A "Kék Óriás" mindent vagy semmit játéka – Az IBM System/360 legenda
Az 1960-as évek elején az IBM (International Business Machines) már vitathatatlanul a számítástechnika királya volt, ám birodalma instabil lábakon állt. A vállalat termékpalettája kaotikus volt. Hét különböző számítógépcsaládot gyártottak, amelyek sem hardveresen, sem szoftveresen nem voltak kompatibilisek egymással. Ha egy ügyfél kinőtte a gépét, és nagyobbra akart váltani, mindent (a teljes szoftverkódot, az adatstruktúrákat és a hardvervezérlő folyamatokat) újra kellett írnia, ez pedig drága és fájdalmas folyamat volt, amely teret nyitott a versenytársaknak.
1961-ben T. Vincent Learson alelnök vezetésével létrejött a SPREAD (Systems Programming, Research, Engineering, and Development) bizottság, amely egy radikális, 80 oldalas jelentésben fogalmazta meg a jövőt. Egyetlen, egységes számítógépcsaládot kell létrehozni, amely a legkisebb modelltől a legerősebbig ugyanazt az architektúrát és szoftvert használja. Ez az ötlet akkoriban eretnekségnek számított. A mérnökök lázadtak, mondván, hogy egy tudományos számításokra optimalizált gép nem lehet jó üzleti adatfeldolgozásra is. Ifj. Thomas J. Watson, az IBM elnöke azonban megértette a stratégiai jelentőséget, és jóváhagyta a projektet.
A fejlesztés léptéke felfoghatatlan volt. Az 5 milliárd dolláros költségvetés (ami mai értéken több tízmilliárd dollárnak felel meg) meghaladta az Egyesült Államok atomfegyver-fejlesztési programjának, a Manhattan-tervnek a költségeit. Ez volt a kapitalizmus történetének legnagyobb magánfinanszírozású kereskedelmi kockázatvállalása. Watson később úgy fogalmazott: "Ez volt a legnagyobb szerencsejáték, amit valaha játszottam". Ha a System/360 megbukik, az IBM valószínűleg csődbe megy.
A technikai kihívásokon Gene Amdahl főépítész és csapata dolgozott, bevezetve olyan, ma már alapvetőnek számító fogalmakat, mint a 8 bites bájt (a korábbi 6 bites helyett), a 32 bites szóhossz és az általános célú regiszterek. A hardver elkészítése azonban csak a kezdet volt. A valódi rémálmot a szoftver, az OS/360 operációs rendszer jelentette. A projekt vezetése Fred Brooksra hárult, aki több ezer programozót irányított egyre növekvő káoszban. Ekkor született meg a híres "Brooks-törvény", amelyet később "A mitikus emberhónap" című alapművében fogalmazott meg: "Egy késésben lévő szoftverprojekthez újabb embereket adni csak tovább növeli a késést". Az új emberek betanítása és a kommunikációs csatornák számának növekedése ugyanis több időt visz el, mint amennyit a plusz munkaerő hoz.
Végül 1964. április 7-én az IBM bejelentette a System/360-at. A siker átütő volt. A vállalatok imádták a "kompatibilitás" ígéretét. Megvehették a kisebb modellt, és tudták, hogy szoftvereik évek múlva a nagyobb gépeken is futni fognak. Az IBM ezzel a lépéssel nemcsak a piacot tarolta le, hanem megteremtette a modern számítástechnika alapmodelljét, a platform-gondolkodást. A System/360 architektúra olyan robusztusnak bizonyult, hogy az IBM mai mainframe gépei még mindig képesek futtatni a 60-as években írt bináris kódok egy részét.
A "Hét Törpe" és a BUNCH – Túlélés az IBM árnyékában
Az IBM dominanciája olyan nyomasztó volt (a piac több mint 70%-át uralták), hogy a sajtó és az iparág csak "Hófehérke és a hét törpe" néven emlegette a piaci szereplőket. A törpék, a Burroughs, UNIVAC, NCR, Control Data Corporation (CDC), Honeywell, General Electric (GE) és az RCA kétségbeesett küzdelmet folytattak a morzsákért. A helyzet brutalitását jól jelzi, hogy az évtized végére két óriás, a GE és az RCA is feladta a harcot, és kiszállt a számítógép-üzletágból, mert nem látták a nyereségesség esélyét az IBM-mel szemben. Ekkor a rövidítés "BUNCH"-ra változott (Burroughs, UNIVAC, NCR, CDC, Honeywell), ami találóan írta le a maradék ötösfogatot.
A túlélés záloga a specializáció volt. Mivel "erőből" nem győzhettek, a versenytársak technológiai innovációval vagy speciális piaci résekkel próbáltak érvényesülni:
Burroughs: Ők a technikai eleganciára és a banki szektorra fogadtak. A B5000-es gépük forradalmi volt. A hardvert kifejezetten a magas szintű programozási nyelvek (főleg az ALGOL) támogatására tervezték. Míg más gépeken az Assembly volt az úr, a Burroughs mérnökei hittek abban, hogy a jövő a struktúrált nyelveké. Stack-alapú (verem) architektúrájuk évtizedekkel előzte meg korát, és sok tekintetben biztonságosabb és hatékonyabb volt, mint az IBM megoldásai.
UNIVAC: Az egykori piacvezető (aki az 50-es években még szinonimája volt a számítógépnek) a kormányzati és nagyvállalati szektorban maradt erős. Ők voltak az elsők, akik duplaprocesszoros rendszerekkel kísérleteztek a megbízhatóság növelése érdekében.
NCR (National Cash Register): Ahogy a nevük is mutatja, a kereskedelemből jöttek. Stratégiájuk zseniális volt. Nem a szuperszámítógépekért versengtek, hanem a pénztárgépek és a háttérrendszerek digitalizációját célozták meg, uralva a kiskereskedelmi adatfeldolgozást.
Honeywell: Ők az "olcsóbb és egyszerűbb" stratégiát követték. Híres "Liberator" szoftverük képes volt átfordítani az IBM 1401-esre írt programokat, hogy azok a Honeywell gépein fussanak, ezzel csábítva át az árérzékeny ügyfeleket.
