Notities
Dit prachtig vormgegeven boek geeft via vele foto's een beeld van computers zoals mensen die vanaf het begin voor zich zagen en zoals ze die moesten bedienen (het accent ligt op de 'human - computer interface').
De kracht van het boek is meteen ook de zwakheid: het is veel 'illustrated' en weinig 'history', dat wil zeggen: de ontstaansgeschiedenis van al dat rekentuig wordt niet uitgebreid en nogal van de hak op de tak besproken. Ik voeg zelf punten toe aan de tijdlijn vanuit boeken als Scott McCARTNEY ENIAC - The triumphs and tragedies of the world's first computer en Paul FREIBERGER / Michael SWAINE Fire in the Valley - The making of the personal computer.
Christian WURSTER
Computers - An illustrated history
Köln etc: Taschen, 2002; 330 blzn.
ISBN 3 8228 1293 5
(6-15) 0.0 Man / Machine / Interface
'Computer': eerste gebruik van het van het Latijnse 'computare' (rekenen) afgeleide woord door Sir Thomas Brown in 1646.
Betekenis: iemand die de berekeningen maakt om een kalender uit te werken. Tot 1930 bleef dat het idee. Bredere betekenis: iemand met wiskundige training die voor een bedrijf of wetenschappelijk instituut berekeningen maakte met behulp van tabellen. Uiteraard leidde al dat handwerk en kopiëren naar druk tot fouten.
Vandaar dat er steeds weer pogingen ondernomen zijn om de berekeningen en tabellen gemakkelijker te kunnen berekenen. Allerlei hulpmiddelen hebben daarbij een rol gespeeld, van kiezelstenen en abacus machinaal te laten genereren:
- (1623) Wilhelm Schickard's ontwerp voor een rekenmachine;
- (1642) Blaise Pascal's 'Pascaline';
- (1673) Gottfried Wilhelm von Leibniz 'stepped cylinder' (McCartney: 'stepped reckoner');
- (1805) Joseph-Marie Jacquard's automatische weefmachine, een programmeerbare machine die instructies uitvoerde vanaf een ponskaart (uitgevonden door Jacques de Vaucanson); principe natuurlijk: gaatje of geen gaatje, dus binair; hier werden comlexe taken omgezet in een reeks van simpele stappen die een machine kon verwerken;
- (1820) Charles Babbage's 'Difference Engine';
- (1834 - 1906) Charles Babbage's 'Analytical Engine', een programmeerbare rekenmachine gebruik makend van ponskaarten; mechanica aangedreven door stoom; samen met Augusta Ada Byron (FV);
- (1860-90) Charles Sanders Peirce, VS, werkt Booleaanse algebra en symbolische logics uit en ziet de mogelijkheden voor elektrische schakelaars (Freiburger-Swaine);
- (1885) Allan Marquand, leerling van Peirce, ontwerpt een machine die logische operaties kon uitvoeren (Freiburger-Swaine);
- (1887) Herman Hollerith's ponskaartmachine die ook sorteren en tabelleren mogelijk maakte, maar dan via elektromechanische weg (en dus sneller);
- (1930) Vannevar Bush, VS, 'Differential Analyzer'; analoog; (McCartney)
- (1932?) Alan Turing, UK, werkt de principes van een 'general purpose'-computer uit (Freiburger-Swaine);
- (1936) Benjamin Burack, eerste elektrische logica machine; special purpose (Freiburger-Swaine);
- (1937) George R. Stibitz, Bell Labs, Complex Number Computer; circuit van relays: de 'flip-flop' die dus staan voor 1 en 0 en dus binair werken; kon niet geprogrammeerd worden.(McCartney)
Ontstaan computer als machine gebaseerd op formalisering (teruggaand op Aristoteles ideeën over formeel correcte redeneringen - los van de inhoud - en later doorgezet in de filosofische discipline formele logica), mathematisering (al bij Herodotus te vinden, als het toepassen van regels om bepaalde resultaten te berekenen - ook weer los van inhoud) en mechanisering, met name de fijne mechanica met terugkoppelmechanismen zoals die in de 17e/18e eeuw mogelijk werden.
