Hlavní navigace

Příchod hackerů – příběh Antonína Svobody: EPOS

Lukáš Erben 31. 3. 2015

Elektronický Počítací Stroj (zkráceně EPOS) byl sestrojen na počátku 60. let týmem Antonína Svobody i přes mnoho problémů s nekvalitními součástkami. Nakonec se stal ve své druhé generaci (coby ZPA 600) prvním sériově vyráběným počítačem v Československu. Bylo to ale v řadě směrů Pyrrhovo vítězství.

První československý počítač SAPO, jehož vývoj a výstavba se protáhly na dlouhých sedm let, se ukázal být pro Československou akademii věd velkým a obtížně stravitelným soustem. I když se nakonec podařilo projekt zachránit a dovést do úspěšného konce, bylo v ČSAV dost těch, kdo nechtěli podporovat další podobné nebo dokonce ještě rozsáhlejší projekty.

Antonín Svoboda se svými spolupracovníky tak hledal mezi tehdejšími úřady a státními podniky jiného „sponzora“. Toho nakonec našel v podobě Ministerstva přesného strojírenství, které podpořilo v roce 1957 vznik Výzkumného ústavu matematických strojů – VÚMS. Svoboda ale v jeho čele zůstal jen necelý rok – již v roce 1958 jej nahradil Antonín Lukáš, který přišel z postu ředitele brněnské Zbrojovky a Svoboda se stal vedoucím výzkumu. I když za touto volbou nejspíše stály politické tlaky (ostatně jak jsme zmínili v minulém dílu – Svoboda rozhodně nepatřil mezi osoby socialismu oddané), podle řady pamětníků se nakonec ukázala být prospěšnou. Lukáš se v řadě klíčových momentů postavil na stranu vývojového týmu a měl patrně větší vliv i lepší kontakty než Svoboda. Bylo to důležité proto, že podobně jako SAPO, také EPOS čelil rozsáhlé kritice.

I po této personální změně pokračovaly některé, zejména stranické, osobnosti uvnitř i mimo VÚMS, ve svých útocích proti projektu EPOS. Tyto útoky se nyní přenesly i na osobu nového ředitele. Pokračovaly v námitkách, že proti projektu EPOS nepostupuje dostatečně tvrdě a že je chyba v něm vůbec pokračovat. Většinou jsem odpovědi na tyto útoky připravoval pro Lukáše sám, vzpomínám však, že jednou mu má verse připadala málo důrazná a poslal mne za Svobodou na Slapy. Tam jsme spolu v hotelu během odpoledne sepsali mnohem důraznější rozbor, který jsem ještě večer přivezl do Prahy řediteli Lukášovi k použití.“

Úryvek z textu „Ze vzpomínek Ing. Oblonského“ (VUMSCOMP.cz)

Hlavní problém: součástky

Zatímco vlastní výzkumné práce byly dokončeny v plánovaném termínu jednoho roku v létě 1960, vývoj a výroba funkčního modelu i vlastního počítače narážely opakovaně na stejný problém: nedostatek výrobních kapacit a neschopnost podniků v socialistickém bloku (nejen v Československu, ale i v rámci celého RVHP) dodat některé prvky buď v odpovídající kvalitě nebo vůbec. Úkolem VÚMS přitom mělo být navrhnout a řídit výrobu počítačů tak, aby byly stavěny výhradně z domácích součástek.

Problémy byly s řadou komponent, počínaje nekvalitními diodami přes součástky hlavní ferritové paměti až po ten vůbec největší – magnetickou páskovou paměť. Tu nedokázal na počátku šedesátých let dodat žádný podnik v rámci RVHP, a tak nakonec bylo rozhodnuto nakoupit ji ze západu. Jednalo se ovšem o technologii podléhající embargu a trvalo řadu měsíců, než se podařilo sehnat dodavatele – britskou společnost Decca, která paměti dodala až v roce 1964.

Vývoj EPOS pokračoval přes obrovské problémy i rozsáhlou kritiku, které muselo vedení VÚMS čelit. Bylo to mimo jiné díky uznání, kterého se týmu Antonína Svobody dostalo na přelomu let 60/61 na konzultaci v Sovětském Svazu, bylo možné projekt udržet. Návrh počítače EPOS byl totiž nejen v rámci RVHP v mnoha směrech unikátní a pokročilý.

