Drugi članki v seriji:
- Zgodovina releja
- Zgodovina elektronskih računalnikov
- Zgodovina tranzistorja
- Internetna zgodovina
Prvi elektronski računalniki so bili edinstvene naprave, ustvarjene za raziskovalne namene. Ko pa so postali na voljo, so jih organizacije hitro vključile v svojo obstoječo podatkovno kulturo – tisto, v kateri so bili vsi podatki in procesi predstavljeni v nizih. .
razvil prvi tabulator, ki je sposoben brati in šteti podatke iz lukenj v papirnatih karticah za ameriški popis v poznem 0. stoletju. Do sredine naslednjega stoletja je zelo pestra menažerija potomcev tega stroja prodrla v velika podjetja in vladne organizacije po vsem svetu. Njihov skupni jezik je bila karta, sestavljena iz več stolpcev, kjer je vsak stolpec (običajno) predstavljal eno številko, ki jo je bilo mogoče preluknjati na enem od desetih položajev, ki predstavljajo številke od 9 do XNUMX.
Za prebijanje vhodnih podatkov v kartice niso bile potrebne nobene zapletene naprave, postopek pa je bilo mogoče porazdeliti v več pisarnah v organizaciji, ki je ustvarila podatke. Ko je bilo treba obdelati podatke – na primer za izračun prihodka za četrtletno poročilo o prodaji – bi lahko ustrezne kartice prinesli v podatkovni center in jih postavili v čakalno vrsto za obdelavo s primernimi stroji, ki so izdelali niz izhodnih podatkov na karticah ali jih natisnili na papir . Okoli osrednjih obdelovalnih strojev – tabulatorjev in kalkulatorjev – so bile združene periferne naprave za luknjanje, kopiranje, razvrščanje in tolmačenje kartic.
IBM 285 Tabulator, priljubljen stroj za luknjane kartice v tridesetih in štiridesetih letih prejšnjega stoletja.
Do druge polovice 1950-ih so skoraj vsi računalniki delovali po tej shemi "paketne obdelave". Z vidika tipičnega prodajnega končnega uporabnika se ni veliko spremenilo. V obdelavo ste prinesli sveženj luknjanih kartic in kot rezultat dela prejeli izpis ali drug sveženj luknjanih kartic. In med tem procesom so se karte spremenile iz lukenj v papirju v elektronske signale in spet nazaj, vendar vas to ni veliko zanimalo. IBM je dominiral na področju strojev za obdelavo luknjanih kartic in ostal ena od prevladujočih sil na področju elektronskih računalnikov, predvsem zaradi svojih vzpostavljenih odnosov in širokega nabora periferne opreme. Enostavno so zamenjali mehanske tabulatorje in kalkulatorje strank s hitrejšimi in bolj prilagodljivimi stroji za obdelavo podatkov.
Komplet za obdelavo luknjanih kartic IBM 704. V ospredju dekle dela z bralnikom.
Ta sistem za obdelavo luknjanih kartic je deloval brezhibno desetletja in ni nazadoval – ravno nasprotno. In vendar je v poznih petdesetih letih 1950. stoletja obrobna subkultura računalniških raziskovalcev začela trditi, da je treba celoten potek dela spremeniti - trdili so, da je računalnik najbolje uporabljati interaktivno. Namesto da bi ga zapustil z nalogo in se nato vrnil po rezultate, mora uporabnik neposredno komunicirati s strojem in uporabljati njegove zmogljivosti na zahtevo. V Kapitalu je Marx opisal, kako so industrijski stroji – ki jih ljudje preprosto poganjajo – nadomestili delovna orodja, ki so jih ljudje neposredno nadzorovali. Vendar pa so računalniki začeli obstajati v obliki strojev. Šele kasneje so jih nekateri njihovi uporabniki spremenili v orodja.
