Wiele wynalazków zasługuje na miano przełomowych, ale jeżeli mielibyśmy wskazać te, które w największym stopniu zrewolucjonizowały nasze życie, na jednym z czołowych miejsc bez wątpienia znalazłby się komputer. Cyfrowa maszyna, która dziś dla każdego jest czymś oczywistym, zrewolucjonizowała niemal wszystkie gałęzi przemysłu, usprawniła przepływ informacji i umożliwiła wielopłaszczyznową komunikację.
Praca, nauka, rozrywka, komunikacja – każda z tych dziedzin jest już nierozerwalnie związana z komputerami. Dziś trudno nam wyobrazić sobie życie bez urządzeń, które w sposób pośredni lub bezpośredni zarządzają dosłownie każdym aspektem naszej codzienności. Używanie komputera jest dla nas czymś całkowicie naturalnym i oczywistym. Warto jednak wiedzieć, że historia tych urządzeń jest przynajmniej tak samo skomplikowana, jak one same.
Kto wynalazł komputer?
Podobno sukces ma wielu ojców. To znane powiedzenie można w sposób dosłowny odnieść do historii komputerów, bo jednoznaczne wskazanie wynalazcy tych urządzeń jest trudniejsze, niż mogłoby się wydawać.
Żeby móc odpowiedzieć na postawione wcześniej pytanie, trzeba cofnąć pierwszej połowy XIX wieku. W 1837 roku Charles Babbage – angielski inżynier, astronom i matematyk – zaprezentował projekt swojego nowego wynalazku. Mowa o maszynie analitycznej – urządzeniu mogącym operować danymi i realizować dowolne ciągi instrukcji.
W zamierzeniu projektanta, maszyna analityczna miała charakteryzować się konstrukcją uwzględniającą rozdzielenie jednostki obliczeniowej od magazynu pamięci, a dane miały być zapisywane na kartach perforowanych (opracowanych według pomysłu Josepha Jacquarda) i wprowadzane za ich pośrednictwem. Miała korzystać z instrukcji warunkowych, pętli i przetwarzania równoległego.
Należy więc stwierdzić, że maszyna analityczna mogła stać się pierwszym na świecie w pełni programowalnym komputerem. Niestety, projekt rozwijany aż do śmierci swojego twórcy (1871 rok) nigdy nie doczekał się całkowitej realizacji. Powód? Prozaiczny – brak środków finansowych.
Nie ulega jednak wątpliwości, że założenia koncepcyjne i plany konstrukcyjne Babbage'a stały się inspiracją dla twórców późniejszych komputerów. Gdyby nie jego praca, nie wiadomo, kiedy powstałoby pierwsze takie urządzenie i jak bardzo wpłynęłoby to na rozwój nauki i przemysłu. Można więc z całą stanowczością stwierdzić, że to właśnie Charles Babbage jest ojcem wszystkich późniejszych komputerów.
Kiedy powstał pierwszy komputer?
Ojcem, ale nie twórcą, bo do 1871 roku udało mu się zrealizować zaledwie mały fragment swojego projektu. Pracę Babbage'a kontynuował jego syn Henry. Ten skupił się jednak na skonstruowaniu tzw. młyna i drukarki. Urządzenia te nie miały być częścią maszyny analitycznej, a zespołem działającym niezależnie. Projekt został ukończony w 1910 roku, jednak maszyna nie była programowalna i umożliwiała wykonywanie tylko czterech podstawowych działań matematycznych. Nie można więc nazwać jej komputerem.
Zatem kiedy powstał pierwszy komputer? Formalnie należy uznać, że przełomowe odkrycie ujrzało światło dzienne w 1939 roku, kiedy John Atanasoff i Clifford Berry zaprezentowali maszynę ABC – Atanasoff-Berry Computer. Urządzenie wielkości sporego stołu składało się z 270 lamp elektronowych i umożliwiało rozwiązywanie układów równań algebraicznych liniowych.
