19_11_2012_11

Килберна», в качестве ранней разновидности ЗУПД6 в устройстве Manchester Marc 1 в 1948 году, и эта форма памяти широко использовалась до середины 1950-х гг.7) Более того, лишь с соединением радара и вычислительной машины стало возможным появление сов ременного устройства, которое мы называем компьютером.

Радар был одной из важнейших технологий, порожденных Втор ой мировой войной, — наряду с цифровыми вычислительными машинами, атомным и ядерным вооружением, ракетной техникой и реа ктивным двигателем. Его влияние на послевоенный мир, пусть и ме нее выраженное, ничуть не уступает влиянию других перечислен ных изобретений. В своей истории радара Роберт Бьюдери8 называет его «изобретением, изменившим мир». Как и другие упомянутые технол огии, радар находился в разработке еще до начала войны. Его исто ки относятся к открытию электромагнитных волн, существование ко торых впервые предположил Джеймс Кларк Максвелл, в конце XIX века доказал Генрих Герц. Ряд разработок, появившихся с того вр емени и до 1930-х годов, указали на возможность использования радиов олн не только для трансмиссии данных, что было продемонстрирова но Маркони, но также для их ретрансляции обратно на передатчик д ля определения положения, направления и скорости движения объек тов. Однако лишь в 1930-х годах, когда угроза войны стала более очев идной, исследования в области радара начали набирать скорос ть, параллельно развиваясь в Германии, Соединенном Королевстве и С ША. Важнейшую роль в эксплуатации радара играет способ отобр ажения информации в режиме, который позднее стал известен как «р ежим реального времени». Радар стал возможным благодаря сущес твованию именно такой технологии как ЭЛТ, устройства в форме колбы с плоским дном, на которое проецируется свет различной интенсив ности. Подобно многим изобретениям такого рода, ЭЛТ имеет горазд о более долгую историю, чем можно сперва предположить: она может б ыть прослежена, по меньшей мере, до 1850-х годов, когда немецкий ст еклодув Генрих Гейслер изобрел «трубку Гейслера» с электро дами на обоих концах, которая, будучи наполненной определенными г азами

6Запоминающее устройство с произвольным доступом (RAM: random access memory).

7 Ceruzzi P. E. A History of Modern Computing. Cambridge, MA: MIT Press, 1998.

8Buderi R. The Invention that Changed the World: The Story of Radar from War to Peace. London: Abacus, 1996.

или минералами, при воздействии на электроды электрическ им током производила световые эффекты. В 1890-х годах она была усоверш енствована британским ученым Уильямом Круксом, создавшим н а ее основе «трубку Крукса», и немецким ученым Фердинандом Бра уном, разработавшим «трубку Брауна»9.

Примерно в это же время, в 1873 году, случилось открытие фотопроводящих свойств селена. Было обнаружено, что способнос ть этого элемента проводить электричество изменяется в зависимо сти от интенсивности освещения, которому он подвергается. Открытие ос обых свойств селена сделало возможной первую концепцию систе мы передачи изображения, предложенную и запатентованную Паулем Нипковом в 1884 году и представлявшую собой вращающийся диск, кото рый захватывал свет и тень изображения, преображал их в элект ронный сигнал и трансформировал этот сигнал обратно в изображен ие10. Хотя реакция селена на свет оказалась слишком медленной, и он б ыл позднее заменен гидридом калия, он все же оказался одним из к лючевых факторов, приведших к изобретению телевидения в первой по ловине XX века. Последнее является, вероятно, самым известным проду ктом развития ЭЛТ, но ни в коем случае не единственным. Еще одним изобретением, обязанным этой технологии, стал осциллоскоп. Пе рвое такое устройство было создано Брауном на основе его собстве нной модификации ЭЛТ. Осциллоскопы обычно используют для тестир ования электронного оборудования путем измерения напряжен ия, которое отображается в виде двухмерного изображения с то чкой, движущейся по экрану, на котором вертикальная ось индицирует величи- ну напряжения, а горизонтальная — время измерения.