In ta preobrazba se ni zgodila v podatkovnih centrih, kot so US Census Bureau, zavarovalnica MetLife ali United States Steel Corporation (ki so vse med prvimi kupile UNIVAC, enega prvih komercialno dostopnih računalnikov). Malo verjetno je, da bi organizacija, ki meni, da je tedenski obračun plač najučinkovitejši in zanesljiv način, želela, da bi nekdo zmotil to obdelavo z igranjem z računalnikom. Vrednost tega, da se lahko usedeš za konzolo in samo preizkusiš nekaj na računalniku, je bila bolj jasna znanstvenikom in inženirjem, ki so želeli preučiti problem, se mu približati z različnih zornih kotov, dokler niso odkrili njegove šibke točke, in hitro preklapljati med razmišljanje in početje.
Zato so se med raziskovalci pojavile takšne ideje. Vendar denar za plačilo takšne potratne rabe računalnika ni prišel od njihovih vodij oddelkov. Nova subkultura (lahko bi rekli kar kult) interaktivnega računalniškega dela je nastala iz produktivnega partnerstva med vojsko in elitnimi univerzami v ZDA. To vzajemno koristno sodelovanje se je začelo med drugo svetovno vojno. Atomsko orožje, radar in druga magična orožja so vojaške voditelje naučili, da so lahko na videz nerazumljive dejavnosti znanstvenikov za vojsko neverjetnega pomena. To prijetno razmerje je trajalo približno eno generacijo, nato pa je razpadlo v političnih peripetijah druge vojne, Vietnama. Toda v tem času so imeli ameriški znanstveniki dostop do ogromnih vsot denarja, bili so skoraj nemoteni in so lahko počeli skoraj vse, kar bi bilo mogoče vsaj malo povezati z nacionalno obrambo.
Utemeljitev interaktivnih računalnikov se je začela z bombo.
Whirlwind in SAGE
29. avgusta 1949 je sovjetska raziskovalna skupina uspešno izvedla o . Tri dni pozneje je ameriško izvidniško letalo, ki je letelo nad severnim Pacifikom, v atmosferi odkrilo sledi radioaktivnega materiala, ki je ostal od testa. ZSSR je imela bombo in zanjo so izvedeli njihovi ameriški tekmeci. Napetosti med obema velesilama so trajale več kot eno leto, vse odkar je ZSSR prekinila kopenske poti do območij Berlina pod nadzorom Zahoda kot odgovor na načrte, da bi Nemčiji povrnili nekdanjo gospodarsko veličino.
Blokada se je končala spomladi 1949, ki jo je preprečila obsežna operacija Zahoda za podporo mestu iz zraka. Napetost je nekoliko popustila. Vendar pa ameriški generali niso mogli prezreti obstoja potencialno sovražne sile z dostopom do jedrskega orožja, zlasti glede na vedno večjo velikost in domet strateških bombnikov. Združene države so imele med drugo svetovno vojno vzdolž atlantske in pacifiške obale postavljeno verigo radarskih postaj za odkrivanje letal. Vendar so uporabljali zastarelo tehnologijo, niso pokrivali severnih pristopov skozi Kanado in niso bili povezani s centralnim sistemom za koordinacijo zračne obrambe.
Da bi popravili situacijo, so letalske sile (od leta 1947 neodvisna ameriška vojaška veja) sklicale inženirski odbor za zračno obrambo (ADSEC). V zgodovini je ostal v spominu kot "Walleyjev odbor", poimenovan po svojem predsedniku Georgeu Whalleyju. Bil je fizik z MIT in veteran vojaške radarske raziskovalne skupine Rad Lab, ki je po vojni postala Raziskovalni laboratorij za elektroniko (RLE). Odbor je eno leto preučeval problem in Vallijevo končno poročilo je bilo izdano oktobra 1950.
