Sovjet-onderzoeksteam met succes een onderzoek uit op . Drie dagen later ontdekte een Amerikaans verkenningsvliegtuig dat boven de Noordelijke Stille Oceaan vloog sporen van radioactief materiaal in de atmosfeer die waren overgebleven van de test. De USSR had een bom en hun Amerikaanse rivalen kwamen erachter. De spanningen tussen de twee supermachten hielden al meer dan een jaar aan, sinds de USSR de landroutes naar de door het Westen gecontroleerde gebieden van Berlijn afsneed als reactie op plannen om Duitsland terug te brengen naar zijn vroegere economische grootsheid.
De blokkade eindigde in het voorjaar van 1949, belemmerd door een grootschalige operatie van het Westen om de stad vanuit de lucht te ondersteunen. De spanning ebde enigszins weg. Amerikaanse generaals konden echter het bestaan van een potentieel vijandige strijdmacht met toegang tot kernwapens niet negeren, vooral gezien de steeds groter wordende omvang en reikwijdte van strategische bommenwerpers. De Verenigde Staten hadden tijdens de Tweede Wereldoorlog een keten van vliegtuigdetectieradarstations langs de Atlantische en Pacifische kust. Ze gebruikten echter verouderde technologie, bestreken de noordelijke benaderingen via Canada niet en waren niet verbonden door een centraal systeem om de luchtverdediging te coördineren.
Om de situatie te verhelpen riep de luchtmacht (sinds 1947 een onafhankelijke Amerikaanse militaire tak) het Air Defense Engineering Committee (ADSEC) bijeen. Het wordt in de geschiedenis herinnerd als het "Walley Committee", genoemd naar de voorzitter, George Whalley. Hij was een natuurkundige aan het MIT en een veteraan van de militaire radaronderzoeksgroep Rad Lab, dat na de oorlog het Research Laboratory of Electronics (RLE) werd. De commissie bestudeerde het probleem een jaar lang en Valli's eindrapport werd in oktober 1950 vrijgegeven.
Je zou verwachten dat zo'n rapport een saaie wirwar van administratieve rompslomp zou zijn, die zou eindigen met een behoedzaam geformuleerd en conservatief voorstel. In plaats daarvan bleek het rapport een interessant stukje creatieve argumentatie te zijn, en bevatte het een radicaal en riskant plan van aanpak. Dit is de duidelijke verdienste van een andere professor van MIT, , die betoogde dat de studie van levende wezens en machines tot één discipline kan worden gecombineerd . Valli en zijn co-auteurs gingen uit van de veronderstelling dat het luchtverdedigingssysteem een levend organisme is, niet metaforisch, maar in werkelijkheid. Radarstations dienen als sensorische organen, interceptors en raketten zijn de effectoren waarmee het met de wereld communiceert. Ze werken onder controle van een regisseur, die informatie uit de zintuigen gebruikt om beslissingen te nemen over noodzakelijke acties. Ze voerden verder aan dat een volledig menselijke regisseur niet in staat zou zijn om binnen enkele minuten honderden binnenkomende vliegtuigen over miljoenen vierkante kilometers te stoppen, dus moesten zoveel mogelijk functies van de regisseur worden geautomatiseerd.
De meest ongebruikelijke van hun bevindingen is dat de beste manier om de regisseur te automatiseren zou zijn via digitale elektronische computers die een deel van de menselijke besluitvorming kunnen overnemen: het analyseren van binnenkomende bedreigingen, het richten van wapens tegen die bedreigingen (het berekenen van onderscheppingscursussen en het verzenden ervan naar strijders) en misschien zelfs het ontwikkelen van een strategie voor optimale reactievormen. Het was toen nog helemaal niet vanzelfsprekend dat computers daarvoor geschikt waren. Er waren destijds precies drie werkende elektronische computers in de hele Verenigde Staten, en geen enkele kwam ook maar in de buurt van de betrouwbaarheidseisen van een militair systeem waarvan miljoenen levens afhankelijk zijn. Het waren gewoon heel snelle en programmeerbare getallencrunchers.
