Серия «История»

96

Кибернетические киты

Автор: turbovagon

Оригинальный материал

Сегодня снова речь пойдет о детищах периода Холодной войны, когда сон разума вкупе с неограниченным финансированием порождал тех еще технологических чудовищ.
Как только армия приняла на вооружение атомное вооружение, неизбежно начались связанные с ним различные инциденты. Атомные бомбы выпадали из самолетов, сбрасывались по ошибке, самолёты с бомбами на борту терпели крушения и так далее. 17 января 1966 года произошла авиакатастрофа над Паломаресом (Испания), когда американский стратегический бомбардировщик B-52G с термоядерным оружием на борту столкнулся с самолётом-топливозаправщиком KC-135 во время дозаправки в воздухе. Вместе с обломками бомбардировщика рухнули четыре термоядерных бомбы, три на сушу и одна в море. Две бомбы, упавшие неподалёку от Паломареса, разрушились, вызвав масштабное радиационное заражение местности, а упавшая в море бомба была найдена только после двухмесячных поисков, едва не стоивших жизни экипажу батискафа.


На фоне этого инцидента и последовавшего дипломатического скандала получили зеленый свет различные инициативы по подъему с морского дна потерянных бомб, торпед и иных боеприпасов, в том числе проект Deep Ops, разработанный сотрудниками Подводного Морского Центра Сан-Диего в 1970 году.

Суть проекта сводилась к тому, чтобы привлечь к этой сложной и достаточно опасной работе дрессированных морских млекопитающих. В целом всё звучало логично. Человек под водой даже на небольшой глубине довольно ограничен в движении и видимости. Глубине свыше 30 метров для аквалангистов и вовсе недоступна и приходится привлекать сложные и дорогостоящие технические средства — глубоководные скафандры и батискафы. Морские млекопитающие, в свою очередь, находятся в родной среде обитания, легко ориентируются и двигаются под водой и могут без проблем нырять на глубину в несколько сотен метров.

После некоторых раздумий сотрудники Морского Центра остановили свой выбор на Orcinus orca, то есть косатках, также известных под прозвищем «кит-убийца». Они достаточно легко поддаются дрессировке, и легко могут нырять на глубину 750 метров (зафиксированный рекорд погружения косатки — 1 км). Крупные размеры (до 10 метров в длину) позволяли без проблем разместить специальное оборудование для извлечения боеприпасов. Оно представляло собой специальный пластиковый загубник, который косатка должна была удерживать во рту. К загубнику крепился клешнеоборазный захват из толстых алюминиевых пластин. Общая масса конструкции получилась около 15 кг, но в воде это частично компенсировалось пенопластовыми поплавками. Изначально это было устройство с расширяющимися трубчатыми захватами, что давало большую компактность, но меньшую надежность. После нескольких неудачных испытаний захват решили выполнить в виде более простой рычажной системы. Вся эта конструкция придавала косатке довольно-таки устрашающий вид. На случай, если 8тонная живая торпеда с мощной пастью на 48 зубов кому-то кажется недостаточно устрашающей.

Помимо захвата на косаток также крепили сбрую с радиолокационным маяком, чтобы не потерять ценные кадры в открытом море.

В проекте участвовали 2 косатки-самца: Ахав и Ишмаэль. Они были натренированы на ношение захватов поиск на дне предметов характерной продолговатой формы. Заметив такой объект, косатка должна была подплыть и надавить на него внутренней частью захвата.


Клешни захвата смыкались автоматически, и отсоединялись от загубника. Первые модели захвата снабжались буем с тросом, который также автоматически высвобождался и устремлялся к поверхности, обозначая местонахождение объекта. Однако впоследствии от него отказались — обнаружить буй на поверхности при сильном волнении было непросто, могло не хватить длины троса до поверхности, а катушка и так довольно сильно увеличивала весь и габариты конструкции.

Вместо этого на захват установили самонадувающийся понтон и 2 баллона со сжатым воздухом. С таким вариантом конструкции процесс шел идентично предыдущей модели, только вместо отстрела буйка происходила активация понтона, который поднимал захваченный объект к поверхности.


Испытания на учебных макетах как в вольере, так и в свободных условиях показали, что идея была вполне работоспособная. Ахав и Ищмаэль в большинстве случаев легко поднимали учебные бомбы и торпеды с глубины до 600 метров и даже не пытались уйти в самоволку в открытом море.


Однако особо интереса у военных идея не вызвала, там традиционно скептически относились к любым проектам, связанным с использованием животных. Кроме того, после тщательных расчетов выяснилось дрессировка и содержание касаток в долгосрочной перспективе финансово вполне сравнимы с эксплуатацией батискафов, которые имеют более широкую специализацию, не болеют, не капризничают и сохраняют работоспособность дольше 20 лет. В вялотекущем режиме проект Deep Ops продолжался до 1985 году, пока не был окончательно закрыт, в том числе из-за давления со стороны зоозащитников.

Подпишись на наш блог, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Показать полностью 6
49

Суммирующая машина Сполдинга — компьютер 149-летней выдержки

Автор: CyberPaul

Оригинальный материал



История компьютерных технологий насчитывает множество интересных страниц, перелистывая которые, порой можно обнаружить весьма неожиданные находки. Ровно 149 лет назад, 13 января 1874 года патентное бюро США зарегистрировало патент №146407 на Spalding Adding Machine — суммирующую машину Сполдинга, один из первых механических калькуляторов, получивших распространение в Северной Америке.

Изобретатель машины, Сайрус Грант Сполдинг, родился 26 сентября 1835 года в Уолтхэме, штат Массачусетс, в семье кузнеца Сайруса Сполдинга (1802-1880), и школьной учительницы Сьюзен Строу Грант (1807-1895). Во время Гражданской войны в США Сайрус-младший был зачислен в 10-ю отдельную роту Массачусетского добровольческого ополчения, затем вернулся в город Чикопи, округ Хэмпден, Массачусетс, где родилась его жена Мехитибл, и к 1870 году нашел работу бухгалтером. Необходимость работать с огромным количеством цифр и выполнять сложные расчёты натолкнула Сайруса на мысль автоматизировать этот процесс. Он начал экспериментировать с различными механическими устройствами, и к 1874 году разработал своеобразную конструкцию с циферблатом, напоминавшим циферблат часов.


По большому счёту, машина была механическим суммирующим калькулятором, выполнявшим только одну арифметическую операцию сложения. Помимо циферблата, собранная в плоском деревянном корпусе размером 8х8х2 дюйма машина имела ряд механических рычагов с цифрами от 1 до 9, которые оператор должен был нажимать пальцами. В один момент времени можно было нажать только один подпружиненный рычаг, который после снятия усилия возвращался в исходное положение, перемещая стрелку. Расположенный слева большой циферблат отображал единицы от 0 до 99, дополнительная шкала демонстрировала интервалы 5, 10, 15 и т. д. Расположенный справа циферблат поменьше отображал сотни от 0 до 19, и он появился во второй версии арифмометра, которую изобретатель запатентовал через 10 лет после первой.



С циферблатами через храповый механизм, оснащенный зубчатыми колесами, соединялись размещенные снизу рычаги с цифрами от 1 до 9. Последовательным нажатием рычагов оператор мог ввести одно число, а затем — другое, которое следует прибавить к первому. Инструкция предписывала нажимать рычаги с цифрами 1, 2 и 3 указательным пальцем, 4 и 5 — средним, 6 и 7 — безымянным, а 8 и 9 — мизинцем. Перенос сотен осуществляется с помощью одноступенчатого храпового устройства, состоящего из рычага, собачки, пружины и штифта. Когда стозубое колесо приближалось к концу своего оборота, закрепленный на нем штифт входил в зацепление со свободным концом храпового рычага и нажимал на него, после чего стрелка перескакивала от значения 99 к 0. Реклама гласила, что с помощью этого хитроумного устройства можно «складывать столбцы чисел с безошибочной точностью и удивительной быстротой».



19 февраля 1884 года Сполдинг получил второй патент за номером №293809 на улучшенную версию своего первого устройства: именно здесь появился дополнительный циферблат для учета сотен. Тогда же, в начале 80-х годов XIX века, он с женой переехал в Спрингфилд с целью наладить массовое производство своих арифметических машин. Для этой цели он основал компанию имени самого себя — C.G. Spalding Co. Ltd.

Однако бизнес не задался. Несмотря на то, что до появления суммирующей машины Сполдинга бухгалтеры ввели учёт финансов в тетрадях и выполняли все расчёты вручную, довольно сложная и не слишком надёжная машина с круглым циферблатом показалась им слишком непривычной. Сполдинг давал рекламу в газеты, сам обходил конторы и банки в роли коммивояжера, чтобы наглядно продемонстрировать потенциальным клиентам возможности своего устройства, но значительного успеха на этом поприще так и не добился. Если судить по серийным номерам, имевшимся на каждом выпущенном C.G. Spalding устройстве, до 1900 года компания сумела продать всего лишь несколько сотен таких арифмометров, причем до наших дней дошло не более восьми.