В 1923 году молодой шотландский инженер Роберт Уотсон-Уэтт (Robert Watson-Watt) занялся применением осциллоскопа в метеорологии. Во время учебы в университете он изучал новую облас ть под названием «беспроводная телеграфия» и во время Первой ми ровой войны получил работу в Британской метеорологической слу жбе, где смог применить свою концепцию радио к решению проблемы пр едупреждения пилотов о приближении грозы. Обнаружение грозов ых бурь оказалось возможным благодаря радиосигналу, который обр азуется при грозе вследствие ионизации воздуха. Уотсон-Уэтт факти чески

9 Smith A. Television: An International History. Oxford: Oxford University Press, 1998. P. 11.

10 Ibid. P. 10.

решил две проблемы: он предложил использовать вращающиес я направленные антенны для точного определения направления бури и осциллографы — для индикации результатов. Именно эта технология

â1930-õ годах позволила Уотсон-Уэтту сделать свой вклад в раз работку того, что позже станет известно как радар. Толчком к этом у стал запрос Министерства ВВС о том, могут ли радиоволны произв ести «смертельный луч». Вместо этого Уотсон-Уэтт и его помощни к Арнольд Уилкинс (Arnold Wilkins) сконцентрировали усилия на менее завораживающем, зато более легко осуществимом проекте по радиообнаружению самолетов11.

После того как Уотсон-Уэтт и его команда смогли продемонс трировать возможность обнаружения самолетов с помощью ради оволн, британцы установили на южном побережье Англии систему ра дарных станций «Чейн Хоум», состоявшую из стальных башен, отправ ляющих радиосигналы, и деревянных башен с антеннами для приема н а различ- ной высоте, а также бортовых и других разновидностей моби льного радара; это произошло в 1939 году, как раз к моменту внезапного на- чала войны12. И снова для отображения результатов использовались осциллоскопы. При отправке импульса из башен радиопереда чи появлялся быстрый луч, движущийся по горизонтальной оси. Всяк ий сигнал, полученный от антенн, усиливался и подавался на верти кальную ось, при этом на горизонтальном луче появлялся шип. Рассто яние слева обозначало удаленность, а с помощью вращения антенн оп ератор мог определить направление, из которого исходил сигнал, в то время как высота шипа обозначала число самолетов. Определить вы соту можно было путем сравнения интенсивности сигнала от анте нн, находящихся на различном расстоянии от земли. Естественно, та кие данные сложно было интерпретировать при отсутствии четкого индексного соотношения с тем, что они должны обозначать. И только позже,

â1941 году, был внедрен всем известный круглый радарных экра н с точкой в центре, обозначающей положение оператора, вокруг которой вращается луч. Такие экраны получили название ИКО (индика тор кругового обзора) и были частью более сложных радарный ст анций Ground Control Intercept (система перехвата наземного управления), антенны которых вращались механически, а линия на экране радара

11Buderi R. The Invention that Changed the World: The Story of Radar from War to Peace. P. 53.

12Ibid. P. 67–76.

следовала за их вращением13. В такой системе индикации самолеты обозначались точками на двухмерной схеме воздушного про странства. Возможно, именно тогда был впервые проложен мост между кр айне условной индикацией данных, характерной для осциллоскоп а, и миметической репрезентацией, которую сделало возможной те левидение.

Радар появился незадолго до цифрового компьютера, которы й уже находился в разработке во время войны, но был завершен лиш ь после ее окончания. С точки зрения их использования и эксплуата ции первые компьютеры не имели ничего общего с машиной, которую м ы сегодня так называем, и являлись устройствами пакетной обра ботки данных, в которых информация сперва вводилась при помощи перфоленты, а затем — перфокарт (технология, истоки которой можно проследить к началу XIX века и устройству жаккардового ткацког о станка или, возможно, к табулятору Холлерита, который был изобр етен в конце того же века для работы с данными переписей населен ия14). В те- чение примерно десяти первых лет существования компьюте ра идея ввода и вывода данных в реальном времени и использования электронных технологий для интерфейса не находила отражения в кон цепциях разработчиков машины, исключения составляли разве что ранняя версия телетайпа и более сложные флексорайтеры для ввода и вывода. Спустя время бумажная система вывода данных, или флекс орайтер, была модифицирована или заменена простым ЭЛТ-экраном , который отображал только текст.