"Every further development in the field of mechanisation and automation also increased the complexity of the machines; control and monitoring devices were thus required to use the improved performance and options to best advantage. The designers were also faced with the need to arrange the growing number of levers, switches, knobs, and indicators sensibly, and above all, clearly. The purposeful relationship of controls and indicators to one another was the start of what we now call a user interface. Of course, the physical interface between man and machine had always existed implicitly - for example, the handle of a hammer - but its explicit design now became an important criterion for the quality of the increasingly complicated tools."(13-14)
[Beetje te simpel, vind ik. Ook over in de prehistorie ontworpen hakbijlen zal met het oog op een gemakkelijk gebruik goed 'nagedacht' zijn. Het is allemaal een kwestie van graad en van toenemende bewustheid ervan bij toenemende complexiteit. Voorheen werd met aandacht uitgeprobeerd hoe instrumenten in de hand lagen en werd op grond van de ervaringen gecorrigeerd, later werden instrumenten op grond van tevoren goed doordachte ontwerpen gefabriceerd maar ook daar leert men op grond van eerdere ervaringen. Denk bij dat laatste aan de autoindustrie. Misschien moeten we wel zeggen dat juist bij complexere instrumenten veel slechter wordt nagedacht over ontwerp en gebruik. Hoe kunnen we anders alle klachten van vandaag de dag verklaren? Volgens mij verloopt het ontstaan van een interface tussen mens en instrument nog steeds volkomen proefondervindelijk ('trial and error') in plaats van op een wetenschappelijke manier. Hoewel dat natuurlijk niet een echte tegenstelling is.]
(15-41) 1.0 The scientific and military computers
- (1937?) Claude Shannon, Ph.D. thesis MIT; legt als Peirce 50 jaar eerder uit hoe elektrische schakelaars Booleaanse logica kunnen weergeven; stimuleert Howard Aiken (Freiburger-Swaine);
- (1938) Konrad Zuse (Berlijn), prototype Z1;
- (1941) idem, Z3; "In 1941 Zuse then completed his Z3, now considered the first fully-functional, program-controlled, and freely programmable computer anywhere in the world."(19)
- (1944) UK, 'Colossus' ('special purpose' computer en niet volledig vrij te programmeren omdat het decriptie algoritme 'hard-wired' was; vacuümbuizen;
- (1937?-1944) Howard Aiken (McCartney), Harvard University, Mark I; Elektromechanische relays; invoer via pluggen en switches; "Although it needed almost a second for a simple addition, and twelve times aslong for a division, in America it was hailed as a triumphal success and the first computer."
- (1941) John V. Atanasoff, Iowa State University, en Clifford Berry, ontwerp van ABC (= Atanasoff-Berry-Computer); nooit afgemaakt, wel een prototype; digitaal, met vacuümbuizen als elektronische circuits; (Freiburger-Swaine) bezocht door Mauchly;(McCartney)
- (1945) Inspiratie vanuit John von Neumann's First draft of a report on the Edvac (architectuur) en Vannevar Bush As we may think (visie op computers);
- (1946) Presper Eckert / John Mauchly, Moore Schoole of Engineering, Univ. of Pennsylvania, ENIAC (=Electronic Numerical Integrator and Calculator); vacuümbuizen; invoer via pluggen en switches; geheugen: vertragingslijnen van kwik;
- (1948??) Maurice Wilkes, U.K., EDSAC op basis van voorstellen van vN voor de EDVAC (McCartney); de EDSAC was eerder kklaar dan de EDVAC en werd dus gepresenteerd als de eerste computer met het stored program-concept;(McCartney)
- (1949??) Presper Eckert / John Mauchly / John von Neuman, en de EDVAC (= Electronic Discrete-Variable Automatic Computer), vacuümbuizen, invoer van programma-instructies via ponskaarten en 'papertape'; uitvoer ook zo; geheugen nog kwik; stored program-aanpak (toevoegingen vanuit McCartney); 55-operation language gemaakt door Adele Goldstine (Freiburger-Swaine);
- (??) V.S., ACE ?? En ook computers in China, Rusland
- (1951) Lincoln Laboratory, Cambridge-Mass (van MIT), Whirlwind; in het kader van SAGE (Semi-Automatic Ground Environment), waarvan het doel was via allerlei radarstations gecoördineerd aankomende raketten van de Russen te volgen; grafische interface: lichtpen met kathodebuis; magneetkerngeheugens; uitvoer ponskaart en 'papertape'.
"Plugging, switching, and punching were the physical modes of interaction of the early hardware-oriented man/machine interfaces. Furthermore, the human had to adapt himself to the needs and quirks of the machine."(25)
[Dan is er nog niet zo veel veranderd. Waar liggen de grenzen, waar de ontwikkelingen? Weinig achtergrondinformatie op dat punt, laat staan analyses. Interssant is natuurlijk dat deze computers alleen gebruikt werden door een academische elite van wiskundigen etc., vaak in het kader van militaire opdrachten.]
