Příchod Hackerů: Douglas Engelbart, Alan Kay a Xerox PARC (GUI 1. část)

Lukáš Erben 12. 11. 2013

Klávesnici a myš (či touchpad) považujeme při práci s počítačem za naprostou samozřejmost. Ti, kterým je přes třicet, si ale možná ještě vzpomenou na dobu, kdy ikony, okna, posuvné lišty a vlastně ani myš nebyly standardem, přestože se zrodily v hlavě několika geniálních inženýrů a hackerů před půl stoletím.

Když Xerox, v sedmdesátých letech bezpochyby nejinovativnější korporace počítačového světa, představil v roce 1981 svou pracovní stanici Star 8010, jednalo se o revoluci. Sedmnáctipalcový monitor s ohromujícím rozlišením 1024 × 809 bodů, procesor AMD Am2900, operační paměť rozšiřitelná až na 1,5 MB, virtualizované prostředí programovacího jazyka Mesa, pevný disk s kapacitou až 40 MB, osmipalcová disketová mechanika a ethernetové síťové rozhraní byly v roce 1981 konfigurací snů. Naprosto neuvěřitelně ale vypadalo především rozhraní operačního systému: pracovní plocha s ikonami složek a dokumentů, na které stačilo kliknout myší a automaticky se spustila příslušná aplikace pro jejich úpravu. Tabulky, dokumenty i obrázky se na obrazovce ukazovaly tak, jak následně vypadaly při tisku.

Leták Xerox Star 8010. Grafika, text, okna, ikony. Stačí dokoupit laserovou tiskárnu Xerox 9700 (120 stran za minutu!) a můžete to rozjet!

Dnes se nám to může zdát jako samozřejmé, ale v době, kdy grafika na osobních počítačích, vyjma vizuálně primitivních her, prakticky neexistovala, to bylo asi jako byste někomu před patnácti lety ukázali iPad. Cesta k prvnímu počítači s grafickým uživatelským rozhraním (GUI) ale pochopitelně začala dříve a jinde.

Jak vylepšit lidskou inteligenci

Douglas Engelbart si na první pohled stanovil velmi neambiciózní životní cíl. Když se v roce 1950 ve 25 letech zasnoubil, rozhodl se, že mu bude stačit „stabilní zaměstnání, manželství a pak už jen spokojený život“. Přesto jeho životní filozofie, kterou během následujících měsíců sám pro sebe jasně definoval, by měla být inspirací.

  1. Chci svou kariéru zaměřit na to, aby byl svět lepším místem k životu

  2. Snaha o zlepšení světa vyžaduje organizované úsilí

  3. Klíčem je využívat naší inteligenci společně k efektivnímu dosažení cíle

  4. Pokud dokážeme zásadně změnit to, jak to děláme, posílíme veškeré úsilí a pomůžeme vyřešit důležité problémy, čím dříve tím lépe

  5. Počítače by mohly být nástrojem, který naše schopnosti dramaticky zlepší

Původní inspirací byl pro Engelbarta článek „As we may think“ (Jak bychom mohli přemýšlet) jiného velikána úsvitu počítačové historie Vannevara Bushe. Ten vyzýval, aby se veškeré znalosti veřejně zpřístupnily ve zcela novém druhu encyklopedie vybavené sítí asociativních spojení (termín „hyperlink“ tehdy pochopitelně nikdo neznal). Engelbarta článek nadchl a protože tušil také cosi o vývoji v oblasti počítačů a sám byl technikem na radarové stanici, tak si představoval, jak znalostní pracovníci sedí u obrazovek svých „pracovních stanic“.

Než mohl svou vizi realizovat, musel nejdříve vystudovat a získat první ostruhy v počítačovém oboru v podobě řady patentů, které byly výsledkem jeho práce ve Stanfordském výzkumném institutu. Zde také v roce 1962 napsal návrh výzkumného projektu: Vylepšení lidského intelektu: koncepční rámec. Financování pro výzkum získal od armádní agentury ARPA (ta stála také za rozvojem technologií pro pozdější Internet).

