Andra artiklar i serien:
- Relayets historia
- Elektroniska datorers historia
- Transistorernas historia
- Internets historia
De allra första elektroniska datorerna var unika enheter skapade för forskningsĂ€ndamĂ„l. Men efter deras introduktion pĂ„ marknaden började organisationer snabbt anvĂ€nda dem i den existerande databehandlingskulturen â dĂ€r alla data och processer presenterades i form av staplar .
utvecklade den första tabulatorn, som kunde lÀsa och rÀkna data baserat pÄ hÄl i papperskort, för USA:s folkrÀkning i slutet av 1800-talet. Vid mitten av nÀsta Ärhundrade hade en brokig uppsÀttning Àttlingar till denna maskin trÀngt in pÄ stora företag och myndigheter över hela vÀrlden. Deras gemensamma sprÄk var kortet, som bestod av flera kolumner, dÀr varje kolumn (vanligtvis) representerade en siffra som kunde punkteras i en av tio positioner som angav siffrorna frÄn 0 till 9.
För att punktera ingĂ„ngsdata i korten krĂ€vdes inga komplicerade enheter, och denna process kunde fördelas mellan flera kontor i organisationen som genererade dessa data. NĂ€r data behövdes bearbetas â till exempel för att rĂ€kna intĂ€kter för kvartalsrapporten frĂ„n försĂ€ljningsavdelningen â kunde de relevanta korten tas till datacentret och stĂ€llas i kö för bearbetning av lĂ€mpliga maskiner, som antingen producerade en uppsĂ€ttning utdata pĂ„ korten eller skrev ut den pĂ„ papper. Runt de centrala bearbetningsmaskinerna â tabulatorerna och rĂ€knarna â trĂ€ngdes perifera enheter för perforering, kopiering, sortering och tolkning av kort.
IBM 285, en populÀr enhet för arbete med hÄlkort under 1930- och 40-talet.
Fram till mitten av 1950-talet arbetade nÀstan alla datorer enligt en sÄdan "batchhanterings"-modell. För en typisk anvÀndare inom försÀljningsavdelningen förÀndrades inte mycket. Du tog med dig en hög med hÄlkort för behandling och fick tillbaka en utskrift eller en annan hög med hÄlkort som resultat. Under processen omvandlades korten frÄn hÄl i papper till elektroniska signaler och tillbaka, men det berörde dig knappt. IBM dominerade marknaden för hÄlkortsbehandlingsmaskiner och förblev en av de dominerande spelarna inom elektroniska datorer, frÀmst pÄ grund av sina etablerade relationer och ett brett utbud av perifera enheter. De ersatte bara mekaniska tabulerare och rÀknare hos kunderna med snabbare och mer flexibla databehandlingsmaskiner.
HÄlkortsbehandlingssystemet IBM 704. I förgrunden arbetar en kvinna med en lÀsenhet.
Detta hĂ„lkortsbehandlingssystem fungerade utmĂ€rkt i Ă„rtionden och minskade inte i anvĂ€ndning â tvĂ€rtom. Men i slutet av 1950-talet började en marginaliserad subkultur av datorspecialister hĂ€vda att hela denna arbetsprocess borde förĂ€ndras â de pĂ„stod att datorn borde anvĂ€ndas interaktivt. IstĂ€llet för att lĂ€mna en uppgift till den och senare hĂ€mta resultaten, borde anvĂ€ndaren kommunicera direkt med maskinen och utnyttja dess kapabiliteter pĂ„ begĂ€ran. I "Kapitalet" beskrev Marx hur industriella maskiner â som mĂ€nniskor bara sĂ€tter igĂ„ng â ersatte verktyg som mĂ€nniskor kontrollerade direkt. Men datorer började som maskiner redan frĂ„n början. Och först senare omformade vissa av deras anvĂ€ndare dem till verktyg.