Ez a versenyhelyzet, bár az IBM számára kényelmes monopolhelyzetnek tűnt, valójában folyamatos innovációs kényszert szült. A BUNCH cégek voltak azok, amelyek sokszor előbb vezettek be technológiai újításokat (virtuális memória, multiprocesszálás), amelyeket az IBM csak később, de nagyobb marketinggel vett át.
Seymour Cray és a "Chippewa Falls-i varázsló" – A sebesség megszállottjai
A "Hét Törpe" közül a Control Data Corporation (CDC) választotta a legmerészebb utat. William Norris, a cég vezérigazgatója egyetlen célt tűzött ki: ők fogják gyártani a világ leggyorsabb tudományos számítógépeit. Ennek a víziónak a kulcsfigurája egy visszahúzódó, zseniális mérnök, Seymour Cray volt.
Cray nem szerette a nagyvállalati bürokráciát. 1962-ben közölte Norrisszal, hogy csak akkor tudja megépíteni az új szuperszámítógépet, ha elköltözhet a cég minneapolisi központjából. Norris beleegyezett, és felépítettek neki egy labort a szülővárosában, a Wisconsin állambeli Chippewa Falls erdeiben. Itt, távol a menedzserek zaklatásától, Cray és egy maroknyi, 34 fős csapata (beleértve a portást és a takarítót is) nekilátott a lehetetlennek, legyőzni az IBM több ezer fős fejlesztőgárdáját.
Az eredmény az 1964-ben bemutatott CDC 6600 volt. Ez a gép nem egyszerűen gyorsabb volt a versenytársaknál, ez volt az első gép, amelyre a "szuperszámítógép" kifejezést használták. A CDC 6600 titka a forradalmi architektúrában rejlett. Cray felismerte, hogy a központi processzort (CPU) lassítják az olyan adminisztratív feladatok, mint az adatok beolvasása vagy a nyomtatás. Ezért a 6600-asban egyetlen, brutálisan gyors központi processzor mellé 10 kisebb, úgynevezett "periféria processzort" (PP) épített. Ezek a "kicsi" processzorok végezték a piszkos munkát, így a központi agy kizárólag a matematikai számításokra koncentrálhatott. Ez a felépítés a mai modern GPU-k és heterogén rendszerek előfutára volt.
A gép sebessége (3 megaflop) háromszor haladta meg az IBM akkori csúcsgépét, a Stretch-et (IBM 7030). A hűtés is egyedi volt. A több ezer tranzisztor hőjét freon-gáz keringetésével vezették el, ami miatt a gép belseje úgy nézett ki, mint egy ipari hűtőház. A CDC 6600 azonnal a nukleáris kutatóintézetek (mint a Los Alamos), a meteorológiai szolgálatok és a hadsereg kedvence lett.
Amikor Thomas Watson, az IBM elnöke meglátta a piaci adatokat, dühös belső körlevelet írt (a híres "Watson-memorandum"): "Nem értem, hogyan lehetséges, hogy egy 34 fős laboratórium, ahol a takarító is benne van a létszámban, képes volt legyőzni minket, a világ legnagyobb számítógépgyártóját". Cray válasza a legenda szerint lakonikus volt: "Úgy tűnik, Watson úr megválaszolta a saját kérdését". A CDC sikere bizonyította, hogy az IT-iparban a puszta méret nem pótolhatja a zsenialitást és a fókuszált mérnöki munkát.
A miniszámítógépek lázadása – Amikor a gép leszállt az emberek közé
Míg az IBM és a CDC a "minél nagyobb, annál jobb" elvet követte, a Massachusetts állambeli Maynardban egy régi gyárépületben a Digital Equipment Corporation (DEC) teljesen más irányba indult el. Ken Olsen, az alapító (aki korábban az MIT Lincoln Laboratóriumában dolgozott) felismerte, hogy hatalmas igény van olyan számítógépekre, amelyek nem kerülnek milliókba, nem igényelnek külön épületszárnyat, és interaktívak.
A DEC filozófiája az volt, hogy a számítógép legyen eszköz, ne pedig istenség. 1960-ban bemutatták a PDP-1-et (Programmed Data Processor). Bár 120 000 dolláros ára még mindig magasnak tűnt, töredéke volt egy mainframe árának. A PDP-1 igazi különlegessége a katódsugárcsöves kijelző (CRT) és a billentyűzet volt. A felhasználó azonnal látta, amit beírt, és a gép azonnal válaszolt. Ez a közvetlen visszacsatolás varázslatosnak hatott a lyukkártyás kötegelt feldolgozáshoz szokott mérnökök számára.
Az igazi áttörést azonban az 1965-ben bemutatott PDP-8 hozta el. Ez volt a történelem első sikeres miniszámítógépe. Az ára mindössze 18 000 dollár volt, és akkora méretű, mint egy nagyobb hűtőszekrény (vagy egy kisebb szekrény), így befért egy átlagos laboratóriumba, egyetemi tanszékre vagy akár egy tengeralattjáróra is. A PDP-8-ból több mint 50 000 darabot adtak el, ami akkoriban csillagászati számnak számított.
A miniszámítógépek forradalma nemcsak technológiai, hanem kulturális is volt. Mivel ezek a gépek olcsóbbak voltak, a hozzáférésük nem volt olyan szigorúan szabályozva. A diákok és fiatal kutatók éjszakákat tölthettek a gépek előtt, kísérletezve, játszva, "hackelve". Ez a szabadság ágyazott meg a későbbi hacker-kultúrának, a UNIX operációs rendszernek és végső soron a személyi számítógépek filozófiájának. A DEC megmutatta, hogy a számítástechnika lehet decentralizált és személyes.
A "Spacewar!" és a játékipar ősrobbanása
A DEC PDP-1 interaktív képességei inspirálták a világ első igazi számítógépes játékát is. 1962-ben az MIT-n egy Steve "Slug" Russell vezette diákcsoport (a Tech Model Railroad Club tagjai) úgy döntött, hogy demonstrálják az új gép képességeit. Nem egy unalmas számítási feladatot választottak, hanem a sci-fi rajongásukat ültették át kódba. Így született meg a Spacewar!.
