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第一台電子計算機是為研究目的而創建的獨特設備。但一旦它們可用，組織就會迅速將它們納入現有的資料文化中，其中所有資料和流程都以堆疊形式表示。 .
為 0 世紀末的美國人口普查開發了第一台能夠從紙卡孔中讀取和計算數據的製表機。到了下世紀中葉，這種機器的後代已經滲透到世界各地的大型企業和政府組織中。他們的共同語言是一張由幾列組成的卡片，其中每一列（通常）代表一個數字，可以在代表數字 9 到 XNUMX 的十個位置之一中打孔。
不需要複雜的設備將輸入資料打入卡片中，並且該流程可以分佈在生成資料的組織中的多個辦公室。當需要處理資料時（例如，計算季度銷售報告的收入），可以將相應的卡片帶入資料中心並排隊等待合適的機器處理，這些機器在卡片上產生一組輸出資料或將其列印在紙上。中央處理機（製表機和計算器）周圍聚集著用於打孔、影印、分類和解釋卡片的外圍設備。
IBM 285 Tabulator，1930 世紀 40 年代和 XNUMX 年代流行的打孔卡機。
到 1950 世紀 XNUMX 年代後半葉，幾乎所有電腦都使用這種「批次」方案。從典型銷售最終用戶的角度來看，沒有太大變化。您帶來了一疊打孔卡進行處理，並收到一份列印輸出或另一疊打孔卡作為工作結果。在這個過程中，卡片從紙上的孔變成了電子訊號，然後又變回來，但你對此並不關心。 IBM 在穿孔卡處理機領域佔據主導地位，並且仍然是電子電腦領域的主導力量之一，這在很大程度上是由於其已建立的關係和廣泛的外圍設備。他們只是用更快、更靈活的數據處理機器取代了客戶的機械製表機和計算器。
IBM 704 打孔卡處理套件。在前景中，一個女孩正在與讀卡機一起工作。
這種打孔卡處理系統幾十年來運作良好，並且沒有衰退——恰恰相反。然而，在 1950 世紀 XNUMX 年代末，電腦研究人員的邊緣次文化開始認為整個工作流程需要改變 - 他們認為電腦最好以互動方式使用。使用者必須直接與機器通訊並按需使用其功能，而不是留下任務然後再回來獲取結果。在《資本論》中，馬克思描述了工業機器——人們簡單地運作——如何取代人們直接控制的勞動工具。然而，計算機開始以機器的形式存在。直到後來，一些用戶才將它們變成了工具。
而這種轉變並沒有發生在美國人口普查局、保險公司 MetLife 或美國鋼鐵公司等資料中心（所有這些公司都是最早購買 UNIVAC（最早的商用電腦之一）的公司之一）。一個認為每週薪資單是最有效和最可靠的方式的組織不太可能希望有人透過玩電腦來破壞這個處理過程。對於科學家和工程師來說，能夠坐在控制台前並在計算機上嘗試一些東西的價值更加明顯，他們想要研究一個問題，從不同的角度處理它，直到發現它的弱點，并快速切換思考和做事。
因此，研究人員中出現了這樣的想法。然而，支付這種浪費計算機的費用並不是來自他們的部門主管。互動式電腦工作的新次文化（甚至可以說是邪教）源自於美國軍隊和精英大學之間富有成效的合作夥伴關係。這種互利合作始於二戰期間。原子武器、雷達和其他神奇武器讓軍事領導人認識到，科學家看似難以理解的活動對軍隊可能具有難以置信的重要性。這種舒適的關係持續了大約一代人的時間，然後在另一場戰爭越南的政治變遷中破裂。但此時的美國科學家可以獲得巨額資金，幾乎不受干擾，幾乎可以做任何與國防無關的事情。
互動式計算機的合理性始於一顆炸彈。
旋風與賢者
29年1949月XNUMX日，蘇聯研究小組成功進行了 上 。三天后，一架美國偵察機飛越北太平洋，在大氣中發現了試驗留下的放射性物質痕跡。蘇聯擁有一枚炸彈，他們的美國競爭對手發現了這一點。自從蘇聯為了響應德國恢復昔日經濟繁榮的計劃而切斷了通往西方控制的柏林地區的陸路路線以來，這兩個超級大國之間的緊張關係已經持續了一年多。