Človek bi pričakoval, da bo tako poročilo dolgočasna birokracija, ki se bo končala s previdno oblikovanim in konzervativnim predlogom. Namesto tega se je izkazalo, da je poročilo zanimiv del ustvarjalne argumentacije in je vsebovalo radikalen in tvegan akcijski načrt. To je očitna zasluga drugega profesorja z MIT, , ki je trdil, da je preučevanje živih bitij in strojev mogoče združiti v eno samo disciplino . Valli in njegovi soavtorji so začeli s predpostavko, da je sistem zračne obrambe živ organizem, ne metaforično, ampak v resnici. Radarske postaje služijo kot senzorični organi, prestrezniki in izstrelki pa so efektorji, prek katerih komunicira s svetom. Delujejo pod nadzorom direktorja, ki uporablja informacije iz čutil za sprejemanje odločitev o potrebnih dejanjih. Nadalje so trdili, da povsem človeški direktor ne bi mogel ustaviti na stotine prihajajočih letal na milijone kvadratnih kilometrov v nekaj minutah, zato bi bilo treba čim več direktorjevih funkcij avtomatizirati.
Najbolj nenavadna njihova ugotovitev je, da bi bil najboljši način za avtomatizacijo usmerjevalnika prek digitalnih elektronskih računalnikov, ki bi lahko prevzeli nekaj človeškega odločanja: analiziranje prihajajočih groženj, usmerjanje orožja proti tem grožnjam (izračunavanje poti prestrezanja in njihovo posredovanje borci), in morda celo razvoj strategije za optimalne oblike odzivanja. Takrat sploh ni bilo očitno, da so računalniki primerni za tak namen. V celotnih ZDA so takrat delovali natanko trije elektronski računalniki in nobeden od njih ni dosegel niti približno zahtev glede zanesljivosti vojaškega sistema, od katerega so odvisni milijoni življenj. Bili so preprosto zelo hitri in programabilni drobilniki številk.
Vendar je Valli imel razlog verjeti v možnost ustvarjanja digitalnega računalnika v realnem času, saj je vedel za projekt ["Vortex"]. Začelo se je med vojno v laboratoriju za servomehanizem MIT pod vodstvom mladega podiplomskega študenta Jaya Forresterja. Njegov prvotni cilj je bil ustvariti splošni simulator letenja, ki bi ga bilo mogoče preoblikovati za podporo novim modelom letal, ne da bi ga bilo treba vsakič znova sestaviti iz nič. Kolega je prepričal Forresterja, da mora njegov simulator uporabljati digitalno elektroniko za obdelavo vhodnih parametrov pilota in ustvarjanje izhodnih stanj za instrumente. Postopoma je poskus izdelave hitrega digitalnega računalnika prerasel in zasenčil prvotni cilj. Simulator letenja je bil pozabljen in vojna, ki je bila povod za njegov razvoj, je bila že zdavnaj končana, odbor inšpektorjev Urada za pomorske raziskave (ONR) pa je postopoma postajal razočaran nad projektom zaradi vse večjega proračuna in -potiskanje datuma dokončanja. Leta 1950 je ONR kritično zmanjšal Forresterjev proračun za naslednje leto in nameraval po tem popolnoma ustaviti projekt.
Za George Valley pa je bil Whirlwind razodetje. Dejanski računalnik Whirlwind še zdaleč ni deloval. Po tem pa naj bi se pojavil računalnik, ki pa ni bil samo um brez telesa. Je računalnik s čutili in efektorji. Organizem. Forrester je že razmišljal o načrtih za razširitev projekta v glavni vojaški sistem poveljniškega in nadzornega centra v državi. Računalniškim strokovnjakom pri ONR, ki so menili, da so računalniki primerni le za reševanje matematičnih problemov, se je ta pristop zdel grandiozen in absurden. Vendar je bila ravno to ideja, ki jo je iskal Valli, in pojavil se je ravno pravi čas, da reši Whirlwinda pred pozabo.
