George Dyson fala sobre o nascimento do computador

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O historiador George Dyson conta histórias sobre o nascimento do computador moderno - desde suas origens no século XVI até as hilárias anota...

O historiador George Dyson conta histórias sobre o nascimento do computador moderno - desde suas origens no século XVI até as hilárias anotações de alguns dos primeiros engenheiros de computadores.



Ano passado eu contei a vocês, em sete minutos, a história do Projeto Orion, que foi esta tecnologia muito implausível que poderia ter funcionado tecnicamente, mas enfrentou um ano de janela política onde poderia ter acontecido, mas não aconteceu.



Foi um sonho que não se realizou. Este ano eu contarei a história do nascimento da computação digital. Esta foi uma perfeita introdução. E foi uma história que funcionou.

Ela se realizou, e as máquinas estão todas ao nosso redor. E foi uma tecnologia inevitável.

Se as pessoas dessa história que irei contar -- se elas não tivessem realizado isso, outras pessoas o fariam. Então foi o tipo de idéia certa, na hora certa. Esse é o universo de Barricelli. Esse é o universo em que vivemos. É o universo em que essas máquinas estão agora fazendo todas essas coisas, até mesmo mudanças na biologia. Começarei a história com a primeira bomba atômica em Trinity, que era o Projeto Manhattan. Era um pouco parecido com o TED: uma junção de pessoas muito inteligentes. E três das pessoas mais inteligentes eram Stan Ulam, Richard Feynman e John von Neumann, e foi von Neumann que disse, após a bomba, que ele estava trabalhando em algo muito mais importante do que bombas: ele estava pensando em computadores. Ele não estava apenas pensando sobre eles; ele construiu um. Esta é a máquina que ele construiu.

(Risos)

Ele construiu essa máquina, e tivemos uma bela demonstração de como essa coisa realmente funciona, com estes pequenos bits. E é uma idéia que surgiu muito antes. A primeira pessoa a realmente explicar isso foi Thomas Hobbes, que em 1651, explicou como a aritmética e a lógica são a mesma coisa, e se você quer ter um pensamento artificial e uma lógica artificial, você pode fazer tudo com a aritmética. Ele disse que era necessário adição e subtração.

Leibniz, que veio um pouco depois - em 1679 - mostrou que nem a subtração era necessária. Você poderia fazer a coisa toda com a adição. Aqui nós temos toda a aritmética e lógica binária que conduziu a revolução dos computadores, e Leibniz foi a primeira pessoa a realmente falar sobre construir essa máquina. Ela falou sobre contruí-la com bolas de gude, tendo portas e aquilo que chamamos agora de registros de deslocamento, onde você alterna as portas e as bolas de gude caem nos trilhos. E é isso que todas essas máquinas estão fazendo, exceto que em vez de bolas de gude, estão fazendo com elétrons. E então nós pulamos até von Neumann, 1945, quando ele praticamente reinventa a mesma coisa. E 1945, depois da guerra, a eletrônica existia possibilitando a construção da tal máquina. Junho de 1945. Na verdade, a bomba ainda não foi lançada, e von Neumann está organizando toda a teoria para construir essa coisa, que também remete à Turing, quem, antes disso, deu a idéia de que você poderia fazer tudo isso com uma máquina bem pequena e sem cérebro, apenas lendo uma fita sequencialmente. O outro tipo de genesis que von Neumann criou foi a dificuldade com a previsão do tempo. Lewis Richardson percebeu como poderia fazer isso com um leque celular de pessoas, dando a cada uma delas uma pequena cabeça, e coletando-os. Aqui nós temos um modelo elétrico ilustrando uma mente que possui arbítrio, mas capaz apenas de duas idéias.

(Risos)

E esse é o computador mais simples. É basicamente a razão da necessidade do qubit (bit quântico), porque possui apenas duas idéias. E se você coloca muitos desses juntos, você têm a essência de um computador moderno. a unidade aritmética, o controle central, a memória, o meio de gravação, o input e o output. Mas tem uma sacada. Esta é a fatal -- nós vimos ao iniciar esses programas. As instruções que governam essa operação precisam ser apresentada em detalhes absolutamente exaustivos. Então a programação precisa ser perfeita, ou então não funciona. Se você olhar para as origens disso, a história clássica leva tudo de volta ao ENIAC aqui embaixo. Mas na verdade a máquina sobre a qual falarei, a máquina do Institute for Grand Study, que está bem lá em cima, na verdade deveria estar aqui embaixo. Então eu estou tentando rever a história, e dar a esses caras um pouco mais de crédito do que eles tiveram. Tal computador abriria universos que atualmente, estão fora do alcance de quaisquer instrumentos, então eles abrem um novo mundo, e essas pessoas enxergaram isso.

