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Os primeiros computadores eletrônicos eram dispositivos únicos, criados para fins de pesquisa. Porém, após sua introdução no mercado, as organizações rapidamente os integraram à cultura existente de processamento de dados – onde todas as informações e processos eram representados em pilhas. .
desenvolveu o primeiro tabulador capaz de ler e contar dados com base em furos em fichas de papel, para o censo dos Estados Unidos no final do século XIX. A meio do século seguinte, uma variedade colorida de descendentes dessa máquina penetrou em grandes empresas e organizações governamentais em todo o mundo. Seu idioma comum era a ficha, composta por várias colunas, onde cada coluna (normalmente) representava um dígito que poderia ser perfurado em uma das dez posições, marcando os números de 0 a 9.
Para perfurar os dados de entrada nas fichas, dispositivos complexos não eram necessários, e esse processo poderia ser distribuído por vários escritórios na organização que gerava esses dados. Quando era hora de processar os dados – por exemplo, calcular a receita para o relatório trimestral do departamento de vendas – as fichas relevantes poderiam ser levadas ao centro de dados e colocadas em uma fila para processamento por máquinas adequadas, que geravam um conjunto de resultados em fichas ou o imprimiam em papel. Em torno das máquinas centrais de processamento – tabuladores e calculadoras – reuniam-se dispositivos periféricos para perfuração, cópia, ordenação e interpretação das fichas.
Tabulador IBM 285, um dispositivo popular para trabalhar com fichas perfuradas nas décadas de 1930 e 1940.
Até a segunda metade da década de 1950, praticamente todos os computadores operavam com o esquema de "processamento em lote". Para o usuário típico do departamento de vendas, pouca coisa havia mudado. Você trazia uma pilha de cartões perfurados para processamento e recebia uma impressão ou outra pilha de cartões perfurados como resultado do trabalho. Durante o processo, os cartões se transformavam de furos em papel em sinais eletrônicos e vice-versa, mas isso pouco importava. A IBM dominava o mercado de máquinas para processamento de cartões perfurados e continuou a ser uma das forças dominantes no campo dos computadores eletrônicos, em grande parte devido às suas conexões estabelecidas e ampla variedade de equipamentos periféricos. Eles simplesmente trocaram os tabuladores mecânicos e calculadoras dos clientes por máquinas de processamento de dados mais rápidas e flexíveis.
Conjunto de processamento de cartões perfurados IBM 704. No primeiro plano, uma mulher está trabalhando com um dispositivo de leitura.
Este sistema de processamento de cartões perfurados funcionou perfeitamente por décadas e não estava em declínio – na verdade, o oposto ocorreu. E, no entanto, no final da década de 1950, uma subcultura marginal de pesquisadores de computadores começou a afirmar que todo esse processo de trabalho precisava ser mudado – eles afirmavam que o computador deveria ser usado de maneira interativa. Em vez de deixar uma tarefa para o computador e depois voltar para pegar os resultados, o usuário deveria interagir diretamente com a máquina e aproveitar suas capacidades sob demanda. Em "O Capital", Marx descreveu como máquinas industriais – que as pessoas simplesmente acionam – substituíram ferramentas de trabalho que eram controladas diretamente pelas pessoas. No entanto, os computadores começaram sua existência já como máquinas. E somente mais tarde alguns de seus usuários os transformaram em ferramentas.
E essa transformação não ocorreu em centros de dados - como o Escritório do Censo dos EUA, a seguradora MetLife ou a United States Steel Corporation (todas essas empresas foram algumas das primeiras a adquirir um UNIVAC, um dos primeiros computadores comerciais disponíveis). É improvável que uma organização que considera o pagamento semanal mais eficiente e confiável deseje que alguém interfira nesse processamento, brincando com o computador. O valor de se sentar atrás de um console e simplesmente testar isso ou aquilo no computador era mais claro para cientistas e engenheiros, que queriam estudar a questão, abordá-la de várias maneiras até que seu ponto fraco fosse encontrado, e rapidamente alternar entre reflexão e ação.