Kljub velikim ambicijam (ali morda prav zaradi njih) je Vallijevo poročilo prepričalo letalske sile, ki so sprožile obsežen nov raziskovalni in razvojni program, da bi najprej razumeli, kako ustvariti sistem zračne obrambe, ki temelji na digitalnih računalnikih, in ga nato dejansko zgraditi. Zračne sile so začele sodelovati z MIT pri izvajanju temeljnih raziskav – naravna izbira glede na ozadje ustanove Whirlwind in RLE ter zgodovino uspešnega sodelovanja proti zračni obrambi, ki sega vse do Rad Laba in druge svetovne vojne. Novo pobudo so poimenovali "Project Lincoln" in zgradili nov raziskovalni laboratorij Lincoln na Hanscom Fieldu, 25 km severozahodno od Cambridgea.
Letalske sile so poimenoval projekt računalniške zračne obrambe - tipična nenavadna kratica vojaškega projekta, ki pomeni "polavtomatsko kopensko okolje". Whirlwind naj bi bil testni računalnik, ki bi dokazal sposobnost preživetja koncepta, preden bi bila izvedena polna proizvodnja strojne opreme in njena uvedba – ta odgovornost je bila dodeljena IBM-u. Delovna različica računalnika Whirlwind, ki naj bi jo izdelali v IBM-u, je dobila veliko manj nepozabno ime AN/FSQ-7 (»Army-Navy Fixed Special Purpose Equipment« – zaradi česar se SAGE v primerjavi s tem zdi precej natančen).
Do takrat, ko so letalske sile leta 1954 izdelale popolne načrte za sistem SAGE, je bil sestavljen iz različnih radarskih instalacij, zračnih baz, orožja protizračne obrambe – vse je bilo nadzorovano iz triindvajsetih nadzornih centrov, ogromnih bunkerjev, ki so bili zasnovani tako, da vzdržijo bombardiranje. Za zapolnitev teh centrov bi moral IBM dobaviti šestinštirideset računalnikov namesto triindvajsetih, ki bi vojsko stali več milijard dolarjev. To je zato, ker je podjetje še vedno uporabljalo vakuumske cevi v logičnih vezjih, ki so pregorele kot žarnice z žarilno nitko. Vsaka izmed več deset tisoč svetilk v delujočem računalniku lahko vsak trenutek odpove. Očitno bi bilo nesprejemljivo pustiti celoten sektor zračnega prostora države nezaščiten, medtem ko tehniki izvajajo popravila, zato je bilo treba rezervno letalo imeti pri roki.
Nadzorni center SAGE v letalski bazi Grand Forks v Severni Dakoti, kjer sta bila dva računalnika AN/FSQ-7
Vsak nadzorni center je imel na desetine operaterjev, ki so sedeli pred katodnimi zasloni, vsak pa je spremljal del zračnega prostora.
Računalnik je spremljal morebitne grožnje iz zraka in jih kot sledi risal na zaslon. Operater bi lahko uporabil svetlobno pištolo za prikaz dodatnih informacij o sledi in izdajanje ukazov obrambnemu sistemu, računalnik pa bi jih spremenil v natisnjeno sporočilo za razpoložljivo raketno baterijo ali bazo letalskih sil.
Virus interaktivnosti
Glede na naravo sistema SAGE – neposredna interakcija v realnem času med človeškimi operaterji in digitalnim CRT računalnikom prek svetlobnih pištol in konzole – ni presenetljivo, da je laboratorij Lincoln vzgojil prvo kohorto prvakov interaktivne interakcije z računalniki. Celotna računalniška kultura laboratorija je obstajala v izoliranem mehurčku, odrezana od norm serijske obdelave, ki so se razvijale v komercialnem svetu. Raziskovalci so uporabili Whirlwind in njegove potomce, da so rezervirali časovna obdobja, v katerih so imeli ekskluziven dostop do računalnika. Navajeni so uporabljati roke, oči in ušesa za neposredno interakcijo prek stikal, tipkovnic, močno osvetljenih zaslonov in celo zvočnikov, brez papirnatih posrednikov.