A játékban két űrhajó – a karcsú "Needle" (Tű) és a tömzsi "Wedge" (Ék) – harcolt egymással a képernyőn, miközben a középen lévő csillag gravitációs mezeje mindkettőjüket vonzotta. A játék fizikája meglepően realisztikus volt, a vezérlést pedig a gép elején lévő kapcsolókkal oldották meg (később készítettek hozzá külön vezérlődobozokat is – az első gamepadeket). A Spacewar! futótűzként terjedt el az amerikai egyetemeken. Mivel a szoftverek akkoriban még nem voltak jogvédettek, mindenki, akinek volt hozzáférése egy PDP-1-hez, lemásolta a kódot, sőt, javított is rajta. Valaki hozzáadott egy "hipertér" funkciót (pánikgomb, amivel véletlenszerű helyre ugrott a hajó), mások a csillagos hátteret tették pontosabbá.
Bár a Spacewar! kereskedelmi forgalomba nem került (hiszen a futtatásához szükséges hardver 120 ezer dollárba került), kulturális hatása felbecsülhetetlen. Ez volt az első bizonyíték arra, hogy a számítógép a szórakozás és a művészet eszköze is lehet. Nolan Bushnell, aki később megalapította az Atarit, egyetemi évei alatt találkozott a játékkal, mely élmény inspirálta a 70-es évek videojáték-ipari robbanását.
A "szoftverválság" és a szoftvermérnökség születése
A 60-as évek közepére az IT ipar egy furcsa paradoxonnal szembesült. A hardverek exponenciálisan fejlődtek (a Moore-törvény kezdett beindulni), de a szoftverek nem tudták tartani a lépést. A programok egyre nagyobbak és bonyolultabbak lettek, a fejlesztési projektek pedig sorra buktak el. Késtek, túllépték a költségkeretet, tele voltak hibákkal, és karbantarthatatlanná váltak. A korábbi "művész" vagy "cowboy" programozói hozzáállás (ahol egy-egy zseniális magányos hős írta a kódot) már nem működött a több millió soros rendszereknél.
Ezt a jelenséget nevezték el "szoftverválságnak". A probléma megoldására a NATO Tudományos Bizottsága 1968 októberében konferenciát hívott össze a németországi Garmisch-Partenkirchenben. Ez a konferencia történelmi jelentőségűvé vált. Itt fogadták el hivatalosan a "Software Engineering" (szoftvermérnökség) kifejezést. A cél az volt, hogy a szoftverfejlesztést a hídépítéshez vagy a gépészethez hasonló, fegyelmezett mérnöki tudománnyá tegyék, szabványokkal, módszertanokkal és minőségbiztosítással.
A konferencia rávilágított arra, hogy a programozás nem csak kódolás (coding), hanem tervezés, dokumentálás és tesztelés is. Olyan fogalmak kezdtek kikristályosodni, mint a strukturált programozás (Edsger W. Dijkstra híres kirohanása a "GOTO" utasítás ellen is ebben az időszakban történt), a modularitás és az objektumorientált tervezés csírái (a Simula 67 nyelv révén).
Ezzel párhuzamosan a NASA Apollo-programja a gyakorlatban is bizonyította a szoftvermérnökség fontosságát. Margaret Hamilton, az MIT Instrumentation Laboratory szoftverigazgatója vezette az Apollo Guidance Computer (AGC) szoftverének fejlesztését. Hamilton csapata olyan robusztus kódot írt, amely képes volt kezelni a holdraszállás kritikus pillanataiban fellépő hardverhibákat is. Amikor az Apollo 11 a leszállás közben a híres "1201" és "1202" hibakódokat küldte (jelezve, hogy a számítógép túlterhelődött), a Hamilton által tervezett aszinkron végrehajtási rendszer automatikusan eldobta a kevésbé fontos feladatokat (mint a radar adatainak frissítése), és minden erőforrást a hajtóművezérlésre és a leszállásra összpontosított. Hamilton munkássága emelte a szoftverfejlesztést a megbecsült mérnöki szakmák sorába, maga a "software engineering" kifejezés elterjesztése is nagyrészt neki köszönhető.
SABRE – A valós idejű üzleti forradalom
Miközben a mérnökök a laborokban küzdöttek, az üzleti világban is zajlott a forradalom. A 60-as évek elején a repülőjegy-foglalás rémálom volt. Az American Airlines (AA) központjában egy hatalmas teremben, forgó asztalok körül ültek az ügyintézők, akik papírkartonokon tartották nyilván a járatokat. Egy foglalás ellenőrzése és rögzítése átlagosan 90 percet vett igénybe, és a hibák (túlfoglalás, elveszett adatok) mindennapos problémát jelentettek.
A megoldás egy véletlen találkozásból született. C.R. Smith, az AA elnöke és R. Blair Smith, az IBM egyik értékesítési vezetője egy repülőúton ültek egymás mellett. Beszélgetésükből született meg a SABRE (Semi-Automated Business Research Environment) ötlete. A cél egy olyan rendszer volt, amely képes valós időben, az ország bármely pontjáról elérni és módosítani a központi adatbázist.
A technikai kihívás óriási volt. Az IBM a SAGE légvédelmi rendszer (amelyet a szovjet bombázók követésére fejlesztettek) tapasztalatait használta fel. 1964-re a SABRE teljes üzemben működött. Két IBM 7090-es mainframe (a kor legerősebb gépei) kezelte a napi több tízezer tranzakciót. Az ügynökök termináljain másodpercek alatt megjelentek a szabad helyek, és a foglalás azonnal "beégett" a központi memóriába. A SABRE nemcsak az American Airlinest tette piacvezetővé, hanem megteremtette a modern e-kereskedelem és az online tranzakció-feldolgozás (OLTP) alapjait. Minden mai banki átutalás, webshopos vásárlás vagy szállásfoglalás a SABRE távoli leszármazottja.