Portanto, essas ideias surgiram entre os pesquisadores. No entanto, o dinheiro para financiar esse uso extravagante do computador não veio dos diretores de seus departamentos. Uma nova subcultura (pode-se até dizer, um culto) do trabalho interativo com computadores nasceu de uma parceria produtiva entre os militares e universidades de elite dos EUA. Essa colaboração mutuamente benéfica começou durante a Segunda Guerra Mundial. As armas nucleares, radares e outras armas mágicas ensinaram aos líderes militares que atividades cientificamente incompreensíveis podem ter uma importância incrível para os militares. Essa colaboração amigável durou cerca de uma geração, depois se desfez nas reviravoltas políticas de outra guerra, a do Vietnã. Mas, nesse momento, os cientistas americanos tinham acesso a enormes quantias de dinheiro, quase ninguém os importunava, e podiam se dedicar praticamente a tudo o que pudesse de alguma forma ser relacionado à defesa nacional.
A justificativa para os computadores interativos começou com a bomba.
Whirlwind e SAGE
Em 29 de agosto de 1949, uma equipe de pesquisa soviética conduziu com sucesso para . Três dias depois, um avião de reconhecimento dos EUA, enquanto sobrevoava a parte norte do Oceano Pacífico, detectou vestígios de material radioativo na atmosfera, remanescentes deste teste. A União Soviética havia desenvolvido uma bomba, e seus concorrentes americanos tomaram conhecimento disso. A tensão entre as duas superpotências se manteve por mais de um ano, desde que a URSS cortou as rotas terrestres para as áreas de Berlim controladas pelo Ocidente em resposta aos planos de devolver à Alemanha seu antigo esplendor econômico.
O bloqueio terminou na primavera de 1949, ao se encontrar em um impasse devido a uma maciça operação realizada pelo Ocidente para apoiar a cidade por via aérea. A tensão diminuiu um pouco. No entanto, os generais americanos não podiam ignorar a existência de uma força potencialmente hostil, que tinha acesso a armas nucleares, especialmente considerando o tamanho e alcance crescentes dos bombardeiros estratégicos. Os EUA tinham uma rede de estações de radar de detecção de aeronaves, criada nas costas do Atlântico e do Pacífico durante a Segunda Guerra Mundial. Contudo, utilizavam tecnologia obsoleta, não cobriam as abordagens do norte pelo Canadá e não estavam conectadas a um sistema central para coordenar a defesa aérea.
Para corrigir a situação, as Forças Aéreas dos EUA (um ramo militar independente desde 1947) convocaram um comitê de engenharia de defesa aérea (ADSEC). Na história, ele é lembrado como o "comitê Wally", em homenagem ao presidente, George Wally. Ele era um físico do MIT, veterano do grupo de pesquisa de radar Rad Lab, que após a guerra foi transformado em um laboratório de pesquisa em eletrônica (RLE). O comitê estudou essa questão por um ano, e o relatório final de Wally foi publicado em outubro de 1950.
Poder-se-ia supor que tal relatório seria uma maçante mistura de burocracia, terminando com uma proposta cuidadosamente expressa e conservadora. Em vez disso, o relatório se revelou um exemplar fascinante de argumentação criativa, apresentando um plano de ação radical e arriscado. Isso é um mérito óbvio de outro professor do MIT, , que afirmava que o estudo de seres vivos e máquinas poderia ser unificado em uma única disciplina . Valli e seus co-autores partiram da suposição de que o sistema de defesa aérea é um organismo vivo, e não apenas de forma metafórica, mas literalmente. As estações de radar funcionam como órgãos sensoriais, enquanto interceptores e mísseis são os efetores com os quais ele interage com o mundo. Eles operam sob o controle de um diretor, que utiliza informações dos órgãos sensoriais para tomar decisões sobre as ações necessárias. Em seguida, afirmaram que um diretor composto exclusivamente por humanos não conseguirá parar centenas de aviões que se aproximam em milhões de quilômetros quadrados em questão de minutos; portanto, o máximo de funções do diretor deve ser automatizado.
Uma das conclusões mais incomuns deles é que seria melhor automatizar o diretor através de computadores digitais eletrônicos, que poderiam assumir parte das decisões humanas: analisar as ameaças recebidas, direcionar armas contra essas ameaças (calculando os cursos de interceptação e transmitindo-os para os caças) e, possivelmente, até mesmo desenvolver estratégias de resposta ótima. Naquele momento, não era óbvio que os computadores seriam adequados para tal objetivo. Nos Estados Unidos, existiam apenas três computadores eletrônicos funcionando, e nenhum deles estava perto dos requisitos de confiabilidade para um sistema militar que depende de milhões de vidas. Eram apenas processadores numéricos muito rápidos e programáveis.