Отчаявшись разбогатеть на своём изобретении, Сайрус Грант Сполдинг продал патент на суммирующую машину компании J.R. Anderson & Company из Нассау, штат Нью-Йорк. Но и та не смогла превратить это устройство в хит продаж, и в конечном итоге перепродала арифмометр вместе со всеми правами на его производство фирме The Surprise Company из Нью-Хейвена, штат Коннектикут. У той дела пошли чуть лучше: если верить дошедшей до наших дней бухгалтерской отчётности, она смогла продать 1064 таких арифмометра под собственной торговой маркой «The Surprise», причем сегодня в музеях и частных коллекциях сохранилось 28 из них.

Сайрус Грант Сполдинг умер в 1918 году и был похоронен на кладбище Мейпл-Гроув, город Чикопи, округ Хэмпден, штат Массачусетс. Несмотря на все его надежды и ожидания, изобретённая им вычислительная машина не смогла завоевать мировую известность, и со временем была вытеснена более совершенными механическими арифмометрами с барабанными индикаторами и полноценными клавиатурами. Тем не менее, счетная машина Сполдинга считается одним из самых важных изобретений XIX века, поскольку она использовала десятичную систему счисления, что сделало ее революционным устройством в истории вычислительной техники. Это была одна из первых коммерческих вычислительных машин, поступивших в свободную продажу, которая на практике использовалась коммерческими предприятиями на рубеже XIX и XX веков для ведения бухгалтерского учета. Изобретение суммирующей машины Сполдинга подготовило почву для разработки более совершенных машин, многие из которых используются и сегодня.

Подпишись на наш блог, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Показать полностью 3
107

Турецкий гамбит для механического пианино

Автор: turbovagon

Оригинальный материал

Современная реконструкция облика автомата


В 18 веке человечество, пожалуй, впервые начало ощущать себя «царем природы». Один за другим сдавались перед пытливыми умами законы физики, химии и биологии, покорялись водные и воздушные стихии. Всем казалось, что вот еще небольшой рывок — и человек сможет подобно богу изменять свойства материи и превращать неживое в живое. Эти идеи породили моду на автоматоны — механические подобия человека и животных, способные имитировать различные действия — играть на музыкальных инструментах, танцевать, писать, рисовать. Разумеется, набор движений был строго ограничен их конструкцией и «перепрограммировать» автоматоны было почти невозможно. Во всяком случае, было проще построить новый. Но на фоне этих механизмов разительно выделяется один автомат, который мог не просто имитировать человека — он мог думать, анализировать и принимать решения. Эта автоматическая шахматная машина называлась «Механический турок» и была создана венгерским изобретателем Вольфгангом фон Кемпеленом во второй половине 18 века.

Снаружи машина выглядела как деревянная скульптура, состоящая из манекена в натуральную величину, прикрепленного к деревянному шкафу размером 1,2х0,6х0,9 метра. Манекен был одет в яркий восточный халат и чалму, лицо украшали могучие усы и брови. Правая рука манекена была вытянута вперед, в левой руке помещалась старинная курительная трубка, а глаза были сфокусированы на верхней части шкафа, где во время игры должна была стоять шахматная доска. С лицевой стороны шкаф состоял из трех дверей и нижнего ящика. По заявлению создателя, Механический Турок был способен играть в шахматы наравне с человеком и даже выигрывать у него. Возможно ли было на основе технологий 18 века создать действующий искусственный интеллект? Не будем нагнетать интригу — разумеется нет. Но от этого «Механический турок» не становится менее интересным феноменом.
В 1769 году фон Кемпелен был принят при дворе императрицы Марии Терезии, где присутствовал при выступлении популярного фокусника и иллюзиониста. Вероятно талантливый инженер Вольфганг сумел увидеть за его трюками нечто такое, что родило в его мозгу идею попробовать себя на этом поприще. Во всяком случае, после завершения выступления Кемпелен пообещал императрице, что он создаст изобретение, которое без всякой магии превзойдет иллюзии фокусника. И спустя полгода представил ко двору своего «Механического турка».

Прежде чем перейти непосредственно к демонстрации, Кемпелен, не скрываясь, показал собравшимся внутренний механизм машины, открывая различные секции шкафа.
Дверь слева содержала сложное механическое устройство, похожее на часовой механизм, которое включало рычаги, колеса, шестерни и маятники. Две другие двери закрывали камеру с передаточным механизмом, где также хранились шахматная доска, фигуры, некоторые инструменты и запасные части. Кемпелен также раскрыл нижнюю часть манекена, где также помещался некий сложный механизм. Этот ритуал впоследствии будет повторяться каждый раз.
Описав внешнюю и внутреннюю конструкцию шахматной машины (последнее — достаточно витиевато и туманно), фон Кемпелен пригласил придворных сыграть с манекеном в шахматы. Во время игры правая рука манекена брала фигуры и перемещала их по шахматному полю, а голова при этом словно сопровождала ход взглядом. Шах королю автомат объявлял троекратным кивком головы. Если противник пытался сжульничать, например, сделать некорректный ход, «Турок» прекращал игру и не двигался, пока ошибка не будет исправлена. Каждые 20 ходов фон Кемпелен объявлял перерыв и заводил механизм ключом. Несколько придворных сыграли против механического человека, и все были легко побеждены.

Новости о первой машине, способной сравняться с человеком и даже превзойти человеческий разум, распространились повсюду. После первого выступления перед императрицей Австрии, фон Кемпелена буквально засыпало приглашениями от других членов королевской семьи, знати и министров. Сын Марии Терезии, император Иосиф II отправил фон Кемеплена вместе со его шахматной машиной в путешествие по Европе, во время которого «Механический турок» встречался с различными противниками, практически неизменно побеждая их. Впрочем, с лучшим шахматистом того времени, Франсуа-Андре Филидором машина справиться всё же не сумела.

Каждый раз фон Кемеплен с готовностью демонстрировал механическую конструкцию «Турка», однако трогать ничего не позволял, отговариваясь чрезвычайной хрупкостью механизма и тонкостью настроек. Принцип работы своего автомата он также разглашать отказывался. Неудивительно, что в таких условиях секрет способности турка к автоматической игре в шахматы раскрыть никто не сумел.

После смерти Кемпелена в 1804 году машина была выкуплена инженером и предпринимателем Иоганном Мелцелем, сделавшим из «Механического турка» настоящее шоу, с которым гастролировал по всей Европе, а затем по США. Он же внёс в нее ряд усовершенствований, в частности добавил звуковой аппарат, способный произносить «шах». Машина играла против Наполеона Бонапарта, Бенджамина Франклина и даже Чарльза Бэббиджа, создателя первого протокомпьютера, обыграв их всех. С подачи Мелцеля эти матчи широко освещались ведущими газетами и журналами.

История о думающей машине, конечно же, была слишком хороша, чтобы быть правдой. Разговоры о том, что «Турок» на самом деле управляется сидящим внутри человеком начались едва ли не с первой демонстрации автомата. Уж очень не давало покоя пытливым умам якобы пустое пространство внутри шкафчика. Там вполне мог разместиться опытный шахматист, который бы наблюдал за игрой с помощью системы зеркал и переставлял фигуры, просовывая руку внутрь манекена. Справедливости ради — последние два утверждения действительности не соответствовали.

Одна из ранних версий «устройства» Турка

Секретом «Турка» занимался, в том числе, и американский писатель Эдгар Аллан По. Он по возможности изучил аппарат Мелцеля и пришел к уверенному выводу, что манекен — не автомат, а марионетка, которой управляет человек, сидящий внутри шкафа во время игры. Его подробный анализ, опубликованный в 1836 году, убедил людей в том, что эта машина не может функционировать сама по себе.

Ключевыми выводами По, которые разгадали тайну шахматной машины, были:

1. Автомат должен работать с некой периодичностью, поэтому шахматная машина Мелцеля тоже должна делать ходы в определенное время, но это не так. То есть в действиях машины отсутствует регулярность, что является важной характеристикой автомата.

2. Механизм машины содержит существенно больше компонентов, чем требуется для нескольких простых движений манекена. Возможно, изобретатель использует эту установку как обман.

3. Настоящая машина, способная играть и способная просчитывать ходы, должна выигрывать все игры, но машина Мелцеля всё же проигрывала некоторые из них.

Некоторые из выводов По могут быть несколько спорными, но главная его мысль была верной. Анализ По привел к серьезному падению популярности 'Турка», и через некоторое время Мелцель перестал получать приглашения на демонстрацию машины. После его смерти «Турок» был продан с аукциона и попал в музей Филадельфии. Тогда и был по-настоящему раскрыт секрет этой машины. На самом деле нижний ящик и левая боковая часть шкафа (где размещалась установка, похожая на часовой механизм) были сконструированы таким образом, что занимали лишь одну треть пространства, которое, казалось бы, должны занимать. Обе секции не доходили до задней части шкафа, поэтому внутри образовывалось скрытое пустое пространство.

