为什么计算机的伟大发明总是诞生于美国?

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前言:最近有个想法,想写一系列文章,聊聊计算机技术上的那些伟大发明,挖掘一下他们背后起源的故事,尤其想看看“为什么计算机的伟大发明总是诞生于美国?” ,除了先发优势之外还有什么原因。希望能给大家带来一些启发,今天这一篇,就当做一个开胃菜吧。

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在上世纪60年代,计算机依然是庞大笨重的怪兽机器,执行着大型组织机构的工作任务,例如处理支票,计算弹道轨迹。

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人们需要把穿孔卡片交给系统管理员,让他们输入计算机,然后等待计算机进行计算,把结果打印出来。这是典型的批处理的方式。

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1946年,正在菲律宾当海军雷达技术员的恩格尔巴特,看到了范内瓦·布什的著名文章《As We May Think》,这篇富有远见和影响力的文章,预测了信息社会的许多方面。

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文章对恩格尔巴特产生了巨大的影响,后来他慢慢产生了这样的想法:

计算机不应该只是计算,人们在日常工作中经常需要查找资料、绘制图表,编辑文档,计算机应该在这方面大显身手,帮助大家更好更快地工作,增强人类的智力。

这不是很好的想法吗?

但是在那个时代,同行却认为这是离经叛道,不断攻击他:

“计算机时间比人的时间更有价值。这是行不通的。这是白日梦。”

“让人和计算机交互就是浪费时间,真正有价值的东西是人工智能…..”

你看,真正的创新是很难的,现在大家看起来司空见惯的东西,在那个时代都被这么激烈地反对!

1962年,百折不挠的恩格尔巴特写了一份“增智框架”的报告,开始疯狂地找“投资人”。

他到处碰壁,曾经赞助过他一点小钱的空军科研局也对他产生了怀疑,身边的同事和朋友也认为他和江湖骗子没什么两样。

这个时候,就连恩格尔巴特都要觉得自己要凉凉了。

但他不知道的是,他的贵人就要出现了。

前面我们做了不少铺垫,让人觉得“人机交互”这样的思想是恩格尔巴特独有的,事实并不是这样。

1960年,就有一个叫做利克莱德写了一篇叫做《人机共生》的论文,预言了交互式计算,更为关键的是,利克莱德处于一个非常重要的位置:DARPA信息技术办公室的主任。

(DARPA是美国为了应对苏联的威胁建立的,这个机构支持高风险的研究,没有那么多繁文缛节和官僚流程,诞生了很多影响人类的成果,最知名的就是互联网,这个下次再说。)

利克莱德有个叫鲍勃·泰勒的朋友,也很认同人机共生,此时正在NASA任职,他看到了恩格尔巴特的报告,一下子被击中了:哇,居然有人要实现利克莱德的人机共生了,还描述得如此清晰,一定要投他!

泰勒立刻联系恩格尔巴特来东海岸的华盛顿见面,又拉上了ARPA的利克莱德,给恩格尔巴特拨了一大笔钱。

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有了NASA和ARPA两大金主,恩格尔巴特拿可以大展宏图了,在斯坦福成立一个叫做增强研究中心(Augmentation Research Center)的机构,开始研究一个叫做NLS(the oN-Line System)的在线计算机系统。

系统目标就是让人类和计算机进行交互,这是开天辟地的事情,没有任何经验可以借鉴,一片白纸等待恩格尔巴特团队去涂抹。

没有硬件,没有软件,一切都得从零开始。

比如那时候计算机没有显示设备,怎么向用户展示实时显示交互的界面?自己制作吧,花了9万美元。

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有了界面,如何让用户在上面选择,操作?

如何对文档进行编辑,跳转?

如何进行多人的协作?