No entanto, Valli tinha razões para acreditar na possibilidade de criar um computador digital que operasse em tempo real, pois ele estava ciente do projeto [«Vórtice»]. Começou durante a guerra no laboratório de servomecanismos do MIT sob a supervisão do jovem pesquisador Jay Forrester. Seu objetivo inicial era criar um simulador de voo de propósito geral, que pudesse ser reconfigurado para suportar novos modelos de aeronaves, sem precisar ser reconstruído do zero a cada vez. Um colega convenceu Forrester de que seu simulador deveria usar eletrônica digital para processar os parâmetros de entrada do piloto e gerar estados de saída para os instrumentos. Gradualmente, a tentativa de criar um computador digital de alta velocidade cresceu e ofuscou o objetivo original. O simulador de voo foi esquecido, e a guerra, que motivou seu desenvolvimento, já havia terminado, fazendo com que o comitê de inspetores do escritório de pesquisa naval (ONR) ficasse cada vez mais desiludido com o projeto devido ao orçamento em constante crescimento e à data de conclusão sempre adiada. Em 1950, o ONR cortou criticamente o orçamento de Forrester para o ano seguinte, com a intenção de encerrar o projeto completamente após isso.
No entanto, para George Valley, o Whirlwind foi uma revelação. O verdadeiro computador Whirlwind ainda estava longe de um estado funcional. No entanto, isso deveria levar à criação de um computador que não fosse apenas uma mente sem corpo. Era um computador com órgãos sensoriais e efetores. Um organismo. Forrester já considerava planos de expandir o projeto para o principal sistema de comando e controle militar do país. Para os especialistas em computadores do ONR, que viam os computadores como adequados apenas para resolver problemas matemáticos, essa abordagem parecia grandiosa e absurda. No entanto, era exatamente essa a ideia que Valley estava buscando, e ele apareceu na hora certa para salvar o Whirlwind da obsolescência.
Apesar das grandes ambições (e talvez por causa delas), o relatório de Walli convenceu o comando da Força Aérea, e eles lançaram um extenso novo programa de pesquisa e desenvolvimento para primeiro entender como criar um sistema de defesa aérea baseado em computadores digitais e depois realmente construí-lo. A Força Aérea começou a colaborar com o MIT com o objetivo de conduzir pesquisas fundamentais – essa era a escolha natural, dado que a instituição tinha o Whirlwind e o RLE, bem como um histórico de colaboração bem-sucedida em defesa aérea desde os tempos do Rad Lab e da Segunda Guerra Mundial. Eles nomearam a nova iniciativa de 'projeto Lincoln' e construíram um novo laboratório de pesquisa Lincoln em Hanscom Field, a 25 km a noroeste de Cambridge.
A Força Aérea nomeou o projeto de defesa aérea computadorizado – uma abreviação peculiar típica de projetos militares, significando 'ambiente terrestre semi-automático'. O Whirlwind deveria se tornar o computador de teste que demonstraria a viabilidade do conceito antes de entrar na produção em larga escala do equipamento e sua implementação – essa responsabilidade foi delegada à IBM. A versão operacional do computador Whirlwind, que deveria ser feita na IBM, recebeu um nome muito menos memorável, AN/FSQ-7 ('equipamento especial não móvel do Exército e da Marinha' – em comparação, este acrônimo SAGE parece bastante apropriado).
Quando a Força Aérea elaborou os planos completos do sistema SAGE em 1954, ele consistia em várias instalações radar, bases aéreas e armamentos de defesa aérea – tudo controlado a partir de vinte e três centros de controle, enormes bunkers projetados para suportar bombardeios. Para equipar esses centros, a IBM precisaria fornecer quarenta e seis computadores, em vez de vinte e três, o que custaria aos militares bilhões de dólares. Tudo isso porque a empresa ainda utilizava válvulas eletrônicas em seus circuitos lógicos, que queimavam como lâmpadas incandescentes. Qualquer uma das dezenas de milhares de válvulas em um computador em funcionamento poderia falhar a qualquer momento. Seria inaceitável deixar um setor inteiro do espaço aéreo do país desprotegido enquanto os técnicos realizam reparos, portanto, uma máquina sobressalente precisava estar disponível.
