Népszabadság, 1970. október (28. évfolyam, 230-256. szám)
1970-10-18 / 245. szám
3.^ A kézi kapcsolástól az önprogramozásig Az automatizált számítógépek fejlesztése 1934-ben kezdődött el az amerikai Harvard Egyetem matematikai intézetében. Az intézet igazgatója, Ho■ward H. Aiken — együttműködve az IBM amerikai vállalattal, amely ma is a legtöbb elektronikus számítógépet készíti — egy olyan automatikus számítógépet épített, amelyben több mint háromezer elektromechanikus kapcsoló működött. A Mark I. elnevezésű automatikus számítógép háromtized másodperc alatt adott össze két, 23 számjegyből álló számot és hat másodpercre volt szüksége ahhoz, hogy két ilyen nagy számot összeszorozzon. Hogyan dolgoztak ezzel a géppel? Még mindig szükség volt nagyobb számú matematikusra és gépkezelőre, azért, mert a masina minden egyes öszszeadás, kivonás, minden művelet után megállt. S hogy további műveleteket is végezzen, újból kapcsolni kellett. A matematikusok, akik a kiszámítandó képletek birtokában voltak, tudomásul vették az egyes részeredményeket, amelyeket behelyettesítettek a képletekbe. Aztán utasításokat adtak a gépkezelőknek, hogy a gép kézi kapcsolótábláján készítsék elő a következő műveleteket. Világos, hogy a programot — vagy ahogy az egyszerűség kedvéért eddig mondtuk, a „képletet” — összeállító matematikus képtelen kiadni olyan gyorsan a gépnek szóló utasításokat, mint amilyen sebességgel, másodpercenként tíz- és százezer kapcsolással a gép dolgozik, így elveszett annak az időnyereségnek a zöme, amelyet az egyes műveletek gyors kiszámításánal elértek; a számítás menete meg’gyorsult, de az igényekhez képest nehézkes maradt. Az ellentmondás a kapcsolás és lassú kezelés között még fokozódott a későbbi géptípusoknál, amelyeknél még gyorsabb kapcsolókat alkalmaztak. A gépek teljesítménye mégis felkeltette az érdeklődést, különösen az amerikai katonai körökét és ezen belül a légelhárítási szakemberekét. Akkoriban ugyanis túl soká tartott a légelhárító ágyúk irányzásához szükséges lőelemek képzése, amelynek lényege a repülőgép pályavonalának gyors kiszámítása. Egy bombázó repülőgép akkoriban 400—500 kilométer/óra sebességgel repült, tehát egy gépi összeadási idő alatt csak pár métert haladt előre a repülőgép. A gyors működésű számítógép segítségével kiszámított lőelemek fokozták a találati valószínűséget, a légelhárító ágyúk kezelőinek több idejük maradt a pontos célzáshoz. A lőelemképzés meggyorsítása még nagyobb probléma lett a második világháború végén az angol partok védelménél, akkor, amikor a németek szárnyas bombákkal, a V—2-es rakétákkal támadták Londont és az angol iparvárosokat. Az angolok radarkészülékek és automatikus számítógépek segítségével sorra lelőtték a szárnyas bombákat. A számítógép fontos szerepet játszott Amerikában az első atomreaktor, majd pedig az atombomba megtervezésénél is, főként olyan számítási feladatoknál, amelyeknek egyenleteit a tudósok már jóval korábban felállították, de számítógép hiányában nem tudták elvégezni. Magyar tudósok szerepe A mai elektronikus számítógép megalkotói között több magyar tudós szerepel, fizikusok és matematikusok. Ha egy olyan találmányról szólunk, amely kezdi meghatározni korunk tudományos-technikai fejlődését, hadd emlékezzünk meg róluk is büszkeséggel. Említeni kell itt Szilárd Leót, Wigner Jenőt, akiknek nagy szerepük volt a híres Manhattan-terv, az első urán-atomreaktor és az atombomba kidolgozásában, és akik együtt dolgoztak a híres magyar matematikussal, Neumann Jánossal. Neumann a számítógépekésautomaták elméleti kérdéseivel foglalkozott élete utolsó 12 évében; őt tekinthetjük a mai rendszerű elektronikus számítógépek tudományos felfedezőjének. (Joggal nevezték el róla Budapesten a Számítógéptudományi Egyesületet.) Eredményeik