Ta čudna in majhna subkultura se je v zunanji svet razširila kot virus, z neposrednim fizičnim stikom. In če menimo, da gre za virus, bi se moral ničelni bolnik imenovati mladenič po imenu Wesley Clark. Clark je leta 1949 zapustil podiplomski študij fizike na Berkeleyju in postal tehnik v tovarni jedrskega orožja. Vendar mu delo ni bilo všeč. Ko je prebral več člankov iz računalniških revij, je začel iskati priložnost, da bi se poglobil v nekaj, kar se je zdelo kot novo in razburljivo področje, polno neizkoriščenega potenciala. Za zaposlovanje računalniških specialistov v laboratoriju Lincoln je izvedel iz oglasa in se leta 1951 preselil na vzhodno obalo k Forresterju, ki je že postal vodja laboratorija za digitalno računalništvo.
Wesley Clark demonstrira svoj biomedicinski računalnik LINC, 1962
Clark se je pridružil skupini za napredni razvoj, pododdelku laboratorija, ki je poosebljal sproščeno stanje vojaško-univerzitetnega sodelovanja tistega časa. Čeprav je bil oddelek tehnično del vesolja Lincolnovega laboratorija, je ekipa obstajala v mehurčku znotraj drugega mehurčka, izolirana od vsakodnevnih potreb projekta SAGE in svobodna za opravljanje katerega koli računalniškega področja, ki bi bilo lahko na nek način povezano z protizračna obramba. Njihov glavni cilj v zgodnjih petdesetih letih prejšnjega stoletja je bil izdelava računalnika za testiranje pomnilnika (MTC), zasnovanega za prikaz izvedljivosti nove, zelo učinkovite in zanesljive metode shranjevanja digitalnih informacij. , ki bi nadomestil izbirčni pomnilnik na osnovi CRT, ki se uporablja v Whirlwindu.
Ker MTC ni imel drugih uporabnikov razen svojih ustvarjalcev, je imel Clark poln dostop do računalnika več ur vsak dan. Clark se je za takrat modno kibernetično mešanico fizike, fiziologije in informacijske teorije začel zanimati po zaslugi kolega Belmonta Farleyja, ki je komuniciral s skupino biofizikov iz RLE v Cambridgeu. Clark in Farley sta preživela dolge ure v MTC in ustvarjala programske modele nevronskih mrež za preučevanje lastnosti samoorganizirajočih se sistemov. Iz teh poskusov je Clark začel izpeljati določene aksiomatske principe računalništva, od katerih ni nikoli odstopal. Zlasti je prišel do prepričanja, da je "uporabniško udobje najpomembnejši dejavnik oblikovanja."
Leta 1955 se je Clark povezal s Kenom Olsenom, enim od razvijalcev MTC, da bi oblikovali načrt za ustvarjanje novega računalnika, ki bi lahko utrl pot naslednji generaciji vojaških nadzornih sistemov. Z uporabo zelo velikega pomnilnika z magnetnim jedrom za shranjevanje in tranzistorjev za logiko bi bil lahko veliko bolj kompakten, zanesljiv in zmogljiv kot Whirlwind. Sprva so predlagali zasnovo, ki so jo poimenovali TX-1 (Transistorized and eXperimental computer, »eksperimentalni tranzistorski računalnik« – veliko jasnejši od AN/FSQ-7). Vendar je vodstvo laboratorija Lincoln zavrnilo projekt kot predrag in tvegan. Tranzistorji so bili na trgu le nekaj let prej in zelo malo računalnikov je bilo izdelanih z uporabo tranzistorske logike. Tako sta se Clark in Olsen vrnila z manjšo različico avtomobila, TX-0, ki je bila odobrena.
