Průvodce po Computer History Museum – od diferenciálního stroje po Apple-1

0

Computer History Museum

Celá expozice je sestavena chronologicky, takže i naprostí laikové mají možnost chápat postupný vývoj celého oboru. Nejprve jsou vám předvedeny počátky počítacích strojů, a to od Abaku (primitivního počítadla), přes Pascalinu (první mechanickou kalkulačku, sestavenou Blaisem Pascalem pro svého tatínka účetního, čímž mu tento plodný vědec chtěl ulehčit práci) a Nappierovy logaritmické kameny (John Nappier je tvůrcem teorie logaritmů, pomocí níž výrazně zjednodušil násobení a dělení převedením na sčítání a odečítání), přes ukázku, jak se vlastně s Abakem či Nappierovými kameny počítá.

Následují logaritmická pravítka, která si ty starší z nás ještě pamatují, zmenšená replika diferenciálního stroje od Charlese Babbage, což byl první pokus o naprogramovatelný mechanický počítací stroj. Nechybí zde možnost shlédnout video o jeho funkci, přičemž obrazovek s poučnými filmy je tu nespočet a pokud by je člověk chtěl shlédnout všechny, zabralo by to snad celý den. Sál je zakončen výstavkou prvních kalkulaček – od mechanických, po stále sofistikovanější stroje až po první programovatelnou HP-65. Je třeba zdůraznit, že výstava je plná interaktivních displejů a detailních popisek, které si můžete prohlédnout a prostudovat.

Zmenšená replika diferenciálního stroje od Charlese BabbageZmenšená replika diferenciálního stroje od Charlese Babbage 

  Replika Pascaline
Replika Pascaline

Následující sál je věnován práci pana Holeritha na strojích, používajících děrné štítky pro zpracování údajů ze sčítání lidu. Můžete vidět velké třídící stroje od IBM, které byly schopny třídit štítky podle několika (až 13) kritérií, stejně tak je možné vidět děrovací zapisovače, které děrné štítky vytvářely. Nejzajímavější je replika originálních děrných štítků z Jacquardova automatického stavu z roku 1801, který podle nich dokázal tkát vzory na látce. Šlo tedy o první použití automatizace a hned s „paměťovým“ médiem.

Analogové počítače – ano, i takové byly

Nyní se přesuňme do části expozice věnované analogovým počítačům, což je záležitost obvykle zcela pomíjená a málo známá. Přiznám se, že o strojích zde ukazovaných nevím vůbec nic. Jsou zde analogové systémy na řešení diferenciálních rovnic, na balistické výpočty, integrátory, ba dokonce univerzální TR-48, schopný nasazení jako univerzální počítač pro návrhy družic, studie chemoterapie, simulace chemických reakcí atd. To vše zcela analogově, ovšem s pomocí transistorů.

 

Následují již modely prvních elektronických počítačů pracujících s binární logikou. Máme tu zmenšenou ukázku Eniacu s popisem jednotlivých modulů a v reálné velikosti hned dva tyto moduly. Moc zajímavá je replika počítače ABC (Athanasof-Berry Computer), což byl první, ještě neprogramovatelný elektronický počítač. Ukázaná je i Enigma a popsán princip stroje Collossus při jejím luštění. Je zde popsána práce Konrada Zuseho a části jeho počítačů a jejich fotografie – z nich jsem se například dozvěděl zajímavou perličku, že svůj Z1 Zuse sestavoval v obýváku svých rodičů a soudě dle fotky, museli z toho mít radost…

Model rozložení sálového počítače ENIACModel rozložení sálového počítače ENIAC

Pokud máte rádi monitory, i v tomto směru si přijdete na své. K vidění je jeden z prvních počítačových monitorů a to z poněkud neznámého britského počítače Leo II z roku 1957. Nechybí zde ani části dalších prvních počítačů – například Ferranti Mark I či CDC G15 a Librascope LGP-30. Představený je počítač Johnniac. Prohlédnout si můžete i ovládací panel prvního komerčně úspěšného počítače světa – UNIVACu 1101. Toho se během šesti let prodalo 46 kousků za hezký milion. Pokud mě něco na těch prvních ovládacích pultech počítačů zaujalo, tak to byl voltmetr – někde i ampérmetr. Prostě – jak chcete bez voltmetru ovládat počítač? Osobně bych ho na dnešní klávesnici šoupl někam nad numerický blok, tam je hluché místo.

