Alte articole din serie:
- Istoria ștafetei
- Istoria calculatoarelor electronice
- Istoria tranzistorului
- Istoricul internetului
Primele computere electronice au fost dispozitive unice create în scopuri de cercetare. Dar odată ce au devenit disponibile, organizațiile le-au încorporat rapid în cultura lor de date existentă – una în care toate datele și procesele erau reprezentate în stive. .
a dezvoltat primul tabulator capabil să citească și să numere date din găurile din cardurile de hârtie pentru recensământul din SUA la sfârșitul secolului al XIX-lea. Până la mijlocul secolului următor, o menajerie foarte pestriță de descendenți ai acestei mașini pătrunsese în marile întreprinderi și organizațiile guvernamentale din întreaga lume. Limbajul lor comun era un card format din mai multe coloane, unde fiecare coloană reprezenta (de obicei) un număr, care putea fi perforat într-una din zece poziții reprezentând numerele de la 0 la 9.
Nu au fost necesare dispozitive complexe pentru a introduce datele de intrare în carduri, iar procesul putea fi distribuit în mai multe birouri din organizația care a generat datele. Atunci când datele trebuiau procesate - de exemplu, pentru a calcula veniturile pentru un raport trimestrial de vânzări - cardurile corespunzătoare puteau fi aduse în centrul de date și puse la coadă pentru procesare de către mașini adecvate care produceau un set de date de ieșire pe carduri sau le imprimau pe hârtie. . În jurul mașinilor centrale de procesare — tabulatoare și calculatoare — erau grupate dispozitive periferice pentru perforarea, copierea, sortarea și interpretarea cardurilor.
IBM 285 Tabulator, o mașină populară cu carduri perforate în anii 1930 și 40.
Până în a doua jumătate a anilor 1950, aproape toate computerele funcționau folosind această schemă de „procesare în serie”. Din perspectiva utilizatorului final tipic de vânzări, nu s-a schimbat mare lucru. Ați adus un teanc de cărți perforate pentru procesare și ați primit un tipărit sau un alt teanc de cărți perforate ca rezultat al lucrării. Și în acest proces, cardurile s-au transformat de la găuri în hârtie la semnale electronice și înapoi, dar nu ți-a păsat prea mult de asta. IBM a dominat domeniul mașinilor de procesare a cardurilor perforate și a rămas una dintre forțele dominante în domeniul computerelor electronice, în mare parte datorită relațiilor sale stabilite și a gamei largi de echipamente periferice. Pur și simplu au înlocuit tabulatoarele și calculatoarele mecanice ale clienților cu mașini de procesare a datelor mai rapide și mai flexibile.
Kit de procesare a cardului perforat IBM 704. În prim plan, o fată lucrează cu un cititor.
Acest sistem de procesare a cardurilor perforate a funcționat perfect timp de zeci de ani și nu a scăzut - dimpotrivă. Și totuși, la sfârșitul anilor 1950, o subcultură marginală a cercetătorilor în domeniul computerelor a început să susțină că întregul flux de lucru trebuie să se schimbe - ei au susținut că computerul este cel mai bine utilizat în mod interactiv. În loc să-l lase cu o sarcină și apoi să revină pentru a obține rezultate, utilizatorul trebuie să comunice direct cu mașina și să-i folosească capacitățile la cerere. În Capital, Marx a descris modul în care mașinile industriale – pe care oamenii pur și simplu le conduc – au înlocuit uneltele de muncă pe care oamenii le controlau direct. Cu toate acestea, computerele au început să existe sub formă de mașini. Abia mai târziu unii dintre utilizatorii lor le-au transformat în instrumente.
Și această transformare nu a avut loc în centre de date precum US Census Bureau, compania de asigurări MetLife sau United States Steel Corporation (toate acestea au fost printre primii care au cumpărat UNIVAC, unul dintre primele computere disponibile comercial). Este puțin probabil ca o organizație care consideră salarizarea săptămânală cea mai eficientă și fiabilă modalitate să dorească ca cineva să perturbe această procesare jucându-se cu computerul. Valoarea de a putea sta la o consolă și de a încerca doar ceva pe un computer a fost mai clară pentru oamenii de știință și ingineri, care doreau să studieze o problemă, să o abordeze din unghiuri diferite până la descoperirea punctului ei slab și să comute rapid între gândind și făcând.