TX-0
Funkcionalnost računalnika TX-0 kot orodja za upravljanje vojaških baz, čeprav pretveza za njegov nastanek, je bila za Clarka veliko manj zanimiva kot priložnost za promocijo njegovih idej o računalniškem oblikovanju. Po njegovem mnenju je računalniška interaktivnost v laboratorijih Lincoln prenehala biti življenjsko dejstvo in je postala nova norma – pravi način za izdelavo in uporabo računalnikov, zlasti za znanstveno delo. Omogočil je dostop do TX-0 biofizikom na MIT, čeprav njihovo delo ni imelo nobene zveze s PVO, in jim dovolil uporabo vizualnega zaslona naprave za analizo elektroencefalogramov iz študij spanja. In nihče ni nasprotoval temu.
TX-0 je bil dovolj uspešen, da so leta 1956 Lincoln Laboratories odobrili tranzistorski računalnik polne velikosti, TX-2, z ogromnim dvomilijonskim pomnilnikom. Projekt bo dokončan dve leti. Po tem bo virus ušel izven laboratorija. Ko bo TX-2 dokončan, laboratorijem ne bo več treba uporabljati zgodnjega prototipa, zato so se strinjali, da bodo Cambridgeu RLE posodili TX-0. Nameščen je bil v drugem nadstropju, nad računalniškim centrom za paketno obdelavo. In takoj je okužil računalnike in profesorje v kampusu MIT, ki so se začeli boriti za časovna obdobja, v katerih bi lahko pridobili popoln nadzor nad računalnikom.
Že takrat je bilo jasno, da je računalniški program skoraj nemogoče pravilno napisati prvič. Poleg tega raziskovalci, ki so preučevali novo nalogo, sprva pogosto niso imeli pojma, kakšno bi moralo biti pravilno vedenje. In da bi dobili rezultate iz računalniškega centra, ste morali čakati več ur ali celo do naslednjega dne. Za desetine novih programerjev v kampusu je bilo razodetje, da so se lahko povzpeli po lestvici, odkrili napako in jo takoj odpravili, poskusili nov pristop in takoj videli izboljšane rezultate. Nekateri so svoj čas na TX-0 izkoristili za delo na resnih znanstvenih ali inženirskih projektih, vendar je veselje do interaktivnosti pritegnilo tudi bolj igrive duše. Neki študent je napisal program za urejanje besedil, ki ga je poimenoval "drag pisalni stroj". Drugi je sledil zgledu in napisal "drag namizni kalkulator", ki ga je uporabljal za domačo nalogo iz računanja.
Ivan Sutherland prikazuje svoj program Sketchpad na TX-2
Medtem sta se Ken Olsen in drugi inženir TX-0, Harlan Anderson, razočarana zaradi počasnega napredka projekta TX-2, odločila tržiti majhen interaktivni računalnik za znanstvenike in inženirje. Laboratorij sta zapustila, da bi ustanovila Digital Equipment Corporation in ustanovila pisarno v nekdanji tekstilni tovarni ob reki Assabet, deset milj zahodno od Lincolna. Njihov prvi računalnik, PDP-1 (izdan leta 1961), je bil v bistvu klon TX-0.
TX-0 in Digital Equipment Corporation sta začela širiti dobre novice o novem načinu uporabe računalnikov zunaj laboratorija Lincoln. In vendar je bil doslej virus interaktivnosti lokaliziran geografsko, v vzhodnem Massachusettsu. Toda to se je kmalu spremenilo.
Kaj še brati:
- Lars Heide, Sistemi luknjanih kartic in zgodnja informacijska eksplozija, 1880-1945 (2009)
- Joseph November, Biomedicinsko računalništvo (2012)
- Kent C. Redmond in Thomas M. Smith, From Whirlwind to MITRE (2000)
- M. Mitchell Waldrop, Sanjski stroj (2001)
Vir: www.habr.com