EPOS byl plně elektronický a podobně jako SAPO také odolný chybám. Rozhodli jsme se, že půjde o víceprogramový a víceuživatelský počítač. Myslím že jedním ze základních objevů, který jsme tehdy udělali, bylo naše řešení pro timesharing (přístup více uživatelů – pozn. aut.). Typicky se používá fronta a program, který řídí a řadí přicházející data. Máte několik terminálů a každý chce přístup víceméně neustále, otázka tedy je, jak se o strojový čas podělí – který bude mít přednost? My jsme k tomu použili systém několika bufferů umístěných na vstupně výstupních rozhraních – například tiskárny, paměti apod. To nám umožnilo řídit přístup pomocí fyzického signálu – namísto abyste měli program, který přístup řídí, vyhodnotíte prostě „urgenci“ toho kterého programu. Například pokud se již buffer vyprázdnil a je třeba do něj načíst data z páskové paměti, jedná se o „urgenci“. Nebo pokud je naopak buffer naplněn a data z něj je třeba někam odeslat, je to také „urgence“. Měli jsme celkem sedm úrovní urgence – každý program nastavoval svůj signálový stav od 0 do 7 a vše vyhodnocovala samostatná jednotka, která rozhodovala, co bude zařazeno po dalším přerušení. V případě EPOS to bylo o to komplikovanější že měl dvě CPU – jedno pro násobení a druhé pro exponenciální výpočty. Přerušení pomocí několika bufferů nám fungovalo výtečně, a tak jsme u tohoto řešení zůstali.

Z rozhovoru R. Mapstone s Antonínem Svobodou (1979)

Podobně jako SAPO, také EPOS používal systém aritmetiky reziduálních tříd – příslušnou decimální aritmetickou jednotku navrhli Valach se Svobodou tak, aby byla odolná proti chybám a společně s dalšími částmi používala samo-opravovací mechanismy. Právě schopnost samoopravování, která zajistila naprosto spolehlivé opakované výpočty (a případné varování obsluhy v případě větší závady), byla vlastností, na níž byl Svoboda ještě po letech velmi hrdý.

EPOS 1 instalovaný v budově na Dlouhé třídě (Zdroj: Historiepocitacu.cz)

Když nastala chyba, rozsvítilo se malé zelené světlo, které signalizovalo probíhající automatickou korekci – a poté, co ji počítač sám opravil, opět zhaslo. Jinak systém většinou pracoval bez jakýchkoliv závad. Navíc byl dodatečně schopen techniky informovat, kde k chybě došlo a o co se jednalo. To výrazně usnadňovalo správu a opravy počítače. IBM dnes (1979 – pozn. aut.) honí kolem systémů své techniky, protože výpadek mainframe je nákladná věc, pamatuji se ale, že naši správci si většinu času jen četli detektivky, protože se problémy téměř nevyskytovaly. EPOS přitom pracoval nepřetržitě 24 hodin denně. […] Měli jsme i řešení, které kontrolovalo chyby na vkládaných děrných štítcích – pokud došlo při děrování štítku k chybnému zadání, počítač zastavil načítání dat a chybně děrovaný štítek odmítl.

Z rozhovoru R. Mapstone s Antonínem Svobodou (1979)

Pomalejší, ale spolehlivý

Omezené zdroje součástek a důsledná konstrukce zaměřená na samo opravování chyb znamenaly, že EPOS nebyl ve své době výkonnostním rekordmanem. S 8 tisíci elektronkami, 15 tisíci tranzistory a 46 tisíci diodami zvládl mezi 5 a 20 tisíci operacemi za vteřinu (častějším limitujícím faktorem ale byla rychlost vstupních zařízení – počítač mohl načíst 14 děrných štítků nebo tisíc znaků z děrné pásky za vteřinu). Podle Svobody bylo možné EPOS postavit výrazně výkonnější – pro až 800 tisíc operací za vteřinu, jestliže by k tomu byly prostředky a dostatek součástek.

