Kousek historie: Kde se vzal počítač?

V 50. letech 20. století, kdy se počítače tzv. nulté generace stávaly etablovaným produktem, by si přitom na úspěch jejich komerčního prodeje vsadil málokdo. První počítače většinou představovaly částečně utajované vládní projekty, jejichž vznik je spojen s 2. světovou válkou a nutností zpracovávat rozsáhlé výpočetní úkony pro nové technologie boje - radary, bombardéry, automatizovaná děla, či první dekódovací postupy. Válečná situace vyžadovala, zejména v prostředí americké armády, dosud bezprecedentní rychlost a přesnost ve výpočtech.

Zatímco Velká Británie se rozhodla pro vývoj vlastních počítačů pomocí armádních matematiků, americká armáda šla cestou zapojení univerzit. Svou roli hrálo nejen rozdělení americké armády do čtyř složek s vlastním velením a cíli, ale také roztříštěnost amerického akademického prostředí, v němž si univerzity otevřeně konkurovaly. Do 2. světové války tak Spojené státy vstoupily se čtyřmi centry pro zkoumání počítacích strojů.

Pro následný vývoj sehrál klíčovou roli tým, který na Harvardově univerzitě vedl Howard H. Aiken. Již v roce 1939 navrhl pro námořnictvo kalkulátor Mark I, první programovatelný výpočetní stroj. Samotný přístroj byl zkonstruován na základě Aikenovy objednávky v IBM, která jej také spravovala, a dokončen byl v roce 1943. Aiken sám se však nedokázal s IBM dohodnout na způsobu financování obsluhy stroje, ani na podílu příjmů z patentu, který si podal, a proto nechal počítač Mark I odvézt z univerzity a spolupráci ukončil. Za peníze námořnictva v roce 1947 uvedl do chodu počítač Mark II, který počítal balistické křivky. V době konstrukce se však již jednalo o zastaralý stroj, což je charakteristické pro řadu počítačů uváděných na trh.

Podobně jako námořnictvo si svůj počítač žádalo i americké letectvo. V roce 1944 zadalo Jayu Forresterovi z MIT za úkol postavit výpočetní stroj v projektu Whirlwind. Jeho úkolem bylo pomáhat při výcviku pilotů generováním realistických situací, a tedy sloužit coby jakýsi raný letecký simulátor. Počítač byl postaven v roce 1951 a již následujícího roku byl jeho další vývoj přenesen do Lincolnových laboratoří - místa, odkud vzešel arpanet, první verze internetu, fungující na sdílení výpočtů mezi armádními počítači.

Nejpřelomovější výzkum však financovalo pozemní vojsko na Moorově fakultě elektrotechniky při Pennsylvánské univerzitě. Inženýr John Presper Eckert, nadšenec do elektrotechniky (pracoval i na vývoji první televize) spolu se svým doktorandem, fyzikem Johnem Mauchlym, v dubnu 1943 navrhli první elektronický počítač zvaný ENIAC (Engineering Numerical Integrator and Computer). Obdobně jako Mark I a II měl počítat balistické křivky pro dělostřelectvo. Armáda jej převzala pro zkušební planinu v Aberdeenu na začátku roku 1946.

Při konstrukci ENIAC požádal Eckert o spolupráci geniálního matematika Johna von Neumanna z Princetonu, který si zřejmě první uvědomil přelomovost počítačů a sestavil základní koncepci pro budoucí vývoj oboru - Neumannovu architekturu. Sám von Neumann záměrně poskytl své teze jako open source dokument, čímž zamezil Eckertovi s Mauchlym získat patent na digitální počítač. Oběma gesty, návrhem struktury počítače a omezením možnosti patentů, spustil pozdější počítačovou revoluci.

Eckert s Mauchlym skutečně plánovali se po válce živit prodejem počítačů vládním institucím. Jejich spory s Pennsylvánskou univerzitou, která jim nechtěla umožnit podnikat pod hlavičkou akademické instituce, vedly v březnu 1946 k jejich odchodu a založení společnosti Electronic Control Company (ECC). Ta záhy získala první zakázku na dodání počítače Americkému statistickému úřadu.