Och denna omvandling skedde inte i datacenter â som i U.S. Census Bureau, försĂ€kringsbolaget MetLife eller United States Steel Corporation (alla dessa företag var bland de första att köpa en UNIVAC, en av de första kommersiellt tillgĂ€ngliga datorerna). Tveksamt att en organisation, dĂ€r veckolöner rĂ€knas som det mest effektiva och pĂ„litliga sĂ€ttet, skulle vilja att nĂ„gon störde den bearbetningen genom att leka med datorn. VĂ€rdet av möjligheten att sĂ€tta sig vid konsolen och helt enkelt pröva nĂ„got pĂ„ datorn var mer uppenbart för forskare och ingenjörer som ville utforska problemet, nĂ€rma sig det frĂ„n olika vinklar tills dess svaga punkter upptĂ€cktes, samt snabbt vĂ€xla mellan reflektion och handling.
DÀrför föddes sÄdana idéer hos forskarna. Men pengarna för att finansiera en sÄ slösaktig anvÀndning av datorn kom inte frÄn cheferna inom deras avdelningar. En ny subkultur (man kan tillochmed sÀga en kult) av interaktivt arbete med datorer föddes ur ett produktivt partnerskap mellan militÀren och de mest prestigefyllda universiteten i USA. Detta ömsesidigt fördelaktiga samarbete började under andra vÀrldskriget. Atomvapen, radarer och annat magiskt vapen lÀrde militÀrledningen att det som frÄn utsidan kan verka obegripligt för forskare kan ha otroligt stor betydelse för militÀren. Detta bekvÀma samarbetet fanns i omkring en generation, och sedan kollapsade det i de politiska omvÀlvningarna av ett annat krig, Vietnamkriget. Men under denna tid hade amerikanska forskare tillgÄng till enorma summor pengar, nÀstan ingen rörde dem, och de kunde syssla med praktiskt taget allt som pÄ nÄgot sÀtt kunde kopplas till nationellt försvar.
RÀttfÀrdigandet av interaktiva datorer började med bomben.
Whirlwind och SAGE
Den 29 augusti 1949 lyckades en sovjetisk forskargrupp genomföra till . Tre dagar senare upptÀckte en amerikansk spaningsflygplan under en flygning över den norra delen av Stilla havet spÄr av radioaktivt material i atmosfÀren, kvar efter detta test. Sovjetunionen hade fÄtt en bomb, och deras amerikanska konkurrenter fick veta detta. SpÀnningen mellan de tvÄ supermakterna hade redan varit hög i mer Àn ett Är, sedan Sovjet skar av markvÀgarna till de vÀstkontrollerade omrÄdena i Berlin som svar pÄ planerna att ÄterstÀlla Tysklands forna ekonomiska storhet.
Blockaden avslutades vĂ„ren 1949, som hamnade i en Ă„tervĂ€ndsgrĂ€nd pĂ„ grund av en massiv operation som genomfördes av vĂ€st för att stödja staden frĂ„n luften. SpĂ€nningen lĂ€ttade nĂ„got. ĂndĂ„ kunde amerikanska generaler inte ignorera existensen av en potentiellt fientlig makt som hade tillgĂ„ng till kĂ€rnvapen, sĂ€rskilt med tanke pĂ„ den stĂ€ndigt ökande storleken och rĂ€ckvidden hos strategiska bombplan. USA hade en kedja av radaranlĂ€ggningar för luftfarkoster som skapades lĂ€ngs Atlant- och Stillahavskusterna under andra vĂ€rldskriget. Men de anvĂ€nde förĂ„ldrad teknik, tĂ€ckte inte de norra tillgĂ„ngarna genom Kanada, och var inte kopplade till ett centralt system för att samordna luftförsvaret.
För att ÄtgÀrda situationen sammankallade flygvapnet (ett oberoende militÀrt organ i USA sedan 1947) en ingenjörskommitté för luftförsvar (ADSEC). I historien minns man den som "Wally-kommittén", efter ordföranden, George Wally. Han var en fysiker frÄn MIT, en veteran frÄn den militÀra forskningsradargruppen Rad Lab, som efter kriget omvandlades till en forskningslaboratorium för elektronik (RLE). Kommittén studerade problemet i ett Är och Wally publicerade sin slutrapport i oktober 1950.