由於西方國家發起大規模空中支援行動，封鎖於 1949 年春天結束。緊張氣氛有所緩和。然而，美國將軍們不能忽視擁有核武的潛在敵對勢力的存在，特別是考慮到戰略轟炸機的規模和航程不斷增加。第二次世界大戰期間，美國在大西洋和太平洋沿岸建立了一系列飛機探測雷達站。然而，他們使用過時的技術，沒有覆蓋通過加拿大的北部通道，也沒有透過中央系統連接來協調防空。
為了糾正這種情況，空軍（自 1947 年起成為獨立的美國軍事部門）召集了防空工程委員會 (ADSEC)。它被歷史銘記為“沃利委員會”，以其主席喬治·沃利的名字命名。他是麻省理工學院的物理學家，也是軍用雷達研究小組 Rad Lab 的資深成員，該小組在戰後成為電子研究實驗室 (RLE)。委員會研究了這個問題一年，瓦利的最終報告於 1950 年 XNUMX 月發布。
人們會認為這樣的報告將是一堆乏味的繁文縟節，以措辭謹慎且保守的提案結束。相反，該報告被證明是一個有趣的創造性論證，並包含一項激進且冒險的行動計劃。這是麻省理工學院另一位教授的明顯優點， ，他認為對生物和機器的研究可以合併成一門學科 。瓦利和他的合著者首先假設防空系統是一個活的有機體，這不是比喻意義上的，而是現實中的。雷達站充當感覺器官，攔截器和飛彈是其與世界互動的效應器。他們在導演的控制下工作，導演利用感官資訊來做出必要行動的決定。他們進一步認為，全人類導演無法在幾分鐘內阻止數百萬平方公里範圍內的數百架來襲飛機，因此導演的盡可能多的職能應該自動化。
他們的發現中最不尋常的是，實現導演自動化的最佳方法是透過數位電子計算機，它可以接管一些人類決策：分析傳入的威脅，針對這些威脅瞄準武器（計算攔截路線並將其傳輸到戰士），甚至可能製定最佳反應形式的策略。當時計算機是否適合這樣的目的還不是很明顯。當時整個美國祇有三台可以工作的電子計算機，但沒有一台能夠滿足數百萬人的生命所依賴的軍事系統的可靠性要求。它們只是非常快速且可編程的數位計算器。
然而，瓦利有理由相信創建即時數位計算機的可能性，因為他了解該項目 [“渦流”]。它始於戰爭期間，在麻省理工學院的伺服機構實驗室，由一位年輕的研究生傑伊·福雷斯特 (Jay Forrester) 指導。他最初的目標是創建一個通用飛行模擬器，可以重新配置以支援新的飛機模型，而不必每次都從頭開始重建。一位同事說服 Forrester，他的模擬器應該使用數位電子設備來處理飛行員的輸入參數並為儀器產生輸出狀態。漸漸地，創建高速數位計算機的嘗試超越了最初的目標。飛行模擬器被遺忘了，導致其發展的戰爭早已結束，由於預算不斷增加和不斷增加的成本，海軍研究辦公室（ONR）的檢查員委員會逐漸對該項目感到失望。- 推動完成日期。 1950 年，ONR 大幅削減了 Forrester 隔年的預算，並打算在此之後完全關閉該專案。
然而，對喬治谷來說，旋風是一個啟示。真正的旋風計算機還遠未發揮作用。然而，在此之後，計算機應該出現了，它不只是一個沒有身體的心靈。它是一台有感覺器官和效應器的計算機。生物。 Forrester 已經在考慮將該項目擴展為美國首屈一指的軍事指揮和控制中心系統的計劃。對 ONR 的電腦專家來說，他們認為電腦只適合解決數學問題，這種方法顯得宏大而荒謬。然而，這正是瓦利正在尋找的想法，他及時出現，將旋風從遺忘中拯救出來。
儘管（或者可能是因為）他的雄心壯志，瓦利的報告說服了空軍，他們啟動了一項大規模的新研發計劃，首先了解如何創建基於數位計算機的防空系統，然後實際建造它。空軍開始與麻省理工學院合作進行核心研究——考慮到該機構的旋風和 RLE 背景，以及可追溯到 Rad 實驗室和第二次世界大戰的成功防空合作歷史，這是一個自然的選擇。他們將這項新舉措稱為“林肯計畫”，並在劍橋西北 25 公里的漢斯科姆機場建立了一個新的林肯研究實驗室。