Během let 1951 až 1970 bylo instalováno 46 počítačů UNIVACBěhem let 1951 až 1970 bylo instalováno 46 počítačů UNIVAC 

Systém protivzdušné obrany SAGE

No a přicházíme k velice zajímavému systému SAGE, který v padesátých létech představoval jednak prototypové využití počítačové sítě, real-time výpočtů, první použití světelného pera a paralelních výpočtů hned dvou mainframů. SAGE byl systém protivzdušné obrany, kdy operátoři na kulatých monitorech měly zobrazeny všechny letící cíle nad svou svěřenou oblastí, mohli o nich získávat (tím světelným perem) více informací, případně je přiřadit jako cíl nějaké té stíhačce ke „konzultaci“. Celý projekt byl předtím vyzkoušen na projektu Wihrlwind. Na svou dobu se jednalo o neuvěřitelnou technologii, kdy síťově byly propojené jednak radarové systémy a s nimi 23 SAGE stanic.

SAGE představoval systém protivzdušné obrany, kdy operátoři na kulatých monitorech měly zobrazeny všechny letící cíleSAGE představoval systém protivzdušné obrany,
kdy operátoři na kulatých monitorech měly zobrazeny všechny letící cíle v okolí
 

Po SAGE následuje něco pro milovníky druhé světové. Bombový zaměřovač Norden. Tento analogový počítač pomáhal zlepšit přesnost zásahu při bombardování, je podrobně popsána jeho funkce, jen si s ním bohužel nemůžete zkusit zaměřit. Následuje krátký panel věnovaný miniaturizaci počítačů pro válečné či kosmické účely. K vidění jsou navigační počítač na raketě Minuteman a Polaris, počítač z kosmické stanice MIR a prototyp počítače pro lunární modul Apollo. Ve stejné místnosti je umístěna i ukázka komponent počítače IBM System/360 – CPU skříň, magnetický disk, kazetopásková paměť a modul s feritovou pamětí.

Analogové počítače, SAGE

Paměti, disky, diskety a mainframy

Miniaturizace pamětí

Výstavka se v dalším sále zaměřuje spíše na části počítačů, konkrétně na vývoj paměťových médií a RAM pamětí. Seznámit se můžete s prototypem Williamsovy trubice, která byla v počtu 72 používána jako paměťové médium v počítači IBM 701. Nechybí zde vysvětlení její dost bizarní funkce (každý bod na CRT obrazovce představoval jeden bit informace a po zlomek sekundy si uchoval náboj. Ten bylo třeba neustále obnovovat, takže tato paměť byla vlastně první DRAM v historii).

Stejně tak jsou zde ukázány řídící mechanismy pro rtuťové zpožďovací linky. Zde byla paměťová informace „zakódovaná“ ve vlnkách na hladině rtuti. Najdete zde i jednu malou bubnovou paměť, jež pracovala na principu rychle se otáčejícího velkého bubnu, přičemž jsou kolem něj rozmístěny stovky čtecích hlavic, které z něj čtou zaznamenané informace.

Paměťová deska pro počítače UNIVACPaměťová deska pro počítače UNIVAC 

Postupně se pak dostanete k několika typům pamětí s feritovými jádry a jejich postupné zmenšování se zvyšující se kapacitou. V tomto případě byla z drátků sestavena mřížka a kolem každého překřížení je malé nepatrné očko, které se zmagnetizuje a tím si „pamatuje“ jeden bit. Vše pak uzavírají paměťové čipy od Intelu, Mosteku a dalších. Ukázaný je i silikonový wafer s jádry paměťových čipů.

Obdobný vývoj lze pozorovat u záznamových médií – nejprve je k vidění první harddisk Ramac 350, poté systém IBM 1311 s vyměnitelnými kotouči, no a posléze evoluce disketových mechanik – ta už je ale opravdu jen odbyta. To je koneckonců rys celého muzea – modernější historie je zde pouze načrtnuta.

První harddisk Ramac 350První harddisk Ramac 350

Diskety, mechaniky, disky

Naši virtuální procházkou budeme pokračovat oddělením záznamových médií. Máme tu 8″ disk (nikoliv mechaniku), Shuggartovu 5,25″ mechaniku i s disketou, 3,5″ mechaniku od Sony (bez diskety) a ZIP drive i s disketou. Chybí ale 3″ mechanika, zmínky o mechanice A120, minidisk i další méně úspěšné technologie. Výčet tedy není zrovna kompletní.

Jsou zobrazeny jedny z prvních 3,5″ pevných disků pro osobní počítače, posléze ukázány zmenšené 1,8″ disky použité v iPodu a IBM Microdrive, ale i tato sekce je odbytá a pamětník si vzpomene na leckterý zajímavý diskový systém, který tu prostě není. Namísto toho tu uvidíme hned několik (no dobře, tak tři) typy paměťových pásek a jako bonus je ukázána i obyčejná magnetofonová kazeta, protože i ta byla přeci médiem.