Man skulle kunna anta att en sÄdan rapport skulle visa sig vara en trÄkig blandning av byrÄkratiska formuleringar, och avslutas med en försiktig och konservativ rekommendation. IstÀllet visade sig rapporten vara en intressant exempel pÄ kreativ argumentation, och innehöll en radikal och riskabel handlingsplan. Detta Àr den uppenbara förtjÀnsten av en annan professor frÄn MIT, , som hÀvdade att studiet av levande varelser och maskiner kunde förenas i en enhetlig disciplin . Walli och hans medförfattare började med antagandet att ett luftförsvarssystem Àr en levande organisme, och inte bara metaforiskt, utan faktiskt. Radarstationer fungerar som sinnesorgan, bÄde jaktflygplan och missiler Àr effektorer, genom vilka det interagerar med vÀrlden. De fungerar under kontroll av en direktör som anvÀnder information frÄn sinnesorganen för att fatta beslut om nödvÀndiga ÄtgÀrder. De hÀvdade vidare att en direktör som helt bestÄr av mÀnniskor inte skulle kunna stoppa hundratals nÀrmande flygplan över miljontals kvadratkilometer pÄ nÄgra minuter, sÄ sÄ mÄnga funktioner av direktören som möjligt bör automatiseras.
Det mest ovanliga av deras slutsatser Àr att det skulle vara bÀst att automatisera direktören genom digitala elektroniska datorer, som kan ta över vissa mÀnskliga beslut: analys av inkommande hot, riktande av vapen mot dessa hot (berÀkning av omdirigeringskurser och överföring av dem till jaktflygplan), och kanske till och med utvecklingen av strategier för optimala former av respons. Det var inte uppenbart dÄ att datorer skulle passa för ett sÄdant syfte. I hela USA fanns det vid den tidpunkten exakt tre fungerande elektroniska datorer, och ingen av dem var ens nÀra att uppfylla kraven pÄ tillförlitlighet för ett militÀrt system som livsberoende miljontals mÀnniskor. De var helt enkelt mycket snabba och programmerbara talbehandlare.
ĂndĂ„ hade Walli skĂ€l att tro pĂ„ möjligheten att skapa en digital dator som fungerar i realtid, eftersom han visste om projektet [«Whirlwind»]. Den började under kriget i servomekanikernas laboratorium pĂ„ MIT under ledning av den unge doktoranden Jay Forrester. Dess ursprungliga mĂ„l var att skapa en allmĂ€n flygsimulator som skulle kunna omkonfigureras för att stödja nya flygplansmodeller utan att behöva bygga om hela systemet frĂ„n grunden varje gĂ„ng. En kollega övertygade Forrester om att hans simulator skulle anvĂ€nda digital elektronik för att bearbeta ingĂ„ngsdata frĂ„n piloten och ge utgĂ„ngsdata för instrumenten. Gradvis övergick försöket att skapa en högpresterande digital dator till att överskugga det ursprungliga mĂ„let. Flygsimulatorn glömdes bort, och den krig som hade gett upphov till dess utveckling var sedan lĂ€nge över, och inspektörskommittĂ©n frĂ„n forskningssektionen inom flottan (ONR) blev allt mer besviken pĂ„ projektet pĂ„ grund av den stĂ€ndigt vĂ€xande budgeten och de stĂ€ndigt försenade deadlines. Ă r 1950 skar ONR kraftigt ner Forrester budget för nĂ€sta Ă„r med avsikt att helt stĂ€nga projektet efter det.
Men för George Valley blev Whirlwind en ögonöppnare. Den verkliga datorn Whirlwind var fortfarande lÄngt ifrÄn att vara fullt fungerande. Men efter det skulle en dator lanseras som inte bara var ett sinne utan en kropp. Det var en dator med sinnen och effectorer. En organism. Forrester betraktade redan planer för att utvidga projektet till att bli huvudsystemet för landets militÀra kommando- och kontrollcenter. Datorexperterna frÄn ONR, som ansÄg att datorer endast var anvÀndbara för att lösa matematiska problem, tyckte att detta tillvÀgagÄngssÀtt var grandioso och absurd. Men det var just en sÄdan idé som Valley sökte efter, och han kom precis i tid för att rÀdda Whirlwind frÄn att förgÄs.
