Andra artiklar i serien:
- Reläets historia
- Elektroniska datorers historia
- Transistorns historia
- Internet historia
De allra första elektroniska datorerna var unika enheter skapade för forskningsändamål. Men när de väl blev tillgängliga, införlivade organisationer dem snabbt i sin befintliga datakultur – en där all data och processer var representerade i staplar. .
utvecklade den första tabulatorn som kan läsa och räkna data från hål i papperskort för US Census i slutet av 0-talet. I mitten av nästa århundrade hade ett mycket brokigt menageri av ättlingar till denna maskin trängt igenom stora företag och statliga organisationer runt om i världen. Deras gemensamma språk var ett kort som bestod av flera kolumner, där varje kolumn (vanligtvis) representerade ett nummer, som kunde stansas i en av tio positioner som representerade siffrorna 9 till XNUMX.
Inga komplexa enheter krävdes för att stansa indata i korten, och processen kunde distribueras över flera kontor i organisationen som genererade data. När data behövde bearbetas – till exempel för att beräkna intäkter för en kvartalsvis försäljningsrapport – kunde motsvarande kort tas in i datacentret och ställas i kö för bearbetning av lämpliga maskiner som producerade en uppsättning utdata på kort eller skrev ut den på papper . Runt de centrala bearbetningsmaskinerna - tabulatorer och miniräknare - fanns kringutrustning för hålslagning, kopiering, sortering och tolkning av kort.
IBM 285 Tabulator, en populär hålkortsmaskin på 1930- och 40-talen.
Under andra hälften av 1950-talet fungerade nästan alla datorer med detta "batch-bearbetning"-schema. Ur den typiska försäljningsslutanvändarens perspektiv har inte mycket förändrats. Du tog med en bunt hålkort för bearbetning och fick en utskrift eller annan bunt hålkort som ett resultat av arbetet. Och i processen förvandlades korten från hål i papperet till elektroniska signaler och tillbaka igen, men du brydde dig inte mycket om det. IBM dominerade området för hålkortsbehandlingsmaskiner och förblev en av de dominerande krafterna inom området för elektroniska datorer, till stor del på grund av dess etablerade relationer och breda utbud av kringutrustning. De ersatte helt enkelt kundernas mekaniska tabulatorer och miniräknare med snabbare och mer flexibla databehandlingsmaskiner.
IBM 704 Punch Card Processing Kit. I förgrunden arbetar en tjej med en läsare.
Detta hålkortsbehandlingssystem fungerade perfekt i decennier och minskade inte - tvärtom. Och ändå, i slutet av 1950-talet, började en utkantssubkultur av datorforskare hävda att hela detta arbetsflöde behövde förändras – de hävdade att datorn bäst användes interaktivt. Istället för att lämna den med en uppgift och sedan komma tillbaka för att få resultaten, måste användaren kommunicera direkt med maskinen och använda dess kapacitet på begäran. I Kapitalet beskrev Marx hur industriella maskiner – som människor helt enkelt kör – ersatte de arbetsredskap som människor direkt kontrollerade. Datorer började dock existera i form av maskiner. Det var först senare som några av deras användare förvandlade dem till verktyg.
Och denna omvandling ägde inte rum i datacenter som US Census Bureau, försäkringsbolaget MetLife eller United States Steel Corporation (som alla var bland de första att köpa UNIVAC, en av de första kommersiellt tillgängliga datorerna). Det är osannolikt att en organisation som anser att veckolön är det mest effektiva och pålitliga sättet skulle vilja att någon skulle störa denna bearbetning genom att leka med datorn. Värdet av att kunna sitta ner vid en konsol och bara prova något på en dator var tydligare för forskare och ingenjörer, som ville studera ett problem, närma sig det från olika vinklar tills dess svaga punkt upptäcktes och snabbt växla mellan tänker och gör.