 

Mainframy a první minipočítače

V dalším sálu následují mainframy a první minipočítače. Například takový Amdah A470V byl prostě rychlejší, než tehdejší stroje od IBM. Zajímavý je NEAC 2203, japonský systém z roku 1958, který nabízel jak operace s pevnou, tak s plovoucí desetinou čárkou, uměl zpracovávat jak latinské, tak japonské znaky a pracovat v reálném čase. Ve své době byl používán pro rezervační systém na japonských železnicích. Jeho ovládací panel je navzdory japonské konstrukci v angličtině a ani zde  nesmí chybět obligátní voltmetr, který poctiví Japonci doplnili i ampérmetrem.

Následuje řídící panel počítače IBM 7094, který NASA používala pro řízení prvních kosmických letů. Panel tohoto počítače je mi strašně sympatický, protože na něm voltmetr není. Už chápu, proč jej IBM později nedala na svou klávesnici k PC.

Poté můžete obdivovat komponenty ke slavnému VAX 11/780 a neméně významnému minipočítači SDS 940, který se velice uplatnil při provozu prvních operačních systému pro práci se sdílením strojového času. No a jsme konečně u vrcholu „velkých počítačů“ – u superpočítačů, které zde zastupuje Cray 1. Ten zde můžete vidět i částečně bez krycích panelů, takže máte možnost nakouknout pod kapotu jednak pod „sedací část“, kde se skrývá poněkud méně zajímavé chlazení, ale i na kabeláž, která je neuvěřitelná a byla provedena ručně. Už jen z tohoto důvodu byl malý zázrak, že stroj vůbec fungoval a naopak lze pochopit, že výroba jednoho kusu trvala rok. Jsou tu i nějaké vnitřní komponenty tohoto počítače a dokonce ruční Crayovy poznámky v jeho bloku.

Cray-1 včetně fotografie svého tvůrce Seymoura Craye. Výkon měl na tu dobu neuvěřitelných 160 MFLOPS
Cray-1 včetně fotografie svého tvůrce Seymoura Craye. Výkon měl na tu dobu neuvěřitelných 160 MFLOPS 

Minipočítač CDC 160 je opět dílem Seymoura Craye. Tento stroj namísto tehdy obvyklých milionů stál pouhých $60,000
Minipočítač CDC 160 je opět dílem Seymoura Craye. Tento stroj namísto tehdy obvyklých milionů stál pouhých $60,000 

Prohlédnut si můžete i předchozí superpočítače, například IBM 7030 (opět s voltmetrem na ovládací konzoli) či CDC 6600, který ve své době překonával své konkurenty hned 10× a to rychlostí 10 MFLOPS (Cray 1 měl o deset let později 160 MFLOPS)

PDP-1, grafika, hudba a hry

Funkční PDP-1, jaké svět neviděl

Další místnost se věnuje zlevňování počítačů příchodem minipočítačů, konkrétně prvně typem CDC 160. Ten je opět dílem Seymoura Craye, který namísto tehdy obvyklých milionů stál pouhých 60 000 $. Na lecčems se totiž podařilo ušetřit, především, počítač používal slova o šířce jen 12 bitů. No a kromě toho – ovládací pult se obešel bez voltmetru. To určitě hrozně pomohlo.

Následuje ukázka pěkně kompaktního PDP-8, včetně jeho popisu a důležitosti v historii. Nechybí i různé komponenty, ze kterých se sestává. Je zmiňováno i PDP-5, leč jedno tedy velice chybí. Computer History Museum se chlubí funkčním renovovaným PDP-1, ale ten tedy zatím nemáte možnost spatřit. Škoda. Na druhou stranu máte možnost spatřit IBM System/32, SDS 920 a pokračování v miniaturizaci počítačů, například strojem Wang 2200.

Nyní je celá ta miniaturizační cesta přerušena vysvětlením nástupu mikročipů. Je krásně ukázán postup výroby, demonstrovány jednotlivými kroky od křemíkového ingotu, prázdného waferu, fotolitografické masky, vyvolaného waferu, otestovaného waferu s černými tečkami u čipů, které nefungují, rozstříhanými čipy a jejich usazení do pouzder. Jsou předvedené i RISC procesory, jako DEC Alpha či SPARC RISC a další. K vidění je i rubylithová maska pro vytváření miniaturní pracovní masky vlastního čipu, no a nesmí chybět první transistorové rádio Regency TR-1.

Computer History Museum

Computer History Museum

Odbytá grafika i hudba

Své oddělení má v rámci muzea i počítačová grafika, CAD/CAM systémy či samostatná výstava věnující se počítačové hudbě, kde jsou k dispozici první hudební syntetizátory. Leč zrovna hudbu dost odbyli i tvůrci, protože kromě syntetizátorů toho zde moc neuvidíte, tedy spíše neuslyšíte. Chybí zmínky či ukázky hudebních schopností prvních mikropočítačů, nemáte tak možnost zaslechnout, co dokázal třeba SID z C64 či POKEY z Atari, jednobitovou hudbu ZX Spectra či zvukové schopnosti pozdějšího populárního AY-3-8912 či Amigy. To by nesporně velice zaujalo dnešní mladé a daleko lépe ozřejmilo historii počítačové hudby, než suchopárné popisy, které tam ostatně často ani nejsou.