Как уже говорилось, ЭЛТ использовали в качестве запоминаю щего устройства, но на фотографиях ранних компьютеров можно также увидеть применявшиеся в них осциллоскопы, хотя, по-видимо му, их функцией было тестирование напряжения на исправность, а н е более сложные задачи ввода и вывода15. Будет вполне оправданным выдвинуть предположение, что осциллоскоп сделал возможными ил и, по крайней мере, дал толчок для возникновения двух культурны х феноменов, появившихся в послевоенное время. Начиная с 1950 года Б ен Лапоски (Ben Laposky), математик и художник из Айовы, создал серию художественных работ путем манипуляций с изображени ями осциллоскопа, которые он снимал на кинопленку в ускоренном режиме.

13Ibid. P. 78.

14Gere C. Digital Culture. London: Reaktion Books, 2002. P. 19–39.

15Wurster C. Computers: An Illustrated History. Cologne: Taschen Books, 2002. P. 26, 32.

Получившиеся таким образом работы, которые Лапоски назва л «осциллонами», принято считать первыми художественными объ ектами, сгенерированными электронными средствами, что делает их важными предтечами компьютерной графики и цифрового искусств 16à.

В конце того же десятилетия Уилл Хайджинботэм (Will Higinbotham), глава аппаратного отдела Брукхэвенской национальной ла боратории, создал, по мнению многих, первую компьютерную игру, «Тенни с для двоих», подсоединив осциллоскоп к компьютеру17.

Разработка и развертка Великобританией радара не только сыграла существенную роль в победе союзников во Второй мировой войне, но и имела большое значение для развития ядерных систем д альнего обнаружения во время Холодной войны. В 1950-х годах в США осознали, что страна становится все более уязвимой для внезап ного нападения Советского Союза. Было принято решение развернуть п о периметру национальную радарную систему противовоздушной о бороны, управляемую компьютерами, которые не только засекут приб лижающиеся самолеты, но и смогут рассчитать векторы полета для их перехвата. Такой проект требовал не только нескольких тысяч р адарных станций, но также и разработки исключительно мощных и над ежных компьютеров, интегрирующих множество инновационных тех нологий. К счастью для создателей этой системы, такой компьютер уж е находился в разработке в рамках проекта Whirlwind в лаборатории сервопр и- вода Массачусетского технологического института, котор ая занималась созданием системы стабилизации самолета и анализа у правления (ASCA) или того, что сегодня известно как «авиасимулятор»18. Этот проект бы открыт в конце Второй мировой войны и первонача льно опирался на электромеханические аналоговые технологии, а целью его было создание узкоспециализированного устройства. Устр ойства эти, правда, оказались слишком медленными и функционировали с множеством ошибок, так что после того, как ведущий проекта поз накомился с ENIAC (один из первых цифровых компьютеров), выбор был сделан в пользу цифрового решения. Это потребовало полного п ереосмысления функциональности компьютера. Принцип пакетной обр аботки,

16Leavitt R. Artist and Computer. New York: Harmony Press, 1976. P. 92.

17DeMaria R., Wilson J. L. High Score! The Illustrated History of Electronic Games. 2nd edn. New York: McGraw-Hill Osborne Media, 2003. P. 10.

18Edwards P. N. The Closed World: Computers and the Politics of Discourse in Cold War America. Cambridge, MA: MIT Press, 1996. P. 76–78.

при котором данные и инструкции вводились в машину целико м и сразу, а затем подвергались обработке с дальнейшим выводо м результата, здесь не годился: авиасимуляция требовала постоянно го и мгновенного реагирования на события в реальном времени.

Это требовало от Whirlwind (так назывался компьютер) высокого быстродействия — во всяком случае по стандартам того времени. Характерно то, что одним из факторов, замедлявших работу маш ины, был использовавшийся в ней тип памяти — трубка Уильямса, адаптированная ЭЛТ. В 1953 году на смену ей пришла новая технология Core Memory19, включавшая ферритовые магнитные кольца, в которых информация хранилась в форме переключений полярности20. Скорость, которую обеспечивала технология Core Memory, а также ряд инноваций в обработке данных сделали Whirlwind единственной существовавшей компьютерной системой реального времени, а потому идеальным решением проблемы координации сети противоядерной о бороны, известной как SAGE (Strategic Air Ground Environment, стратегиче- ская воздушно-наземная среда)21. Однако по окончании развертки SAGE, которая обошлась в сумму от 8 до 12 миллиардов долларов, оказалось, что появившиеся к тому времени межконтинентал ьные баллистические ракеты сделали систему бесполезной. Одни м из главных бенефициантов в связи с проектом стала IBM (в то время поч ти не занимавшаяся компьютерами), с которой заключили конта кт на производство для сети SAGE двух дюжин новый Whirlwind II, официально известных как AN/FSQ-7s, весом в 250 тонн каждая22.