Na základě von Neumannových nákresů začala v roce 1947 s konstrukcí počítače kryptoanalytická námořní vyšetřovací služba. K projektu Atlas 13, na němž spolupracovala Univerzita v Minnesotě, byl přizván výrobce mechanických počítaček, společnost Remington Rand. Její ředitel James Rand si zřejmě první uvědomil komerční potenciál počítačů. Očekával, že v zakázkách na počítače bude mít zlatý důl. V roce 1950 představil konstrukční tým počítač UNIVAC 1101 (číslovka 1101 odpovídá v dvojkové soustavě číslu 13 dle názvu projektu).

Aby James Rand ustanovil společnost Remington Rand jako dominantního hráče na trhu s počítači, angažoval v pozici projektového manažera (další novinka, kterou přinesla válka) generála Leslieho Grovese, který dozíral za války na projekt Manhattan. V roce 1952 odkoupil oba další konstruktéry počítačů, tým ERA, pracující na Atlasu, a Eckertovu firmu ECC. Tím získala společnost Remington Rand dva prestižní týmy konstruktérů, které měly naplnit Randovu vizi vyrábět počítač jako komerční zboží.

Navzdory všem počátečním výhodám se firma Remington Rand lídrem trhu nestala. V roce 1963 sice její zisky z prodeje a servisu počítačů v desetiletém srovnání dosáhly výše 145,5 milionů USD, ale IBM za stejné období vydělala na počítačích 1,24 miliard USD.

Zatímco Rand se počátkem 50. let soustředil na vývoj specializovaných počítačů designovaných ke specifickým účelům, manažeři v IBM, kterým zbylo torzo z Aikenova počítače Mark I, si v polovině 50. let uvědomili neproduktivnost vývoje specializovaných výpočetních zařízení, které jsou konstruovány pro jeden konkrétní úkol. Na rozdíl od vizionáře Randa si uvědomili, že cestou do budoucna je sériově vyráběný univerzální počítač. Ten sice nebude tak výkonný a přesný jako stroje od Randu, navržené speciálně pro konkrétní úkon, ale bude vyráběn levněji.

Aby zároveň uspokojili různorodou poptávku, vyvíjeli inženýři v IBM k základním počítačům sérii periferních zařízení, která si zákazník nakombinoval a propojil podle svých preferencí. A aby klient - obvykle univerzity - nebyl závislý na inženýrech z IBM, vyvinuli rovněž první programovací jazyky, fungující na děrných štítcích, kde byly zadány jednotlivé úkony - tak se zrodil FORTRAN (Mathematical Formula Translating System) a COBOL (Common Business Oriented Language). Trh se náhle rozšířil o oblast softwaru.

K dominanci IBM v počítačové oblasti pak chyběly už jen pozitivní reference. Tu získala jednou z největších vládních zakázek. V roce 1952 vyhrála IBM rozsáhlý kontrakt americké armády na 56 počítačů pro projekt protiletecké obrany SAGE. Společnost Remington Rand si na dodávku takového rozsahu netroufla a považovala jej za nerealizovatelný, neboť počítače musely v reálném čase zpracovávat různé úlohy (trasy letadel, balistické křivky, data z radaru), čímž pádem by se jich muselo dodat dle propočtů z Randu alespoň dvakrát tolik.

V IBM však pochopili, že jednotlivé proměnlivé úlohy se dají řešit různými programy, které se do počítače vloží. Se závaznou platbou 30 milionů USD za každý dodaný kus počítače měla IBM zajištěno dlouholeté financování, díky němuž mohla přicházet s inovacemi, které ji umožňovaly zlevňovat výrobu počítačů. Pro sérii konstrukčních inovací a práce na počítačích řízeních softwarem (stroje od Randu šly teoreticky programovat, ale vyžadovalo to ruční přepojování obvodů) navíc mohly být stroje od IBM užity rovněž pro další účely.

Zakázka na projektu protiletecké obrany, která již v prvním roce stála více finančních prostředků a zaměstnávala větší počet vědců než celý projekt Manhattan, získala IBM pověst společnosti, dodávající nemožné. Záhy začala vyhrávat všechny další vládní zakázky a nadto prosadila počítače i do průmyslové výroby. V roce 1961 už bylo v provozu 2101 počítačů od IBM, 700 ve vládních institucích a pro vědecké účely na univerzitách, a dalších 1401 v komerční sféře. A IBM dostávala pravidelné poplatky za jejich údržbu a provoz.

Zdroj: Alfred D. Chandler. Inventing the Electronic Century: The Epic Story of the Consumer Electronics and Computer Industries (Harvard University Press, 2005)

Foto: CDC, Unsplash