(42-103) 2.0 The mainframe computer
- (1951) Presper Eckert / John Mauchly, Remington Rand UNIVAC (= Universal Automatic Computer); de eerste commercieel geproduceerde computer; vacuümbuizen, kwikvertraging, plugboard voor invoer, magneetband voor opslag en een printer; eerste exemplaar voor het Census Bureau in V.S. voor volkstellingen etc.; er werden er in totaal 46 geproduceerd (aangevuld met McCartney);
- (1952) IBM, Model 701 ('Defense Calculator'), toch ook als vervanging van de Hollerith-ponskaartmachines, die voor invoer dienden; vacuümbuizen; 17.000 instructies per seconde; eerste commerciële maatwerkapplicaties voor een computer; later Model 702, 704, 705, Stretch;
- (1956) IBM, RAMAC (= Random-Access Method of Accounting and Control): magnetische schijven voor schrijven en lezen;
- (1957) IBM, programmeertaal FORTRAN (= FORmula TRANSlator);
- (1960?) UNIVAC LARC (= Livermore Automatic Research Computer); multiprocessor; voorloper van supercomputers; UNIVAC bleef belangrijk voor de regering en m.n. Defensie; maar blijkbaar toch ook voor de universiteiten;
- (1963) ASCII (= American Standard Code for Information Exchange) geïntroduceerd om data tussen verschillende merken 'mainframes' te kunnen uitwisselen. Onduidelijke relatie met de Europese 'mainframe'-industrie.
- (1964) IBM, System/360; modulair systeem; door zijn succes een standaard tot aan de zeventiger jaren; en natuurlijk 370 etc.
"In this chapter of computer history the mainframe computer was used largely for scientific research and large-scale industrial applications. But computers also started to take over calculation and control functions in space exploration, atomic power stations, and major airports. Banks installed them, and they were used in industry to automate business applications that had traditionally been carried out with the aid of punched-card technology: stock control, bookkeeping, invoicing, and order processing. Soon one could detect signs of a slow penetration of society by the computer.
These systems were still far removed from the desk-top computer we have come to take for granted. Computers were physically separated from the offices of the people who used their services. In effect, they had a place of work of their own, in the form of a sterile air-conditioned computer centre. However, the front panel, as the interface between the computer and its operators, now developed into a rather more clearly laid-out console. This control desk, often several metres away from the computer cabinets themselves, contained all the input/output devices - switches and push-buttons, tape punch and teletypewriter - making the console the first universal man/machine interface."(49)
(104-129) 3.0 The minicomputer
- (1960) Digital Equipment Corporation (DEC), PDP-1 (= Programmed Data Processor); de eerste computer met transistors (uitvinding Shockley e.a. 1947, maar nu pas hier toegepast); de eerste computer die in 'real time' gebruikt kon worden; verschillende vormen van data-invoer en uitvoer; netwerkmogelijkheden in de zin van 'time-sharing' met computer terminals; "The computer terminals in banks and airports were the first sign of a gradual computerisation of society; they were the first and closest contact that most people had with a digital computer."(107)
- (1965) DEC, PDP-8, de eerste echte minicomputer (op basis van het in 1958-59 door Robert Noyce en Jack Kilby los van elkaar uitgevonden Integrated Circuit, waardoor de kosten enorm daalden); door minder hitte speciale ruimten niet meer nodig; de gebruikers zaten dicht bij de computere waarmee ze interacteerden via een speciale Teletype-machine ('a universal input/output station' op basis van ASCII en QWERTY-toetsenbord); dat waren in eerste instantie met name wetenschappers en ingenieurs;
(131-221) 4.0 The microcomputer
- (1971) Intel, de eerste microprocessor 4004; begin van hoge integratiegraad van transistoren;
- (1971) IBM, floppy-disk;
- (1972-1974) Gary Kildall, CP/M (Control Program for Microcomputers) als eerste OS, uiteindelijk voor de Intel 8080; voorloper van MS-DOS;
- (1973) André Thi Truong, FR, Micral op basis van Intel 8008, 500 verkocht; later één op basis van de 8080 (Freiburger-Swaine);
- (1974) Intel, 8080, bevatte 6000 transistoren en was 20x sneller dan de 4004;
- (juli 1974, Mark-8, op basis van 8008, geen lovende kritieken in Radio Electronics en nauwelijks verkocht (Freiburger-Swaine);
- (eind 1974), ALTAIR 8800, zelfbouwkit zonder toetsenbord en beeldscherm en een gigantisch succes. "After all, it was the first computer that was so small and cheap that an individual could own one - even if nobody really knew at that stage what an individual would want with a computer."(133)
- (1975) Paul Allen / Bill Gates, Micro-Soft, programmeertaal BASIC, waarmee je die apparaatjes van alles kon laten doen; bandjes voor het laden van programma's;
- Commerciële computerspellen in de vorm van speciale consoles (Atari's Pong); graphics en geluid; joystick en trackerball;
- Allerlei andere merken microcomputer: Imsai 8080, Zilog en de Z80- en Z81 chip; de Sinclair; Commodore; Tandy/Radio Shack's TSR-80; grote computerbedrijven namen deze computers niet serieus, zagen ze als spelletjesmachines etc. "The uses for the new 'home computers', as they were often known, were summed up by the German computer magazine Chip in 1980: chess, family games, music, model-making, hi-fi, drawing and graphics, navigation, learning, handicrafts, programming and writing."(137-138)