Prin urmare, astfel de idei au apărut printre cercetători. Cu toate acestea, banii pentru a plăti pentru o astfel de utilizare risipitoare a computerului nu au venit de la șefii lor de departament. O nouă subcultură (s-ar putea spune chiar un cult) a muncii interactive pe computer a luat naștere dintr-un parteneriat productiv între armata și universitățile de elită din Statele Unite. Această cooperare reciproc avantajoasă a început în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Armele atomice, radarul și alte arme magice i-au învățat pe liderii militari că activitățile aparent de neînțeles ale oamenilor de știință ar putea avea o importanță incredibilă pentru armată. Această relație confortabilă a durat aproximativ o generație și apoi s-a destrămat în vicisitudinile politice ale unui alt război, Vietnam. Dar în acest moment, oamenii de știință americani aveau acces la sume uriașe de bani, erau aproape netulburați și puteau face aproape orice ar putea fi asociat chiar și de la distanță cu apărarea națională.
Justificarea calculatoarelor interactive a început cu o bombă.
Vârtej și SAGE
La 29 august 1949, o echipă de cercetare sovietică a condus cu succes pe . Trei zile mai târziu, un avion de recunoaștere american care zbura deasupra Pacificului de Nord a descoperit urme de material radioactiv în atmosferă rămase de la test. URSS avea o bombă, iar rivalii lor americani au aflat despre aceasta. Tensiunile dintre cele două superputeri persistaseră de mai bine de un an, de când URSS a tăiat rutele terestre către zonele controlate de vest ale Berlinului, ca răspuns la planurile de a readuce Germania la fosta sa măreție economică.
Blocada s-a încheiat în primăvara anului 1949, împiedicată de o operațiune masivă lansată de Occident pentru a sprijini orașul din aer. Tensiunea s-a domolit oarecum. Cu toate acestea, generalii americani nu au putut ignora existența unei forțe potențial ostile cu acces la arme nucleare, mai ales având în vedere dimensiunea și raza de acțiune din ce în ce mai mare a bombardierelor strategice. Statele Unite au avut un lanț de stații radar de detectare a aeronavelor stabilite de-a lungul coastelor Atlanticului și Pacificului în timpul celui de-al Doilea Război Mondial. Cu toate acestea, au folosit tehnologie învechită, nu au acoperit abordările nordice prin Canada și nu au fost conectate printr-un sistem central pentru coordonarea apărării aeriene.
Pentru a remedia situația, Forțele Aeriene (o ramură militară independentă a SUA din 1947) a convocat Comitetul de Inginerie pentru Apărare Aeriană (ADSEC). Este amintit în istorie ca „Comitetul Walley”, numit după președintele său, George Whalley. A fost un fizician al MIT și un veteran al grupului de cercetare radar militar Rad Lab, care a devenit Laboratorul de Cercetare în Electronică (RLE) după război. Comitetul a studiat problema timp de un an, iar raportul final al lui Valli a fost lansat în octombrie 1950.
S-ar putea aștepta ca un astfel de raport să fie un amestec plictisitor de birocrație, care se încheie cu o propunere prudentă și conservatoare. În schimb, raportul s-a dovedit a fi o piesă interesantă de argumentare creativă și conținea un plan de acțiune radical și riscant. Acesta este meritul evident al unui alt profesor de la MIT, , care a susținut că studiul ființelor vii și al mașinilor poate fi combinat într-o singură disciplină . Valli și coautorii săi au început cu presupunerea că sistemul de apărare aeriană este un organism viu, nu metaforic, ci în realitate. Stațiile radar servesc ca organe senzoriale, interceptori și rachete sunt efectorii prin care interacționează cu lumea. Aceștia lucrează sub controlul unui director, care folosește informațiile din simțuri pentru a lua decizii cu privire la acțiunile necesare. Ei au mai susținut că un director complet uman nu ar putea opri sute de avioane care sosesc pe milioane de kilometri pătrați în câteva minute, așa că cât mai multe dintre funcțiile directorului ar trebui să fie automatizate.