Это секретное пространство было оборудовано подвижным креслом, которое могло перемещаться из одной части шкафа в другую, позволяя игроку оставаться скрытым, когда фон Кемпелен, а позже — Мелцель — открывали разные дверцы машины во время демонстрации.
Разумеется, в таком положении игрок никак не мог наблюдать за шахматной доской. Однако в основание тяжёлых фигур, установленных на шахматной доске, были вмонтированы мощные магниты. Под доской, внутри ящика, под каждым полем находился металлический шарик, надетый на вертикально натянутую нитку. Когда фигуру поднимали, шарик падал, сигнализируя о её перемещении. Как только фигура оказывалась на новом поле, магнит притягивал соответствующий шарик. Рукой манекена игрок управлял через сложную систему рычагов и тросов. Он же манипулировал головой «Турка».

Каждые 20 ходов автомат «заводили», таким образом давай скрытому игроку перерыв, чтобы обдумать ход игры. Теоретически игрок мог при свете потайного фонаря делать записи, но на самом деле для опытного шахматиста даже в таких условиях держать в голове партию — не проблема. И в течение почти 70 лет публичных выступлений «мозг» автомата заменяли несколько очень сильных шахматистов. Их имена неизвестны. Точно установлено лишь, что во время американского турне Мелцель пользовался услугами европейского гроссмейстера Уильяма Шлюмбергера, который выдавал себя за личного секретаря изобретателя.

К сожалению, в июле 1854 года оригинальный «Механический турок» сгорел во время пожара в музее. Сейчас там демонстрируется реплика (она на заглавной картинке поста), подключенная к компьютеру и теперь действительно способная играть в шахматы.

Само название аппарата в каком-то смысле стало нарицательным. Так, в 2005 году была создана интернет-площадка Amazon Mechanical Turk, которая позволяет физическим лицам и предпринимателям привлекать исполнителей для решения задач, которые в настоящее время не в состоянии осилить компьютеры.

Подпишись на наш блог, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Показать полностью 6
63

Строки кода, которые изменили мир

Автор: TilekSamiev

Оригинальный материал

{"__typename":"PageLikeAction","action_type":"LIKE","label":{"text":"Like"}
В 2009 году Facebook добавила в интерфейс своей социальной сети код, изменивший мир — кнопку «Like». «Лайк» был детищем нескольких программистов и дизайнеров — Лии Перлман и Джастина Розенштейна. Они предположили, что пользователи Facebook часто бывают слишком заняты, чтобы оставлять комментарии к постам своих друзей, и что поэтому им нужна простая кнопка, нажав которую можно было бы дать понять друзьям, что их пост вам понравился. Так оценивать и поощрять друг друга пользователям стало бы легче, а значит и делали бы они это чаще.

Это сработало — и даже слишком хорошо. К 2012 году пользователи прожали «лайк» триллион раз. У этого оказались и побочные эффекты. Многие стали публиковать фото/видео, чтобы потом сидеть и с тревогой обновлять страницу, ожидая, когда же число лайков возрастёт. Все стали гадать, почему кто-то другой получает больше лайков. Люди подсели на иглу одобрения (вместо того, чтобы сесть на чьё-то лицо), что отразилось на их повседневной онлайн-активности: старались публиковать как можно больше постов, чтобы казаться смешнее, умнее, красивее, спортивнее.

Небольшой фрагмент кода, который внёс почти незаметное изменение в пользовательский интерфейс социальной сети, изменил поведение людей. Ниже представлен список из примеров подобных важных фрагментов кода, которые изменили мир. И на самом деле это неполный список, учитывая огромное количество кода, который был написан.

Бинарные перфокарты (первый код)


Первый современный код

Двоичное кодирование появилось задолго до компьютеров. Базиль Бушон считается первым, кто проделал отверстия в бумаге и использовал её для управления машиной: в 1725 году он изобрел ткацкий станок, который ткал узоры на основе инструкций, содержащихся в перфорированной бумаге. Отверстие — это «единица», а отсутствие отверстия — это «ноль». Как бы многое ни изменилось с тех пор, основной «строительный блок» кода остался прежним.



ENIAC был первым программируемым электронным компьютером. Завершённый в 1945 году, он настраивался для каждой новой задачи путём прокладки соединений между его многочисленными компонентами. Несколько лет спустя Клара Дан фон Нейман и Николас Метрополис подключили ENIAC к к первому запуску кода современного вида: сотни числовых инструкций, выполняемых из постоянной памяти (переключатели таблицы функций ENIAC). Они смоделировали взрыв нескольких атомных бомб, оцениваемых в Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико, с использованием метода Монте-Карло, когда сложная система моделируется шаг за шагом, чтобы многократно отобразить распределение вероятностей возможных результатов. Дальние потомки этого кода до сих пор используются в Лос-Аламосе.

Обнаруженный Грейс Хоппер первый компьютерный «баг» — мотылёк, залетевший в компьютер Mark II и вызвавший замыкание

Компилятор Грейс Хоппер

Грейс Хоппер программировала один из первых компьютеров и решила упростить это, внедрив в него человеческий язык, так как большинство людей с трудом понимают двоичный код. Она подумала, что если бы языки программирования могли основываться на английском языке, работа была бы менее подвержена ошибкам и была бы более доступной для тех, у кого нет докторской степени в математике.

Некоторые насмехались над этой идеей, но к началу 1950-х годов она разработала компилятор — набор инструкций, который преобразует код, состоящий из слов, в код более низкого уровня, непосредственно обрабатываемый машиной. С помощью этого инструмента она и её лаборатория разработали FLOW-MATIC, первый язык программирования, включающий английские слова на основе этого процесса.

Сэмпл программы FLOW-MATIC

Spacewar!

Эта процедура позволяет в игре Spacewar! кораблям не сталкиваться друг с другом.

В конце 1961 года группа молодых сотрудников MIT получила доступ к компьютеру DEC PDP-1, который имел 18-битную длину слова и использовал бумажную ленту для хранения программ. В течение пяти месяцев эти программисты создали игру, где два игрока управляют космическими кораблями, которые сражаются в космической битве один на один.

Spacewar! быстро распространилась среди раннего «хакерского» сообщества. Позже DEC распространяла его с каждым PDP-1, предварительно загружая в основную память. Программа значительно повлияла на небольшое сообщество программистов 1960-х годов и вдохновила поколения создателей видеоигр. Игра продолжает жить в эмуляциях и регулярно демонстрируется в Музее компьютерной истории на последнем действующем PDP-1, которому более 50 лет (Жалоб от пользователей нет. Отчетов о сбоях нет. И поддержка по-прежнему доступна).

Электронной почта

В том же 1961 году программисты того же MIT создали систему, позволяющую нескольким пользователям входить в один и тот же компьютер, и они начали оставлять друг другу небольшие сообщения. В 1965 году группа программистов решила создать формальную систему команд для отправки, получения и отображения этих маленьких цифровых посланий. Высшее руководство поначалу сопротивлялось команде MAIL, думая, что это немного легкомысленно, но её использование стало настолько популярным, что к 1971 году Массачусетский технологический институт даже увидел первый спам: сообщение против войны во Вьетнаме.

Код спасения лунного модуля «Аполлон-11»

У управляющего компьютера «Аполлона» (AGC) было меньше вычислительной мощности, чем у сегодняшних поздравительных открыток, и всё же он работал. Эта ограниченная мощность и объём памяти означали, что задачи должны были тщательно продуманы. Команда разработчиков программного обеспечения AGC знала, что всегда существуют непредвиденные обстоятельства. Поэтому они создали BAILOUT. Когда на компьютере возникал риск нехватки места, AGC запускал BAILOUT, чтобы «запаузить» менее важные операции, чтобы поддерживать работу жизненно важных.

Когда посадочный модуль Eagle опускался на поверхность Луны, на высоте 15 000 метров AGC высветил сигнал тревоги «1202», который ни Нил Армстронг, ни диспетчер полётов в Хьюстоне сразу не распознали. Но менее чем через 30 секунд компьютерные эксперты из Центра управления полётами сообщили, что программное обеспечение AGC делает именно то, что и должно: откладывает менее приоритетные задачи и запускает важные (так быстро, что это незаметно для экипажа). Армстронг и Базз Олдрин продолжали получать то, что им было необходимо от AGC, чтобы не сбиться с пути.

Hello, world!


main( ) { printf("hello, world\n"); }
Когда вы садитесь изучать новый язык программирования, первое, что вам нужно сделать, — заставить компьютер отобразить фразу «Hello, world!». Самый известный ранний пример взят из меморандума Bell Laboratories под названием «Programming in C — A Tutorial», написанного в 1974 году.

«Hello, world!» это хороший пример педагогики. Это небольшая достижимая задача, которая быстро даёт чувство выполненной работы. Это стандарт, поэтому он помогает проиллюстрировать различия между разными языками программирования. Это также быстрый и простой способ для программистов убедиться, что всё работает правильно после установки новой среды.

Строка с завершающим нулём

char yellow[26] = {'y', 'e', 'l', 'l', 'o', 'w', '\0'};
Самая катастрофическая ошибка проектирования в истории вычислительной техники

В 1972 году Деннис Ритчи принял судьбоносное решение: представить текст на своём новом языке с помощью чего-то, что называется строкой с нулем в конце. Эта концепция существовала и раньше, но он закрепил её в своем новом языке, который назвал C, и с тех пор наследие этого решения остаётся с нами.

