Alte articole din ciclu:
- Istoria releului
- Istoria calculatoarelor electronice
- Istoria tranzistorului
- Istoria internetului
Cele mai vechi computere electronice erau dispozitive unice, create în scopuri de cercetare. Dar, după ce au fost puse în vânzare, organizațiile le-au integrat rapid în cultura existentă a procesării datelor – în care toate datele și procesele erau reprezentate sub formă de stive. .
a dezvoltat primul tabulator capabil să citească și să numere datele pe baza găurilor din cărțile de hârtie, pentru recensământul din SUA de la sfârșitul secolului al XIX-lea. Până la mijlocul secolului următor, un număr variat de descendenți ai acestei mașini a pătruns în mari întreprinderi și organizații guvernamentale din întreaga lume. Limbajul lor comun era cartea, formată din coloane multiple, unde fiecare coloană (de obicei) reprezenta o cifră, care putea fi perforată într-una din cele zece poziții ce simbolizau numerele de la 0 la 9.
Pentru perforarea datelor de intrare în cărțile de hârtie, nu era nevoie de dispozitive complexe, iar acest proces putea fi distribuit între mai multe birouri din organizația care genera aceste date. Când datele trebuiau procesate – de exemplu, pentru a calcula venitul pentru raportul trimestrial al departamentului de vânzări – cărțile corespunzătoare puteau fi aduse în centrul de date și puse în așteptare pentru procesare de către mașinile adecvate, care generau un set de date de ieșire pe cărți sau le tipăreau pe hârtie. În jurul mașinilor centrale de procesare – tabulatori și calculatoare – se aflau dispozitive periferice pentru perforare, copiere, sortare și interpretare a cărților.
Tabulatorul IBM 285, un dispozitiv popular pentru lucrul cu cărțile perforate în anii 1930 și 40.
Până în a doua jumătate a anilor 1950, aproape toate calculatoarele funcționau pe baza schemei de «prelucrare în loturi». Din perspectiva unui utilizator tipic din departamentul de vânzări, puține s-au schimbat. Ați adus o grămadă de perforate pentru procesare și ați primit o imprimare sau o altă grămadă de perforate ca rezultat al lucrării. În acest proces, cardurile se transformau din găuri în hârtie în semnale electronice și invers, însă acest lucru nu vă preocupa prea mult. IBM a dominat domeniul mașinilor pentru procesarea cardurilor perforate, rămânând una dintre forțele dominante în domeniul calculatoarelor electronice, în mare parte datorită relațiilor bine stabilite și a diversității echipamentului periferic. Ei au înlocuit pur și simplu la clienți tabele mecanice și calculatoare cu mașini mai rapide și mai flexibile pentru procesarea datelor.
Setul pentru procesarea cardurilor perforate IBM 704. În prim-plan, o fată lucrează cu un dispozitiv de citire.
Această sistemă de procesare a cardurilor perforate a funcționat perfect timp de decenii și nu a scăzut în utilizare – dimpotrivă. Cu toate acestea, la sfârșitul anilor 1950, o subcultură marginală de cercetători în domeniul calculatoarelor a început să susțină că întregul acest proces de lucru trebuie schimbat – ei afirmau că calculatorul ar trebui folosit în mod interactiv. În loc să-i lăsați o sarcină și apoi să vă întoarceți pentru rezultate, utilizatorul ar trebui să comunice direct cu mașina și să utilizeze capacitățile acesteia la cerere. În „Capitalul”, Marx descria cum mașinile industriale – care sunt pur și simplu pornite de oameni – au înlocuit uneltele de lucru pe care oamenii le controlau direct. Cu toate acestea, calculatoarele au început să existe deja sub formă de mașini. Și abia mai târziu, unii dintre utilizatorii lor le-au transformat în instrumente.
Și această transformare nu avea loc în centrele de date – cum ar fi Biroul de Recensământ din SUA, compania de asigurări MetLife sau United States Steel Corporation (toate aceste companii au fost printre primele care au cumpărat UNIVAC, unul dintre primele computere comerciale disponibile). Este puțin probabil ca o organizație care consideră că calcularea salariilor săptămânale este cea mai eficientă și sigură metodă, să dorească ca cineva să intervină în această procesare, jucându-se cu computerul. Valoarea de a putea să stai la consolă și să testezi pur și simplu diverse lucruri pe computer era mai clară pentru oamenii de știință și ingineri, care doreau să studieze problema, abordând-o din diferite unghiuri, până când era descoperit punctul său slab, și să comute rapid între reflecție și acțiune.