Douglas Engelbart v roce 2008.

Výsledkem výzkumu v nově vzniklém Augmentation Research Center byly takové „drobnosti“ jako počítačová bitmapová grafika, myš či hypertext, nástroje pro spolupráci a první prototypy grafických uživatelských rozhraní. Jednalo se o prvky nezbytné při návrhu projektu NLS (oN-Line System), což bylo prostředí pro práci a spolupráci na počítači, jehož koncept vznikl v roce 1960 a kompletní návrh byl publikován v roce 1962. Termínem on-line nebyla pochopitelně v případě NLS myšlena konektivita ke globální síti, ale práce s počítačem, elektronickými dokumenty a digitálním obsahem v reálném čase (a nikoliv dávkově, jak bylo do té doby běžné). Jednalo se o obrovský projekt, v jehož rámci byly vymýšleny doslova z ničeho základní koncepty a principy práce s počítačem platné dodnes – účastnili se jej mimo jiné specialisté z NASA nebo psychologové. Moderní operační systémy, aplikace, ikony, okna, myš a řada dalších prvků se zkrátka dobře nezrodily náhodou, ani je nevynalezli geniální „hackeři“ či programátoři v Apple, Microsoftu, Atari či Commodore. Zrodily se z desetiletého výzkumného projektu financovaného armádou. Geniální „hackeři“ je dokázali jen v ten pravý okamžik uchvátit a udělat z nich perfektní produkty pro široké masy – ale k tomu se ještě dostaneme.

Prototyp první počítačové myši postavil na základě Englebartových nákresů Bill English.

Po necelých deseti letech se NLS dostal v roce 1968 do podoby, v níž mohl být poprvé naživo předveden. Stalo se tak 9. prosince 1968 na počítačové konferenci v San Franciscu a událost je dnes nazývána „matka všech předváděcích akcí“ (mother of all demos). Její součástí bylo nejen předvedení práce s NLS, ale také nejmodernějších technologií jakými byly například video projektory zapůjčené NASA. Publikum tak mohlo sledovat na plátně vysokém přes sedm metrů první ukázku grafického uživatelského rozhraní, oken, ikon, kurzoru myši, práce několika uživatelů s dokumentem současně, videokonference, telekonference, hypertextu, textového editoru a bezpočtu dalších drobností, které my dnes považujeme za samozřejmé, ale pro tehdejší publikum tisíce počítačových géniů musely být cosi jako nepochopitelná magie.

Obrazovka videokonference na NLS

Jakkoliv byly NLS i jeho předvedení revoluční, jednalo se především o výzkumný projekt a nikoliv uživatelský produkt. Přestože v roce 1970 byla vytvořena verze pro počítače PDP-10, vysoké hardwarové nároky a poměrně velká komplexnost (při vývoji se poněkud zapomnělo, že běžní uživatelé vůbec nechápou, co a jak by mohli dělat) znamenaly, že se z NLS nikdy nestal úspěšný produkt. K neúspěchu NLS přispěl i příchod sítě Arpa, která byla vhodnější pro minipočítače, mikropočítače a později osobní počítače, spíše než pro výkonné mainframe systémy, které jako jediné byly schopny (na hranici svých možností) na počátku sedmdesátých let NLS zvládnout.

Byl to neúspěšný konec NLS, ale nikoliv grafického uživatelského rozhraní. Velká část výzkumného týmu SRI totiž odešla do výzkumného centra společnost Xerox v Palo Alto, neboli Xerox PARC.