Чрезвычайно распространённая ошибка в коде C — копирование длинной строки в более короткую, что означает переполнение строки и уничтожение других данных. Помимо простого нарушения работы программы, такие ошибки можно использовать для изменения поведения программы. Почти все эксплойты безопасности, о которых вы когда-либо слышали, берут свои истоки отсюда, начиная с червя Морриса в 1988 году.

Вы можете аккуратно кодировать на C, чтобы избежать подобных ошибок, но язык делает этот класс ошибок лёгким для совершения и трудным для обнаружения. Почти все современные языки избегают строк с завершающим нулем, но C и C++ по-прежнему 50 лет спустя имеют этот класс багов.

IRC

/join #cats
Internet Relay Chat (IRC), появился ещё до того, как большинство людей смогли бы рассказать, что такое Интернет. Это был первый популярный способ общаться в режиме реального времени с другими людьми в групповом канале. Первые пользователи входили в систему, чтобы делиться новостями. Сам чат требовал своего рода код: чтобы присоединиться к каналу, нужно было ввести /join #[название канала]. Если вы хотели сообщить что-то о себе, надо было набрать /так устал, и ваше имя отмечалось звездочкой со словами «так устал». Не смотря на кажущуюся простоту, для многих это была первая проба пера с использованием команды на компьютере.

Червь Морриса

Это выдержка из ключевой функции в коде червя Морриса.

И Роберт Моррис, и сам Интернет были молоды, когда 23-летний аспирант Корнелла, выпустил «червя Морриса», запустив то, что было названо «первой крупной атакой в Интернете». Приблизительно 10 % из 60 000 компьютеров, подключённых к Интернету, были повреждены. Был нанесён ущерб на миллионы долларов, что вынудило New York Times впервые напечатать слово «Интернет». Даже технически подкованные люди были удивлены, увидев, насколько обширен охват действия червя. Моррис, который говорил, что никогда не собирался причинять такой большой ущерб, стал первым человеком, которому было предъявлено обвинение в соответствии с Законом о компьютерном мошенничестве и злоупотреблениях. После того, как его приговорили к трём годам условно, он стал соучредителем знаменитого инкубатора стартапов Y Combinator и доцентом компьютерных наук в MIT (и снова MIT).

HTML-гиперссылка

Habr
Тим Бернерс-Ли изменил мир, когда представил гиперссылку, фрагмент кода, который позволяет любому сёрфить по Всемирной паутине. Концепция связывания информации не была особенно новой. Что было в новинку, так это знаки препинания, которые были собраны вместе из различных соглашений компьютерных систем, чтобы получить формат «URL-адреса двоеточие-слэш-слэш». Концепция гиперссылки на что угодно сделала эту идею перспективной. Гиперссылка Бернерса-Ли могла бесплатно стать кнопкой «Купить сейчас», «Like», «ретвитом» и многим другим.

JPEG

Дискретное косинусное преобразование, лежащее в основе JPEG.

Сегодня стало само собой разумеющимся, что можно заполнять память смартфонов огромным количеством фотографий. Но раньше изображения требовали огромных объёмов данных. В 1992 году Объединённая группа экспертов по фотографии опубликовала спецификации стандарта JPEG, чтобы уменьшить размер файлов. Хотя в то время были доступны и другие форматы сжатия, JPEG стал мировым стандартом, отчасти потому, что он был бесплатным. Файлы JPEG используют сжатие с потерями — процесс, который удаляет аспекты изображения, невидимые для человеческого глаза, такие как небольшие различия в цвете. Сжатие с потерями было также важно для изобретения кое-чего ещё, представленного в 1992 году: MP3, формата аудиофайлов, который стал возможен благодаря отбрасыванию битов данных, неразличимых человеческим ухом.

Браузер Mosaic

Рождение Интернета, каким мы его видим.

Предыдущие браузеры были неуклюжими, хоть и отображали текст хорошо, но вынуждали просматривать изображения в отдельном окне. В 1993 году разработчикам во главе с Марком Андриссеном потребовался браузер, в котором изображения и текст располагались бы рядом. И они создали Mosaic. Благодаря им сеть стала выглядеть так, как если бы это был классный цифровой журнал или газета. Это также подтолкнуло стандарты HTML к ускоренному развитию, поскольку веб-мастера по всему миру начали требовать всё больше тегов, чтобы сайты выглядели круче.

Пиксель отслеживания

Пиксель отслеживания просмотра страниц Facebook.

Эти крошечные фрагменты HTML являются основой цифровой рекламы, что ставит их в центр многих современных проблем: слежки, консолидации СМИ и даже дезинформации. Ещё в 1990-х веб-дизайнеры использовали прозрачные однопиксельные изображения для настройки макетов страниц. Но компьютер должен загрузить каждое изображение на веб-странице — даже один незаметный пиксель. В 1993 году компании начали извлекать из этого выгоду: отслеживая загрузки пикселей, они узнавали, кто и где находится, и инициировали загрузку файла cookie в их браузер. Этот файл cookie позволяет рекламодателям следить за пользователями на сайтах.

Именно успех отслеживания пикселей привел к появлению кнопки «Like» в Facebook, которая отслеживает вас на каждом веб-сайте, где она встроена. Этот массивный сбор данных позволил реализовать гипертаргетинг, который сделал рекламу в Facebook такой успешной, уведя миллиарды доходов от медиакомпаний. Это привело к процветанию целенаправленной дезинформации и распространению бизнес-моделей, основанных на слежке.

Wiki

Начало для Википедии

WikiBase от WikiWikiWeb, последний раз редактировалось 13 июня 2000 г.

Уорд Каннингем впервые разработал Wiki на своём сайте WikiWikiWeb, который он представлял как простейший способ обмена информацией. Он использовал базовый язык разметки, который включает в себя скобки, объединение слов без пробелов и апострофы вокруг текста, чтобы редакторы могли обновлять и упорядочивать информацию, связанную между страницами, — система, которая до сих пор широко используется в Википедии, запущенной в 2001 году.

Первая всплывающая реклама


window.open('https://timeweb.cloud/')
Базовый код для открытия нового окна с заданным URL-адресом.

Всплывающая реклама была разработана для решения реальной проблемы: компания Tripod позволяла людям размещать любой контент, который они хотели, на бесплатной домашней странице. Чтобы субсидировать сервис, владельцы компании продавали рекламу. Но рекламодателям не всегда нравился контент страницы, на которой они размещались, поэтому было принято решение отделить рекламу от пользовательского контента. Так появился этот бич Интернета.

Алгоритм PageRank от Google

До PageRank поисковые системы пытались найти информацию, основываясь на том, соответствуют ли слова запроса словам на сайтах. Но у Ларри Пейджа и Сергея Брина возникла блестящая идея: они создали алгоритм, который ранжирует известность страницы в зависимости от того, сколько других страниц в Интернете ссылаются на неё. Именно это отвечает за доминирование среди браузеров, которым сегодня пользуется Google.

Пропорциональное справедливое планирование для беспроводных сетей

[~, b_user] = max(drc(i, :)/_avg_thruput(i, :));
avg_thruput(i+1, :) = (i/(i+1))*avg_thruput(i, :);
avg_thruput(i+1, b_user) = (i/(i+1))*avg_thruput(i, b_user)+drc(i, b_user)/(i+1);
«Управляемая передатчиком система с несколькими приёмниками, использующая разнесение путей для справедливого увеличения пропускной способности», Патент США № 6449490, 10 сентября 2002 г.

Всего три строки кода, которые заставляют работать все сотовые сети 3G и 4G по всему миру.

Часто в каком-либо населённом пункте имеется намного больше мобильных телефонов, чем могут обслуживать вышки базовых станций. Это может препятствовать надежной передаче данных. Таким образом, вышкам необходимо решить проблему расстановки приоритетов: убедиться, что все пользователи могут завершить свои звонки, принимая во внимание тот факт, что пользователям в более «шумных» местах необходимо предоставить больше ресурсов для получения того же качества обслуживания. Решение? Компромисс между потребностями отдельных пользователей и общей производительностью всей сети. Пропорциональное справедливое планирование гарантирует, что все пользователи имеют хотя бы минимальный уровень обслуживания при максимальной общей пропускной способности сети. Это делается путём предоставления более низкого приоритета пользователям, которым, как ожидается, потребуется больше ресурсов.

Биткоин

Код, без которого не существовал бы Биткоин.

Являетесь ли вы сторонником биткоина, скептиком или не совсем уверены, что это такое, вы, вероятно, знаете, что это хайповая тема. Сам Биткоин привлёк сотни миллиардов долларов прямых инвестиций, но более важно то, что лежащий в основе технологический принцип, блокчейн, был исследован для бесконечных приложений, от обеспечения демократических выборов до прекращения сексуальных контактов без согласия.

Все началось в 2008 году, когда Сатоши Накамото опубликовал официальный документ, в котором объявил о запуске Биткоин. Документ включал в себя эти строки кода, которые вычисляют бесконечно малую вероятность того, что злоумышленник сможет захватить блокчейн Биткоина. Математика убедила мир в том, что системе, созданной ненадёжными людьми, тем не менее, можно доверять. Это проложило путь к созданию как минимум около 3000 других криптовалют.