Valli had echter reden om te geloven in de mogelijkheid om een real-time digitale computer te creëren, aangezien hij van het project afwist ["Vortex"]. Het begon tijdens de oorlog in het MIT-servomechanismelaboratorium onder leiding van een jonge afgestudeerde student, Jay Forrester. Zijn oorspronkelijke doel was om een vluchtsimulator voor algemeen gebruik te creëren die opnieuw kon worden geconfigureerd om nieuwe vliegtuigmodellen te ondersteunen, zonder dat hij elke keer helemaal opnieuw moest worden opgebouwd. Een collega overtuigde Forrester ervan dat zijn simulator digitale elektronica moest gebruiken om invoerparameters van de piloot te verwerken en uitvoerstatussen voor de instrumenten te produceren. Geleidelijk aan groeide de poging om een snelle digitale computer te creëren en overschaduwde het oorspronkelijke doel. De vluchtsimulator werd vergeten en de oorlog die aanleiding had gegeven tot de ontwikkeling ervan was al lang voorbij, en een commissie van inspecteurs van het Office of Naval Research (ONR) raakte geleidelijk gedesillusioneerd over het project vanwege een steeds groter wordend budget en een steeds groter wordende begroting. -de voltooiingsdatum verschuiven. In 1950 verlaagde ONR het budget van Forrester voor het volgende jaar kritisch, met de bedoeling het project daarna volledig stop te zetten.
Voor George Valley was Whirlwind echter een openbaring. De eigenlijke Whirlwind-computer werkte nog lang niet. Hierna zou er echter een computer verschijnen, die niet alleen een geest zonder lichaam was. Het is een computer met zintuigen en effectoren. Organisme. Forrester overwoog al plannen om het project uit te breiden tot het belangrijkste militaire commando- en controlecentrumsysteem van het land. Voor de computerexperts van ONR, die geloofden dat computers alleen geschikt waren voor het oplossen van wiskundige problemen, leek deze aanpak grandioos en absurd. Dit was echter precies het idee waar Valli naar op zoek was, en hij kwam net op tijd opdagen om Whirlwind van de vergetelheid te redden.
Ondanks (of misschien wel dankzij) zijn grote ambities overtuigde Valli's rapport de luchtmacht, en ze lanceerden een grootschalig nieuw onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma om eerst te begrijpen hoe een luchtverdedigingssysteem op basis van digitale computers te creëren, en het vervolgens daadwerkelijk te bouwen. De luchtmacht begon samen te werken met MIT om kernonderzoek uit te voeren - een logische keuze gezien de Whirlwind- en RLE-achtergrond van het instituut, evenals een geschiedenis van succesvolle luchtverdedigingssamenwerkingen die teruggaan tot het Rad Lab en de Tweede Wereldoorlog. Ze noemden het nieuwe initiatief "Project Lincoln" en bouwden een nieuw Lincoln Research Laboratory op Hanscom Field, 25 km ten noordwesten van Cambridge.
Luchtmacht genoemd geautomatiseerd luchtverdedigingsproject - een typisch vreemd acroniem voor militaire projecten dat 'semi-automatische grondomgeving' betekent. Whirlwind moest een testcomputer zijn om de levensvatbaarheid van het concept te bewijzen voordat de volledige productie van de hardware en de implementatie ervan werd uitgevoerd - deze verantwoordelijkheid werd toegewezen aan IBM. De werkende versie van de Whirlwind-computer, die bij IBM zou worden gemaakt, kreeg de veel minder gedenkwaardige naam AN/FSQ-7 ("Army-Navy Fixed Special Purpose Equipment" - waardoor SAGE in vergelijking behoorlijk accuraat lijkt).
Tegen de tijd dat de luchtmacht in 1954 de volledige plannen voor het SAGE-systeem opstelde, bestond het uit verschillende radarinstallaties, luchtbases, luchtverdedigingswapens – allemaal bestuurd vanuit drieëntwintig controlecentra, enorme bunkers ontworpen om bombardementen te weerstaan. Om deze centra te vullen zou IBM zesenveertig computers moeten leveren, in plaats van de drieëntwintig die het leger vele miljarden dollars zouden hebben gekost. Dit komt omdat het bedrijf nog steeds vacuümbuizen gebruikte in logische circuits, en deze doorbrandden als gloeilampen. Elk van de tienduizenden lampen in een werkende computer kan elk moment uitvallen. Het zou uiteraard onaanvaardbaar zijn om een hele sector van het luchtruim van het land onbeschermd te laten terwijl technici reparaties uitvoerden, zodat er een reservevliegtuig achter de hand moest blijven.