Därför uppstod sådana idéer bland forskare. Pengarna för att betala för en sådan slösaktig användning av datorn kom dock inte från deras avdelningschefer. En ny subkultur (man kan till och med säga en kult) av interaktivt datorarbete uppstod ur ett produktivt partnerskap mellan militären och elituniversitet i USA. Detta ömsesidigt fördelaktiga samarbete började under andra världskriget. Atomvapen, radar och andra magiska vapen lärde militära ledare att vetenskapsmäns till synes obegripliga aktiviteter kunde vara av otrolig betydelse för militären. Denna bekväma relation varade i ungefär en generation och föll sedan samman i de politiska växlingarna i ett annat krig, Vietnam. Men vid den här tiden hade amerikanska forskare tillgång till enorma summor pengar, var nästan ostörda och kunde göra nästan vad som helst som till och med på avstånd kunde förknippas med det nationella försvaret.
Motiveringen till interaktiva datorer började med en bomb.
Virvelvind och SAGE
Den 29 augusti 1949 genomförde en sovjetisk forskargrupp framgångsrikt på . Tre dagar senare upptäckte ett amerikanskt spaningsflygplan som flög över norra Stilla havet spår av radioaktivt material i atmosfären som blivit över från testet. Sovjetunionen hade en bomb, och deras amerikanska rivaler fick reda på det. Spänningarna mellan de två supermakterna hade hållit i sig i mer än ett år, ända sedan Sovjetunionen stängde av landvägar till västkontrollerade områden i Berlin som svar på planer på att återställa Tyskland till sin tidigare ekonomiska storhet.
Blockaden slutade våren 1949, stoppad av en massiv operation som inleddes av väst för att stödja staden från luften. Spänningen avtog något. Amerikanska generaler kunde dock inte ignorera existensen av en potentiellt fientlig styrka med tillgång till kärnvapen, särskilt med tanke på den ständigt ökande storleken och utbudet av strategiska bombplan. USA hade en kedja av radarstationer för flygplansdetektering etablerade längs Atlanten och Stilla havets kuster under andra världskriget. De använde dock föråldrad teknik, täckte inte de nordliga inflygningarna genom Kanada och var inte sammanlänkade av ett centralt system för att samordna luftförsvaret.
För att råda bot på situationen sammankallade flygvapnet (en oberoende amerikansk militärgren sedan 1947) Air Defense Engineering Committee (ADSEC). Den är ihågkommen i historien som "Walley Committee", uppkallad efter dess ordförande, George Whalley. Han var en MIT-fysiker och en veteran från den militära radarforskningsgruppen Rad Lab, som blev Research Laboratory of Electronics (RLE) efter kriget. Kommittén studerade problemet i ett år och Vallis slutrapport släpptes i oktober 1950.
Man skulle förvänta sig att en sådan rapport skulle bli ett tråkigt virrvarr av byråkrati, som slutade med ett försiktigt formulerat och konservativt förslag. Rapporten visade sig istället vara en intressant kreativ argumentation, och innehöll en radikal och riskabel handlingsplan. Detta är den uppenbara förtjänsten hos en annan professor från MIT, , som hävdade att studiet av levande varelser och maskiner kan kombineras till en enda disciplin . Valli och hans medförfattare började med antagandet att luftvärnssystemet är en levande organism, inte metaforiskt utan i verkligheten. Radarstationer fungerar som sensoriska organ, interceptorer och missiler är de effektorer genom vilka den interagerar med världen. De arbetar under kontroll av en regissör, som använder information från sinnena för att fatta beslut om nödvändiga åtgärder. De hävdade vidare att en helt mänsklig direktör inte skulle kunna stoppa hundratals inkommande flygplan över miljontals kvadratkilometer inom några minuter, så så många av direktörens funktioner som möjligt borde automatiseras.
Det mest ovanliga av deras resultat är att det bästa sättet att automatisera regissören skulle vara genom digitala elektroniska datorer som kan ta över en del av det mänskliga beslutsfattandet: analysera inkommande hot, rikta vapen mot dessa hot (beräkna avlyssningskurser och sända dem till fighters), och kanske till och med utveckla en strategi för optimala svarsformer. Då var det inte alls självklart att datorer var lämpliga för ett sådant ändamål. Det fanns exakt tre fungerande elektroniska datorer i hela USA vid den tiden, och ingen av dem var i närheten av att uppfylla tillförlitlighetskraven för ett militärt system som miljontals liv är beroende av. De var helt enkelt väldigt snabba och programmerbara nummerknäckare.