Cea mai neobișnuită dintre descoperirile lor este că cea mai bună modalitate de a automatiza directorul ar fi prin intermediul computerelor electronice digitale care pot prelua o parte din luarea deciziilor umane: analizarea amenințărilor primite, țintirea armelor împotriva acelor amenințări (calcularea cursurilor de interceptare și transmiterea acestora către luptători) și, poate chiar dezvoltarea unei strategii pentru forme optime de răspuns. Atunci nu era deloc evident că computerele erau potrivite pentru un asemenea scop. Existau exact trei calculatoare electronice funcționale în întreaga SUA la acel moment și niciunul dintre ele nu s-a apropiat de îndeplinirea cerințelor de fiabilitate pentru un sistem militar de care depind milioane de vieți. Erau pur și simplu crucișoare de numere foarte rapide și programabile.
Cu toate acestea, Valli avea motive să creadă în posibilitatea creării unui computer digital în timp real, deoarece știa despre proiect. [„Vortex”]. A început în timpul războiului în laboratorul de servomecanism al MIT, sub conducerea unui tânăr absolvent, Jay Forrester. Scopul său inițial a fost să creeze un simulator de zbor de uz general care să poată fi reconfigurat pentru a susține noi modele de aeronave, fără a fi nevoie să reconstruiască de la zero de fiecare dată. Un coleg l-a convins pe Forrester că simulatorul său ar trebui să folosească electronică digitală pentru a procesa parametrii de intrare de la pilot și pentru a produce stări de ieșire pentru instrumente. Treptat, încercarea de a crea un computer digital de mare viteză a depășit și a eclipsat obiectivul inițial. Simulatorul de zbor a fost uitat, iar războiul care a dat naștere dezvoltării lui s-a încheiat de mult, iar un comitet de inspectori de la Oficiul de Cercetare Navală (ONR) devenea treptat dezamăgit de proiect din cauza unui buget din ce în ce mai mare și a unui - împingerea datei de finalizare. În 1950, ONR a redus în mod critic bugetul Forrester pentru anul următor, intenționând să închidă complet proiectul după aceea.
Pentru George Valley, însă, Whirlwind a fost o revelație. Computerul Whirlwind era încă departe de a funcționa. Totuși, după aceasta, trebuia să apară un computer, care nu era doar o minte fără corp. Este un computer cu organe de simț și efectori. Organism. Forrester se gândea deja la planuri de extindere a proiectului în principalul sistem militar de comandă și control al națiunii. Experților în informatică de la ONR, care credeau că computerele sunt potrivite doar pentru rezolvarea problemelor matematice, această abordare li se părea grandioasă și absurdă. Cu toate acestea, aceasta era exact ideea pe care o căuta Valli și a apărut exact la timp pentru a-l salva pe Whirlwind de la uitare.
În ciuda (sau poate din cauza) marilor sale ambiții, raportul lui Valli a convins Forțele Aeriene și au lansat un nou program masiv 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 pentru a efectua cercetări de bază - o alegere naturală având în vedere experiența instituției în Whirlwind și RLE, precum și o istorie de colaborări de succes în apărarea aeriană care datează de la Rad Lab și al Doilea Război Mondial. Ei au numit noua inițiativă „Proiectul Lincoln” și au construit un nou Lincoln Research Laboratory la Hanscom Field, la 25 km nord-vest de Cambridge.
Air Force a numit proiect computerizat de apărare aeriană - un acronim tipic ciudat de proiect militar care înseamnă „mediu terestre semi-automat”. Whirlwind trebuia să fie un computer de testare pentru a dovedi viabilitatea conceptului înainte ca producția la scară largă a hardware-ului și implementarea acestuia să fie efectuată - această responsabilitate a fost atribuită IBM. Versiunea de lucru a computerului Whirlwind, care urma să fie realizată la IBM, a primit numele mult mai puțin memorabil AN/FSQ-7 („Army-Navy Fixed Special Purpose Equipment” - ceea ce face ca SAGE să pară destul de precis prin comparație).
Până la momentul în care Forțele Aeriene au întocmit planuri complete pentru sistemul SAGE în 1954, acesta consta din diverse instalații radar, baze aeriene, arme de apărare aeriană - toate controlate din douăzeci și trei de centre de control, buncăre masive concepute pentru a rezista bombardamentelor. Pentru a umple aceste centre, IBM ar trebui să furnizeze patruzeci și șase de computere, mai degrabă decât cele douăzeci și trei care ar fi costat armata multe miliarde de dolari. Acest lucru se datorează faptului că compania încă mai folosea tuburi cu vid în circuitele logice și s-au ars ca becurile cu incandescență. Oricare dintre zecile de mii de lămpi dintr-un computer care funcționează ar putea eșua în orice moment. Ar fi, evident, inacceptabil să lăsăm neprotejat un întreg sector al spațiului aerian al țării în timp ce tehnicienii efectuau reparații, așa că trebuia ținută la îndemână o aeronavă de rezervă.