Xerox PARC

Výzkumné centrum v Palo Alto bylo místem, kde se ve správný čas setkají ti správní lidé. Vedle části týmu z SRI to byli zejména Butler Lampson, Alan Kay, Chuck Thacker a R.W. Taylor. Tím, kdo všechno doopravdy odstartoval, byl ale Lampson, když 19. prosince 1972 sepsal vnitřní memorandum nazvané „Proč Alto?“ ve kterém navrhl koncept minipočítače, či spíše pracovní stanice, která by měla výkon srovnatelný s tehdejšími klasickými minipočítači jako byl PDP-10 (nebo vyšší) s TV monitorem, tiskárnou, síťovým rozhraním, klávesnicí, myší a dalším příslušenstvím – to vše za cenu kolem deseti tisíc dolarů. O necelé čtyři měsíce později, 1. Března 1973 bylo první „Alto“ hotové. Díky patřily nejen Butleru Lampsonovi, ale zejména geniálnímu programátorovi Alanu Kayovi, jednomu z autorů konceptu objektově orientovaného programování, který v jazyku Smalltalk napsal podstatnou část operačního systému, a Charlesi P. Thackerovi, který vedl celý projekt a byl jedním ze spoluvynálezců Ethernetu.

Butler Lampson v roce 2009


Alan Kay na fotografii z roku 2007

Krom na svou dobu skutečně našlapané hardwarové výbavy (ALU TI 74181, 128–512 kB RAM se 16bit adresováním, 2,5 MB výměnný pevný disk) bylo Alto vybaveno i základní sadou aplikací – zejména programy pro zpracování textu a tiskových předloh (Bravo a Gypsy), e-mailovým programem Laurel (který později nahradila novější verze nazvaná pochopitelně Hardy), jedním z prvních bitmapových grafických editorů, editorem integrovaných obvodů (koneckonců uživateli Alto měli být zejména počítačoví konstruktéři), programovacím prostředím Smalltalk a Interlisp a dokonce jednou z prvních síťových her pro více hráčů Alto Trek (ano, jak správně tušíte, jednalo se o Star Trekovou hru, kde jste mohli hrát za Federaci, Klingony či Romulany a cílem bylo zlikvidovat vesmírné lodě protivníků).

Xerox Alto bylo inspirací pro počítače osmdesátých let nejen z hlediska operačního systému a uživatelského rozhraní, ale i vnějšího designu.

Alto bylo výkonem, velikostí, cenou i výbavou kdesi na půl cesty mezi minipočítačem a osobním počítačem. Především se ale jednalo spíše o velkorysý výzkumný projekt než produkt určený pro masovou výrobu a prodej. Přesto bylo vyrobeno celkem na dva tisíce kusů, a tak není divu, že mezi jeho uživateli byli vedle vědců v Xerox PARC zejména univerzity (MIT, Standford, Carnegie Mellon, Rochester), ale také Bílý Dům a některé další státní úřady. Alto se ale především stalo inspirací – v roce 1979 (celých 7 let po postavení prního Alto!) navštívila Xerox Parc delegace z Apple Computer vedená Stevem Jobsem – z novinek jej doopravdy zaujala vlastně jen jediná: grafické uživatelské rozhraní, které se mělo za několik let stát revolucí ve světě osobních počítačů.

Pohaslá hvězda

Projekt Xeroxu ale nebyl inspirací jen pro Apple a jejich Lisu a Mac, ale také pro Microsoft Windows, pracovní stanice SUN (ostatně Standford byl jednou z univerzit vybavených Alty a SUN nenznamená nic jiného než Standford University Network), Atari TOS, Amiga Workbench, GEM, KDE, NEXTSTEP a řadu dalších.

V Xeroxu se pokusili zúročit vývoj a bezmála deset let zkušeností s Alto v podobě pracovní stanice Star zmíněné v úvodu. Její cena ale činila v roce 1981 16 tisíc dolarů a ve skutečnosti bylo pro smysluplné vybavení kanceláře třeba pořídit 2–3 počítače plus souborový a tiskový server a další příslušenství, což znamenalo celkovou investici mezi 50 a 100 tisíci dolary, tedy zhruba pětinásobek průměrného ročního platu. Jednoduchý Commodore VIC-20, s nímž bylo možné část kancelářské agendy také zvládnout, oproti tomu stál pouhých 300 dolarů.

Ukázka obrazovky pracovní stanice Xerox Star.