Az adattárolás ugrása – A "lemezcsomag" és a hordozhatóság
A 60-as évek elején az adatokat jellemzően mágnesszalagokon vagy lyukkártyákon tárolták. A szalag olcsó volt és nagy kapacitású, de volt egy hatalmas hátránya, szekvenciális volt. Ha az adat a szalag végén volt, végig kellett tekerni az egészet, ami hosszú perceket vett igénybe. A véletlenszerű elérés (random access) hiánya gátolta a valós idejű rendszerek (mint a SABRE) fejlődését.
1962-ben az IBM bemutatta az 1311 Disk Storage Drive-ot, amely egy zseniális újítást hozott, a cserélhető lemezcsomagot (disk pack). A készülék úgy nézett ki, mint egy ipari mosógép, a lemezcsomag pedig hat, egymás fölé szerelt 14 hüvelykes mágneslemezből állt, egy védőburkolatban. Egy csomag kapacitása 2 millió karakter (kb. 2 MB) volt. A forradalmi újítás az volt, hogy a lemezeket ki lehetett venni a meghajtóból, és el lehetett tenni a polcra, vagy átvinni egy másik gépre. Ez tette lehetővé az adatok fizikai mobilitását és a "végtelen" tárkapacitást (csak új csomagot kellett betenni). A lemezcsomagok a 60-as és 70-es évek adatközpontjainak ikonikus látványelemévé váltak, és megalapozták a merevlemezek (HDD) dominanciáját az elkövetkező 40 évre.
BASIC – A programozás demokratizálása hajnali 4 órakor
1964. május 1-jén hajnali 4 órakor a New Hampshire állambeli Hanoverben, a Dartmouth College számítóközpontjában két kifáradt, de izgatott professzor, Kemény János (John Kemeny) és Thomas Kurtz lefuttatta az első programot egy teljesen új programozási nyelven. A program egyszerű volt, mindössze két sor. PRINT "Hello, World!" és END. De ez a két sor történelmet írt. Megszületett a BASIC (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code), amely a következő évtizedekben több millió ember első találkozása lett a programozással.
Kemény és Kurtz célja radikális volt a kor kontextusában: azt akarták, hogy bárki (nem csak a matematikusok és mérnökök) képes legyen használni a számítógépet. A 60-as évek elején a programozás zsenialitás vagy legalábbis hosszú évekig tartó tanulás ügye volt. Az Assembly nyelv hardverközeli volt, a FORTRAN tudományos, a COBOL üzleti alkalmazásokra összpontosított. Mindegyik nehéz volt, tele rejtélyes szintaxissal és kriptikus hibaüzenetekkel.
A BASIC ezzel szemben egyszerű angol szavakat használt. PRINT nyomtatott, INPUT bekért adatot, GOTO ugrott egy másik sorra, IF...THEN feltételes elágazást jelentett. Egy tízéves gyerek is meg tudta érteni. A nyelv interaktív volt, a felhasználó beírta a parancsot, és azonnal látta az eredményt. Ez a közvetlen visszacsatolás varázslatosnak hatott az akkori batch (kötegelt) feldolgozáshoz szokott világban, ahol egy programot beadtak lyukkártyákon, vártak 2-3 órát (vagy napot), és aztán kaptak egy printout-ot arról, hogy szintaxishiba van az 5. sorban.
A BASIC valódi forradalmi ereje azonban a Time-Sharing System (TSS) kombinációban rejlett, amelyet szintén Kemény és Kurtz fejlesztettek ki. Korábban egy számítógépet egyszerre csak egy ember használhatott, és akkor is csak lyukkártyákon keresztül. A Dartmouth TSS lehetővé tette, hogy 100 felhasználó egyszerre dolgozzon a központi gépen, mindegyik saját terminálján, és úgy érezze, mintha az egész gép csak az övé lenne. Ez a technológia a modern cloud computing és a multi-user operációs rendszerek őse.
A BASIC hatása túlmutat a technológián. Ez volt az a nyelv, amelyen Bill Gates és Paul Allen írták az első Microsoft terméket (az Altair BASIC-et 1975-ben), ez volt az, amelyen Steve Wozniak tanult programozni, és ez volt az első nyelv, amely a személyi számítógépek ROM-jába (Read-Only Memory) volt "beégetve" . A Commodore 64, az Apple II, a TRS-80, mindegyik BASIC-el bootolt. Egy egész generáció tanult meg programozni úgy, hogy beírta a kódot számítástechnika-magazinokból, és aztán módosítgatta, amíg megértette, hogyan működik. A BASIC volt a kapunyitó.
Douglas Engelbart "Minden demók anyja" – Egy 90 perces jövőkép
1968. december 9-én, hétfőn délután, a San Francisco-i Brooks Hall konferenciaközpontban egy visszahúzódó, szemüveges mérnök felállt a pódiumra, hogy bemutasson "néhány érdekes dolgot". Az eseményre összegyűlt körülbelül ezer embernek (számítástechnikai szakembereknek, katonai vezetőknek és egyetemi kutatóknak) fogalmuk sem volt, hogy a következő 90 percben a jövőbe pillanathatnak bele. Douglas Engelbart bemutatója később a "The Mother of All Demos" (Minden demók anyja) nevet kapta, és ma is a számítástechnika-történelem legfontosabb eseményei között tartják számon.
Engelbart az oN-Line System (NLS) rendszert mutatta be, amelyen egy egész csapat (ő maga és a Stanford Research Institute (SRI) Augmentation Research Center munkatársai) évek óta dolgozott. A bemutató elképesztő volt, mert olyan dolgokat mutatott, amelyek akkoriban sci-fi-nek tűntek, ma pedig természetesek:
- Az egér: Engelbart fából készített prototípusa a világ első működő egere volt. A névadás is vicces volt: mivel a kábelek a "farkát" képezték, "egérnek" nevezték el. A közönség döbbenten nézte, ahogy Engelbart mozgatja az eszközt, és ezzel a képernyőn egy kurzor mozog, pontosan követve a mozdulatok irányát és sebességét. Az egér megszületése nem véletlen volt. Engelbart évekig kísérletezett különböző mutatóeszközökkel (fényceruza, trackball, joystick), és az egér bizonyult a legpontosabbnak és legkönnyebben használhatónak.