Поначалу не всегда ясно, когда какой-то код станет эпохальным. Часто это начинается как странный эксперимент, простой прикол или даже ошибка. Как и все списки, этот предназначен для того, чтобы мы задумались над тем, как код меняет нашу жизнь и как решения программистов влияют на будущее.

Подпишись на наш блог, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Показать полностью 23
124

«Гласнет»: первый и последний коммерческий провайдер в СССР

«Гласнет»: первый и последний коммерческий провайдер в СССР

В СССР, как известно, многого не было, например, сотен сортов колбасы. А вот интернет — наоборот, был. В Советском Союзе имелся даже коммерческий интернет-провайдер, предоставлявший всем желающим возможность подключиться ко Всемирной Сети за определенную плату. Правда, проработал он недолго: с 17 октября 1991 года и вплоть до прекращения существования самого Советского Союза, то есть, чуть больше двух месяцев. Сегодня этому провайдеру мог бы исполниться 31 год — если бы, конечно, он дожил до наших дней.

Первые попытки объединить ЭВМ с целью передачи данных предпринимались в Советском Союзе еще в пятидесятые: так, несколько вычислительных машин были соединены кабелем на военном полигоне Сары-Шаган в Казахстане: этот прообраз компьютерной сети разрабатывался и тестировался в Институте точной механики и вычислительной техники им. С. А. Лебедева. В 70-х годах в СССР успешно действовало уже несколько сетей X.25, а в 1978 году в Ленинграде появилась «Академсеть» — компьютерная сеть для научных учреждений Академии наук СССР. Долгое время ее ядром являлся Ленинградский вычислительный центр (ЛВЦ), организованный в Физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе, но с появлением в 1982 году московского Всесоюзного научно-исследовательского института прикладных автоматизированных систем (ВНИИПАС) центр «Академсети» переместился туда.

Именно ВНИИПАС установил постоянное соединение X.25 с австрийским Международным институтом прикладного системного анализа (International Institute for Applied Systems Analysis, IIASA), что открыло ему доступ к другим зарубежным сетям по всему миру. В свою очередь, ВНИИПАС предоставлял этот доступ научным учреждениям не только на территории СССР, но и по всему Варшавскому блоку. В 1983 году при содействии правительства США и фонда Джорджа Сороса ВНИИПАС установил соединение X.25 с вычислительным центром в Сан-Франциско: этот сегмент сети получил наименование SFMT («Телепорт Сан-Франциско — Москва»). Первоначально проект был некоммерческим и направленным на распространение телекоммуникаций в СССР, но в 1986 году ВНИИПАС стал предоставлять доступ к западным сетям на коммерческой основе не только странам Варшавского договора, но также через спутник — другим социалистическим странам: Кубе, Монголии и Вьетнаму. SFMT фактически превратился в международное коммерческое предприятие, и в 1990 году этот статус-кво был зафиксирован превращением «Телепорта Сан-Франциско — Москва» в совместную советско-американскую телекоммуникационную компанию Sovam Teleport.

Однако и Sovam Teleport, и созданная 1 августа 1990 года в Курчатовском институте совместно с инженерным кооперативом «Демос» сеть «РЕЛКОМ», и даже появившееся в 1988 году в Ленинграде советско-финское совместное предприятие «Инфоком» не являлись в полном смысле этого слова «розничными» интернет-провайдерами», поскольку терминальный доступ к сети по протоколу X.25, а позже — к электронной почте и Usenet предоставлялся только научным учреждениям и коммерческим предприятиям, которые были в состоянии приобрести соответствующее оборудование и оплатить подключение. О предоставлении доступа к сети частным лицам речи тогда не шло.

Все изменилось 17 октября 1991 года, когда в СССР была официально зарегистрирована советско-американская организация под названием GlasNet («Гласнет»), которая являлась, как гласил ее устав, «общественным объединением граждан и трудовых коллективов, созданным в целях развития и демократизации телекоммуникаций на основе современных компьютерных технологий». Название GlasNet придумали американцы, объединив популярное в годы горбачевской Перестройки слово «гласность» и еще мало кому понятное Network. Это слово ярко отражало реалии того времени – движение научно-технического прогресса, интеграцию в мировое информационное пространство и активную реализацию политики гласности.

Сама сеть физически была запущена немного раньше ее официальной регистрации: уже летом 1991 года ей пользовалось несколько сотен человек. Во времена августовского путча Usenet-конференции «Гласнет» были одним из немногих источников, транслировавших правдивую информацию о происходящих в Москве событиях на весь мир.

Сеть, изначально рассчитанная на 5 тысяч абонентов, финансировалась так называемой «Ассоциацией за прогрессивные коммуникации» (Association for Progressive Communications) из Сан-Франциско. Центр управления GlasNet находился в Москве, с нашей стороны работу осуществлял журналист Анатолий Воронов, выступающий в роли директора, и двое программистов — Александр Зайцев и Павел Прокопенко.

GlasNet был подключен к мировой сети через вычислительный центр Курчатовского института и сеть РЕЛКОМ, однако предоставлял свои услуги не предприятиям, а частным лицам — для этого были организованы модемные пулы в Москве, Ленинграде, Мурманске, Владивостоке, Одессе и Риге. Собственно, услуг, как таковых, было немного: обмен электронной почтой и доступ к конференциям Usenet, но и это в Советском Союзе казалось фантастикой. Еще в начале 1991 года GlasNet запустил собственный сервер Usenet-конференций на русском языке, кроме того, предоставлял пользователям доступ к конференциям США, Канады, Бразилии, Австралии и почти всей Европы. При этом пользователи оплачивали только зарубежный трафик: отправка сообщений внутри СССР не тарифицировалась.

Еще одна миссия GlasNet — обучение пользователей основам работы в сети. Эта образовательная миссия финансировалась «Ассоциацией за прогрессивные коммуникации», и для конечного потребителя была фактически бесплатной. Александр Зайцев, в 1991-м году работавший техническим директором «Гласнета», вспоминал в одном из интервью:

Главная особенность «Гласнета» была в том, что во главе стоял не технарь, а журналист — Анатолий Воронов. И если «Демос» и «Релком» рассматривали интернет как средство связи компьютерщиков и ученых, то Толя уже тогда воспринимал его как способ для коммуникации гуманитариев, которые с компьютером, как известно, не особо дружат. Подтверждением нашей позиции служило руководство пользователей. Огромной толщины мануал с картиночками, который выдавался каждому новому пользователю. Мы изначально себя позиционировали как провайдера для человека, который компьютер немного боится.
Первый советский провайдер начал предоставлять платные услуги населению осенью 1991 года, но уже в декабре Советский Союз прекратил свое существование, и «Гласнет» стал российской телекоммуникационной компанией. Провайдер просуществовал до 1999 года: 1 июля технические мощности и сама торговая марка «Гласнет» перешли к компании «Совам Телепорт», а 2 сентября 1999 года «Совам Телепорт» вместе с компанией «Телефонная связь Москвы» вошли в сервисный холдинг «ТелеРосс». В 2000 году эта компания была упразднена учредителями, а все ее активы перешли к компании Golden Telecom, которая в 2008-2010 годах была поглощена холдингом «Вымпел-Коммуникации».

Тем не менее, «Гласнет» оставил заметный след в истории российских, а главное, советских телекоммуникаций. Как минимум тем, что секса, как известно, в СССР не было, а вот коммерческий интернет-провайдер — был. Пусть и просуществовал он всего лишь 70 дней.

Оригинал

Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Показать полностью
180

Самый мощный суперкомпьютер 60-х. Краткая история IBM Stretch

42 года назад, 5 сентября 1980 года в Университете Бригама Янга был навсегда выключен последний суперкомпьютер IBM Stretch. Этот сверхмощный мейнфрейм, известный также под наименованием IBM 7030, стал результатом научно-исследовательского проекта, который корпорация IBM начала еще в 1955 году — его целью было построить суперкомпьютер, в сотни раз превосходящий по мощности все, что еще было создано до этого. Stretch по праву считался самым быстрым и продвинутым компьютером на всем земном шаре в конце 70-х и начале 80-х годов прошлого века, и в то же время снискал славу провального проекта, принес компании многомиллионные убытки и в итоге был выведен из эксплуатации. Почему его судьба сложилась именно таким образом? Все дело в завышенных ожиданиях.

История началась в 1955 году, когда Ливерморская радиационная лаборатория Калифорнийского университета объявила очередной тендер. Ученым был нужен суперкомпьютер под кодовым названием LARC (Livermore Atomic (Advanced) Research Computer, «Ливерморский компьютер для исследования атома»). Предполагалось, что эта машина будет помогать физикам-ядерщикам в сложнейших обсчетах атомных реакций. На самом деле, генеральным заказчиком, выделившим финансирование для этого проекта, была Лос-Аламосская научная лаборатория (управляемая Комиссией по атомной энергии), которая занималась разработкой ядерного оружия. В то время подходящую машину могли построить только два ведущих производителя — IBM и UNIVAC. Обе компании принялись составлять свои предложения, чтобы побороться за этот выгодный заказ.