空軍命名電腦化防空項目 - 一個典型的奇怪軍事項目縮寫，意思是「半自動地面環境」。 Whirlwind 原本應該是一台測試計算機，用於在硬體大規模生產和部署之前證明這一概念的可行性 - 這一責任被分配給了 IBM。 IBM 製造的旋風電腦的工作版本被賦予了一個不太容易記住的名字 AN/FSQ-7（「陸軍-海軍固定專用設備」——相比之下，這使得 SAGE 看起來相當準確）。
當空軍在 1954 年制定 SAGE 系統的完整計劃時，它已由各種雷達裝置、空軍基地、防空武器組成，全部由 XNUMX 個控制中心和旨在承受轟炸的大型掩體控制。為了填充這些中心，IBM 需要提供 XNUMX 台計算機，而不是軍方花費數十億美元的 XNUMX 台計算機。這是因為該公司在邏輯電路中仍然使用真空管，它們像白熾燈泡一樣燒毀。一台正在運作的電腦中數以萬計的燈中的任何一個都可能隨時失效。在技術人員進行維修時，讓整個國家領空不受保護顯然是不可接受的，因此必須保留一架備用飛機。
北達科他州大福克斯空軍基地的 SAGE 控制中心，設有兩台 AN/FSQ-7 計算機
每個控制中心都有數十名操作員坐在陰極射線螢幕前，每人監視著空域的一部分。
電腦追蹤任何潛在的空中威脅，並將它們繪製在螢幕上的軌跡上。操作員可以使用光槍顯示軌跡上的附加資訊並向防禦系統發出命令，電腦會將它們轉換為可用飛彈電池或空軍基地的列印訊息。
互動病毒
鑑於 SAGE 系統的性質——人類操作員與數位 CRT 電腦透過光槍和控制台進行直接、即時的互動——林肯實驗室培養出第一批與電腦互動的冠軍也就不足為奇了。實驗室的整個電腦文化存在於一個孤立的泡沫中，與商業世界中正在發展的批次規範隔絕。研究人員使用 Whirlwind 及其後代來保留一段時間，在此期間他們可以獨佔存取電腦。他們習慣於用手、眼睛和耳朵直接透過開關、鍵盤、明亮的螢幕甚至揚聲器進行交互，無需紙質中介。
這種奇怪而微小的次文化像病毒一樣，透過直接的身體接觸傳播到外界。如果我們認為它是一種病毒，那麼零號病人應該被稱為一個名叫韋斯利·克拉克的年輕人。 1949 年，克拉克離開柏克萊物理學研究生院，成為核武工廠的技術員。然而，他並不喜歡這份工作。在閱讀了電腦雜誌上的幾篇文章後，他開始尋找機會深入研究一個充滿未開發潛力的新的、令人興奮的領域。他從一則廣告中得知林肯實驗室招募電腦專家，並於1951年搬到東海岸，在福雷斯特手下工作，當時福雷斯特已成為數位電腦實驗室的負責人。
Wesley Clark 展示他的 LINC 生物醫學計算機，1962 年
克拉克加入了高級開發小組，該小組是實驗室的一個分支，集中體現了當時軍校合作的輕鬆狀態。儘管該部門在技術上是林肯實驗室宇宙的一部分，但該團隊存在於另一個泡沫中的一個泡沫中，與SAGE 項目的日常需求隔離，可以自由地追求任何可以以某種方式與計算機領域聯繫在一起的計算機領域。防空。他們在 1950 世紀 XNUMX 年代初期的主要目標是創建內存測試計算機 (MTC)，旨在證明一種新的、高效且可靠的數位資訊儲存方法的可行性。 ，它將取代 Whirlwind 中使用的挑剔的基於 CRT 的記憶體。