egyik forrása az volt hogy a hazájukat is fenyegető fasizmus ellen akartak tenni. Ha egy negyedszázaddal később születnek, minden bizonnyal idehaza érvényesíthették volna tehetségüket. Témánknak megfelelően, Neumann János munkásságára részletesebben kitérünk. Ő a pennsylvaniai egyetemen dolgozott, itt építették meg az ENIAC elnevezésű elektronikus számítógépet a második világháború alatt. Ezt a gépet, mint mondtuk, elektroncsövekkel szerelték fel, s ezért gyorsabban működött, mint a Mark I., de még mindig kézi kapcsolással dolgozott. Hatalmas alkotmány volt, több mint 70 négyzetméter helyet foglalt el, 18 ezer elektroncsővel kapcsolt és 150 kW villamos energiát fogyasztott óránként, anynyit, amennyivel 20 háromszobás lakást lehetne kifűteni. A villamos energia az elektroncsövek izzó katódjait fűtötte — amelyeket egyszerűbben izzószálaknak neveztünk —, hogy azokból a szabad elektronok kiszabaduljanak. Az elektronok kiszabadultak, de a fűtés megmaradt, s nem 20 háromszobás lakásban, hanem a számítógépen belül, és abban a helyiségben ontotta a meleget, ahol a gépet elhelyezték. Éppen ezért nagy gondot okozott a gép és a helyiség hűtése. Időközben az egyetem ismét megbízást kapott a hadseregtől olyan tanulmány elkészítésére, amely részletesen tárja fel az elektronikus számítógépek alkalmazásában rejlő további lehetőségeket. A vizsgálatok eredményét Neumann János publikálta 1947—48-ban egy titkos, belső jelentésben. 18 ezer rádiólámpa Az ENIAC számítógépnél az elekt-Az ENIAC számítógépnél az elektroncsövek mérhetetlen nagy száma hökkenti meg az embert. Tizennyolcezer rádiólámpa! Miért volt ilyen sokra szükség? Az ENIAC nagy teljesítményű számítógép volt a maga idejében, hiszen említettük, hogy tízjegyű számokkal dolgozott és csak úgy „falta” őket: másodpercenként ötezret adott össze vagy 350-et szorzott meg egymással. Ehhez sok elektroncső és áramköri egységet kellett működtetnie. És minden további feladatot újabb elektroncsövek százaival, ezreivel oldottak meg. A részeredményeket az elektroncsövek bekapcsolásával tárolták, és megint elektroncsövek léptek működésbe, amikor a gép kezelői — a számítás menete szerint — a megfelelő dugaszokat a kapcsolótáblán a helyükre illesztették. Minden számítási funkciót elektroncsövek végeztek. A nagy technikai nehézség — a kézi kezelés lassúsága mellett — ebből adódott. Meg kellett tehát oldani két feladatot: 1. a kézi kezelés gépesítését, 2. a gép energiaigényének csökkentését. Az első feladatot Neumann János oldotta meg, aki felvetette az önprogramozás gondolatát. Mit jelent ez az újabb fogalom — önprogramozás? Az önprogramozás gondolata szinte magától felvetődik, ha megfigyeljük, hogyan dolgozik az emberi agy. Térjünk vissza első cikkünk egyik példájára, a tojásbegyűjtésre; most utólag bevalljuk, hogy ott valamit — az egyszerűség kedvéért — szándékosan nem hangsúlyoztunk. Nevezetesen azt, hogy mi történik azután, hogy a gép megállapította: fennáll-e az a körülmény, hogy a begyűjtő teherautó megérkezett az egyik bolthoz, vagy nem áll fenn, illetve elfogyott-e a tojás vagy nem fogyott el. Mi csak idáig kísértük figyelemmel a gép működését. De hát mi történjék azután, hogy a gép ilyen vagy olyan eredményt, 0-t vagy 1-et kimutatott? Nyilván további információkat kell az eredménnyel összevetni. Ha 0 az eredmény, akkor esetleg arra kell kényszeríteni a gépet, hogy az előző állomáshelyen kérdezze meg, elindult-e a kocsi, ha megy, akkor ezt az eredményt azzal kell összevetni, hogy szükség van-e arra, hogy a kocsi a következő állomáshelyig folytassa az útját, mert, tegyük fel, ott kifogyott a tojás. Az ENIAC-féle számítógépnél ez minden esetben azt jelentette volna, hogy a kapott eredmény „visszamegy” a kezelő személyhez, és az adja fel a gépnek a