Prin urmare, aceste idei au apărut în mintea cercetătorilor. Cu toate acestea, banii pentru a susține o utilizare atât de extravagantă a computerilor nu proveneau de la conducătorii departamentelor lor. O nouă subcultură (s-ar putea spune, chiar un cult) al muncii interactive cu computerul a început dintr-un parteneriat productiv între militari și universitățile de elită din SUA. Această colaborare reciproc avantajoasă a început în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Arma atomică, radarele și alte arme magice le-au învățat liderilor militari că activitățile aparent incomprehensibile ale oamenilor de știință pot avea o importanță incredibilă pentru armată. Această interacțiune convenabilă a durat aproximativ o generație, apoi s-a destrămat în mijlocul peripețiilor politice ale unei alte război, în Vietnam. Dar în acest timp, oamenii de știință americani aveau acces la sume enorme de bani, aproape nimeni nu le deranja, și ei puteau să se ocupe practic de tot ceea ce putea fi legat măcar vag de apărarea națională.
Justificarea calculatoarelor interactive a început cu bomba.
Whirlwind și SAGE
Pe 29 august 1949, o echipă de cercetare sovietică a realizat cu succes pe . După trei zile, un avion de recunoaștere al SUA, în timpul zborului deasupra părții de nord a Oceanului Pacific, a descoperit urme de material radioactiv în atmosferă, rămase în urma acestei încercări. URSS avea o bombă, iar rivalii lor americani au aflat despre aceasta. Tensiunile dintre cele două superputeri fuseseră menținute timp de peste un an, de când URSS a întrerupt căile terestre către zonele deținută de Vest din Berlin ca răspuns la planurile de a readuce Germania la marea sa putere economică.
Blocada s-a încheiat în primăvara anului 1949, ajungând într-o situație fără ieșire din cauza unei operațiuni masive întreprinse de Vest pentru a sprijini orașul din aer. Tensiunile s-au mai domolit puțin. Cu toate acestea, generalii americani nu puteau ignora existența unei forțe potențial ostile ce avea acces la arme nucleare, în special având în vedere dimensiunea și raza de acțiune în continuă creștere a bombardierelor strategice. SUA aveau o rețea de stații radar pentru detectarea aeronavelor, construită pe coastele Atlanticului și Pacificului în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Totuși, acestea foloseau tehnologie învechită, nu acopereau abordările nordice prin Canada și nu erau conectate la un sistem central pentru coordonarea apărării aeriene.
Pentru a remedia situația, forțele aeriene (o unitate militară independentă a SUA din 1947) au convocat un comitet ingineresc de apărare aeriană (ADSEC). În istorie, acesta este cunoscut ca „comitetul Walli”, după numele președintelui său, George Walli. El era un fizician de la MIT, veteran al grupului de cercetare radar din timpul războiului Rad Lab, transformat după război într-o laborator de cercetare electronică (RLE). Comitetul a studiat această problemă timp de un an, iar raportul final al lui Walli a fost publicat în octombrie 1950.
S-ar putea presupune că un astfel de raport ar fi o amestecătură plictisitoare de birocrație, încheindu-se cu o propunere exprimată cu prudență și conservatorism. În schimb, raportul s-a dovedit a fi un exemplu fascinant de argumentare creativă și conținea un plan radical și riscant de acțiune. Aceasta este o realizare evidentă a altui profesor de la MIT, , care susținea că studiul ființelor vii și al mașinilor poate fi combinat într-o singură disciplină Valli și colegii săi au început cu presupunerea că sistemul de apărare aeriană este un organism viu, și nu doar metaforic, ci în realitate. Stațiile radar servesc ca organe de simț, interceptoarele și rachetele sunt efectoare prin care acesta interacționează cu lumea. Ele funcționează sub controlul unui director, care folosește informațiile de la organele de simț pentru a lua decizii privind acțiunile necesare. Ulterior, au afirmat că un director alcătuit exclusiv din oameni nu va putea opri sute de avioane care se apropie de-a lungul milioanelor de kilometri pătrați în câteva minute, așa că este necesar să se automatizeze cât mai multe funcții ale directorului.