O centro de controle SAGE na base da Força Aérea em Grand Forks, Dakota do Norte, onde estavam instalados dois computadores AN/FSQ-7.
Em cada centro de controle, trabalhavam dezenas de operadores sentados diante de telas de tubo de raios catódicos, cada um monitorando uma parte do setor aéreo.
O computador monitorava quaisquer ameaças aéreas potenciais e as representava como traços na tela. O operador podia usar uma pistola de luz para obter informações adicionais sobre o traço e enviar comandos para o sistema de defesa, enquanto o computador transformava essas informações em uma mensagem impressa para o sistema de mísseis disponível ou para a base da Força Aérea.
O vírus da interatividade
Considerando a natureza do sistema SAGE – a interação direta entre operadores humanos e computadores digitais com CRT em tempo real, através de pistolas de luz e consoles – não é surpreendente que o laboratório de Lincoln tenha dado origem à primeira coorte de defensores da interação interativa com computadores. Toda a cultura computacional do laboratório existia em uma bolha isolada, cortada das normas de processamento em lote que estavam se desenvolvendo no mundo comercial. Os pesquisadores utilizavam o Whirlwind e seus descendentes, reservando blocos de tempo durante os quais tinham acesso exclusivo ao computador. Eles estavam acostumados a usar mãos, olhos e ouvidos para interagir diretamente através de interruptores, teclados, telas brilhantes e até mesmo alto-falantes, sem intermediários em papel.
Essa estranha e pequena subcultura se espalhou para o mundo exterior como um vírus, através de contato físico direto. E se considerarmos isso um vírus, o paciente zero deve ser chamado de Wesley Clark. Clark abandonou seu doutorado em Física em Berkeley em 1949 para se tornar um técnico em uma fábrica que produzia armas nucleares. No entanto, não gostou do trabalho. Após ler alguns artigos de revistas sobre computadores, começou a buscar uma oportunidade de entrar em algo que parecia uma nova e interessante área, cheia de potencial inexplorado. Ele soube sobre a seleção de especialistas em computação para o laboratório de Lincoln por meio de um anúncio e, em 1951, mudou-se para a costa leste para trabalhar sob a direção de Forrester, que já era o chefe do laboratório de computadores digitais.
Wesley Clark, demonstrando seu computador biomédico LINC, 1962
Clark juntou-se ao grupo de desenvolvedores avançados, um subdepartamento do laboratório que personificava um estado descontraído de colaboração entre militares e universidades da época. Embora tecnicamente o subdepartamento fosse parte do universo do Laboratório Lincoln, essa equipe existia em uma bolha dentro de outra bolha, isolada das necessidades cotidianas do projeto SAGE e livre para escolher qualquer direção computacional que pudesse ser de alguma forma ligada à defesa aérea. Sua principal tarefa no início dos anos 1950 era criar o Memory Test Computer (MTC), destinado a demonstrar a viabilidade de um novo método de armazenamento de informações digitais, altamente eficaz e confiável. , que deveria substituir a caprichosa memória baseada em tubos de raios catódicos, usada no Whirlwind.
Uma vez que o MTC não tinha outros usuários além de seus criadores, Clark tinha acesso total ao computador por muitas horas diariamente. Clark ficou interessado na mistura cibernética da física, fisiologia e teoria da informação que estava em alta na época, graças ao seu colega Belmont Farley, que interagia com um grupo de biofísicos da RLE em Cambridge. Clark e Farley passavam longas horas no MTC, criando modelos de software de redes neurais para estudar as propriedades de sistemas auto-organizáveis. A partir desses experimentos, Clark começou a extrair princípios axiomáticos específicos da computação, dos quais nunca se desviou. Em particular, ele passou a acreditar que "a facilidade de uso é o fator mais importante do design".