következő kérdést (miután megismerte az eredményt). Miért? Mert csak a kezelő tudta, hogy mi a következő „kérdezni való”, hová kell kapcsolni. De hát ezt a tudást, ezt a tapasztalatból szerzett, tehát eleve meglevő tudást, miért ne lehetett volna a géppel ugyanúgy közölni, mint ahogy az újat, a kívülről jövő információt közöltük vele? Így született Neumann korszakalkotó gondolata: az ember ne csak külső információkat, adatokat közöljön a géppel, hanem azokat az előrelátható összefüggéseket is, amelyek a feladat megoldásához szükségesek és amelyeket tapasztalatból tud! Ezeket is lehet „kódolni” és a célnak megfelelően betáplálni a gép „fejébe”, ahogy az ember fejében sem csak most érkezett, új információk vannak, hanem régiek is, amelyeket tapasztalatokká szűrt le, és amelyeket az emlékezetében raktároz el. Az ember tapasztalatból tudja, mit kell tennie, ha a teherautóval ez és ez, a boltban a tojásokkal ilyen meg olyan a helyzet. Az ember tudja, hogy ilyenkor milyen további kérdéseket kell tisztáznia, hogy ítéletet alkosson. Itt előre meghatározható változatok vannak. Nos, a számítógép fejlesztésének újabb lépcsőfoka az volt, hogy emlékezőegységet építettek bele. Annak az embernek a „tapasztalatát”, aki korábban a gépet kezelte, most betáplálták a számítógépbe és a számítógép önmagát kezelte, önmagát programozta. Kiev, BESZM, Sztrela Neuman János másik gondolata az volt, hogy csökkentsék az elektroncsövek számát és a gép energiafogyasztását az elektronikus számítógép egyes szerkezeti részegységeinek szakosításával. Azt javasolta, hogy válasszák külön a számoló- és a vezérlőrészeket, és a géphez olyan emlékezőegységeket csatoljanak, amelyek nem feltétlenül elektroncsövekből, hanem más, kisebb helyet foglaló és kevesebb energiát fogyasztó elemekből épülnek fel. (A gép számítóegységének egyébként olyan pillanatmemóriákra is szüksége van, amelyek a számítás lépéseihez szolgáltatnak addig készenlétben tartott adatokat. Ezek a memóriák folyamatosan kapják a betáplált adatokat, de aztán szakaszosan „adagolják” a számítások előrehaladásával egyidejűen.) El is készült egy ilyen típusú gép, az EDVAC, amely gyorsabb volt az ENIAC gépnél, és 2000 szorzást tudott elvégezni másodpercenként. Nemcsak az USA-ban, hanem például Angliában és a Szovjetunióban is készültek elektronikus számítógépek azon az elven, amelyet fentebb ismertettünk. Néhány évvel későbben, mint az EDVAC, 1950-ben épült meg a Szovjetunióban a Kiev elnevezésű gép, 1953- ban építették meg Lebegyev akadémikus irányításával a BESZM, majd Bazleszvszkij mérnöki tervei alapján a Sztrela számítógépeket, később sorban az M—2, M—3 univerzális számítógépeket, az Ural gépcsaládot, továbbá a Pagoda és a Krisztáll, különleges rendeltetésű gépeket alkották meg. Mindezeknek a gépeknek a felépítése, áramköreinek elrendezése és működése új, nagy lehetőségeket tárt fel az információ feldolgozásában a gépen belül. Automatikus folyamatainak egyes érdekes részleteit legközelebbi — jövő heti mellékletünkben — tárgyaljuk meg. SZLUKA EMIL (Folytatjuk.) Neumann János ' Kinek az ügye? A margitszigeti Duna-parton, verőfényes nappal, három sötét gazfickó, hoszszadalmas babramunkával leszerelt néhány kiszolgáló automatát, majd tartalmukat zsákjukba ürítvén, a készülékeket a Dunába hajították. A műveletnek szép számú nézőközönsége volt. Az emberek, bár tisztes távolból, de szigorúan mérlegelték a látottakat és mély társadalmi felelősségtudattal nyilatkoztak az akcióról, imigyen. Első észrevételező: Részemről nem helyeslem az automaták leszerelését. Feltételezem, hogy van rá valamiféle indítékuk, különben aligha cselekednek, ez mégis individuális gesztusnak tűnik, amely nincs egyeztetve a közérdekkel. Társadalmi tudatvilágunkban még mindig vissza-visszatér