Ve své plné sestavě tak EPOS disponoval následující konfigurací:

  • feritová paměť o kapacitě 1024 slov po 65 bitech
  • bubnová paměť o kapacitě 1024 slov o 12 desítkových řádech na jednom bubnu
  • magnetická pásková paměť

Připojitelné periferie:

  • snímač děrných štítků, rychlost snímání 14 štítků za vteřinu
  • rychlosnímač děrné pásky, rychlost snímání 1000 znaků za vteřinu
  • tiskárna, tiskne 4 řádky za vteřinu při 120 znacích na řádce
  • děrovač děrných štítků, děruje asi 28 znaků za vteřinu
  • rychloděrovač děrné pásky, děruje asi 150 znaků za vteřinu
  • elektrický psací stroj
  • česká nebo slovenská klávesnice

Zdroj: Wikipedie

Ovládací panel počítače EPOS 1 (zdroj: infopedia)

Po řadě zpoždění se nakonec jednotlivé části počítače EPOS podařilo zprovoznit postupně v letech 1962–63 v budově na Dlouhé třídě 37, která rozhodně nebyla ideálním místem pro budování počítačového sálu (chyběla zde například klimatizace). Z rozsáhlých plánů na sériovou výrobu ale nakonec sešlo a byly postaveny jen tři kusy. Původní prototyp nicméně řadu let úspěšně fungoval na původním místě v budově na Dlouhé třídě. O něco lepší osud čekal vylepšenou verzi EPOS 2, jehož prototyp byl ale dokončen už bez účasti Antonína Svobody, který v roce 1964 podruhé, tentokrát již definitivně, z Československa emigroval – to je ale další část příběhu.

EPOS 2, který byl zhruba dvakrát výkonnější, se nakonec dočkal sériové produkce pod označením ZPA 600 a 601 – vyrobeno bylo (do roku 1973) na tři desítky exemplářů, které se dostaly do řady podniků a organizací. Československo nicméně již ve druhé polovině 60. let na výrobu vlastních počítačů do značné míry rezignovalo a vláda se rozhodla situaci řešit dovozem zahraničních systémů. 

Odkazy

Našli jste v článku chybu?

1. 3. 2016 14:22

Vladimír (neregistrovaný)

Dovolím si několik poznámek, které snad pomohou. Je potřeba rozlišit matematické a přenosové operace. Matematické operace jsou (velmi hrubě) to, co je úkolem stroje, tedy dobrat se ke kýženému výsledku. Ten může být buďto číselný, nebo logický (boolova algebra, tedy zjednodušeně odpověď ano - ne).Účelem přenosových operací je dostat informaci bez chyby a co nejrychleji tam, kam chceme, ať je to třeba tiskárna, nebo buffer (dočasná paměť), nebo úložiště (dnes např. HDD, tehdy třeba děrné štítky).…

Vitalia.cz: Baletky propagují zdravotní superpostel

Baletky propagují zdravotní superpostel

Lupa.cz: Na koho se v Křišťálové Lupě nedostalo?

Na koho se v Křišťálové Lupě nedostalo?

Vitalia.cz: Mondelez stahuje rizikovou čokoládu Milka

Mondelez stahuje rizikovou čokoládu Milka

Podnikatel.cz: Na poslední chvíli šokuje vyjímkami v EET

Na poslední chvíli šokuje vyjímkami v EET

Podnikatel.cz: Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Lupa.cz: Google měl výpadek, nejel Gmail ani YouTube

Google měl výpadek, nejel Gmail ani YouTube

Lupa.cz: UX přestává pro firmy být magie

UX přestává pro firmy být magie

Vitalia.cz: Láska na vozíku: Přitažliví jsme pro tzv. pečovatelky

Láska na vozíku: Přitažliví jsme pro tzv. pečovatelky

120na80.cz: Horní cesty dýchací. Zkuste fytofarmaka

Horní cesty dýchací. Zkuste fytofarmaka

DigiZone.cz: Recenze Westworld: zavraždit a...

Recenze Westworld: zavraždit a...

Měšec.cz: Air Bank zruší TOP3 garanci a zdražuje kurzy

Air Bank zruší TOP3 garanci a zdražuje kurzy

Vitalia.cz: Jsou čajové sáčky toxické?

Jsou čajové sáčky toxické?

Měšec.cz: Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

Vitalia.cz: To není kašel! Správná diagnóza zachrání život

To není kašel! Správná diagnóza zachrání život

Měšec.cz: U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

Lupa.cz: Insolvenční řízení kvůli cookies? Vítejte v ČR

Insolvenční řízení kvůli cookies? Vítejte v ČR

Vitalia.cz: Paštiky plné masa ho zatím neuživí

Paštiky plné masa ho zatím neuživí

Lupa.cz: Proč firmy málo chrání data? Chovají se logicky

Proč firmy málo chrání data? Chovají se logicky

DigiZone.cz: Rádio Šlágr má licenci pro digi vysílání

Rádio Šlágr má licenci pro digi vysílání

Lupa.cz: Teletext je „internetem hipsterů“

Teletext je „internetem hipsterů“