Trots stora ambitioner (eller kanske tack vare dem) övertygade Wallis rapporten flygvapnets ledning, och de inledde ett omfattande nytt forsknings- och utvecklingsprogram för att först förstĂ„ hur man skulle skapa ett luftförsvarssystem baserat pĂ„ digitala datorer, och sedan faktiskt bygga det. Flygvapnet började samarbeta med MIT för att genomföra grundforskning â ett naturligt val givet nĂ€rvaron av Whirlwind och RLE, samt en historia av framgĂ„ngsrikt samarbete inom luftförsvar, Ă€nda sedan Rad Lab och andra vĂ€rldskriget. De kallade den nya initiativet "Lincoln-projektet" och byggde det nya Lincoln forskningslaboratoriet i Hanscom Field, 25 km nordvĂ€st om Cambridge.
Flygvapnet kallade det datoriserade luftförsvarsprojektet â en typisk underlig förkortning för ett militĂ€rprojekt som betyder "semi-automatiserad markmiljö". Whirlwind var avsett att bli provdatorn som skulle bevisa konceptets livskraft innan man gick in i fullskalig produktion av utrustning och dess implementering â det ansvaret lades pĂ„ IBM. Den arbetsversion av datorn Whirlwind som skulle tillverkas av IBM fick ett betydligt mindre minnesvĂ€rt namn AN/FSQ-7 ("Army-Navy Fixed Special Equipment" â i jĂ€mförelse med denna akronym ser SAGE ganska precis ut).
Vid den tidpunkt nĂ€r flygvapnet hade upprĂ€ttat en fullstĂ€ndig plan för SAGE-systemet Ă„r 1954 bestod det av olika radarinstallationer, flygbaser, luftförsvarsvapen â och allt detta kontrollerades frĂ„n tjugotre kontrollcenter, massiva bunkrar designade för att motstĂ„ bombningar. För att fylla dessa center skulle IBM behöva leverera fyrtio sex datorer, istĂ€llet för tjugotree, vilket skulle kosta militĂ€ren mĂ„nga miljarder dollar. Detta berodde pĂ„ att företaget fortfarande anvĂ€nde elektroniska rör i logiska kretsar, och de brann ut som glödlampor. NĂ„gon av tiotusentals rör i en fungerande dator kunde gĂ„ sönder nĂ€r som helst. Det var uppenbart oacceptabelt att lĂ€mna en hel sektor av landets luftrum oskyddad medan tekniker utförde reparationer, sĂ„ en reservmaskin mĂ„ste finnas till hands.
SAGE kontrollcentret vid Grand Forks Air Force Base i North Dakota, dÀr det fanns tvÄ datorer AN/FSQ-7
I varje kontrollcentral arbetade dussintals operatörer som satt framför elektronstrÄleskÀrmar, dÀr var och en övervakade en del av det luftburen rummet.
Datorn spÄrade alla potentiella luftliga hot och visade dem som spÄr pÄ skÀrmen. Operatören kunde anvÀnda en ljuspistol för att fÄ fram ytterligare information om spÄret och skicka kommandon till skyddssystemet, och datorn omvandlade dem till ett utskrivet meddelande för den tillgÀngliga raketbatteriet eller flygbasen.
Interaktivitetens virus
Med tanke pĂ„ systemet SAGE â den direkta interaktionen mellan mĂ€nskliga operatörer och digitala datorer via CRT i realtid, med hjĂ€lp av ljuspistoler och konsoler â Ă€r det inte förvĂ„nande att Lincoln-laboratoriet födde den första kullen föresprĂ„kare för interaktiv interaktion med datorer. Hela datorutvecklingen i laboratoriet existerade i en isolerad bubbla, avskild frĂ„n de normer för batchbearbetning som utvecklades i den kommersiella vĂ€rlden. Forskare anvĂ€nde Whirlwind och dess efterföljare, och bokade tidsegment under vilka de fick exklusiv tillgĂ„ng till datorn. De var vana att anvĂ€nda hĂ€nder, ögon och öron för direkt interaktion via knappar, tangentbord, starkt lysande skĂ€rmar och till och med högtalare, utan pappersmedlare.