ezeknek az érdekeknek a diszharmóniája. Hatékony lépéseket kell tennünk az öntudat sürgős továbbfejlesztéséért. Ez a társadalom ügye. Második észrevételező: Szerintem a tisztelt előttem szóló túlságosan finoman fejezte ki magát. Én az ilyesmit, mármint a köztulajdon ellen elkövetett pimasz merényletet, kifejezetten tűrhetetlennek tartom. De mindaz, ami a szemünk előtt lejátszódik, azt látszik igazolni, hogy a társadalom nem lép fel a szükséges határozottsággal és eréllyel az efféle alávalóság ellen. Vajha már ott tartanánk, hogy mindenki belátná: a közbelépés a társadalom ügye. Harmadik észrevételező: Ezekből az alakokból csak úgy dől a pálinkaszag. Ezt jó tíz méterről is érzem. Akik ilyesmire vetemednek, csak megrögzött alkoholisták lehetnek. Ám ez nem menti bűnös tettüket, sőt még csak súlyosbítja. Ezerféle bűnnek, közösségellenes disznóságnak melegágya az alkohol. Nem, nem lehetünk elégedettek az antialkoholista harc színvonalával! Ezt a küzdelmet növekvő eréllyel kell folytatnunk. Ez a társadalom ügye. Negyedik észrevételező: Figyeljenek oda, hölgyeim és uraim, milyen hallatlanul ügyetlenek ezek a fickók! Kérem, ezeknek fogalmuk sincs a technikai műveltségről. Nincs egy hozzáértő mozdulatuk. Az a tömzsi úgy fogja azt a spejszert, mintha kocsilőcsöt forgatna. Nem értem, hogyan merészelnek az automatákhoz nyúlni, ennyire szakavatatlan kézzel! Mindig mondom: a mai kor fő követelménye a technikai nevelés. Ez a társadalom ügye. Ötödik észrevételező: Az a girhes pasas egyik cigarettáról a másikra gyújt. Na, mit mondtam? Nyilván azért fosztja ki a cigarettát árusító automatát is, hogy legyen füstölnivalója. Mit tesz a mértéktelen szenvedély! Fogadni mernék, ez mit sem hallott a dohányzás súlyos ártalmairól. Azt hiszem, a társadalom nem nyújtja ki a karját a szenvedélyes dohányosok megmentéséért. Nem vagyok egy izgága, de többet, többet kellene tenni a nikotinőrület ellen. Ez a társadalom ügye. Hatodik észrevételező: A hosszú, lám, nem dohányzik, figyeljenek oda, csak úgy tömi magába az automatákból a csokoládét. Pedig ez hallatlanul egészségtelen. Na de hogyan táplálkozik a magyar? Reggeltől estig szénhidrátot majszolunk. Még az automaták is szénhidráttal vannak megtömve. Legalább fehérjével töltenék fel ezeket a készülékeket, azt aztán falhatná ez a nyavalyás. Meg kéne végre tanítani az embereket a helyes táplálkozásra. Ez a társadalom ügye. Hetedik észrevételező: Az a baj, hogy az emberekből kivesztek a gátlások. Tessék, itt vagyunk mi, a közvélemény, a társadalom képviselői, itt vagyunk nem több mint tíz méternyire ettől a bandától, és ezek közönyösek, ezek ránk se hederítenek. Hogy úgy fejezzem ki magamat, nincs bennük társadalmi reakciókészség. Ez az, amit bele kellene plántálni az emberekbe, már kisiskolás korukban! Ez a társadalom ügye. Nyolcadik észrevételező: Hát én eddig csak figyeltem, hallgattam, de ez már több a soknál. Nézzék, ezek a latrok, a Dunába hajigálják az automatákat. Én most már direkt drukkolok, hogy elkapják ezeket a csibészeket. Ez, kérem, a társadalmi tulajdon arcátlan herdálása! Kiürítették, leszerelték, de a Dunába dobálni ...? Ez, kérem, komoly értékek elvesztegetése. Ezekben nincs egy szemernyi felelősségérzet a társadalmi tulajdon iránt. Ezen kéne segíteni. Ez a társadalom ügye! Kilencedik észrevételező: Mondják meg: miért kell ezt eltűrnünk? Szerintem ilyenkor valakinek, illetve valakiknek közbe kellene lépniük. Oda kellene menni és keményen megmondani: ez abszurdum, micsoda dolog ez? Miféle jogon fumigálják önök a társadalmat? Szerintem az ilyesmit eltökélten meg kellene akadályozni! Elvégre ami itt történik, az a társadalom ügye. Mert hát az csak nem kérdéses, hölgyeim és uraim, hogy kinek az ügye? HORVÁTH JÓZSEF NÉPSZABADSÁG ♦ VASÁRNAPI MELLÉKLET