Специалисты IBM, работавшие над тендерной заявкой, поняли, что смогут создать намного более мощную машину, чем требовалось заказчику. Если использовать недавно разработанные транзисторы с диффузным переходом, их суперкомпьютер многократно превзойдет заявленные технические характеристики по своей вычислительной мощности. Инженеры из IBM так вдохновились, что отозвали изначальную, менее амбициозную заявку, и подали новую, попросив еще один миллион долларов и дополнительный год на разработку.

В Калифорнийском университете заявку отклонили: не захотели ни ждать, ни переплачивать — так что компьютер LARC для них создала компания UNIVAC. А вот Лос-Аламосская национальная лаборатория получив заявку от IBM, заинтересовалась обещаниями невиданной производительности и дала ход проекту.

Заявленные инженерами IBM показатели и правда впечатляли — 4 MIPS, 4 миллиона операций в секунду. На тот момент широко использовались компьютеры IBM 704, выполнявшие 40 000 операций в секунду. То есть, по расчетам, новый суперкомпьютер должен был в сто раз превысить стандартную производительность того времени.

Разработка стартовала в начале 1956 года, и к 1960-му IBM планировала торжественно запустить суперкомпьютер. Но уже в процессе проектирования инженеры поняли, что никак не смогут оправдать ожиданий, однако надеялись хотя бы приблизиться к намеченным планам. Увы, результаты фактических тестов оказались неутешительными: производительность IBM 7030 Stretch оказалась примерно в три раза меньше заявленной — около 1,2 MIPS. Причиной стала необходимость снизить тактовую частоту компьютера: работа машины на изначально запланированной тактовой частоте приводила к перегреву и быстрому выходу транзисторов из строя. Тем не менее, Stretch все еще опережал конкурирующие вычислительные системы по быстродействию.

Президенту IBM Томасу Уотсону-младшему пришлось принять непростое решение и снять суперкомпьютер с продажи, а для тех, кто уже успел заказать Stretch, снизить цену почти вдвое — с первоначальных 13,5 до 7,78 миллиона долларов. Среди заказчиков суперкомпьютера были организации с такими громкими названиями, как «Агентство Национальной безопасности США», «Национальная метеорологическая служба США», «Корпорация MITRE», Полигон военно-морских сил США в штате Вирджиния, Организация по атомному оружию Великобритании и Комиссариат атомной энергетики Франции. Именно это обстоятельство вызвало волну недовольства в высших кругах Америки привело к тому, что проект Stretch долгое время считался самым крупным провалом в истории IBM. Впрочем, ответственным за это сделали главного инженера проекта Стивена Данвелла, а Томас Уотсон-младший отделался, как говорится, легким испугом.

Несмотря на неоправданные ожидания, Stretch во многом определил будущее не только суперкомпьютеров, но и их настольных потомков, которыми мы пользуемся сейчас. В чем же его уникальность?

Начнем с того, что он Stretch — это первый суперкомпьютер на транзисторах. Именно 169 тысяч высококачественных транзисторов с диффузным переходом помогли IBM 7030 совершить настоящую революцию в производительности. Эта машина первой в мире превысила порог в миллион операций в секунду, в 3 раза превзойдя своего предшественника, IBM 704. При этом новый Stretch потреблял столько же энергии и занимал точно такую же площадь — не более 186 кв. метров (2000 кв. футов).

Stretch стал на тот момент самым быстрым компьютером в мире и оставался таковым еще три года после своего появления, пока не уступил пальму первенства новому CDC 6600. Суперкомпьютер от IBM выполнял сложение 64-разрядных чисел с плавающей запятой за 1,5 микросекунды, а умножение – за 2,7 микросекунды. Невиданная производительность для той эпохи.

Что касается технологий, в суперкомпьютере IBM 7030 были собраны практически все известные на 1960 год достижения в области вычислительной техники. Stretch — пионер ECL, эмиттерно-связной логики. Впоследствии все суперкомпьютеры вплоть до 80-х будут собирать на схемах ЭСЛ. Его система модулей транзисторной логики SMS (Standard Modular System) впоследствии применялась почти во всех компьютерах IBM вплоть до середины 80-х. Архитектура, разработанная для IBM Stretch, легла в основу линейки System/360, которая в свою очередь на долгие годы стала промышленным стандартом благодаря целому ряду удачных инженерных решений. Принципы мультипрограммирования вкупе с защитой памяти и стандартными способами обработки прерываний — всё это компьютеры серии System/360 унаследовали от IBM 7030 Stretch. А впервые примененные в этом суперкомпьютере принципы конвейеризации инструкций, предвыборки кода и расслоения памяти используются даже в современных процессорах.

IBM Stretch был первым компьютером, который использовал стандартные модули ферритовой памяти. Интересно, что ферритовым сердечникам для нормальной работы была необходима как можно более стабильная температура, поэтому их помещали в алюминиевый корпус и погружали в масло. Оно помогало плавно охлаждать и при необходимости нагревать магнитные сердечники. Но это было скорее вынужденное решение, которое впоследствии не прижилось.


Память Stretch позволяла записывать и считывать шесть параллельных потоков, благодаря чему быстродействие ОЗУ составляло около 2 MIPS, так что память IBM 7030 была даже быстрее процессора. Из особенностей можно отметить также то, что в программах для этого компьютера использовался восьмибитный байт (в некоторых архитектурах байт состоял из 7 бит) и разрядность машинных слов 8/32/64 бита — это тоже стало стандартом. Интересно, что в то время советские компьютеры работали с нестандартной разрядностью машинных слов от 22 до 50 бит, зачастую еще и некратных размерам адресуемых ячеек памяти.

Различное периферийное оборудование вроде алфавитно-цифровых печатающих устройств, терминалов или перфораторов для перфокарт можно было подключать и использовать параллельно, просто вставив в соответствующий разъем Stretch кабель. В общем, эта «провальная» машина в целом отличалась весьма передовыми характеристиками и оказала большое влияние на развитие всей индустрии.

Кстати, и Ливерморская лаборатория, которая в начале этой истории отклонила тендерную заявку от IBM, в итоге все-таки прикупила себе IBM Stretch, ведь он оказался вдвое быстрее их суперкомпьютера UNIVAC LARC. Однако годы берут свое: к 1980 году IBM 7030 окончательно устарел, началась эра «персоналок», и на смену ему пришли более компактные и более современные машины. Один из построенных IBM экземпляров Stretch до последнего трудился в частном университете Бригама Янга в Прово, штат Юта, США, но 5 сентября 1980 года был списан на пенсию. Сейчас посмотреть на старичка можно в музее компьютерной истории в Маунтин-Вью, Калифорния.

Оригинал

Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Показать полностью 5
198

История зарождения Linux — как это было?

25 августа 1991 года, ровно 31 год назад, в USENET-конференции comp.os.minix появилось сообщение от молодого человека по имени Линус Бенедикт Торвальдс о том, что он создал бесплатную операционную систему для 386 и 486-совместимых ПК, с отдельным примечанием: в качестве хобби, новинка не претендует на лавры серьезного профессионального проекта вроде GNU. Так началась история Linux. Официальные источники гласят, что к творчеству Торвальдса сподвигли лицензионные и функциональные ограничения ОС MINIX, в которой он тогда работал. Кое-где даже упоминается, что он вдохновлялся книгой создателя MINIX профессора Эндрю Таненбаума «Операционные системы: разработка и реализация» (Operating Systems: Design and Implementation). Однако изучая историю Linux, я случайно наткнулся на воспоминания однокурсника Торвальдса — Ларса Вирзениуса, вовлеченного в разработку Linux с самых первых дней существования этого проекта. Ларс рассказывал эту историю из «первых рук», причем излагал ее немного не так, как она описана в «Википедии».

То самое историческое сообщение в группе comp.os.minix

В 1988 году Ларс Вирзениус окончил среднюю школу и поступил в Хельсинкский университет на факультет информатики. В сентябре его пригласили в клуб для шведоговорящих студентов «Спектрум», где состояли ребята, интересующиеся информатикой, физикой, химией и другими точными науками. Там он и познакомился с Линусом Торвальдсом. По воспоминаниям Вирзениуса, в университете было несколько компьютерных классов, в которых стояли «маки» и персоналки с MS-DOS, а также терминалы, подключенные к мейнфрейму VAX/VMS. Среди этого великолепия обнаружился один-единственный старенький компьютер от DEC с операционной системой Ultrix — одной из версий BSD Unix. MS-DOS не нравилась Ларсу своими ограниченными возможностями, графический интерфейс Mac OS показался ему неудобным, и он оккупировал машину с Ultrix. Однажды, работая в терминале, Вирзениус опечатался в команде «rm», набрав вместо нее «rn» — и совершенно случайно открыл для себя мир конференций USENET, где общались тысячи IT-специалистов и компьютерных энтузиастов с разных уголков нашей планеты. Своей необычной находкой Ларс поспешил поделиться с Линусом Торвальдсом.