Хотя SAGE в конечном счете не имела никакого значения для противовоздушной обороны, она сделала огромный вклад в ра звитие компьютеров. По сути, она открыла путь к разработке всех те хнологий, которые воспринимаются нами сегодня как неотъемлемая ча сть работы с компьютером и мультимедиа. Она сделала возможными ил и помогла развиться таким технологиям, как магнитная память, видео дисплеи, эффективные компьютерные языки, технологии отображ ения графики, технологии моделирования, технологии конвертац ии из аналоговой в цифровую форму и обратно, мультиобработка и раб ота с

19Память на магнитных сердечниках.

20Ceruzzi P. E. A History of Modern Computing. P. 49–50.

21Edwards P. N. The Closed World: Computers and the Politics of Discourse in Cold War America. P. 75.

22Ceruzzi P. E. A History of Modern Computing. P. 51–53.

сетями. Этот список включает ряд, если не большинство, самы х важных разработок в истории компьютера. Можно даже сказать, ч то Whirlwind и SAGE в действительности положили начало этой истории, если в духе сегодняшнего времени понимать компьютер как м ашину реального времени. Именно тогда компьютер перестал воспр иниматься просто как машина для сложных вычислений, а стал чем-то б ольше похожим на радар, средство символической репрезентации и управления в реальном времени23.

Прежде всего, в Whirlwind/SAGE был впервые реализован интерактивный интерфейс в реальном времени, что, без сомнения, я вляется заимствованием у радара. Операторы сидели у консолей и смотрели на большие круглые экраны — по сути, увеличенные осциллоскопы, которые отображали данные о воздушном движении: почти так же работали операторы ИКО на радарных станциях Ground Control Intercept во время Второй мировой войны — с той разницей, что операторы SAGE могли взаимодействовать со своими экранами при помощ и «световых перьев» (или «световых пистолетов»), устройств , которые позволяли прикосновением к экрану вывести более подробн ую информация о любом из отображаемых объектов24.

В конце 1950-х в Лаборатории Линкольна Массачусетского техно - логического института Кеннет Олсен (Kenneth Olsen) попытался создать полностью транзисторную версию Whirlwind, Эксперименталь - ный Компьютер-0 или TX-0, обычно называемый Tixo, который вклю- чал ЭЛТ и интерфейс на основе светового пера, использовав шийся в машинах SAGE25 (разработки транзистора после войны были побоч- ным продуктом исследований в области радара26). TX-0 превосходил Whirlwind в скорости и значительно выигрывал в габаритах, занима я всего лишь одну комнату, а не целый этаж27. Именно в его дочерней модели, TX-2, Айвен Сатерленд (Ivan Sutherland) реализовал свою легендарную программу Sketchpad, позволявшую оператору рисоват ь

23Edwards P. N. The Closed World: Computers and the Politics of Discourse in Cold War America. P. 99–101.

24Ibid. P. 106; Bardini T. Bootstrapping: Douglas Engelbart, Coevolution, and the Origins of Personal Computing. Stanford, CA: Stanford University Press, 2000. P. 86–87.

25Ceruzzi P. E. A History of Modern Computing. P. 127.

26Ñì.: Buderi R. The Invention that Changed the World: The Story of Radar from War to Peace. P. 308–333.

27Ceruzzi P. E. A History of Modern Computing. P. 127.

èманипулировать изображениями прямо на экране, что многи е счи- тают началом компьютерной графики, а пионер гипертекста Т ед Нельсон (Ted Nelson) назвал «самой важной программой из когда-либо написанных»28. Своей идеей такого использования компьютера Сатерленд был, очевидно, во многом обязан той интерактивности, к оторая была реализована уже в Whirlwind/SAGE29.