Het SAGE-controlecentrum op de Grand Forks Air Force Base in North Dakota, waar twee AN/FSQ-7-computers stonden
In elk controlecentrum zaten tientallen operators voor kathodestraalschermen, die elk een deel van het luchtruim in de gaten hielden.
De computer volgde alle mogelijke bedreigingen vanuit de lucht en tekende deze als sporen op het scherm. De operator zou het lichte geweer kunnen gebruiken om aanvullende informatie over het spoor weer te geven en commando's aan het verdedigingssysteem te geven, en de computer zou deze omzetten in een gedrukt bericht voor een beschikbare raketbatterij of luchtmachtbasis.
Virus van interactiviteit
Gezien de aard van het SAGE-systeem – directe, real-time interactie tussen menselijke operators en een digitale CRT-computer via lichtpistolen en console – is het niet verrassend dat Lincoln Laboratory de eerste lichting voorstanders van interactieve interactie met computers heeft gevoed. De hele computercultuur van het laboratorium bestond in een geïsoleerde bubbel, afgesneden van de normen voor batchverwerking die zich in de commerciële wereld ontwikkelden. Onderzoekers gebruikten Whirlwind en zijn nakomelingen om perioden te reserveren waarin zij exclusieve toegang tot de computer hadden. Ze zijn eraan gewend hun handen, ogen en oren te gebruiken voor directe interactie via schakelaars, toetsenborden, helder verlichte schermen en zelfs luidsprekers, zonder papieren tussenpersonen.
Deze vreemde en kleine subcultuur verspreidde zich als een virus naar de buitenwereld, via direct fysiek contact. En als we het als een virus beschouwen, zou patiënt nul een jongeman moeten worden genoemd die Wesley Clark heet. Clark verliet de graduate school in natuurkunde in Berkeley in 1949 om technicus te worden bij een kernwapenfabriek. Het werk beviel hem echter niet. Nadat hij verschillende artikelen uit computertijdschriften had gelezen, ging hij op zoek naar een kans om zich te verdiepen in wat een nieuw en opwindend vakgebied leek, vol onbenut potentieel. Via een advertentie hoorde hij over de rekrutering van computerspecialisten bij het Lincoln Laboratory en in 1951 verhuisde hij naar de oostkust om te werken onder Forrester, die al het hoofd was geworden van het digitale computerlaboratorium.
Wesley Clark demonstreert zijn biomedische computer LINC, 1962
Clark sloot zich aan bij de Advanced Development Group, een onderafdeling van het laboratorium dat de ontspannen staat van de samenwerking tussen militairen en universiteiten van die tijd belichaamde. Hoewel de afdeling technisch gezien deel uitmaakte van het Lincoln Laboratory-universum, bestond het team in een zeepbel binnen een andere zeepbel, geïsoleerd van de dagelijkse behoeften van het SAGE-project en vrij om elk computerveld te betreden dat op de een of andere manier in verband kon worden gebracht met het SAGE-project. luchtafweer. Hun belangrijkste doel begin jaren vijftig was het creëren van de Memory Test Computer (MTC), ontworpen om de levensvatbaarheid aan te tonen van een nieuwe, zeer efficiënte en betrouwbare methode voor het opslaan van digitale informatie. , dat het kieskeurige CRT-gebaseerde geheugen zou vervangen dat in Whirlwind wordt gebruikt.
Omdat MTC geen andere gebruikers had dan de makers, had Clark elke dag urenlang volledige toegang tot de computer. Clark raakte geïnteresseerd in de toen modieuze cybernetische mix van natuurkunde, fysiologie en informatietheorie dankzij zijn collega Belmont Farley, die communiceerde met een groep biofysici van RLE in Cambridge. Clark en Farley brachten lange uren door bij MTC, waar ze softwaremodellen van neurale netwerken creëerden om de eigenschappen van zelforganiserende systemen te bestuderen. Uit deze experimenten begon Clark bepaalde axiomatische computerprincipes af te leiden, waarvan hij nooit afweek. In het bijzonder kwam hij tot de overtuiging dat “gebruikersgemak de belangrijkste ontwerpfactor is.”