Один из циклов в университете Хельсинки был посвящен программированию на С в Unix. К тому моменту Вирзениус неплохо знал С, Торвальдс тоже умел программировать на этом языке, при этом оба были постоянными участниками конференции comp.lang.c, сообщения которой они читали с университетского компьютера DEC. Поэтому содержание лекций казалось им не слишком интересным — значительная часть теории была им уже знакома. Ларс и Линус сдавали лабораторные работы экстерном, соревнуясь между собой, кто уложит очередную программу из учебного задания в меньшее количество строк кода. Гораздо большее удовольствие друзьям доставляли эксперименты с университетской машиной: Ларс разработал аналог демона Cron, чтобы выгружать почту в USENET-конференции по расписанию, а Линус написал код для поддержки Postscript-принтера в Ultrix.

На рождество 1990 года Торвальдс решил сделать себе подарок: он взял льготный студенческий кредит и 5 января купил 386-й компьютер. На этот компьютер Торвальдс действительно установил MINIX, но основной проблемой, которая злила и бесила его, было отсутствие в этой системе нормальной поддержки многозадачности. Больше всего Торвальдс хотел организовать модемный доступ со своей личной «трёшки» на университетский компьютер DEC, чтобы комфортно читать из дома любимые конференции USENET, но ни одна из существовавших тогда терминальных программ его не устраивала — в каждой чего-нибудь, да не хватало. Перепробовав кучу вариантов, Торвальдс начал писать собственный терминал. Причем он пошел нестандартным путем: вместо того чтобы использовать довольно ограниченные возможности MINIX, он решил, что его программа будет работать с «железом» напрямую, не опираясь на ресурсы ОС. Первая версия поддерживала два потока: один считывал нажатия клавиш и передавал их в последовательный порт, второй слушал последовательный порт и транслировал данные в терминал. После того, как Торвальдс добавил в свою программу поддержку набора команд VT-100, используемых в терминалах DEC, у него получилась софтина, вполне пригодная для обмена сообщениями в конференциях USENET из дома.


Однако настоящий перфекционист редко останавливается на достигнутом — Торвальдс принялся совершенствовать терминал, добавляя туда поддержку команд sh и функций многозадачности, начав с переключения между потоками. Линус написал подсистему вывода сообщений USENET на принтер и модуль управления памятью, и уже не мог остановиться. Терминал стремительно разрастался, превращаясь в ядро новой ОС: вскоре он обзавелся собственным драйвером жесткого диска и драйверами файловой системы, — из-за того, что Линусу нужно было как-то сохранять на диск скачанные из USENET через терминал файлы. Этими драйверами и модулями Торвальдс понемногу заменял стандартные компоненты операционной системы. Постепенно, день ото дня, MINIX на его компьютере мутировал в Linux. Правда, изначально проект назывался по-другому: Торвальдс придумал смешное словечко «Freax» — сборную солянку из слов «Free» «Freak» и «Unix», и попросил администратора сайта ftp.funet.fi Ари Леммке выложить на этот портал исходники его терминала. Но Леммке решил назвать папку на сервере по имени автора софта, добавив к нему окончание от «Unix» — получилось «Linux». Название прижилось, хотя строку «Freax» все еще можно найти в makefile ранних версий ядра Linux.

Ларс Вирзениус вспоминает, что первую версию Linux невозможно было установить в обычном понимании этого слова. На компьютере Торвальдса Linux зародился сам собой путем добавления и замены различных модулей MINIX, а первая попытка поставить систему на компьютер Вирзениуса не увенчалась успехом. Торвальдс возился несколько часов, при этом установка потребовала ручного редактирования секторов диска в шестнадцатеричном формате. В конце концов Линус справился с этой задачей, и в итоге сумел собрать на дискете дистрибутив, пригодный для инсталляции на других ПК почти без применения черной магии.

Зимой 1991 года Торвальдс добавил в Linux поддержку виртуальной памяти, что значительно повысило практическую пользу ОС. Тогда же вместе с Вирзениусом он создал собственную группу в USENET — alt.os.linux, которая стала местом притяжения первых пользователей и евангелистов новой системы. В 1992 году был запущен проект документирования Linux — он начался с файла README, который Ларс написал лично, чтобы помочь людям самостоятельно скомпилировать ядро. Регулярно возникающие технические сбои только подстегивали процесс разработки. Так, по словам Вирзениуса, проблемы в сетевом стеке Linux приводили к генерации паразитного трафика, из-за чего Linux запретили использовать в университетской сети. Это заставило Торвальдса вплотную заняться решением данного вопроса: как следствие, реализация стека протоколов TCP/IP была переписана практически полностью в очень сжатые сроки. У какой-нибудь корпорации вроде Microsoft на это ушли бы месяцы.

В 1997 году Линус Торвальдс покинул университет, был принят на работу в Transmeta и переехал в США, после чего Ларс Вирзениус потерял его из вида. Но его рассказ немного проясняет историю появления Linux, добавляя в нее несколько новых интересных деталей. Получается, Linux появился на свет не из-за амбиций разработчика, желавшего сделать «MINIX лучше самого MINIX», а как следствие скромного желания читать почту в любимых конференциях, не покидая пределы родного дома. Как говорится, великие вещи порой рождаются случайным образом, но для их появления на свет все равно нужны талант и упорство.

Оригинал

Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Показать полностью 1
369

Как работает Wi-fi. Часть 1. История беспроводных сетей

На фотографиях выше изображены Джордж Антейл и Хеди Ламарр — два деятеля культуры (композитор и актриса) и по совместительству изобретатели. В определенных кругах эта пара известна своей концепцией передачи информации по радио, которая впоследствии нашла применение в Wi-fi, GPS, Bluetooth и… Короче, много где.

Во время Второй мировой войны Хеди и Джордж предложили систему для дистанционного управления торпедами. Как не иронично, основной проблемой управляемых торпед того времени была их система управления. Она работала на одной частоте, и если противник обнаруживал угрозу, то «бил» по слабому месту торпеды: отправлял помехи на несущей частоте.

Идея новаторов заключалась в том, чтобы отправлять сигнал частями на разных частотах.
Сейчас эта концепция известна как псевдослучайная перестройка рабочей частоты. Технически синхронизацию частот предлагалось осуществлять с помощью пружинных двигателей. Ребята даже получили патент на свою разработку и предложили её армии США, но идею реализовали только в 60-х годах, уже после окончания действия патента.

Порой Хеди Ламарр называют «изобретательницей Wi-fi». Но, пожалуй, такой титул несколько преуменьшает вклад других, не менее значимых открытий, которые позволяют сидеть в интернете без провода. О том, как создавалась и развивалась технология Wi-fi, читайте под катом.

Исторические предпосылки

Первые технологии беспроводной передачи информации возникли в доисторическую эпоху. Дымовые, световые и огненные сигналы, зеркала, сигнальные выстрелы и флаги — все это появилось задолго до изобретения телеграфа и телефона.

Невидимый свет

В 1880-х годах Генрих Рудольф Герц экспериментально доказал существование электромагнитных колебаний в свободном пространстве, а также сделал первые хорошо задокументированные передачи волн. Изыскания Герца в области радиоволн продолжили Оливер Лодж, Никола Тесла и Джагадиш Чандра Бос.

В 1884 году на публичной демонстрации в ратуше Калькутты Бос эффектно продемонстрировал работу микроволнового излучения. Используя волны миллиметрового диапазона, он сумел поджечь порох и позвонить в звонок на расстоянии. Впоследствии в эссе «Невидимый свет» Бос напишет: «Невидимый свет может легко пройти через кирпичные стены, здания и т. д. Поэтому с его помощью могут быть переданы сообщения без проводов».

Джагадиш Чандра Бос в Лондонском королевском институте

Подобные опыты проводили Александр Попов и Гульельмо Маркони. Последний смог предоставить первый коммерчески пригодный аппарат для беспроводной дальней телеграфии.

Метод изменения частот

В 1903 году Никола Тесла запатентовал систему, в которой передатчик и приёмник синхронно переключались между двумя каналами. Таким образом, Тесла стал автором первого известного метода изменения частот для борьбы с помехами. Новинка нашла практическое применение в 1915 году — немецкие военные начали использовать радиоприемник с изменяющимися частотами, чтобы избежать прослушки со стороны британцев.

Примечательно, что уже в начале 20-го века Тесла смог описать развитие технологии, которая приведет к беспроводному интернету. Он предложил концепцию так называемой «Всемирной Беспроводной Системы» — системы телекоммуникаций и передачи электроэнергии в глобальном масштабе. Тесла писал: «Мы сможем мгновенно связаться друг с другом… видеть и слышать друг друга так же хорошо, как если бы мы находились лицом к лицу… И инструменты, с помощью которых мы будем общаться… человек сможет носить в кармане жилета».

Башня Ворденклиф, задуманная Николой Теслой как телекоммуникационный объект «Всемирной Беспроводной Системы»

Развитие беспроводной связи между ЭВМ

В 1968 ученые Гавайского университета начали работу над проектом THE ALOHA SYSTEM. Основной целью проекта была проверка возможности использования радиосвязи вместо проводных соединений для объединения компьютеров в одну сеть.

Немного о контексте. Сам проект реализовывался на Гавайских островах — архипелаге в центральной части Тихого океана. Первоначально в одну сеть планировалось объединить учебные заведения с островов Кауаи, Оаху, Мауи и Гавайи (да, в Гавайском архипелаге есть остров Гавайи). Вычислительный центр располагался в главном корпусе Гавайского университета неподалеку от Гонолулу. Расстояние до него от других узлов доходило до 300 км. Идея протянуть кабель даже не рассматривалась.