Cel mai neobișnuit dintre concluziile lor este că cel mai bine ar fi să se automatizeze directorul prin intermediul calculatoarelor electronice digitale, care pot prelua o parte din deciziile umane: analizarea amenințărilor în curs de desfășurare, direcționarea armelor împotriva acestor amenințări (calcularea cursurilor de interceptare și transmiterea acestora către interceptoare) și, poate, chiar dezvoltarea unei strategii optime de răspuns. Până atunci, nu era deloc evident că calculatoarele erau potrivite pentru un astfel de scop. În toată America, la acea vreme, existau exact trei calculatoare electronice în funcțiune, iar niciunul dintre ele nu corespundea cerințelor de fiabilitate pentru un sistem militar de care depind milioane de vieți. Acestea erau pur și simplu procesatoare de numere foarte rapide și programabile.
Cu toate acestea, Valli avea motive să creadă în posibilitatea construirii unui calculator digital care să funcționeze în timp real, deoarece știa despre proiectul [«Vortex»]. A început în timpul războiului, în laboratorul de servomecanisme de la MIT, sub conducerea tânărului student de doctorat Jay Forrester. Scopul său inițial a fost să creeze un simulator de zboruri de uz general, care să poată fi reconfigurat pentru a susține noi modele de avioane, fără a fi necesară reconstrucția de la zero de fiecare dată. Un coleg l-a convins pe Forrester că simulatorul său ar trebui să utilizeze electronică digitală pentru a procesa parametrii de intrare de la pilot și a genera stări de ieșire pentru instrumente. Treptat, încercarea de a crea un computer digital de înaltă viteză a eclipsat scopul inițial. Simulatorul de zbor a fost uitat, iar războiul care a dat naștere dezvoltării sale a fost de mult încheiat, comitetul de inspectori din cadrul Oficiului de Cercetări Navale (ONR) devenind treptat dezamăgit de proiect din cauza bugetului în continuă creștere și a datei de finalizare constant amânate. În 1950, ONR a tăiat drastic bugetul lui Forrester pentru anul următor, intenționând apoi să închidă complet proiectul.
Însă pentru George Valley, Whirlwind a fost o revelație. Computerul real Whirlwind era încă departe de a fi funcțional. Însă după aceasta urma să apară un computer care nu era doar o minte fără corp. Era un computer cu simțuri și efectoare. Un organism. Forrester deja lua în considerare planurile de extindere a proiectului la sistemul principal de comandă și control militar al țării. Experții în computere de la ONR, care considerau că calculatoarele sunt potrivite doar pentru rezolvarea problemelor matematice, au considerat că această abordare era grandioasă și absurdă. Cu toate acestea, exact această idee o căuta Valley, apărând exact la timp pentru a salva Whirlwind din uitare.
În ciuda ambițiilor mari (sau poate datorită lor), raportul lui Walli a convins conducerea Forțelor Aeriene, iar acestea au lansat un nou program extins de cercetare și dezvoltare pentru a înțelege mai întâi cum să creeze un sistem de apărare aeriană bazat pe computere digitale și apoi să-l construiască efectiv. Forțele Aeriene au început să colaboreze cu MIT cu scopul de a realiza cercetări fundamentale – aceasta a fost o alegere firească, având în vedere existența în institut a Whirlwind și RLE, precum și istoria colaborărilor de succes în domeniul apărării aeriene, din vremurile Rad Lab și ale celui de-al Doilea Război Mondial. Ei au numit noua inițiativă „proiectul Lincoln” și au construit noua laborator de cercetare Lincoln în Hanscom Field, la 25 km nord-vest de Cambridge.
Forțele Aeriene au numit proiectul de apărare aeriană computerizată – un acronim tipic ciudat pentru un proiect militar, care înseamnă „mediu semi-automat la sol”. Whirlwind urma să devină computerul de testare care să demonstreze viabilitatea conceptului înainte de a se trece la producția pe scară largă a echipamentului și implementarea acestuia – această responsabilitate a fost încredințată IBM. Versiunea de lucru a computerului Whirlwind, care urma să fie realizată de IBM, a primit un nume mult mai puțin memorabil AN/FSQ-7 („echipament special imobil de armată și marine” – comparativ cu acest acronim, SAGE pare destul de precis).
Până când Forțele Aeriene au elaborat planurile complete pentru sistemul SAGE în 1954, acesta consta din diverse instalații radar, baze aeriene, armament de apărare aeriană – totul controlat din douăzeci și trei de centre de comandă, buncăre masive, concepute pentru a rezista bombardamentelor. Pentru a echipa aceste centre, IBM ar fi trebuit să furnizeze patruzeci și șase de computere, nu douăzeci și trei, ceea ce ar fi costat miliarde de dolari pentru armată. Acest lucru se datora faptului că compania folosea în continuare tuburi electronice în circuitele logice, care se ardeau ca becurile. Oricare dintre zecile de mii de tuburi dintr-un computer în funcțiune putea să cedeze în orice moment. Era evident că era inacceptabil să se lase un întreg sector al spațiului aerian al țării neprotejat, în timp ce tehnicienii efectuau reparații, de aceea era necesară o mașină de rezervă la îndemână.