- Grafikus felhasználói felület (GUI) és ablakok: A NLS rendszerben a képernyő több, egymástól független részre, "ablakokra" volt osztva. Az egyik ablakban szöveget szerkesztett, a másikban egy diagramot látott, a harmadikban kódot. Ez ma teljesen természetes (épp most is több ablak fut valószínűleg a gépeden), de 1968-ban ez varázslat volt. A legtöbb számítógép még zöld karaktereket villogtatott fekete háttéren.
- Hipertext és hiperlinkek: Engelbart megmutatta, hogy a dokumentumok között hogyan lehet "ugrani" linkek segítségével. Rákattintott egy szóra, és azonnal egy másik dokumentumhoz ugrott. Ez volt a HTML és a világháló (WWW) konceptuális elődje, bár Tim Berners-Lee csak 20 évvel később valósította meg.
- Kollaboratív szerkesztés valós időben: A bemutató egyik leglátványosabb része az volt, amikor Engelbart élő videokapcsolatot létesített Bill English-sel, aki 48 kilométerrel arrébb, Menlo Parkban ült. Mindketten ugyanazon a dokumentumon dolgoztak egyszerre, és látták egymás változtatásait valós időben. Ez ma a Google Docs alapfunkciója, de 1968-ban elképzelhetetlennek tűnt.
- Videokonferencia: Az SRI-ben lévő kollégáival nem csak üzeneteket váltott, hanem látták is egymást egy óriási projektoron keresztül. Ez a modern Zoom és Teams elődje volt, és működött, 1968-ban, amikor még az internet sem létezett!
A közönség reakciója vegyes volt. Sokan tapsviharban törtek ki (állva tapsoltak), de mások szkeptikusak voltak. Egy részük nem értette, mi a gyakorlati haszna annak, hogy "ablakokat" nyitogatunk, vagy hogy "kattintgatunk" egy szövegre. Az ipar csak a 80-as években (a Xerox Star, majd az Apple Macintosh megjelenésével) kezdte el magáévá tenni ezeket az ötleteket. De az alapokat Engelbart rakta le, és a "Mother of All Demos" bizonyítja, hogy a vízió évtizedekkel előzheti a technológia széles körű elterjedését.
Az ARPANET születése és az első "LO" – Az internet őse
A 60-as évek közepén az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma egy kényes problémával szembesült. A hidegháború csúcsán, a kubai rakétaválság után az atomháború veszélye állandósult, valamint a katonai és tudományos számítógépek elszigetelten működtek. Ha a Szovjetunió atomtámadást indít, és a kommunikációs központok megsemmisülnek, az egész hálózat összeomlik. Szükség volt egy olyan kommunikációs rendszerre, amelynek nincs központja, és bármely csomópont kiiktatása után is képes működni.
Az Advanced Research Projects Agency (ARPA, később DARPA) felkérte a legjobb kutatókat a probléma megoldására. A kulcsfigurák között volt Paul Baran, egy lengyel származású mérnök, aki a RAND Corporation-nél dolgozott. Baran 1964-ben publikált egy forradalmi tanulmányt "On Distributed Communications" címmel, amelyben leírta a csomagkapcsolásos (packet switching) hálózat koncepcióját.
Baran ötlete egyszerű volt, de zseniális. Ahelyett, hogy egy üzenetet egyetlen, folyamatos "vezetéken" küldenének el (mint a telefonhívás esetében), az üzenetet kis csomagokra bontják. Minden csomag tartalmazza a forrás- és célcímet, valamint egy sorszámot. A csomagok különböző útvonalakon haladnak a hálózaton keresztül, és a célnál újra összeállnak. Ha egy útvonal elromlik (mondjuk egy város elpusztul egy támadásban), a csomagok automatikusan másik útvonalon mennek tovább. A rendszer tehát "rugalmas" és "túléli" a részleges megsemmisülést.
Függetlenül Barantól, az Egyesült Királyságban Donald Davies a National Physical Laboratory-ban szintén kidolgozta a csomagkapcsolás elméletét (és ő alkotta meg a "packet" nevet). Az ARPA projekt vezetője, Lawrence Roberts kombinálta a két koncepciót, és elindította az ARPANET fejlesztését.
Az első csomópontok (node-ok) 1969-ben kezdtek el kapcsolódni. Az UCLA lett az első, szeptember 2-án telepítették az IMP-t, az Interface Message Processor routert, amely a Bolt, Beranek and Newman cég által épült. A második a Stanford Research Institute (SRI) lett, októberben.
És akkor jött az a történelmi pillanat, amikor 1969. október 29-én, este 10:30-kor Charley Kline, egy UCLA-s diák beült a terminál elé. A telefonvonalat felépítették a Stanford-dal, ahol Bill Duvall várt. Kline megpróbált bejelentkezni (login) az SRI gépére. A terv az volt, hogy beírja a LOGIN szót, betűről betűre, és Duvall telefonon visszaigazolja, hogy minden rendben érkezett.
- Kline beütötte az
L-t. Duvall telefonon: "Látom az L-t" - Kline beütötte az
O-t. Duvall: "Látom az O-t" - Kline beütötte a
G-t. És a rendszer összeomlott.
Így az internet történelmének legelső üzenete a LO volt. Angolul a "Lo and behold" kifejezés kezdete is, ami annyit tesz: "Íme!" vagy "Nézd csak!". Az irónia, hogy az első üzenet egy hibaüzenet volt, de kb. egy óra múlva sikeresen kijavították a hibát, és a teljes LOGIN szó átment. Év végére már négy csomópont (UCLA, SRI, UC Santa Barbara, University of Utah) alkotta az ARPANET-et, és ezzel elkezdődött a digitális kommunikáció forradalma.