Xerox Star byl zkrátka a dobře o deset let napřed a zhruba desetkrát dražší, než bylo vhodné. Z možné revoluce se tak stal propadák. Zároveň ale, podobně jako Alto, sloužil jako předloha pro budoucí uživatelská rozhraní, operační systémy a aplikace. Zajímavé je, že Xerox se pokusil své duševní vlastnictví vymáhat soudní cestou až poté, co v roce 1989 Apple zažaloval Microsoft za porušení copyrightu uživatelského rozhraní Apple (které ale bylo pochopitelně původně ukradeno Xeroxu). Xerox vzápětí za totéž zažaloval Apple, nicméně se žalobou neuspěl, neboť od okamžiku, kdy Apple uvedl Lisu a Macintosh, již uplynuly více než tři roky (Apple navíc za svou „návštěvu“ v PARC kompenzoval Xerox nabídkou nákupu akcií společnosti ještě před IPO). V roce 1994 prohrál soudní spor s Microsoftem i Apple. Grafická uživatelská se mezitím rozšířila na většinu počítačových platforem. Ale to je příběh příštího dílu seriálu.

Douglas Engelbart zemřel 2. července 2013, bylo mu 88 let.

Alan Kay je v důchodu a příležitostně přednáší na amerických univerzitách, je mu 73 let.

Butler Lampson doposud pracuje ve výzkumu společnosti Microsoft a působí také na MIT, je mu 69 let.

Použité zdroje

Našli jste v článku chybu?
Podnikatel.cz: Babiš představil daňovou revoluci Moje daně

Babiš představil daňovou revoluci Moje daně

Podnikatel.cz: Zůstat na Heurece je čiré bláznovství

Zůstat na Heurece je čiré bláznovství

DigiZone.cz: Nova stahuje bonus díl „Tvoje tvář má...“

Nova stahuje bonus díl „Tvoje tvář má...“

DigiZone.cz: Deklarace kompatibility? Jen LG...

Deklarace kompatibility? Jen LG...

120na80.cz: Cestovní nevolnost. Co pomůže?

Cestovní nevolnost. Co pomůže?

Lupa.cz: Nej aplikace? Vodafone, Mozkovna, Záchranka

Nej aplikace? Vodafone, Mozkovna, Záchranka

DigiZone.cz: Kritické poznámky k DVB-T2

Kritické poznámky k DVB-T2

Lupa.cz: Jaké IoT tarify nabízejí mobilní operátoři?

Jaké IoT tarify nabízejí mobilní operátoři?

Lupa.cz: Text umírá, na webu zbude jen video

Text umírá, na webu zbude jen video

Podnikatel.cz: Výpadek internetu a #EET. Co s tím?

Výpadek internetu a #EET. Co s tím?

Root.cz: Quake slaví 20 let novou epizodou zdarma

Quake slaví 20 let novou epizodou zdarma

DigiZone.cz: ČTÚ květen: rušení TV vysílání narůstá

ČTÚ květen: rušení TV vysílání narůstá

DigiZone.cz: Noxon iRadio 1 W bude za pár měsíců

Noxon iRadio 1 W bude za pár měsíců

DigiZone.cz: HbbTV KinoSvět: už jede na dalších TV

HbbTV KinoSvět: už jede na dalších TV

Lupa.cz: Vzali věc, která fungovala, a přidali internet

Vzali věc, která fungovala, a přidali internet

120na80.cz: Proč komáři létají hlavně večer?

Proč komáři létají hlavně večer?

DigiZone.cz: Mobilní aplikace pro DVTV je tady

Mobilní aplikace pro DVTV je tady

Vitalia.cz: Jíme přesolené potraviny. Zrovna tyhle

Jíme přesolené potraviny. Zrovna tyhle

DigiZone.cz: Náhrada za nevrácená zařízení?

Náhrada za nevrácená zařízení?

120na80.cz: Léky a dietní opatření při kopřivce

Léky a dietní opatření při kopřivce