Em 1955, Clark se uniu a Ken Olsen, um dos desenvolvedores do MTC, para formular um plano de criar um novo computador que pudesse abrir o caminho para a próxima geração de sistemas de controle militar. Utilizando uma memória muito grande em núcleos magnéticos para armazenamento e transistores para o processamento lógico, ele poderia ser feito muito mais compacto, confiável e poderoso do que o Whirlwind. Inicialmente, eles propuseram um projeto chamado TX-1 (Computador Transistorizado e eXperimental, "computador transistorizado experimental" – muito mais claro do que AN/FSQ-7). No entanto, a administração do Laboratório Lincoln rejeitou o projeto como muito caro e arriscado. Os transistores haviam chegado ao mercado apenas alguns anos antes, e muito poucos computadores foram construídos com lógica de transistor. Assim, Clark e Olsen voltaram com uma versão reduzida da máquina, o TX-0, que foi aprovada.
TX-0
A funcionalidade do computador TX-0 como uma ferramenta para gerenciar bases militares, embora tenha sido o pretexto para sua criação, interessava muito menos a Clark do que a possibilidade de promover suas ideias de design de computadores. De sua perspectiva, a interatividade das máquinas computacionais deixou de ser um fato da vida nos laboratórios Lincoln e se tornou a nova norma – a maneira correta de criar e usar computadores, especialmente para pesquisa científica. Ele deu acesso ao TX-0 para biólogos físicos do MIT, embora seu trabalho não tivesse nenhuma relação com a defesa aérea, e permitiu que eles usassem o display visual da máquina para analisar eletroencefalogramas de estudos do sono. E ninguém se opôs a isso.
O TX-0 mostrou-se bastante bem-sucedido para que, em 1956, os laboratórios de Lincoln aprovassem o computador transistor TX-2, com uma enorme memória de dois milhões de bits. A implementação do projeto levaria dois anos. Após isso, o vírus sairia dos limites do laboratório. Com a conclusão do TX-2, os laboratórios não teriam mais necessidade de usar o protótipo inicial, portanto aceitaram transferir o TX-0 para Cambridge, em regime de aluguel para o RLE. Ele foi instalado no segundo andar, acima do centro de processamento em lote. E imediatamente infectou os computadores e professores do campus do MIT, que começaram a lutar por janelas de tempo em que pudessem obter controle total sobre o computador.
Já era evidente que praticamente era impossível escrever um programa de computador corretamente na primeira tentativa. Além disso, para os pesquisadores que estudavam a nova tarefa, frequentemente não estava claro, inicialmente, qual deveria ser o comportamento correto. E para obter resultados do centro de computação, era necessário esperar horas, ou até o dia seguinte. Para dezenas de novos programadores do campus, a possibilidade de subir as escadas, descobrir um erro e corrigi-lo imediatamente, experimentar uma nova abordagem e ver imediatamente resultados aprimorados, foi uma verdadeira revelação. Alguns usaram seu tempo no TX-0 para trabalhar em ciência séria ou projetos de engenharia, mas a alegria da interatividade também atraía almas mais brincalhonas. Um estudante escreveu um programa para edição de texto, que ele chamou de 'máquina de escrever cara'. Outro seguiu seu exemplo e escreveu 'calculadora de mesa cara', que usou para fazer seu dever de casa em análise numérica.
Ivan Sutherland demonstra seu programa Sketchpad no TX-2
Enquanto isso, Ken Olsen e outro engenheiro do TX-0, Harlan Anderson, irritados com o lento progresso do projeto TX-2, decidiram lançar um computador interativo de pequena escala para cientistas e engenheiros. Eles deixaram o laboratório para fundar a Digital Equipment Corporation, montando um escritório em uma antiga fábrica têxtil ao longo do rio Assabet, a dez milhas a oeste de Lincoln. Seu primeiro computador, o PDP-1 (lançado em 1961), era essencialmente um clone do TX-0.
A TX-0 e a Digital Equipment Corporation começaram a espalhar boas notícias sobre uma nova maneira de utilizar computadores além do laboratório de Lincoln. E, ainda assim, até agora o vírus da interatividade estava localizado geograficamente no leste de Massachusetts. Mas isso logo mudaria.
O que mais ler:
- Lars Heide, Sistemas de Cartões Perfurados e a Primeira Explosão da Informação, 1880-1945 (2009)
- Joseph November, Computação Biomédica (2012)
- Kent C. Redmond e Thomas M. Smith, Do Whirlwind ao MITRE (2000)
- M. Mitchell Waldrop, A Máquina dos Sonhos (2001)
Fonte: habr.com