Ta samá výtka se týká počítačové grafiky – ta se zde výhradně zaměřuje na CAD aplikace, případně později na GUI, leč vůbec se nezmiňuje, jaké měly tehdejší mikropočítače grafické schopnosti. Přitom by vůbec nebylo špatné ukázat například barevné palety jednotlivých typů, nějaké ukázkové obrázky či na všudypřítomných displejích přehrát nějaká dobová dema.

 

Své místo zde mají i ovládací prvky počítače a GUI, ovšem to je tu zastoupeno pouze Xeroxem Alto. Ve videu za počítačem máte možnost vidět ukázky práce se systémem a technologii WYSIWYG, nicméně to je vše. Nejsou k dispozici ukázky dalších operačních systémů, není zmínka o Xeroxu Star či operačních systémech Atari ST či Amigy. K dispozici je komentované video s Douglasem Engelbartem a jeho slavným Mother of all demos. V jedné z vitrín jsou vystaveny ovládací periférie počítačů, různé typy klávesnic (Dvorak například), prototyp světelného pera a myši, myš z Alta, kruhový displej používaný na počítači Whirlwind, trackbaly a trakpady, helma virtuální reality atd.

Xerox Alto ukazuje způsob ovládání tehdejšího počítačeXerox Alto ukazuje způsob ovládání tehdejšího počítače 

 Prototyp první myši, která vznikla na Stanfordské univerzitě
Prototyp první myši, která vznikla na Stanfordské univerzitě 

Mikropočítače a první hry

Následuje jediná místnost věnovaná mikropočítačům, které jsou tu v podstatě naskládané do tří vitrín. Podívat se můžete na nejstarší mikropočítače jako Kenbak-1, Micral, Scelbi-8H, Altair 8800, IMSAI 8080, KIM-1, SWTPC 6800, Apple I, no a pak samozřejmě klasiku TRS-80, Commodore PET, Sinclair ZX Spectrum, Atari 800, Atari ST, Amigu atd. Poblíž je i Apple Macintosh a Apple Lisa, nechybí pochopitelně původní IBM PC 5150. Co ovšem překvapí, nikde není přelomové IBM 5100, stejně tak chybí neblaze proslulý Apple III a samozřejmě jakékoliv modernější typy Macintoshe, včetně Macintoshe II. Celkově lze říci, že se zde historie zastavila někdy kolem roku 1990.

V roce 1976 poskládal Steve Wozniak svůj první Apple-1. Měl frekvenci 1 MHz a 4 KB paměti. Na svou dobu stál velmi pěkných $666V roce 1976 poskládal Steve Wozniak svůj první Apple-1. Měl frekvenci 1 MHz a 4 KB paměti.
Na svou dobu stál velmi pěkných $666,66

Kenbak-1
Kenbak-1 a Micral

V místnosti věnované hrám se můžete pokochat prototypem Pongu, automatu Computer Space a najdete zde i velice zajímavý prototyp konzoly Atari 2600 či prototyp i konečnou verzi konzole Magnavox. U té nechybí ukázka jedné aplikované membrány pozadí, které se u této konzoly používaly k dokreslení her. Konzole samotná totiž nebyla schopna takovou grafiku vykreslit.

Své místo zde mají i přenosné počítače. Prohlédnout si můžete prototyp nikdy nevyráběného Xerox Notetaker, což byl v podstatě Osborne 1, ovšem o pět let dříve a dokonce s myší. Je zde samozřejmě i Osborne, který si můžeme i potěžkat. No a pak jsou zde ty opravdu nejvýznamější notebooky – Grid Compass, Powerbook 140, IBM Thinkpad 701, PoqetPC, Powerbook Duo. Chybí ale trochu překvapivě Toshiba T1100.

Poslední sál je věnován historii Internetu, takže v něm najdete například jeden z „Impů“ Arpanetu, ethernetovou kartu pro Xerox Alto, pracovní stanici NeXT a vysvětlení funkčnosti raného Arpanetu, stejně jako moderního WWW. I tento sál je tak trošku koncipován horkou jehlou a hřeší na fakt, že po projití celého muzea už jste natolik uondaní, že je vám vlastně jedno, co vše zde chybí.

Celkově se dá říci, že pokud si i naprostý laik muzeum projde a přečte si aspoň občas nějaké popisky, bude to pro něj větším přínosem, než čtení mnoha nezáživných článků o počítačové historii. Mám pocit, že přesně to by měly svým návštěvníkům muzea dávat. 

Computer History MuseumComputer History Museum, www.computerhistory.org