Należy jednak podkreślić, że z technicznego punktu widzenia maszyna ABC nie może być uznana za pełnoprawny komputer. Dlaczego więc przypisuje się jej miano pierwszego urządzenia tego typu? Żeby móc odpowiedzieć na to pytanie, musimy przeskoczyć do 1942 roku. Właśnie wtedy dwaj naukowcy z Uniwersytetu w Pensylwanii – John Presper Eckert i John William Mauchly – rozpoczęli prace nad maszyną nazwaną ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer).
Pierwszy komputer na świecie
ENIAC / fot. Apic/Getty Images
W swoim czasie ENIAC był najbardziej skomplikowaną i jednocześnie – najbardziej innowacyjną maszyną na świecie. Składał się z 17500 lamp elektronowych, zajmował powierzchnię przekraczającą 140 metrów kwadratowych i ważył aż 27 ton. Urządzenie wyposażone w oddzielne moduły pamięci i jednostki arytmetycznej umożliwiało przetwarzanie równoległe i pozwalało na wykonywanie skomplikowanych obliczeń.
Próbne uruchomienie maszyny nastąpiło w 1945 roku. Rok później doczekała się publicznej prezentacji. Urządzenie znalazło zastosowanie w Ballistic Research Laboratory, gdzie do 1955 roku wykonywało obliczenia tablic balistycznych na potrzeby amerykańskiej armii.
To właśnie ENIAC powszechnie uważany jest za pierwszy pełnoprawny komputer, jednak formalnie nie można określać go tym mianem. Eckert i Mauchly sprzedali swój patent firmie Sperry Rand, a nowy właściciel nie omieszkał upomnieć się o opłaty licencyjne od firm, które korzystały z konstrukcyjnych i technologicznych założeń urządzenia. Koncern Honeywell postanowił jednak podważyć patent. W 1973 roku sąd wydał decyzję unieważniającą, argumentując orzeczenie zapożyczeniami z projektu ABC.
Nie tylko ENIAC i ABC
Mogłoby się wydawać, że w tym miejscu sprawa staje się jasna i klarowna. Otóż nic bardziej mylnego. Pretendentów do miana pierwszego komputera jest bowiem więcej niż dwóch. Równolegle z amerykańskimi naukowcami, prace nad pierwszym komputerem prowadzili także brytyjscy i niemieccy konstruktorzy. Mowa o projekcie Colossus i Maszynie Zusego.
Colossus / fot. Wikimedia Commons
W 1943 roku Tommy Flowers – inżynier ds. telefonii z General Post Office – uruchomił urządzenie Colossus Mark 1, które brytyjskim ośrodku kryptograficznym Bletchley Park łamało szyfry niemieckiej maszyny Lorenza (podobnej do Enigmy). Nieco później brytyjski wywiad zaczął korzystać z udoskonalonej wersji Colessusa, oznaczonej jako Mark 2. Przez długi czas świat nie wiedział o istnieniu tej maszyny. Informacje na jej temat zostały odtajnione dopiero w latach 70. XX wieku.
O miano pierwszego komputera ubiega się też urządzenie, którego twórcą jest niemiecki inżynier Konrad Zuse. W latach 1939–1941 opracował eksperymentalne egzemplarze swojej maszyny, oznaczone symbolami Z1, Z2 i Z3. Moce obliczeniowe Maszyny Zusego (nazwanej od nazwiska twórcy) pozwalały na projektowanie geometrii skrzydeł niemieckich samolotów, uczestniczących w podniebnych walkach w trakcie II wojny światowej. Finalna wersja urządzenia – Z4 – powstawała w latach 1942–1945.
Jak widać, historia komputera jest pełna meandrów. Należy jednak podkreślić, że większość ekspertów uważa, że pierwszym pełnoprawnym komputerem nie była Maszyna Zusego. Nie był nim też Colossus ani ABC, a zaprezentowany 14 lutego 1946 roku ENIAC.