Centrul de control SAGE de la baza forțelor aeriene Grand Forks din Dakota de Nord, unde erau amplasate două computere AN/FSQ-7
Fiecare centru de control avea zeci de operatori așezați în fața ecranelor cu raze catodice, fiecare monitorizând o secțiune a spațiului aerian.
Computerul a urmărit orice potențiale amenințări aeriene și le-a desenat ca urme pe ecran. Operatorul ar putea folosi pistolul ușor pentru a afișa informații suplimentare despre traseu și pentru a emite comenzi către sistemul de apărare, iar computerul le-ar transforma într-un mesaj tipărit pentru o baterie de rachetă disponibilă sau o bază a forțelor aeriene.
Virus de interactivitate
Având în vedere natura sistemului SAGE — interacțiune directă, în timp real, între operatorii umani și un computer digital CRT prin pistoale ușoare și consolă — nu este surprinzător că Lincoln Laboratory a alimentat prima cohortă de campioni ai interacțiunii interactive cu computerele. Întreaga cultură informatică a laboratorului a existat într-o bulă izolată, izolată de normele de procesare a loturilor care se dezvoltau în lumea comercială. Cercetătorii au folosit Whirlwind și descendenții săi pentru a rezerva perioade de timp în care au avut acces exclusiv la computer. Sunt obișnuiți să-și folosească mâinile, ochii și urechile pentru a interacționa direct prin comutatoare, tastaturi, ecrane puternic iluminate și chiar difuzoare, fără intermediari de hârtie.
Această subcultură ciudată și mică s-a răspândit în lumea exterioară ca un virus, prin contact fizic direct. Și dacă considerăm că este un virus, atunci pacientul zero ar trebui să fie numit un tânăr pe nume Wesley Clark. Clark a părăsit școala de fizică la Berkeley în 1949 pentru a deveni tehnician la o fabrică de arme nucleare. Cu toate acestea, nu i-a plăcut munca. După ce a citit mai multe articole din reviste de informatică, a început să caute o oportunitate de a pătrunde în ceea ce părea a fi un domeniu nou și interesant, plin de potențial neexploatat. A aflat despre recrutarea specialiștilor în computer la Laboratorul Lincoln dintr-o reclamă, iar în 1951 s-a mutat pe Coasta de Est pentru a lucra sub Forrester, care devenise deja șeful laboratorului de calculatoare digitale.
Wesley Clark și-a demonstrat computerul biomedical LINC, 1962
Clark s-a alăturat grupului de dezvoltare avansată, o subsecțiune a laboratorului care simbolizează starea relaxată a colaborării militar-universitare a vremii. Deși, din punct de vedere tehnic, departamentul făcea parte din universul Lincoln Laboratory, echipa a existat într-o bulă dintr-o altă bulă, izolată de nevoile de zi cu zi ale proiectului SAGE și liberă să urmărească orice domeniu informatic care ar putea fi legat într-un fel de aparare aeriana. Scopul lor principal la începutul anilor 1950 a fost acela de a crea calculatorul de testare a memoriei (MTC), conceput pentru a demonstra viabilitatea unei metode noi, foarte eficiente și fiabile de stocare a informațiilor digitale. , care ar înlocui memoria capricioasă bazată pe CRT folosită în Whirlwind.
Întrucât MTC nu avea alți utilizatori decât creatorii săi, Clark avea acces complet la computer timp de multe ore în fiecare zi. Clark a devenit interesat de amestecul cibernetic la modă de atunci de fizică, fiziologie și teoria informației datorită colegului său Belmont Farley, care comunica cu un grup de biofizicieni de la RLE din Cambridge. Clark și Farley au petrecut ore lungi la MTC, creând modele software ale rețelelor neuronale pentru a studia proprietățile sistemelor de auto-organizare. Din aceste experimente Clark a început să derive anumite principii axiomatice de calcul, de la care nu s-a abătut niciodată. În special, el a ajuns să creadă că „confortul utilizatorului este cel mai important factor de design”.