Реализация задумки ученых основывалась на радиосвязи ближнего радиуса. Полученную систему беспроводной связи назвали AlohaNet. Всего было две версии этой сети: чистая и дискретная.

Чистая Aloha

В чистой системе каждый из терминалов отправлял данные, как только они появлялись. Разумеется, такой подход приводил к коллизиям и потерям кадров. Для обнаружения коллизий центральный компьютер, после получения кадра, отправлял его назад отправителям. Если отправитель обнаруживал коллизию, то он выжидал случайный интервал времени и отправлял кадр заново. Центральный компьютер использовал широковещательную антенну, а терминалы — направленную. Так они не получали передачи от других отправителей.

Чистая Aloha заработала в 1971 году, став первой беспроводной сетью между компьютерами. А уже через год система была модернизирована, что позволило удвоить её производительность.

Дискретная Aloha

Метод передачи данных в дискретной системе строился вокруг слотов (или тактов). Каждому терминалу выделялся временной промежуток (соответствующий времени одного кадра) для отправки данных. Для синхронизации использовался специальный синхронизирующий сигнал вначале каждого интервала.

Технологию не удалось продать и она стала общественным достоянием. В 1973 году Alona была подсоединена через спутниковую связь к ARPAnet, а в 1976 году Aloha и вовсе прекратила свою работу.

1985: открытие диапазонов частот в США

В 1980 году инженер Майкл Маркус обратился в федеральную комиссию по связи США (FCC) с предложением открыть диапазоны ISM для нелицензионного использования. И через 5 лет, в 1985 году комиссия всё же открыла диапазоны с частотой 900 МГц, 2.4 ГГЦ и 5.8 ГГЦ. После такого решения в США многие другие страны и регионы последователи примеру FCC и тоже открыли некоторые диапазоны. С этого момента стало возможным развитие коммерческих беспроводных технологий.

WaveLAN

В 80-х годах NCR Corporation — это крупная международная компания по продаже компьютеров, банкоматов и кассовых аппаратов. И они хотели, чтобы их кассы работали без проводов. Это дало бы им конкурентное преимущество: розничные магазины могли бы избежать затрат на прокладку кабелей к каждой кассе. К тому же разница между кассовым аппаратом и компьютером постепенно размывалась и NCR стремилась создать стандарт беспроводной связи, которым мог бы использоваться в любом компьютере.

К 1988 году команда под началом Вика Хейса (также известного как батя«отец» Wi-fi) разработала WaveLAN. WaveLAN мог работать на частоте 900 МГц или 2.4 ГГц со скоростью от 1 до 2 Мбит/с. Новый продукт позиционировался как беспроводная альтернатива Ethernet и Token Ring от IBM. Но высокая стоимость адаптеров (сотни долларов) и точек доступа (тысячи долларов) сделали WaveLAN нишевым продуктом, который можно было найти только в крупных компаниях.

Адаптер WaveLAN

Кроме WaveLAN существовали и другие беспроводные продукты и всё это превращалось в конкурирующую мешанину с различными реализациями и решениями. Необходимость в международном стандарте, подобном IEEE 802.3, стала очевидной. Это привело к появлению рабочей группы по стандарту беспроводной связи в IEEE.

IEEE: появление рабочей группы

NCR хотела, чтобы Вик Хейс сделал предложение IEEE от имени компании. Но Вик не согласился на такие условия: он хотел оставаться независимым. Компания согласилась на это, и в 1988 году Вик Хейс обратился в IEEE с просьбой внести свой вклад в создание стандарта беспроводной связи. Оказалось, что существующий комитет бездействовал, а председатель ушел.

Из-за того, что Вик не продвигал уже запатентованное решение от NCR, он смог завоевать доверие и сформировать рабочую группу 802.11. Технологии Ethernet и WaveLAN стали частью технической базы комитета, который начал свою работу в 1990 году. Первый стандарт, известный как 802.11, был сформирован через 7 лет.

CSIRO, OFDM и Джон О’Салливан

Местом рождения Wi-Fi можно считать лабораторию радиоастрономии CSIRO — австралийское федеральное агентство, занимающиеся научными исследованиями. В его стенах разработали множество выдающихся технологий, например атомно-абсорбционную спектроскопию.


В 1977 году исследователь CSIRO доктор Джон О'Салливан занимался поиском небольших черных дыр. Он написал статью о том, как можно использовать быстрое преобразование Фурье для повышения резкости с оптических телескопов. На основе работы Салливана в CSIRO сделали специальный процессор для расшифровки изображений. Хоть это и не помогло найти черные дыры, технология пригодилась позднее. В 1990 году Салливан возглавил группы ученых для разработки высокоскоростной беспроводной сети с пропускной способностью 100 Мбит/c. ALOHAnet и WaveLAN не предоставляли желаемых скоростей.

Джон О'Салливан (второй справа) и другие ученые CSIRO в своей лаборатории

Одной из основных технических проблем, вставших перед группой, была борьба с эффектом многолучевого распространения волн. Суть явления заключается в том, что часть электромагнитных волн отражаются от различных объектов, в результате физическая длина пути сигнала может варьироваться. Результат многолучевого распространения сигнала часто оказывается отрицательным, поскольку сигналы могут прийти в противофазе и подавить основной сигнал (своеобразное эхо). С помощью быстрого преобразования Фурье ученые из CSIRO нашли способ уменьшить эхо. Вместо того, чтобы использовать один быстрый беспроводной канал, они использовали множество более медленных каналов. Такая техника называется модуляцией с несколькими несущими. Этот тип модуляции хорошо подходит для широкополосной связи на короткие расстояния (как в Wi-Fi). Сегодня современные стандарты Wi-Fi используют модуляцию с несколькими несущими в форме мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM).

Хотя ученые из CSIRO не изобретали основных методов, используемых в их разработках, их заслуга заключалась в том, что путем испытаний сотен техник они нашли нужные — модуляция с несколькими несущими + прямое исправление ошибок + чередование частот для отправки нескольких копий данных. По отдельности этим методы были известны и ранее. В CSIRO же разработали уникальную комбинацию, которая давала высокие скорости. В 1996 году на нее был выдан патент США № 5 487 069.

Стоит отметить, что CSIRO никогда не предоставляла предложений по исходному стандарту IEEE 802.11 1997 года или какой-либо из его редакций. 802.11а и более поздние стандарты используют OFDM и модуляцию с несколькими несущими без лицензионного соглашения, несмотря на то, что во время разработки 802.11а CSIRO предложила IEEE лицензировать свой патент. Спустя годы CSIRO использовала это как основу для судебных исков против крупных сетевых и технологических компаний. CSIRO выиграла урегулирование на сумму 205 миллионов долларов в 2009 году и еще 229 миллионов долларов в 2012 году.

Стандарты

На данный момент существует множество разных стандартов беспроводных локальных сетей 802.11. Некоторые из них пользуются намного большей популярностью, например 802.11n и 802.11an. Кроме того, современные устройства работают сразу в нескольких режимах (802.11 b/g/n).

У стандартов много общего. Самое главное сходство — использование радиоэфира для передачи данных. Интересно, но в самом первом стандарте 802.11 также использовалось инфракрасное излучение. Сегодня такой способ используется в пультах дистанционного управления (например пульт от телевизора). Со второго поколения стандарта используются только радиоволны. Все варианты физического уровня работают с одним и тем же алгоритмом доступа к среде, CSMA/CA. Структуры кадров канального уровня всех стандартов идентичны.

Различия спецификаций заключается в используемом частотном диапазоне, методах кодирование и, как следствие, в скорости передачи данных. Некоторые временные параметры уровня MAC также могут отличаться.

Наиболее популярные стандарты семейства IEEE 802.11

Начиная с 1999 года метод мультиплексирования OFDM пришел на смену методам DSSS и FHSS первых версий. Спустя еще 10 лет стандарт был дополнен поддержкой метода MIMO. Выделим общие свойства стандартов семейства IEEE 802.11:

— Одна и та же топология.

— Все стандарты поддерживают в качестве рабочего диапазона частот либо 2,4 ГГц, либо 5 ГГц, либо оба эти диапазона. 802.11ax может включать дополнительные полосы частот в диапазонах от 1 до 7 ГГц, по мере их появления.

— Один и тот же способ доступа к разделяемой среде CSMA/CA — метод прослушивания несущей частоты с множественным доступом и предотвращением коллизий.

— Одинаковая структура кадра канального уровня.

— Все стандарты имеют адаптивный механизм изменения скорости передачи в зависимости от расстояния до приемника. Адаптация может происходить за счет изменения метода кодирования сигнала — например, для увеличения скорости передачи данных точка доступа может перейти от кодирования 16-QAM к кодированию 64-QAM.

— При использовании техники OFDM точка доступа может, наряду с изменением метода кодирования, увеличить количество частотных подканалов, выделяемых пользователю.

Оригинал

Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить новые интересные посты!

Показать полностью 7
Отличная работа, все прочитано!