Csomagkapcsolás – Hogyan éljük túl az atomháborút (és a YouTube-ot)
Paul Baran elméleti munkája nemcsak katonai jelentőségű volt, hanem előrevetítette azt a technológiát, amely ma az internet gerincét alkotja. Baran három típusú hálózati topológiát vizsgált:
- Centralizált (centralized): Van egy központi csomópont, mindenki ahhoz csatlakozik. Gyors, de ha a központ meghal, az egész hálózat leáll. Ez volt a korai telefon-központok modellje.
- Decentralizált (decentralized): Több "központ" létezik, amelyek össze vannak kötve. Valamivel jobban túléli a részleges megsemmisülést, de még mindig sérülékeny.
- Elosztott (distributed): Nincs központ. Minden csomópont (node) egyenrangú, és többfelé is kapcsolódik. Ha egy vagy több csomópont kiesik, az üzenetek kikerülik a halott node-okat. Ez volt Baran víziója, és ez vált az internet alapjává.
A csomagkapcsolás másik zsenialitása az aszinkronitásban és a redundanciában rejlik. Hagyományos telefon esetén a vonal "foglalt" a hívás teljes időtartama alatt, akkor is, ha épp csend van. Csomagkapcsolásnál a sávszélességet csak akkor használod, amikor ténylegesen adatot küldesz, és a csomag "osztozik" a vezetékeken más csomagokkal. Ezért van az, hogy ma milliók néznek egyszerre YouTube-ot úgy, hogy nem "foglalják" véglegesen a hálózat egyetlen részét sem.
Baran eredeti munkáját eleinte az AT&T (az amerikai telefontársaság monopóliuma) elutasította. Azt mondták, hogy "nem fog működni" és hogy "a csomag elvész". Valójában attól féltek, hogy a csomagkapcsolás elavulttá teszi a meglévő telefonhálózataikat. Így az ARPA a Bolt, Beranek and Newman (BBN) céggel fejlesztette ki az első routereket (IMP-ket), és bebizonyította, hogy Baran-nak igaza volt.
Az ASCII és Bob Bemer – A közös nyelv megteremtése
A 60-as évek elején a számítástechnikában zavart okozott, hogy minden gyártó más-más kódolási rendszert használt a betűk és számok tárolására. Az IBM az EBCDIC-et használta, mások a BCD-t, a távolíró gépek a Baudot-kódot. Ez azt jelentette, hogy ha egy IBM gépen írt szöveget egy UNIVAC-re akartak átvinni, át kellett konvertálni, ami hibákat okozott és drága volt.
1963-ban az American Standards Association (ma ANSI) elfogadta az ASCII (American Standard Code for Information Interchange) szabványt, amely 7 bitet használt egy karakter tárolására (128 különböző karakter: az angol ABC kis- és nagybetűi, számok, írásjelek és vezérlőkarakterek). Az ASCII megteremtette a "közös nyelvet", amely lehetővé tette a különböző rendszerek közötti kommunikációt.
Az ASCII egyik fő tervezője Bob Bemer volt, egy IBM-es mérnök, aki évtizedeken át küzdött a szabványosításért. Bemer egyik legendás találmánya az ESC (Escape) billentyű volt, amelyet azért hozott létre, hogy a terminálok vezérlőkaraktereket tudjanak küldeni (pl. színváltás, kurzor mozgatás) a szövegtől elkülönítve. Az ESC ma is minden billentyűzeten ott van, és amikor bárki megnyomja, Bemernek köszönheti.
Bár az ASCII "American" volt (csak angol ABC-t tartalmazott), később nemzetközi változatai (pl. Latin-1, majd UTF-8) kiterjesztették a karakterkészletet, hogy más nyelvek betűit is tudja kezelni. Az UTF-8 mai napig visszafelé kompatibilis az ASCII-vel, mivel az első 128 karakter ugyanaz. Bemer munkája tehát hatással van minden e-mailre, weboldalra és szöveges fájlra, amit ma használunk.
Az Intel alapítása – A "Traitorous Eight" és a Szilícium-völgy születése
1968. július 18-án két elismert mérnök, Robert Noyce és Gordon Moore, kilépett a Fairchild Semiconductor-tól, és megalapította saját cégét. A lépésük részét képezte egy hosszabb történetnek, amely a Szilícium-völgy mítoszának részévé vált: a "Traitorous Eight" (Áruló Nyolcak) történetének.
1957-ben nyolc fiatal mérnök (köztük Noyce és Moore) dolgozott William Shockley (a tranzisztor egyik feltalálója) laboratóriumában a kaliforniai Palo Altóban. Shockley brilliáns tudós volt, de katasztrofális menedzser. Paranoiás, zsarnoki és kiszámíthatatlan. A nyolc mérnök titokban kapcsolatba lépett egy kockázati tőkéssel, Sherman Fairchild-del, és elhagyták Shockley-t, hogy megalapítsák a Fairchild Semiconductor-t. Shockley dühösen "árulóknak" (traitors) nevezte őket. Ironikus módon ez az "árulás" lett a Szilícium-völgy születésének pillanata, mert megalapozta azt a kultúrát, amely szerint nem bűn elhagyni egy céget jobb lehetőségért.
A Fairchild sikeres lett (ők fejlesztették ki az integrált áramkört), de 10 év után Noyce és Moore úgy érezte, hogy a keleti parton lévő anyavállalat túl bürokratikus. Amikor megkeresték Arthur Rockot (egy San Francisco-i befektetőt), Rock fél óra alatt 2,5 millió dollárt gyűjtött nekik, mivel a befektetők annyira hittek bennük.
Kezdetben NM Electronics néven alapították meg a céget (a két alapító monogramja), de hamar rájöttek, hogy szükség van egy jobb névre. A választás az "Intel" lett, ami az "Integrated Electronics" rövidítése. A cél egyértelmű volt. Félvezető-memóriákat gyártani, hogy leváltsák a lassú és megbízhatatlan mágneses gyűrűs (core) memóriákat.