Valli hade dock anledning att tro på möjligheten att skapa en digital realtidsdator, eftersom han kände till projektet ["Virvel"]. Det började under kriget i MITs servomekanismlaboratorium under ledning av en ung doktorand, Jay Forrester. Hans första mål var att skapa en allmän flygsimulator som kunde konfigureras om för att stödja nya flygplansmodeller utan att behöva bygga om från grunden varje gång. En kollega övertygade Forrester om att hans simulator skulle använda digital elektronik för att bearbeta ingångsparametrar från piloten och producera utgångstillstånd för instrumenten. Så småningom växte försöket att skapa en höghastighets digital dator ur och överskred det ursprungliga målet. Flygsimulatorn glömdes bort och kriget som hade gett upphov till dess utveckling var sedan länge över, och en kommitté av inspektörer från Office of Naval Research (ONR) blev gradvis desillusionerad av projektet på grund av en ständigt ökande budget och en ständigt - skjuter på slutdatum. 1950 skar ONR kritiskt ned Forresters budget för följande år, med avsikt att stänga projektet helt efter det.
För George Valley var Whirlwind dock en uppenbarelse. Själva Whirlwind-datorn fungerade fortfarande långt ifrån. Men efter detta var det meningen att en dator skulle dyka upp, som inte bara var ett sinne utan kropp. Det är en dator med sinnesorgan och effektorer. Organism. Forrester övervägde redan planer på att utöka projektet till landets främsta militära lednings- och kontrollcentersystem. För datorexperterna på ONR, som ansåg att datorer bara lämpade sig för att lösa matematiska problem, verkade detta tillvägagångssätt storslaget och absurt. Det var dock precis denna idé Valli letade efter, och han dök upp lagom för att rädda Whirlwind från glömskan.
Trots (eller kanske på grund av) hans stora ambitioner övertygade Vallis rapport flygvapnet, och de lanserade ett massivt nytt forsknings- och utvecklingsprogram för att först förstå hur man skapar ett luftvärnssystem baserat på digitala datorer, och sedan faktiskt bygger det. Flygvapnet började samarbeta med MIT för att bedriva kärnforskning – ett naturligt val med tanke på institutionens Whirlwind- och RLE-bakgrund, samt en historia av framgångsrika luftförsvarssamarbeten som går tillbaka till Rad Lab och andra världskriget. De kallade det nya initiativet "Project Lincoln", och byggde ett nytt Lincoln Research Laboratory på Hanscom Field, 25 km nordväst om Cambridge.
Flygvapnet heter datoriserat luftförsvarsprojekt - en typisk märklig militärprojektakronym som betyder "halvautomatisk markmiljö". Whirlwind var tänkt att vara en testdator för att bevisa hållbarheten av konceptet innan fullskalig produktion av hårdvaran och dess utplacering genomfördes – detta ansvar tilldelades IBM. Den fungerande versionen av Whirlwind-datorn, som skulle tillverkas hos IBM, fick det mycket mindre minnesvärda namnet AN/FSQ-7 ("Army-Navy Fixed Special Purpose Equipment" - vilket får SAGE att verka ganska korrekt i jämförelse).
När flygvapnet utarbetade fullständiga planer för SAGE-systemet 1954, bestod det av olika radarinstallationer, flygbaser, luftvärnsvapen – allt styrt från tjugotre kontrollcentraler, massiva bunkrar designade för att motstå bombardement. För att fylla dessa centra skulle IBM behöva leverera fyrtiosex datorer, snarare än de tjugotre som skulle ha kostat militären många miljarder dollar. Detta beror på att företaget fortfarande använde vakuumrör i logiska kretsar, och de brann ut som glödlampor. Vilken som helst av de tiotusentals lamporna i en fungerande dator kan misslyckas när som helst. Det skulle uppenbarligen vara oacceptabelt att lämna en hel del av landets luftrum oskyddad medan tekniker utförde reparationer, så ett reservflygplan måste hållas till hands.