O cara que deveria construir essa máquina era o cara do meio, Vladimir Zworykin, da RCA. RCA, em provavelmente uma das decisões de negócio mais tolas de todos os tempos, decidiu não investir em computadores. Mas o primeiro encontro, novembro de 1945, aconteceu na RCA. A RCA iniciou a coisa toda, e disse as televisões são o futuro, não os computadores. A essência estava toda ali -- todas as coisas que fazem essas máquinas funcionar. Von Neumann, junto com um lógico e um matemático do exército se organizaram. Mas eles precisavam de um local para a construção. Quando a RCA disse não, eles decidiram construir em Princeton, onde Freeman trabalhava no Instituto. Foi lá que eu passei minha infância. Lá estou eu, minha irmã Esther, que se apresentou anteriormente, então nós dois regressamos ao nascimento dessa coisa. Aquele é Freeman, muito tempo atrás, e aquele sou eu. E esses são von Neumann e Morgenstern, que escreveu a Teoria dos Jogos. Todas essas forças se juntaram, em Princeton. Oppenheimer, que construiu a bomba. A máquina era na verdade usada principalmente para operar cálculos das bombas. E Julian Bigelow, que tomou posse como engenheiro para descobrir, usando eletrônicos, como poderiam construir essa coisa. O time completo de pessoas que apareceu para trabalhar, e mulheres na frente, que na verdade fizeram a maior parte dos códigos, foram as primeiras programadoras. Esses eram os geeks da prototipação, os nerds. Eles não se enquadravam no Instituto. Aqui está uma carta do diretor, preocupado com -- "especialmente injustos no que concerne ao açucar". (Risos). Vocês podem ler o texto. (Risos). Os hackers se metendo em confusão pela primeira vez.

(Risos)

Esses não eram físicos teóricos. Esses caras realmente colocaram a mão na massa, e eles construiram esta coisa. E nós subestimamos agora que cada uma dessas máquinas possui bilhões de transístores, fazendo milhões de ciclos por segundo sem falhar. Eles usavam tubos de vácuo, técnicas bastante rudimentares para alcançar o comportamento binário a partir desses tubos de vácuo de rádio. Eles na verdade usaram 6J6, o tubo de rádio padrão, porque eles descobriram que eram mais confiáveis do que os tubos mais caros. E o que eles fizeram no Instituto foi publicar tudo o que se fazia. Relatórios foram publicados, fazendo com que esta máquina fosse clonada em 15 outros locais ao redor do mundo. E foi mesmo. Era o microprocessador original. Todos os computadores de hoje são cópias desta máquina. A memória ficava em tubos catódicos - uma porção de pontos na face do tubo, muito, muito sensíveis a perturbações electromagnéticas. Então, há 40 desses tubos, como um motor V-40 executando a memória.

(Risos)

A entrada e a saída eram feitas inicialmente com fitas teletipo. Este é um disco, usando rodas de bicicletas. Este é o arquétipo do disco rígido que está em sua máquina hoje. Então eles mudaram para um tambor magnético. Aqui é a modificação do equipamento IBM, que é a origem de toda a indústria de processamento de dados, mais tarde na IBM. E este é o início da computação gráfica.

O "Graph'g-Beam Turn On." Esse próximo slide, esse é - até onde sei - o primeiro display digital bitmap, 1954. Então, Von Neumann já estava em uma nuvem teórica fazendo estudos abstratos sobre como você pode construir máquinas confiáveis a partir de componentes não-confiáveis. Aqueles caras bebendo todo o chá com açúcar escreviam em seus diários tentando fazer essa coisa funcionar, com todos estes 2.600 tubos de vácuo que falhavam metade das vezes. E isso é o que tenho feito nos últimos seis meses, lendo os diários. "Duração: dois minutos. Entrada, Saída: 90 minutos." Isso inclui uma grande quantidade de erros humanos. Estão sempre tentando descobrir o que é erro da máquina? O que é erro humano? O que é código, o que é hardware? Esse é um engenheiro hipnotizado pelo tubo número 36, tentando descobrir por que a memória não está ajustada. Ele teve que ajustar a memória - parece ok. Então, ele teve que ajustar cada tubo só fazer a memória funcionar, sem contar os problemas de software. "Inútil, fui pra casa".