Az Intel kultúrája merőben eltért a keleti part vállalati stílusától. Noyce és Moore elvetette a hierarchiát. Mindenki (még ők is) nyitott irodában dolgozott (cubicle-ok voltak, nem falak). Nem volt dress code, nem voltak kiváltságok a felsővezetőknek. Ez a "startup kultúra" később a Szilícium-völgy aranystandard-ja lett. Bár a mikroprocesszor (a híres 4004-es) csak 1971-ben jött, az Intel 1968-as alapítása volt az a pillanat, amikor a Szilícium-völgy tényleg a világ technológiai központjává kezdett válni.
Az Olivetti Programma 101 – Az elfeledett első PC
Amikor a "személyi számítógép" feltalálóit keressük, gyakran az Apple, az Altair vagy az IBM PC jut eszünkbe. De volt egy eszköz, amely évekkel megelőzte őket, és minden joggal pályázhat a "világ első személyi számítógépe" címre. Ez az olasz Olivetti Programma 101 volt, amelyet 1965-ben mutattak be a New York-i World's Fair-en, és ahol óriási sikert aratott.
A P101-et Pier Giorgio Perotto mérnök és csapata tervezte az Olivetti ivreai laboratóriumában. Adriano Olivetti, a vállalat karizmatikus vezetője (aki egyben humanista és szociális vízionárius volt) támogatta a projektet, még akkor is, amikor kollégái "esztelenségnek" tartották. Olivetti úgy vélte, hogy a számítástechnika nem csak a nagyvállalatoknak szól, hanem az egyéneknek is. Egy elképzelés, amely évtizedekkel előzte meg az Apple "Think Different" filozófiáját.
A Programma 101 dizánja futurisztikus volt. Mario Bellini ipari formatervező tervezte, és a gép olyan elegáns volt, hogy később bekerült a New York-i Museum of Modern Art (MoMA) állandó gyűjteményébe, mint a 20. század egyik legszebb tervezésű tárgya. A gép nem a számítóközpontok hideg fehérségét idézte, hanem egy író íróasztalára való eszközként nézett ki.
A P101 technikailag is figyelemre méltó volt. Tartalmazott egy mágneskártya-olvasót, amelyre programokat és adatokat lehetett menteni (ez volt a "hordozható tárolás" előfutára). Volt hozzá egy kis nyomtatója is, amely papírszalagon írta ki az eredményeket. Programozható volt, bár a programozás még egyszerű volt: ciklusok, feltételes elágazások és matematikai műveletek, de ez már több volt, mint egy kalkulátor.
A gép hatalmas sikert aratott. A NASA is vásárolt belőle, a P101-eket használták az Apollo 11 űrhajó pályaszámításainál a földi irányítóközpontban. Az amerikai hadsereg a vietnámi háborúban a tüzérségi tüzelés koordinálására használta. A világ legnagyobb bankjai és biztosítói is megrendelték. Összesen kb. 44 000 darabot adtak el világszerte, ami akkoriban gigantikus szám volt egy ilyen eszközből.
Sajnos az Olivetti nem tudta kihasználni az előnyét. Adriano Olivetti 1960-ban hirtelen meghalt (szívinfarktus egy vonaton), és az új vezetés nem értette meg a számítástechnika stratégiai fontosságát. Pénzügyi nyomás alatt eladták a számítógép-divíziót, és kiszálltak a piacról épp akkor, amikor az robbanásszerűen nőtt. A Programma 101 így a "mi lett volna, ha" történetek egyike lett, (az olasz zseni bizonyítéka), amely nem tudta megváltoztatni a világot, de megmutatta az utat.
A HP 9100A – A "programozható kalkulátor" ami mégsem kalkulátor volt
1968-ban a Hewlett-Packard bemutatta a HP 9100A-t, egy asztali méretű programozható eszközt, amely technológiai szempontból teljes értékű számítógép volt. De Bill Hewlett, a társalapító, kategorikusan megtiltotta, hogy "számítógépnek" hívják. Miért? Üzleti okból.
Ha a gépet "számítógépnek" nevezik, akkor a vállalatok beszerzési osztályain az IT részleghez, az "adatfeldolgozási központ guru-ihoz" kerül a döntés. Ezek az emberek mainframe-ekben gondolkodtak, és egy olyan eszközt, amely "csak" 4900 dollárba került (nem millióba), nem vennének komolyan. De ha "programozható tudományos kalkulátornak" hívják, akkor a mérnökök és fizikusok saját hatáskörben, a saját költségvetésükből is megvehetik, mint papírformanyomtatvány. Néhány aláírás és kész.
A 9100A valóban csodálatos gép volt. Képes volt trigonometriai függvényekre (sin, cos, tan), logaritmusokra, exponenciálisra, és akár 196 lépésből álló programok tárolására mágneskártyákon. A programozás fordított lengyel jelölést (Reverse Polish Notation, RPN) használt, amely bár furcsának tűnt, rendkívül hatékony volt, és a HP zseniális mérnökei azt állították, hogy gyorsabb, mint az algera-notáció. Az RPN később a HP számológépek védjegyévé vált.
A gép óriási sikert aratott a tudományos és mérnöki közösségben. Egyetemek, kutatólaborok és aerospace cégek vásárolták. A NASA, az űrügynökség (megint!) szintén használta a 9100A-t. A Science magazin 1968-ban felhívta a figyelmet arra, hogy ez "egy új eszközkategória", amely áthidalja a mechanikus kalkulátorok és a nagy számítógépek közti szakadékot.
A HP 9100A-val kapcsolatos reklámokban megjelent a "personal computer" kifejezés. Ez volt az egyik első alkalom, hogy ezt a szót használták nyomtatásban. A személyi számítógép korszaka tehát nem az Altair-rel (1975) vagy az Apple II-vel (1977) kezdődött, hanem már a 60-as években megjelent a fogalom.
ELIZA – A mesterséges intelligencia első "pszichológusa"
1966-ban Joseph Weizenbaum, egy MIT professzor létrehozott egy programot, amely látszólag természetes angol nyelven tudott beszélgetni egy emberrel. A program neve ELIZA volt, George Bernard Shaw "Pygmalion" című művének virágárus lányáról, akit kifinomult beszédre tanítanak. A program legismertebb változata, a "DOCTOR", egy rogersi pszichoterapeutát imitált, aki visszakérdez a páciens szavaira.