In 1955 werkte Clark samen met Ken Olsen, een van de ontwikkelaars van de MTC, om een plan te formuleren om een nieuwe computer te creëren die de weg zou kunnen bereiden voor de volgende generatie militaire controlesystemen. Door gebruik te maken van een zeer groot magnetisch kerngeheugen voor opslag en transistors voor logica, zou het veel compacter, betrouwbaarder en krachtiger kunnen worden gemaakt dan de Whirlwind. Aanvankelijk stelden ze een ontwerp voor dat ze TX-1 noemden (Transistorized and eXperimental computer, “experimentele transistorcomputer” - veel duidelijker dan AN/FSQ-7). Het management van Lincoln Laboratory verwierp het project echter omdat het te duur en riskant was. Transistors waren pas een paar jaar eerder op de markt en er waren maar heel weinig computers gebouwd met behulp van transistorlogica. Dus kwamen Clark en Olsen terug met een kleinere versie van de auto, de TX-0, die werd goedgekeurd.
TX-0
De functionaliteit van de TX-0-computer als hulpmiddel voor het beheer van militaire bases, hoewel het voorwendsel voor de creatie ervan, was voor Clark veel minder interessant dan de mogelijkheid om zijn ideeën over computerontwerp te promoten. Volgens hem was computerinteractiviteit niet langer een vast onderdeel van het leven bij Lincoln Laboratories, maar was het de nieuwe norm geworden: de juiste manier om computers te bouwen en te gebruiken, vooral voor wetenschappelijk werk. Hij gaf biofysici van het MIT toegang tot de TX-0, hoewel hun werk niets met PVO te maken had, en stond hen toe de visuele weergave van de machine te gebruiken om elektro-encefalogrammen uit slaapstudies te analyseren. En niemand maakte hier bezwaar tegen.
De TX-0 was zo succesvol dat Lincoln Laboratories in 1956 een volledige transistorcomputer goedkeurde, de TX-2, met een enorm geheugen van twee miljoen bits. Het project zal twee jaar in beslag nemen. Hierna zal het virus buiten het laboratorium ontsnappen. Zodra TX-2 voltooid is, hoeven de laboratoria het vroege prototype niet langer te gebruiken, dus kwamen ze overeen om TX-0 aan Cambridge uit te lenen aan RLE. Het werd geïnstalleerd op de tweede verdieping, boven het computercentrum voor batchverwerking. En het infecteerde onmiddellijk computers en professoren op de MIT-campus, die begonnen te vechten voor perioden waarin ze de volledige controle over de computer konden krijgen.
Het was al duidelijk dat het bijna onmogelijk was om een computerprogramma de eerste keer correct te schrijven. Bovendien hadden onderzoekers die een nieuwe taak bestudeerden in eerste instantie vaak geen idee wat het juiste gedrag zou moeten zijn. En om de uitslag van het rekencentrum te krijgen moest je uren wachten, of zelfs tot de volgende dag. Voor tientallen nieuwe programmeurs op de campus was het een openbaring om de ladder te beklimmen, een bug te ontdekken en deze onmiddellijk te repareren, een nieuwe aanpak uit te proberen en onmiddellijk betere resultaten te zien. Sommigen gebruikten hun tijd op TX-0 om aan serieuze wetenschappelijke of technische projecten te werken, maar de vreugde van interactiviteit trok ook meer speelse zielen aan. Eén student schreef een tekstbewerkingsprogramma dat hij 'een dure typemachine' noemde. Een ander volgde zijn voorbeeld en schreef een ‘dure bureaurekenmachine’ die hij gebruikte om zijn rekenhuiswerk te maken.
Ivan Sutherland demonstreert zijn Sketchpad-programma op de TX-2
Ondertussen besloten Ken Olsen en een andere TX-0-ingenieur, Harlan Anderson, gefrustreerd door de trage voortgang van het TX-2-project, een kleinschalige interactieve computer voor wetenschappers en ingenieurs op de markt te brengen. Ze verlieten het laboratorium om Digital Equipment Corporation op te richten, een kantoor in een voormalige textielfabriek aan de rivier de Assabet, vijftien kilometer 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 de Digital Equipment Corporation begonnen het goede nieuws te verspreiden over een nieuwe manier om computers te gebruiken buiten het Lincoln Laboratory. En toch is het interactiviteitsvirus tot nu toe geografisch gelokaliseerd, in het oosten van Massachusetts. Maar dit zou snel veranderen.
Wat moet je nog meer lezen:
- Lars Heide, ponskaartsystemen en de vroege informatie-explosie, 1880-1945 (2009)
- Joseph november, biomedische computers (2012)
- Kent C. Redmond en Thomas M. Smith, van wervelwind tot MITRE (2000)
- M. Mitchell Waldrop, De droommachine (2001)
Bron: www.habr.com