Олсен вместе с Харленом Андерсоном (Harlan Anderson) прекращают дальнейшую работу над TX и основывают корпорацию DEC (Digital Equipment Machine Corporation)30. Первый компьютер DEC, PDP-1, совместил в себе многие инновации машин Whirlwind и TX, в том числе круглый радарный экран, а также интерфейс на осн ове ЭЛТ

èсветового пера31. Именно на PDP-1 в Лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института была разработана SpaceWar, вторая в истории компьютерная игра после «Тенн иса для двоих» Хайджинботэма. SpaceWar с очевидностью была многим обязана — как в концептуальном, так и в техническом отношениях — радарному интерфейсу PDP-1 и визуально напоминала формат ото - бражения данных на экране радара. В своей статье о развити и компьютеров, написанной для журнала «Роллинг Стоун» в 1972 году и в клю- чавшей описание SpaceWar, работавшей в то время на PDP-10, Стюарт Брэнд (Stewart Brand), основатель Whole Earth Catalog, объявил, что «готовые или нет, компьютеры приходят к людям. И это хор ошая новость, возможно лучшая со времен психоделии».

Êтому времени Брэнд уже имел впечатляющий послужной спис ок. В 1968 году он принял участие в легендарной демонстрации oN-Line System (NLS) Дагласа Энгелбарта в рамках совместной компьютерной конференции ACM/IEE в Сан-Франциско32. Сан-Франциско был в то время центром «контркультуры», располагаясь при этом вбл изи Силиконовой долины, получившей свое название благодаря ком паниям, создавшим микрочип, но уже набирающей известность в качес тве центра компьютерных разработок. Именно возникший здесь, в сев ерной

28Öèò. ïî: Rheingold H. Tools for Thought: The History and Future of MindExpanding Technology. 2nd edn. Cambridge, MA: MIT Press, 2000. P. 235–236.

29Bardini T. Bootstrapping: Douglas Engelbart, Coevolution, and the Origins of Personal Computing. P. 87–89.

30Ceruzzi P. E. A History of Modern Computing. P. 127.

31Wurster C. Computers: An Illustrated History. P. 118–119.

32Bardini T. Bootstrapping: Douglas Engelbart, Coevolution, and the Origins of Personal Computing. P. 138–142.

Калифорнии, в 1960-х—начале 1970-х союз кислоты и кремния и создал, по меньшей мере отчасти, обстановку для появления ПК33. Упомянутая демонстрация ознаменовала завершение более чем десятилетней работы Энгелбарта и его команды в Стэнфордском научно -иссле- довательском институте по исследованию возможностей ко мпьютера как средства расширения человеческого интеллекта. Резул ьтатом этой работы стала NLC и целый ряд сопутствовавших революционных разработок. Среди изобретений ARC Энгелбарта была «мышь», совер - шившая переворот во взаимодействии пользователя с машин ой34, а также новые концепции использования компьютера для рабо ты с данными и текстом35.

ARC использовали компьютер SRI’s SDS 940. Разработанный Scientific Data Systems, SDS 940 позиционировался как продукт специально для компаний, использующих системы разделения вр емени36. До появления персональных компьютеров, когда вычислител ьные машины были большими и дорогостоящими, разделение времен и было таким способом организации работы, при котором главный ко мпьютер обеспечивал обработку множества пользовательских з апросов таким образом, чтобы практически немедленно реагировать на каждый из них. Ранние фотографии системы ARC демонстрируют большой круглый экран на базе ЭЛТ, подобный тому, который использо вался в Whirlwind/SAGE. Это сходство, очевидно, имело огромное значение для Энгелбарта в его задумке революционного переосмысле ния компьютера. Во время Второй мировой войны Энгелбарт освоил в Университете штата Орегон квалификацию оператора радара, за тем служил в американском флоте37. В интервью с Генри Ловудом и Джудит Эдамс (Henry Lowood and Judith Adams), взятом у него в конце 1980-х годов и обширно цитируемом Бардини, Энгелбарт описал то и склю- чительное воздействие, которое радар оказал на его вообра жение, когда он еще учился в школе, и которое предопределило его реше ние получить образование, необходимое для работы с новой технол огией на службе в армии.

33Gere C. Digital Culture. London: Reaktion Books, 2002. P. 115–138.

34Bardini T. Bootstrapping: Douglas Engelbart, Coevolution, and the Origins of Personal Computing. P. 81–102.

35Ibid. P. 134–138.

36Ceruzzi P. E. A History of Modern Computing. P. 166.

37Bardini T. Bootstrapping: Douglas Engelbart, Coevolution, and the Origins of Personal Computing. P. 5.