În 1955, Clark a făcut echipă cu Ken Olsen, unul dintre dezvoltatorii MTC, pentru a formula un plan de creare a unui nou computer care ar putea deschide calea pentru următoarea generație de sisteme de control militar. Folosind o memorie foarte mare de miez magnetic pentru stocare și tranzistori pentru logică, ar putea fi mult mai compact, fiabil și puternic decât Whirlwind. Inițial, au propus un design pe care l-au numit TX-1 (Computer cu tranzistori și eXperimental, „calculator cu tranzistori experimental” - mult mai clar decât AN/FSQ-7). Cu toate acestea, conducerea Laboratorului Lincoln a respins proiectul ca fiind prea scump și riscant. Tranzistoarele au fost pe piață doar cu câțiva ani mai devreme și foarte puține computere au fost construite folosind logica tranzistorului. Așa că Clark și Olsen s-au întors cu o versiune mai mică a mașinii, TX-0, care a fost aprobată.
TX-0
Funcționalitatea computerului TX-0 ca instrument de gestionare a bazelor militare, deși pretextul pentru crearea lui, a fost mult mai puțin interesantă pentru Clark decât oportunitatea de a-și promova ideile despre designul computerelor. În opinia sa, interactivitatea calculatoarelor încetase să mai fie o realitate la laboratoarele Lincoln și devenise noua normă – modalitatea adecvată de a construi și de a utiliza computere, în special pentru activități științifice. El a dat acces la TX-0 biofizicienilor de la MIT, deși munca lor nu avea nimic de-a face cu PVO și le-a permis să folosească afișajul vizual al aparatului pentru a analiza electroencefalogramele din studiile de somn. Și nimeni nu a obiectat la asta.
TX-0 a avut suficient succes încât în 1956 Lincoln Laboratories a aprobat un computer cu tranzistori la scară largă, TX-2, cu o memorie uriașă de două milioane de biți. Finalizarea proiectului va dura doi ani. După aceasta, virusul va scăpa în afara laboratorului. Odată ce TX-2 este finalizat, laboratoarele nu vor mai avea nevoie să folosească prototipul timpuriu, așa că au fost de acord să împrumute TX-0 către Cambridge către RLE. A fost instalat la etajul doi, deasupra centrului de calculatoare de procesare a loturilor. Și a infectat imediat computerele și profesorii din campusul MIT, care au început să lupte pentru perioade de timp în care ar putea obține controlul deplin asupra computerului.
Era deja clar că era aproape imposibil să scrii corect un program de calculator prima dată. Mai mult, cercetătorii care studiază o nouă sarcină de multe ori nu au avut idee la început care ar trebui să fie comportamentul corect. Și pentru a obține rezultate de la centrul de calcul trebuia să așteptați ore întregi, sau chiar până a doua zi. Pentru zeci de programatori noi din campus, posibilitatea de a urca pe scară, de a descoperi o eroare și de a o remedia imediat, de a încerca o nouă abordare și de a vedea imediat rezultate îmbunătățite a fost o revelație. Unii și-au folosit timpul pe TX-0 pentru a lucra la proiecte serioase de știință sau de inginerie, dar bucuria interactivității a atras și suflete mai jucăușe. Un student a scris un program de editare a textului pe care l-a numit „o mașină de scris scumpă”. Un altul a urmat exemplul și a scris un „calculator de birou scump” pe care îl folosea pentru a-și face temele de calcul.
Ivan Sutherland își demonstrează programul Sketchpad pe TX-2
Între timp, Ken Olsen și un alt inginer TX-0, Harlan Anderson, frustrați de progresul lent al proiectului TX-2, au decis să comercializeze un computer interactiv la scară mică pentru oameni de știință și ingineri. Ei au părăsit laboratorul pentru a fonda Digital Equipment Corporation, înființând 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 în esență o clonă a lui TX-0.
TX-0 și Digital Equipment Corporation au început să răspândească vestea bună a unui nou mod de a folosi computerele dincolo de Lincoln Laboratory. Și totuși, până acum, virusul de interactivitate a fost localizat geografic, în estul Massachusetts. Dar asta avea să se schimbe curând.
Ce altceva de citit:
- Lars Heide, Sistemele de carduri perforate și explozia timpurie a informațiilor, 1880-1945 (2009)
- Joseph November, Informatică biomedicală (2012)
- Kent C. Redmond și Thomas M. Smith, From Whirlwind to MITRE (2000)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine (2001)
Sursa: www.habr.com