Pierwszy polski komputer
ENIAC zapoczątkował erę komputerów. To zaskakujące, ale decyzja o budowie pierwszego polskiego komputera zapadła po zaledwie 34 miesiącach od dnia prezentacji przełomowego urządzenia, a dokładnie – 23 grudnia 1948 roku. Właśnie wtedy w budynku Instytutu Fizyki Doświadczalnej spotkało się sześciu mężczyzn, inicjatorów zawiązania Grupy Aparatów Matematycznych, w skrócie GAM. Byli to Kazimierz Kuratowski, Andrzej Mostowski, Henryk Greniewski, Leon Łukaszewicz, Romuald Marczyński i Krystyn Bochenek.
Prace ruszyły w 1951 roku. równolegle powstawały 3 projekty: Analizator Równań Algebraicznych (ARAL), nad którym pracował Bochenek, Analizator Równań Różniczkowych (ARR), który opracowywał Łukaszewicz, i Elektroniczna Maszyna Automatycznie Licząca (EMAL), budowana przez Marczyńskiego. Ostatnie z wymienionych urządzeń było maszyną cyfrową, która przysporzyła największych trudności. Słaba jakość dostępnych komponentów właściwie uniemożliwiała stabilną pracę urządzenia. ARR udało się uruchomić w czerwcu 1954 roku. Pierwszy polski analogowy komputer był zbudowany z 500 lamp elektronowych.
W 1956 roku nastąpiło scalenie zespołów analogowych i cyfrowego. Na czele nowej drużyny stanął Leon Łukaszewicz. Inżynierowie i matematycy w dwa lata zbudowali w pełni sprawny cyfrowy komputer XYZ.
Pierwsza mysz komputerowa
Na szczęście historia myszy komputerowej nie jest tak skomplikowana. Wynalazek, bez którego trudno wyobrazić sobie pracę na komputerze osobistym, ma swoje korzenie w wojsku.
W 1946 roku Ralph Benjamin – jeden z operatorów systemu dowodzenia i koordynacji brytyjskiej marynarki wojennej (Comprehensive Dosplay System) – opracował kontroler, który umożliwiał wygodne wprowadzanie danych niezbędnych do przewidywania pozycji statków powietrznych. Urządzenie, które bardziej niż dzisiejszą mysz przypominało trackball, nazwał roller ball. Patent został wydany w 1947 roku, ale nigdy nie trafił na rynek komercyjny.
W 1952 roku podobne urządzenie opracował brytyjski elektronik Kenyon Taylor. Podobne, ale znacznie bardziej zaawansowane. DATAR (Digital Tracking And Resolving) wykrywał ruch kulki za pomocą nie dwóch a czterech kółek, dwóch dla osi X i dwóch dla osi Y. Także ten wynalazek został opracowany na potrzeby armii, więc nigdy nie pojawił się na rynku komercyjnym.
Koncepcja pierwszej myszy komputerowej, przypominającej dzisiejsze kontrolery, zrodziła się w 1963 roku, a jej ojcem był Douglas Engelbart. Pracownik Stanford Research Institute opracował urządzenie wyposażone w dwa ułożone prostopadle kółka. Pierwszy prototyp, zbudowany z pomocą Billa Englisha, powstał w 1964 roku. Urządzenie zostało nazwane „mysz”, ze względu na cienki przewód umieszczony z tyłu obudowy, który wzbudzał jednoznaczne skojarzenia z ogonem gryzonia. W 1967 roku Engelbart zgłosił wniosek patentowy, a rok później zaprezentował gotowe urządzenie.
Pierwsza gra komputerowa
O ile wielu osobom komputery służą przede wszystkim do pracy, to nie można zapomnieć, że mają zastosowanie także w dziedzinie rozrywki, a zwłaszcza w gamingu. Pierwszy program, uznawany za grę komputerową, powstał w 1962 roku. Mowa o tytule „Spacewar!”, którego głównym twórcą był Steve Russell.
Wieloosobowa (a dokładnie – dwuosobowa) rozgrywka polegała na sterowaniu statkami kosmicznymi, krążącymi wokół gwiazdy. Zadaniem graczy było zestrzelenie przeciwnika. Wbrew pozorom nie było to łatwe, bo im bliżej gwiazdy znajdował się statek, tym silniejsze było jej oddziaływanie grawitacyjne.