SAGE-kontrollcentret vid Grand Forks Air Force Base i North Dakota, där två AN/FSQ-7-datorer fanns
Varje kontrollcenter hade dussintals operatörer som satt framför katodstråleskärmar, var och en övervakade en del av luftrummet.
Datorn spårade alla potentiella lufthot och ritade dem som spår på skärmen. Operatören kunde använda ljuspistolen för att visa ytterligare information om spåret och utfärda kommandon till försvarssystemet, och datorn skulle förvandla dem till ett utskrivet meddelande för ett tillgängligt missilbatteri eller flygvapenbas.
Interaktivitetsvirus
Med tanke på SAGE-systemets natur – direkt interaktion i realtid mellan mänskliga operatörer och en digital CRT-dator via ljuspistoler och konsol – är det inte förvånande att Lincoln Laboratory fostrade den första kohorten av mästare för interaktiv interaktion med datorer. Hela laboratoriets datorkultur existerade i en isolerad bubbla, avskuren från de batchbearbetningsnormer som höll på att utvecklas i den kommersiella världen. Forskare använde Whirlwind och dess ättlingar för att reservera perioder under vilka de hade exklusiv tillgång till datorn. De är vana vid att använda sina händer, ögon och öron för att interagera direkt genom strömbrytare, tangentbord, starkt upplysta skärmar och till och med högtalare, utan papper mellanhänder.
Denna märkliga och lilla subkultur spred sig till omvärlden som ett virus, genom direkt fysisk kontakt. Och om vi betraktar det som ett virus, så borde patient noll kallas en ung man vid namn Wesley Clark. Clark lämnade forskarskolan i fysik i Berkeley 1949 för att bli tekniker vid en kärnvapenfabrik. Han gillade dock inte arbetet. Efter att ha läst flera artiklar från datortidningar började han leta efter en möjlighet att fördjupa sig i vad som verkade vara ett nytt och spännande område fullt av outnyttjad potential. Han lärde sig om rekryteringen av datorspecialister vid Lincoln Laboratory från en annons, och 1951 flyttade han till östkusten för att arbeta under Forrester, som redan hade blivit chef för det digitala datorlaboratoriet.
Wesley Clark demonstrerar sin biomedicinska dator LINC, 1962
Clark gick med i Advanced Development Group, en underavdelning av laboratoriet som representerade det avslappnade tillståndet för militär-universitetssamarbetet på den tiden. Även om avdelningen tekniskt sett var en del av Lincoln Laboratory-universum, existerade teamet i en bubbla i en annan bubbla, isolerad från SAGE-projektets dagliga behov och fri att ägna sig åt alla datorområden som på något sätt kunde kopplas till luftförsvar. Deras huvudsakliga mål i början av 1950-talet var att skapa Memory Test Computer (MTC), designad för att demonstrera lönsamheten hos en ny, mycket effektiv och pålitlig metod för att lagra digital information. , som skulle ersätta det petiga CRT-baserade minnet som används i Whirlwind.
Eftersom MTC inte hade några andra användare än dess skapare hade Clark full tillgång till datorn i många timmar varje dag. Clark blev intresserad av den då fashionabla cybernetiska blandningen av fysik, fysiologi och informationsteori tack vare sin kollega Belmont Farley, som kommunicerade med en grupp biofysiker från RLE i Cambridge. Clark och Farley tillbringade långa timmar på MTC och skapade mjukvarumodeller av neurala nätverk för att studera egenskaperna hos självorganiserande system. Från dessa experiment började Clark härleda vissa axiomatiska principer för datoranvändning, från vilka han aldrig avvek. I synnerhet kom han att tro att "användarbekvämlighet är den viktigaste designfaktorn."