(Risos)

"Impossível acompanhar a coisa, onde está um diretório?" Já estavam reclamando dos manuais: "antes de fechar em desgosto". A aritmética geral - os registos de funcionamento, trabalhando até altas horas. MANIAC, que se tornou o acrônimo da máquina, Mathematical And Numerical Integrator And Calculator, "perdeu sua memória". "MANIAC recuperou sua memória quando a energia caiu", "máquina ou humano?" "Aha!" Então eles descobriram: é um problema de código: "Encontrei o problema no código, eu espero." "Erro de código, a máquina é inocente". "Diabos, eu posso ser tão teimoso como esta coisa." (Risos). "E veio o amanhecer." Eles trabalhavam a noite inteira. Funcionava 24 horas por dia, executando principalmente cálculos de bomba. "Tudo até agora foi tempo perdido." "Qual o objetivo? Boa noite." "Controle mestre desligado. Que se dane. Tô caindo fora".

(Risos)

"Algo está errado com o ar condicionado -- cheiro de correias queimadas no ar". "Uma rapidinha - não ligue a máquina". "Máquina IBM jogando fumaça sobre os carros. A fumaça vêm do telhado". Então, eles realmente estavam trabalhando sob condições duras. (Risos). Aqui, "Um rato entrou no ventilador por trás do regulador, ativou o ventilador. Resultado: adeus rato". (Risos). "Aqui jaz rato. Nascido? Morto 4:50am, Maio 1953".

(Risos)

Há uma piada interna que alguém anotou: "Aqui jaz Marston Mouse". Se você é matemático, vai entender a piada, porque Marston era um matemático que opôs-se ao computador estar lá. "Peguei um vaga-lume no tambor, correndo em dois kilociclos". Isso dá dois mil ciclos por segundo - "sim, sou galinha" - então dois kilociclos era velocidade baixa. A velocidade alta era 16 kilociclos. Eu não sei se vocês lembram de um Mac que tinha 16 Megahertz. Aquilo era velocidade baixa. "Eu dupliquei os resultados. Como saberei qual é o certo, considerando um resultado como correto? Essa agora é a terceira saída diferente. Eu sei que eu tô ferrado".

(Risos)

"Nós duplicamos erros anteriormente". "Máquina funcionando bem. Código não". "Só acontece quando a máquina está ligada". E algumas vezes as coisas vão bem. "Máquina está uma beleza e uma alegria constante". "Funcionamento perfeito". "Pensamento: quando existirem erros maiores e melhores, nós os teremos". Portanto, ninguém deveria saber, de fato, que estavam projetando bombas. Estavam projetando bombas de hidrogénio. Mas alguém nos diários, no final de uma noite, finalmente desenhou uma bomba. Então esse foi o resultado. Mike, a primeira bomba termonuclear, em 1952. Que foi projetada naquela máquina, nos bosques atrás do Instituto. Então von Neumann convidou uma gangue inteira de malucos de todas as partes do mundo para trabalhar nesses problemas. Barricelli, que veio a fazer o que chamamos hoje, verdadeiramente, de vida artificial, tentando ver se, nesse universo artificial - ele foi um geneticista-viral - bem, bem, bem à frente do seu tempo. Ele continua à frente de algumas das coisas que estão sendo feitas agora. Tentando conceber um sistema genético artificial funcionando no computador. Começou - seu universo teve início em 3 de março de 1953. Então é quase exatamente - são 50 anos na próxima terça, eu acho. E ele visionou tudo em termos de -- Ele era capaz de ler o código binário direto da sua máquina. Ele tinha um relacionamento maravilhoso. Outras pessoas não conseguiam fazer a máquina funcionar. Ela sempre clamava por ele. Até os erros eram duplicados.

(Risos)

"Dr. Barricelli afirma que a máquina está errada, o código está certo". Então ele projetou esse universo, e fez funcionar. Quando as pessoas da bomba foram embora, ele foi autorizado a entrar. Ele rodava a máquina a noite inteira, executando essas coisas. Se alguém lembra de Stephen Wolfram, que reinventou essa coisa. E ele publicou isso. Não estava restrito e desaparecido. Estava publicado na literatura. "Se é assim tão fácil criar organismos vivos, por que não criar um pouco de si mesmo?" Então ele decidiu tentar, começar essa biologia artificial funcionando nas máquinas. E ele descobriu todos esses, tipos de -- Era como se aparecesse um naturalista e enxergasse esse universo minúsculo de 5.000 bits e vendo todas essas coisas acontecendo que nós vemos no mundo normal, na biologia. Aqui são algumas gerações de seu universo. Mas eles permaneceram como números; não se transformavam em organismos. Eles precisavam de algo. Você possui um genótipo e preciso de um fenótipo. Eles precisam sair e fazer alguma coisa.