类似这样的问题还有非常多,恩格尔巴特带着团队哼哧哼哧干了六年,NLS系统终于成型。

1968年,ACM和IEEE的计算机分舵要在旧金山举办一次联合会议,泰勒强烈地鼓励恩格尔巴特去参加:

必须要对外做一个展示,这样外界才能真正地理解工作的意义。

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只有这样,才能改变人们对计算机的固有认知。

如何做一个让人印象深刻的演示呢?我们脑海中肯定会想到乔布斯。

我们看乔布斯的苹果发布会,他经常拿着手机做实时的演示,可以在大屏幕上同时看到乔布斯,他操作的设备以及具体的操作。这样的实时演示效果最好。

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50多年前,恩格尔巴特已经想到了这样的演示,但是市面上没有类似装置,他们必须定制一套。

这套定制的设备包括四台摄像机,分别捕获四个通道的视频:舞台上恩格尔巴特的脸部,他操作的计算机,30英里外斯坦福校园的两台计算机。

租用一套微波链路,用于传输视频信号。

自制 2400 波特调制解调器,通过租用的电话线来传输计算机指令。

最后,还需要一个混合四个视频信号的设备,投影到舞台的屏幕上,以便实现这样的效果:

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这套定制设备在1968年需要花费17.5万美元,相当于现在的一百万美元!

不过,英明神武的泰勒给恩格尔巴特吃了一颗定心丸:“听着,花你需要的钱,但是不要少花——要足够的冗余,这样事情才会真正有效。别担心。ARPA将支付这笔费用。”

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1968年12月9日,下午3点45分,旧金山布鲁克斯大厅。

恩格尔巴特紧张地坐在一台计算机面前,面对着台下2000名专业的听众,开始了他的演讲:

“大家都是搞科研的人,试想一下,要是给你在办公室里配一台计算机,让它整天保持运转,随时处于待命状态……”

说到这里,他停了一下,面带微笑地看了看台下观众,“换句话说,它可以根据人的指示做出回应。这种技术可以产生多少价值,你们估量得出来吗?”

接下来,他开始演示那些石破天惊的技术:

1. 鼠标

就是下图右边那个玩意儿,这是个非常伟大的发明,我们现在已经完全离不开它了。

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鼠标主要用于在屏幕上方便灵活地定位

2. 图形用户界面

完全放弃穿孔卡片,用户可以在一系列层叠的窗口进行操作。

10多年后,GUI被苹果电脑大规模商用,30多年后,Windows把GUI普及到全世界。

3. 文本处理

用户可以创建文件,插入、删除、复制、粘贴文本。

这就是现代字处理软件的雏形,10多年以后,Word等软件才开始在PC上流行开来。

4. 超文本

通过“超文本”链接,用户可以在相关文档之间快速跳转。

到了90年代,蒂姆博纳斯李发明的Web把超文本发扬广大。

5. 在线协作

NLS支持网络协作,当多个NLS系统连接在一起的时候,多个人可以同时处理一个文档。

这比Google Docs的文本协作早了至少30年!

  1. 视频会议

现在看起来,这些演示又粗糙又简陋,但是如果你把自己代入到1968年,就会发现演示背后的技术在熠熠闪光,照亮了未来几十年计算机发展的道路。

这些革命性的交互式技术一下子全部出现,让人瞠目结舌:原来计算机不仅仅是做计算的,还可以这么玩啊!

正在犹他读大学的Alan Kay(Smalltalk发明人,面向对象发明人)也在台下观看演示,后来他说:就像是看着摩西打开了红海,他给我们展示了一个极有潜力的新大陆,以及给我们指引了到达那里所需要跨过的河流和海洋”。

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当舞台灯光熄灭时,如释重负的恩格尔巴特从他的控制台站了起来,其他计算机科学家的观众“站着,疯狂地鼓掌、欢呼”。

恩格尔巴特预见了未来,制造了我们现在所熟悉的计算机。

这场演示最终被称为“Mother of All Demos”。

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70年代初,恩格尔巴特团队的成员陆续离开增强研究中心,开始走自己的路。

其中有很多人最终进入了施乐帕洛阿尔托研究中心 (PARC),那里将成为下一个创新中心。

1973年,PARC推出了Alto个人计算机,类似于NLS,但是体积更小,结构更精致。

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当年在台下听讲的Alan Kay 在这台机器上设计了一个叫做Smalltalk的编程环境,提出了面向对象的概念。

凭借鼠标驱动的GUI,Alto吸引了乔布斯和比尔盖茨的目光,最终成就了Macintosh 和 Windows,引发了个人计算机的革命。

鲍勃·泰勒和恩格尔巴特在1962年播下的种子,经由NLS、Alto、Macintosh、Windows,互联网,终于在工业界开花结果。

50多年过去了,我们依然生活在恩格尔巴特构建的世界中,这些技术像空气和水一样,无所不在。

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