Centrul de comandă SAGE de la baza Forțelor Aeriene Grand Forks din Dakota de Nord, unde se aflau două computere AN/FSQ-7
În fiecare centru de control lucrau zeci de operatori, așezați în fața ecranelor CRT, fiecare dintre ei monitorizând o parte din sectorul aerian.
Computerul urmărea orice potențială amenințare aeriană și o reprezenta ca urme pe ecran. Operatorul putea folosi un pistol cu laser pentru a obține informații suplimentare despre urmă și pentru a da comenzi sistemului de apărare, iar computerul le transforma într-un mesaj tipărit pentru bateria de rachete sau baza Forțelor Aeriene.
Virusul interactivității
Având în vedere natura sistemului SAGE – interacțiunea directă între operatorii umani și computerul digital prin CRT în timp real, cu ajutorul armelor laser și consolei – nu este surprinzător că în laboratorul Lincoln a fost crescută prima cohortă de susținători ai interacțiunii interactive cu computerele. Toată cultura informatică a laboratorului exista într-un bubble izolat, fiind ruptă de normele procesării în loturi care se dezvoltau în lumea comercială. Cercetătorii foloseau Whirlwind și descendenții săi, rezervând segmente de timp pentru care aveau acces exclusiv la computer. Ei s-au obișnuit să folosească mâinile, ochii și urechile pentru a interacționa direct prin comutatoare, taste, ecrane strălucitoare și chiar difuzoare, fără intermediari pe hârtie.
Această subcultură ciudată și mică s-a răspândit în lumea exterioară ca un virus, prin contact fizic direct. Și dacă o considerăm un virus, atunci pacientul zero ar fi un tânăr pe nume Wesley Clark. Clark a abandonat studiile de doctorat în fizică la Berkeley în 1949 pentru a deveni tehnician la o fabrică care producea arme nucleare. Cu toate acestea, nu i-a plăcut acea muncă. După ce a citit câteva articole din reviste despre computere, a început să caute oportunități de a pătrunde într-un domeniu care părea nou și interesant, plin de potențial neexploatat. A aflat despre angajarea specialiștilor în computere la laboratorul Lincoln dintr-un anunț publicitar și, în 1951, s-a mutat pe coasta estică pentru a lucra sub conducerea lui Forrester, devenit deja șeful laboratorului de computere digitale.
Wesley Clark, demonstrând computerul său biomedical LINC, 1962
Clark s-a alăturat unei echipe de dezvoltare avansată, un subdepartament al laboratorului, care întruchipa o stare relaxată de colaborare între armata și universitățile vremii. Deși tehnic subdepartamentul făcea parte din universul laboratorului Lincoln, această echipă exista într-o bulă într-o altă bulă, fiind izolată de nevoile cotidiene ale proiectului SAGE și liberă în alegerea oricărei direcții informatice care putea fi legată într-un fel de apărarea aeriană. Sarcina lor principală la începutul anilor 1950 a fost să creeze Computerul de Testare a Memoriei (MTC), destinat să demonstreze viabilitatea unei noi, foarte eficiente și fiabile metode de stocare a informațiilor digitale. , care trebuia să înlocuiască memoria capricioasă bazată pe tuburi de vid, utilizată în Whirlwind.
Deoarece MTC nu avea alți utilizatori în afară de creatorii săi, Clark a avut acces total la computer timp de multe ore zilnic. Clark s-a arătat interesat de amestecul cibernetic la modă al vremii, care combina fizica, fiziologia și teoria informației, datorită colegului său Belmont Farley, care interacționa cu un grup de biofizicieni de la RLE din Cambridge. Clark și Farley au petrecut multe ore la MTC, creând modele software ale rețelelor neuronale pentru a studia proprietățile sistemelor auto-organizatoare. Din aceste experimente, Clark a început să extragă anumite principii axiomatice ale tehnologiei computaționale, de care nu s-a abătut niciodată. În special, a ajuns să considere că „confortul utilizatorului este cel mai important factor în design”.