Denna underliga och lilla subkultur spreds till den yttre vÀrlden som ett virus, genom direkt fysisk kontakt. Och om vi betraktar den som ett virus, sÄ bör den nollpatienten kallas Wesley Clark. Clark lÀmnade sin doktorandutbildning i fysik vid Berkeley 1949 för att bli tekniker pÄ en fabrik som tillverkade kÀrnvapen. Men han gillade inte arbetet. Efter att ha lÀst nÄgra artiklar i tidskrifter om datorer började han söka efter en möjlighet att trÀnga in i vad som verkade vara ett nytt och intressant omrÄde, fullt av outnyttjad potential. Han fick veta om rekryteringen av datorspecialister till Lincoln-laboratoriet genom en annons, och 1951 flyttade han till östkusten för att arbeta under Forrester, som redan blivit chef för den digitala datorlaboratoriet.
Wesley Clark, som visar sin biomedicinska dator LINC, 1962
Clark anslöt sig till en grupp banbrytande utveckling, en undergrupp inom laboratoriet som personifierade den avslappnade samarbetsstĂ€mning mellan militĂ€ren och universiteten pĂ„ den tiden. Ăven om undergruppen tekniskt sett var en del av Lincoln Laboratory-universumet, existerade detta team i en bubbla inom en annan bubbla, isolerat frĂ„n projekt SAGE:s dagliga behov och fritt att vĂ€lja vilket datorkoncept som helst som pĂ„ nĂ„got sĂ€tt kunde kopplas till luftförsvar. Deras huvuduppgift i början av 1950-talet var att skapa Memory Test Computer (MTC), avsedd att demonstrera livskraften hos en ny, högpresterande och pĂ„litlig metod för lagring av digital information, , som skulle ersĂ€tta den nyckfulla minnestekniken baserad pĂ„ CRT som anvĂ€ndes i Whirlwind.
Eftersom MTC inte hade nÄgra andra anvÀndare Àn dess skapare, hade Clark full tillgÄng till datorn i mÄnga timmar varje dag. Clark blev intresserad av den trendiga cybernetiska blandningen av fysik, fysiologi och informationsteori, tack vare sin kollega Belmonte Farley, som umgicks med en grupp biofysiker frÄn RLE i Cambridge. Clark och Farley tillbringade lÄnga timmar vid MTC med att skapa programmodeller av neuronnÀt för att studera egenskaperna hos sjÀlvorganiserande system. FrÄn dessa experiment började Clark hÀrleda vissa axiomatiska principer för datateknik, som han aldrig avvek frÄn. Specifikt började han anse att "anvÀndarvÀnlighet Àr den viktigaste designfaktorn".
Ă r 1955 gick Clark samman med Ken Olsen, en av utvecklarna av MTC, för att utarbeta en plan för att skapa en ny dator som skulle bana vĂ€g för nĂ€sta generations militĂ€ra styrsystem. Genom att anvĂ€nda mycket stort minne pĂ„ magnetiska kĂ€rnor för lagring och transistorer för logik kunde den göras betydligt mer kompakt, pĂ„litlig och kraftfull Ă€n Whirlwind. De föreslog ursprungligen en design, som de kallade TX-1 (Transistorized and eXperimental computer, "experimentell transistoriserad dator" â mycket tydligare Ă€n AN/FSQ-7). Men ledningen för Lincoln-laboratoriet avvisade projektet som för dyrt och risky. Transistorer hade bara nyligen kommit ut pĂ„ marknaden, och det fanns vĂ€ldigt fĂ„ datorer byggda pĂ„ transistorlogik. DĂ€rför kom Clark och Olsen tillbaka med en nedskalad version av maskinen, TX-0, som blev godkĂ€nd.