由於 MTC 除了其創建者之外沒有其他用戶，克拉克每天可以在多個小時內完全存取電腦。克拉克對當時流行的物理學、生理學和資訊理論的控制論混合體產生了興趣，這要歸功於他的同事貝爾蒙特·法利（Belmont Farley），當時法利正在與劍橋RLE 的一群生物物理學家進行交流。 Clark 和 Farley 在 MTC 工作了很長一段時間，創建神經網路軟體模型來研究自組織系統的特性。從這些實驗中，克拉克開始推導出某些計算的公理原則，他從未偏離這些原則。特別是，他開始相信“用戶便利性是最重要的設計因素。”
1955 年，克拉克與 MTC 開發者之一肯·奧爾森 (Ken Olsen) 合作，制定了一項計劃，創建一種新型計算機，為下一代軍事控制系統鋪平道路。使用非常大的磁芯記憶體進行存儲，使用晶體管進行邏輯處理，它可以比 Whirlwind 更緊湊、可靠和強大。最初，他們提出了一種稱為 TX-1（Transistorized and eXperimental Computer，「實驗電晶體電腦」 - 比 AN/FSQ-7 清晰得多）的設計。然而，林肯實驗室管理層拒絕了該項目，因為該項目成本太高且風險太大。晶體管幾年前才出現在市場上，很少有電腦是使用電晶體邏輯建構的。因此，克拉克和奧爾森帶著該車的較小版本 TX-0 回來了，並獲得了批准。
TX-0
TX-0 電腦作為管理軍事基地的工具的功能，儘管是其創建的藉口，但對克拉克來說，更重要的是推廣他的電腦設計想法的機會。在他看來，計算互動性已不再是林肯實驗室的現實，而是成為新的規範——建構和使用電腦的正確方法，尤其是對於科學工作而言。他向麻省理工學院的生物物理學家提供了 TX-0 的存取權限，儘管他們的工作與 PVO 無關，並允許他們使用機器的視覺顯示器來分析睡眠研究中的腦電圖。沒有人反對這一點。
TX-0 非常成功，林肯實驗室於 1956 年批准了一款全尺寸電晶體電腦 TX-2，具有 2 萬位元的巨大記憶體。該項目將需要兩年時間才能完成。此後，病毒就會逃出實驗室。一旦 TX-0 完成，實驗室將不再需要使用早期原型，因此他們同意將 TX-XNUMX 借給劍橋 RLE。它安裝在二樓批次計算機中心上方。它立即感染了麻省理工學院校園的電腦和教授，他們開始爭奪能夠完全控制電腦的時間。
很明顯，第一次就正確編寫電腦程式幾乎是不可能的。此外，研究新任務的研究人員一開始常常不知道正確的行為應該是什麼。為了從電腦中心得到結果，你必須等待幾個小時，甚至直到第二天。對於校園裡的數十名新程式設計師來說，能夠爬上階梯，發現錯誤並立即修復它，嘗試新方法並立即看到改進的結果是一種啟示。有些人利用 TX-0 上的時間從事嚴肅的科學或工程項目，但互動的樂趣也吸引了更多頑皮的靈魂。一名學生編寫了一個文字編輯程序，他稱之為「昂貴的打字機」。另一個人也效仿，寫了一個“昂貴的桌上型計算器”，他用它來做微積分作業。
Ivan Sutherland 在 TX-2 上示範他的畫板程序
同時，Ken Olsen 和另一位 TX-0 工程師 Harlan Anderson 對 TX-2 專案進展緩慢感到沮喪，決定向科學家和工程師推銷一款小型互動式電腦。他們離開實驗室，成立了數位設備公司，在林肯以西十英里的阿薩貝特河上的一家前紡織廠設立了辦公室。他們的第一台電腦 PDP-1（於 1961 年發布）本質上是 TX-0 的克隆。
TX-0 和數位設備公司開始傳播在林肯實驗室之外使用電腦的新方法的好消息。然而，到目前為止，互動病毒的地理位置已經局限於馬薩諸塞州東部。但這種情況很快就會改變。
還有什麼要讀的：
- Lars Heide，穿孔卡系統與早期資訊爆炸，1880-1945 (2009)
- 約瑟夫‧十一月，生物醫學計算 (2012)
- 肯特·C·雷德蒙德和托馬斯·M·史密斯，《從旋風到 MITRE》(2000)
- M·米切爾·沃德羅普，《夢想機器》(2001)
來源： www.habr.com