În 1955, Clark s-a asociat cu Ken Olsen, unul dintre dezvoltatorii MTC, pentru a elabora un plan de creare a unui nou calculator capabil să paveze calea pentru următoarea generație de sisteme de control militar. Folosind memorie foarte mare pe miezuri magnetice pentru stocare și tranzistori pentru logica de calcul, acesta putea fi realizat mult mai compact, fiabil și puternic decât Whirlwind. Inițial, au propus un design numit TX-1 (Computerul Transistorizat și Experimental, „calculator experimental cu tranzistori” – mult mai clar decât AN/FSQ-7). Totuși, conducerea laboratorului Lincoln a respins proiectul ca fiind prea costisitor și riscant. Tranzistorii apăruseră pe piață cu doar câțiva ani înainte, iar foarte puțini calculatoare fuseseră construite pe baza logici tranzistorilor. Prin urmare, Clark și Olsen s-au întors cu o versiune redusă a mașinii, TX-0, care a fost aprobată.
TX-0
Funcționalitatea computerului TX-0 ca instrument pentru gestionarea bazelor militare, deși a fost un pretext pentru crearea sa, l-a interesat pe Clark mult mai puțin decât oportunitatea de a promova ideile sale de design ale calculatoarelor. Din perspectiva sa, interactivitatea mașinilor de calcul nu mai era un fapt cotidian în laboratoarele Lincoln și a devenit o nouă normă – o modalitate corectă de a construi și utiliza calculatoare, mai ales pentru cercetarea științifică. El a permis accesul biofizicienilor de la MIT la TX-0, deși munca lor nu avea nicio legătură cu apărarea aeriană, și le-a permis să folosească display-ul vizual al mașinii pentru analiza electroencefalogramelor din studiile somnului. Și nimeni nu s-a împotrivit acestui lucru.
TX-0 s-a dovedit a fi destul de de succes pentru ca, în 1956, laboratoarele Lincoln să aprobe computerul cu tranzistori TX-2, cu o memorie uriașă de două milioane de biți. Realizarea proiectului va dura doi ani. După aceea, virusul va scăpa din laborator. Odată ce TX-2 va fi finalizat, laboratoarele nu vor mai avea nevoie de utilizarea prototipului timpuriu, așa că au fost de acord să închirieze TX-0 la Cambridge pentru RLE. Acesta a fost instalat la etajul doi, deasupra centrului de calcul pentru procesarea batch. Și a infectat imediat computerele și profesorii de pe campusul MIT, care au început să se lupte pentru intervalele de timp în care să poată obține control complet asupra computerului.
Era deja clar că era practic imposibil să scrii corect un program de computer din prima. Mai mult decât atât, cercetătorilor care studiau noua sarcină, le era adesea greu să înțeleagă cum ar trebui să fie comportamentul corect. Și pentru a obține rezultate de la centrul de calcul, trebuia să aștepți ore întregi, sau chiar până a doua zi. Pentru zeci de programatori novici de pe campus, posibilitatea de a urca scările, a descoperi o eroare și a o corecta imediat, de a încerca o nouă abordare și a vedea instantaneu rezultatele îmbunătățite, a fost o adevărată revelație. Unii au folosit timpul pe TX-0 pentru a lucra la știință serioasă sau la proiecte de inginerie, dar bucuria interactivității a atras și suflete mai jucăușe. Un student a scris un program pentru editarea textului, pe care l-a numit „mașina de scris drăguță”. Altul a urmat exemplul său și a scris „calculatoare de birou drăguțe”, pe care le-a folosit pentru a-și face temele de analiză numerică.
Ivan Sutherland își demonstrează programul Sketchpad pe TX-2
Între timp, Ken Olsen și alt inginer de la TX-0, Harlan Anderson, iritați de progresul lent al proiectului TX-2, au decis să lanseze pe piață un computer interactiv de dimensiuni mici pentru oameni de știință și ingineri. Au părăsit laboratorul pentru a înființa Digital Equipment Corporation, închiriind un birou într-o fostă fabrică de textile de pe râul Assabet, la zece mile vest de Lincoln. Primul lor computer, PDP-1 (lansat în 1961), a fost practic un clon al TX-0.
TX-0 și Digital Equipment Corporation au început să răspândească vești bune despre un nou mod de a utiliza computerele dincolo de laboratorul Lincoln. Totuși, în acest moment, virusul interactivității era localizat geografic în estul Massachusetts. Dar și asta urma să se schimbe în curând.
Ce altceva să citești:
- Lars Heide, Sisteme cu carduri perforate și Prima Explozie de Informații, 1880-1945 (2009)
- Joseph November, Calculatoare Biomedicale (2012)
- Kent C. Redmond și Thomas M. Smith, De la Whirlwind la MITRE (2000)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine (2001)
Sursa: habr.com