E ele passou a fazer isso, começou a dar aos pequenos organismos numéricos coisas com que podiam brincar, jogar xadrez com outras máquinas e coisas do tipo. E elas começaram a evoluir. E ele cruzou o país depois disso. Toda vez que surgia uma máquina nova, rápida, ele passava a usar, e viu exatamente o que está acontecendo agora: que os programas, em vez de serem desligados - quando você abandona o programa, você o deixaria funcionando e, basicamente, todos os tipos de coisas que o Windows está fazendo -- funcionando como um organismo multi-celular em muitas máquinas -- ele visionou isso acontecendo. E ele viu que essa evolução era um processo inteligente. Não era uma inteligência a partir de um criador, mas a coisa em si era uma computação paralela gigante que deveria ter alguma inteligência. E ele saiu de seu caminho para dizer que ele não estava dizendo que isso era como a vida, ou um novo tipo de vida; era apenas uma outra versão da mesma coisa acontecendo. E na verdade não há diferença entre o que ele estava fazendo no computador e o que a natureza fez bilhões de anos atrás. E você poderia fazer novamente hoje? Então quando eu fui vendo esses arquivos, surpreendentemente, o arquivista apareceu um dia, dizendo, "eu acho que encontramos outra caixa que havia sido jogada fora". E era o seu universo em cartões perfurados. Aí estão, 50 anos depois, expostos ali. Uma espécie de animação suspensa.

Essas são as instruções de funcionamento -- que é na verdade o código fonte de um desses universos, com uma nota de um dos engenheiros dizendo que eles tinham alguns problemas. "Deve haver algo sobre esse código que você não explicou ainda." E eu acho que é realmente a verdade. Continuamos a não compreender como essas instruções tão simples podem levar a uma complexidade crescente. Esse é o divisor de águas entre quando é vívido e quando está realmente vivo? Esses cartões, agora, graças ao meu aparecimento, estão sendo salvos. E a questão é, devemos executá-los ou não? Poderíamos fazê-los funcionar? Devemos deixá-los livres na internet? Essas máquinas pensariam que -- esses organismos, se eles voltassem a vida agora, mesmo se já morreram e foram para o paraíso, existe um universo -- meu laptop é 10 bilhões de vezes o tamanho do universo em que viviam quando Barricelli largou o projeto. Ele estava pensando muito a frente, em como isso realmente se tornaria um novo tipo de vida. E é isso que está acontecendo! Quando Juan Enriquez nos contou sobre estes 12 trilhões de bits que são transferidos de lá para cá, de todos os dados genômicos indo para o laboratório proteômico, isso é o que Barricelli imaginou: que esse código digital presente nessas máquinas está na verdade começando a criar código - já está codificando a partir de ácidos nucléicos. Nós temos feito isso desde que começamos o PCR e sintetizando pequenas tiras de DNA. E em breve estaremos sintetizando as proteínas, e como Steve nos mostrou, isso abre um mundo inteiramente novo. Um mundo que von Neumann visionou. Isso foi publicado depois de sua morte: suas anotações sobre máquinas auto-reprodutoras. O que é preciso fazer para que as máquinas iniciem o estágio onde começarão a reproduzir. Foi necessário apenas três pessoas: Barricelli concebeu a idéia do código como uma coisa viva. Von Neumann viu como as máquinas poderiam ser construídas.

Agora, dados recentes, quatro milhões dessas máquinas de von Neumann são construídas a cada 24 horas. E Julian Bigelow, que faleceu 10 dias atrás -- esse é o obituário de John Makoff para ele -- ele foi uma importante ligação esquecida, o engenheiro que apareceu e sabia como colocar os tubos de vácuo juntos e fazê-los trabalhar. E todos nossos computadores possuem, dentro deles, as cópias da arquitetura que ele tinha acabado de projetar um dia, com um papel e um lápis. E nós devemos um tremendo crédito a isso. E ele explicou, de maneira bastante generosa, o espírito que uniu todas essas pessoas diferentes para o Instituto de Estudos Avançados nos anos 40 para realizar esse projeto, e torná-lo livre, isento de patentes e restrições, sem disputas sobre propriedade intelectual, para todo o mundo. Esse é o último registro no diário quando a máquina foi desligada, em julho de 1958. E era Julian Bigelow quem estava operando até meia noite quando a máquina foi oficialmente desligada. E esse é o fim. Muito obrigado.

(Aplausos)

Fonte: [Via BBA]

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Brasil Acadêmico: George Dyson fala sobre o nascimento do computador
George Dyson fala sobre o nascimento do computador
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Brasil Acadêmico
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