Egy tipikus ELIZA beszélgetés így nézett ki:
- Felhasználó: "Fáj a fejem." ELIZA: "Miért mondja, hogy fáj a feje?"
- Felhasználó: "Ideges vagyok." ELIZA: "Meddig ideges már?"
- Felhasználó: "Anyám miatt." ELIZA: "Meséljen az édesanyjáról."
A trükk egyszerű volt. ELIZA kulcsszavakat keresett (pl. "anyám"), és előre megírt sablonokkal (templates) válaszolt. Nem "értette" a mondatok jelentését, csak mintaillesztést végzett. Ha nem talált kulcsszót, általános frázisokkal válaszolt, mint "Értem. Folytassa!" vagy "Ez érdekes. Mondjon többet!".
Weizenbaum eredeti célja az volt, hogy bemutassa a természetes nyelvfeldolgozás korlátait. Meg akarta mutatni, hogy milyen egyszerű trükkökkel lehet az embereket megtéveszteni. De a valóság megdöbbentette. Az emberek, akik használták az ELIZA-t, érzelmileg kötődni kezdtek hozzá. Weizenbaum saját titkárnője is, aki tudta, hogyan működik a program, megkérte a professzort, hogy hagyja egyedül, mert "privát dolgokat" akar megbeszélni ELIZA-val.
Ez a jelenség lett az "ELIZA-effektus", mely rámutatott, hogy az emberek hajlamosak emberi tulajdonságokat (empátia, megértés, intelligencia) tulajdonítani a számítógépnek, még akkor is, ha tudják, hogy az csak egy program. Weizenbaum, aki eredetileg az MI (mesterséges intelligencia) lelkes híve volt, később a technológia leghangosabb kritikusává vált. Könyvet írt "Computer Power and Human Reason" címmel (1976), amelyben figyelmeztette a világot, hogy veszélyes olyan döntéseket gépekre bízni, amelyek etikai ítéletet igényelnek.
Az ELIZA előfutára lett a modern chatbotoknak (Siri, Alexa, ChatGPT), és a Turing-tesztek gyakorlati alkalmazásának is. De Weizenbaum figyelmeztetése ma is aktuális: könnyen elhisszük, hogy a gép "ért minket", miközben csak sablonokat követ.
Unimate – Az első ipari robot a futószalagon
Miközben a programozók AI-val kísérleteztek, az iparban egy másik forradalom indult meg, a robotok belépése a gyárakba. 1961-ben a General Motors (GM) Trenton-i (New Jersey) üzemében telepítettek egy 1,5 tonnás, hidraulikus robotkart, amely forró fémdarabokat emelt ki az öntőformából és helyezte őket a futószalagra. Ez volt az Unimate, a világ első ipari robotja.
Az Unimate-et George Devol mérnök találta fel már az 1950-es években, de évekig nem talált vásárlót. A gyárak nem hitték, hogy egy gép képes megbízhatóan, ismétlődő feladatokat végezni. Joseph Engelberger, egy fiatal vállalkozó (akit később a "robotika atyjának" neveztek) hitt Devol vízójában, és megalapította az Unimation céget. Végül a GM-et sikerült meggyőzniük egy próbaprojektről.
A robot sikere elsöprő volt. Az Unimate képes volt 24 órában, megállás nélkül dolgozni, nem fáradt el, nem hibázott és nem sérült meg a forró fémtől vagy mérgező füsttől. A GM hamarosan több tucatnyi robotot rendelt, és más autógyártók is követték a példát. A 60-as évek végére az Unimate robotok hegesztettek, autókat festettek és szereltek szerte Amerikában és Japánban.
Az ipari robotok bevezetése feszültséget is okozott. A szakszervezetek attól féltek, hogy a gépek elveszik az emberek munkáját. De a gyártók azzal érveltek, hogy a robotok a veszélyes, monoton munkákat végzik, amitől az emberek megkímélik magukat, és magasabb szintű, kreatívabb feladatokra koncentrálhatnak. Ez a vita ma is tart és egyre aktuálisabb az AI korában.
Miért a 60-as évek a legfontosabb évtized az IT történetében?
Visszatekintve a 60-as évekre, egy olyan korszakot látunk, amikor a számítástechnika kilépett a kísérleti szakaszból, és valódi iparággá formálódott. A mainframe-ek már nem ritkák voltak, a miniszámítógépek demokratizálták a hozzáférést, a programozás kezdett mérnöki tudománnyá válni, és a hálózati kommunikáció alapjai megszülettek. Az évtized elején a számítógépek még szobányi, légkondicionált szentélyek lakói voltak, papírszalagon adták ki az eredményeket, és csak a szakemberek értették őket. Az évtized végére már interaktívak voltak, valós időben kommunikáltak, és a jövő víziói (az egér, az ablakok, a hipertext) megjelentek.
A 60-as évek úttörői (Engelbart, Hamilton, Cray, Kemény, Baran, Perotto és a többiek) nem csupán gépeket építettek, hanem kultúrát teremtettek. A hackerek, a mérnökök, a vállalkozók és az álmodozók kultúráját. Ezt az évtizedet két paradoxon jellemezte, a haladás sebessége és a szkepticizmus. Sokan nem hitték, hogy az egér, a csomagkapcsolás vagy a miniszámítógépek valaha is fontosak lesznek, de az úttörők tudták, mit látnak, és kitartottak vízióik mellett.
Mai digitális életünk minden eleme, a böngészőablaktól a felhőalapú szolgáltatásokig, a videochattől a robotgyártásig, egy-egy 60-as évekbeli "őrült ötletből" nőtt ki. Ezek a történetek emlékeztetnek minket arra, hogy a legnagyobb innovációk gyakran a legváratlanabb helyekről indulnak, mint egy játékból, egy elbukott projektből, egy repülőúton folytatott beszélgetésből vagy egy erdei laborból Wisconsinban.
A 60-as évek nem csupán a múlt, hanem a jelen alapja, és a jövő vázlata.