- (1976) Steven Wozniak / Steve Jobs, Apple I;
- (1977) Steven Wozniak / Steve Jobs, Apple II; met name ook succes door Dan Bricklin VisiCalc van 1979; het programma was dus belangrijk en maakte de microcomputer een serieus alternatief voor het MKB;
- (1979) MicroPro International, het programma WordStar voor tekstverwerken met het 'copy'- 'paste' - principe dat vanaf dat moment de wereld van computers gaat domineren;
- (1980) Seagate, eerste harde schijf;
- (1981) IBM, Personal Computer, open en succesvoller dan Apple, werd een standaard; hetzelfde geldt voor MS-DOS dat meegeleverd werd;
- (1982) Osborne, Osborne I, de eerste draagbare computer;
"The main change in the user interface, compared to home computers, was the use of an operating system, even if the DOS-type command syntax was generally less convenient than the BASIC programming language. Text remained the basis of interaction with the computer, still with a strict distinction between text and graphics modes, the programs having to switch back and forth between them."(147)
(222-271) 5.0 The desktop computer
"In the computer sciences, graphics always occupied an 'outsider' status; many engineers and scientists dismissed them as an unnecessary gimmick and a waste of resources. Most specialists knew graphics only in the form of computer games, something that raised only a faint smile. Why would one need graphics for serious tasks such as scientific and commercial applications, when there were machine code and assembler, FORTRAN and Algol, and the command-line interface by means of which an expert could breathe life into a computer? For such people, graphics were simply a frivolity."(225)
- (1962) Ivan Sutherland, Lincoln Laboratory, het programma Sketchpad, computertekeningen maken op het beeldscherm met een lichtpen; voorloper vam CAD en van directe interactieve communicatie met de computer;
- (1968) Doug Engelbart, Stanford, uitvinder van de muis; 'mother of all presentations' in San Francisco, multimedia en het het gegeven dat je met een muis een computer kon bedienen en objecten op het scherm kon manipuleren, zonder één commando in te typen;
- (1974) Alan Kay e.a., Xerox PARC (= Palo Alto Research Center), de Alto computer met een grafische werkomgeving, WYSIWYG, muis, klikken, slepen, plaatsen van objecten op het scherm, SmallTalk (in de lijn van Logo van Seymour Papert);
- (1979) bezoek van Steve Jobs van Apple;
- (1983) Apple LISA: menuregel bovenaan, pulldown menu's;
- (1984) Apple Macintosh; Mac OS; goed design;
- (1985) Komst van Desktop Publishing: PageMakere, Ventura Publisher, QuarkXPress
- (1987) Bill Atkinson, Apple, HyperCard;
- Microsoft deed Windows later in dezelfde lijn;
- nieuwe technische mogelijkheden als cd-rom's
- Verderop: de 'networked computer' en WWW, een heel korte weergave van een paar feiten hier.
(272-271) 6.0 Convergence and volatilisation
Wat conclusies over de user interface etc.
"In spite of new forms of interaction, such as images, sound, and video sequences, the development of the graphics user interface per se, as the state-of-the-art operating standard for present-day PC's, would appear to be marking time. In view of the enormous quantitative progress in computers in the past fifteen years - higher speeds, greater storage capacity, and better resolution of the output devices - qualitative progress in the interface has remained largely unfulfilled.
The criticism of the graphics interface is almost as old as the interface itself, which basically has hardly changed since 1984. Jeff Raskin, who played a significant part in developing the Apple Macintosh over a quarter of a century ago, even ventured the opinion that the graphics user interface is incompatible with humans, and that computers will remain frustrating, difficult, and taxing to work with so long as their interface remains unchanged.
Again and again, criticism is levied at the desktop metaphor. Its greatest strength - reducing reality to a few actions and objects - is at the same time its greatest weakness.(...) As the number of files increases, so does the problem of keeping track of them. Organizing the data in nested folders necessarily leads to an unclear structure, and a significant proportion of the time spent working at the computer is inevitably wasted in finding and retrieving files.(...)
The restricted set of actions in the graphics interface is also a mixed blessing. Compared with the human senses and a person's differentiated means of expression, a computer's ability to absorb and impart information is hopelesly narrow and underdeveloped. A large potential for interaction and communication between people and their computers therefore remains untapped."(275-276)
Convergentie slaat dan verder op de integratie met andere technieken als mobiele telefoon, PDA, digitale TV, etc. Volatilisatie (vervlieging) is een gevolg van de steeds verdergaande miniaturisatie en leidt bv. tot 'wearables' en symbiose van menselijk lichaam en kleine computers (weer eens een andere vorm of 'embedded chips').