TX-0
Funktionaliteten hos datorn TX-0 som ett verktyg för att hantera militĂ€ra baser, Ă€ven om det var en förevĂ€ndning för dess skapande, intresserade Clark mycket mindre Ă€n möjligheten att frĂ€mja sina idĂ©er om datorutformning. FrĂ„n hans perspektiv slutade interaktiviteten hos berĂ€kningsmaskiner att vara ett faktum i Lincoln-laboratorierna och blev en ny norm â ett korrekt sĂ€tt att skapa och anvĂ€nda datorer, sĂ€rskilt för vetenskapligt arbete. Han gav biophysiker frĂ„n MIT tillgĂ„ng till TX-0, Ă€ven om deras arbete inte hade nĂ„got att göra med luftförsvaret, och lĂ€t dem anvĂ€nda maskinens visuella skĂ€rm för att analysera elektroencefalogram frĂ„n sömnforskning. Och ingen invĂ€nde mot det.
TX-0 visade sig vara tillrÀckligt framgÄngsrik för att Lincoln-laboratorierna skulle godkÀnna den fullskaliga transistordatorn TX-2 med ett stort minne pÄ tvÄ miljoner bitar Är 1956. Projektet kommer att ta tvÄ Är att genomföra. Efter detta skulle viruset bryta sig ut utanför laboratoriet. Efter att TX-2 var klart skulle laboratorierna inte lÀngre behöva anvÀnda den tidiga prototypen, sÄ de gick med pÄ att hyra ut TX-0 till RLE i Cambridge. Den installerades pÄ andra vÄningen, ovanför batchbehandlingscentret. Den infekterade omedelbart datorerna och professorerna pÄ MIT:s campus, som började slÄss om tidsluckor dÀr de kunde fÄ full kontroll över datorn.
Det blev redan uppenbart att det var praktiskt taget omöjligt att skriva ett datorprogram korrekt pÄ första försöket. Dessutom förstod forskarna som studerade den nya uppgiften ofta inte alls vad rÀtt beteende borde vara. För att fÄ resultat frÄn datacentret fick man vÀnta i timmar, eller till och med till nÀsta dag. För tiotals nyblivna programmerare frÄn campus blev möjligheten att klÀttra upp för trappan, upptÀcka ett fel och omedelbart ÄtgÀrda det, prova en ny metod och genast se förbÀttrade resultat, en riktig uppenbarelse. Vissa anvÀnde sin tid pÄ TX-0 för att arbeta med seriös vetenskap eller ingenjörsprojekt, men glÀdjen i interaktivitet lockade ocksÄ mer lekfulla sjÀlar. En student skrev ett program för textredigering som han kallade "den dyra skrivmaskinen". En annan följde hans exempel och skrev "den dyra skrivbordskalkylatorn", som han anvÀnde för att göra lÀxor i numerisk analys.
Ivan Sutherland demonstrerar sitt program Sketchpad pÄ TX-2
Under tiden, missnöjda med den lÄngsamma framstegen av projektet TX-2, beslutade Ken Olsen och en annan ingenjör frÄn TX-0, Harlan Anderson, att lansera en interaktiv dator i liten skala för forskare och ingenjörer. De lÀmnade laboratoriet för att bilda Digital Equipment Corporation och inredda ett kontor i en gammal textilfabrik vid Assabet-floden, tio mil vÀster om Lincoln. Deras första dator, PDP-1 (som slÀpptes 1961), var i grunden en klon av TX-0.
TX-0 och Digital Equipment Corporation började sprida glĂ€djande nyheter om ett nytt sĂ€tt att anvĂ€nda datorer utanför Lincoln-laboratoriet. ĂndĂ„ var viruset av interaktivitet geografiskt lokaliserat till östra Massachusetts. Men detta skulle snart förĂ€ndras.
Vad mer att lÀsa:
- Lars Heide, Punched-Card Systems and the Early Information Explosion, 1880-1945 (2009)
- Joseph November, Biomedical Computing (2012)
- Kent C. Redmond och Thomas M. Smith, From Whirlwind to MITRE (2000)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine (2001)
KĂ€lla: habr.com