1955 slog Clark ihop med Ken Olsen, en av utvecklarna av MTC, för att formulera en plan för att skapa en ny dator som kunde bana väg för nästa generation av militära kontrollsystem. Genom att använda mycket stort magnetiskt kärnminne för lagring och transistorer för logik, skulle det kunna göras mycket mer kompakt, pålitligt och kraftfullt än Whirlwind. Inledningsvis föreslog de en design som de kallade TX-1 (transistoriserad och experimentell dator, "experimentell transistordator" - mycket tydligare än AN/FSQ-7). Men Lincoln Laboratorys ledning avvisade projektet som för dyrt och riskabelt. Transistorer hade bara funnits på marknaden några år tidigare och väldigt få datorer hade byggts med transistorlogik. Så Clark och Olsen återvände med en mindre version av bilen, TX-0, som godkändes.
TX-0
Funktionaliteten hos TX-0-datorn som ett verktyg för att hantera militärbaser, även om förevändningen för dess skapande, var mycket mindre intressant för Clark än möjligheten att marknadsföra sina idéer om datordesign. Enligt hans åsikt hade datorinteraktivitet upphört att vara ett faktum vid Lincoln Laboratories och hade blivit den nya normen – det rätta sättet att bygga och använda datorer, särskilt för vetenskapligt arbete. Han gav tillgång till TX-0 till biofysiker vid MIT, även om deras arbete inte hade något att göra med PVO, och tillät dem att använda maskinens visuella display för att analysera elektroencefalogram från sömnstudier. Och ingen motsatte sig detta.
TX-0 var tillräckligt framgångsrik för att Lincoln Laboratories 1956 godkände en fullskalig transistordator, TX-2, med ett enormt minne på två miljoner bitar. Projektet kommer att ta två år att slutföra. Efter detta kommer viruset att fly utanför laboratoriet. När TX-2 är färdig kommer labbet inte längre att behöva använda den tidiga prototypen, så de gick med på att låna ut TX-0 till Cambridge till RLE. Den installerades på andra våningen, ovanför batchbearbetningsdatorcentret. Och det infekterade omedelbart datorer och professorer på MIT-campus, som började kämpa för tidsperioder då de kunde få full kontroll över datorn.
Det stod redan klart att det var nästan omöjligt att skriva ett datorprogram korrekt första gången. Dessutom hade forskare som studerade en ny uppgift ofta ingen aning om vad det korrekta beteendet skulle vara. Och för att få resultat från datorcentret fick man vänta i timmar, eller till och med till nästa dag. För dussintals nya programmerare på campus var det en uppenbarelse att kunna klättra på stegen, upptäcka en bugg och åtgärda den omedelbart, prova ett nytt tillvägagångssätt och omedelbart se förbättrade resultat. Vissa använde sin tid på TX-0 för att arbeta med seriösa vetenskaps- eller ingenjörsprojekt, men glädjen i interaktivitet lockade också mer lekfulla själar. En elev skrev ett textredigeringsprogram som han kallade "en dyr skrivmaskin". En annan följde efter och skrev en "dyr skrivbordsräknare" som han använde för att göra sin kalkylläxa.
Ivan Sutherland demonstrerar sitt Sketchpad-program på TX-2
Samtidigt beslutade Ken Olsen och en annan TX-0-ingenjör, Harlan Anderson, frustrerade över den långsamma utvecklingen av TX-2-projektet, att marknadsföra en småskalig interaktiv dator för forskare och ingenjörer. De lämnade laboratoriet för att grunda Digital Equipment Corporation och startade ett kontor i en före detta textilfabrik vid Assabetfloden, tio mil väster om Lincoln. Deras första dator, PDP-1 (släpptes 1961), var i huvudsak en klon av TX-0.
TX-0 och Digital Equipment Corporation började sprida de goda nyheterna om ett nytt sätt att använda datorer utanför Lincoln Laboratory. Och ändå, hittills, har interaktivitetsviruset lokaliserats geografiskt, i östra Massachusetts. Men detta skulle snart ändras.
Vad mer att läsa:
- Lars Heide, Punched-Card Systems and the Early Information Explosion, 1880-1945 (2009)
- Joseph November, Biomedicinsk datoranvändning (2012)
- Kent C. Redmond och Thomas M. Smith, From Whirlwind to MITER (2000)
- M. Mitchell Waldrop, The Dream Machine (2001)
Källa: will.com