Hlavní navigace

Příchod hackerů: příběh profesora Svobody podruhé

Lukáš Erben 3. 3. 2015

Dnes společně pokračujeme ve vyprávění poutavého životního příběhu profesora Svobody, konstruktéra prvních československých počítačů SAPO a EPOS. Vydáme se společně s ním do válečné emigrace v USA, kde působil na MIT RadLab a krátce před návratem do ČSR se „osudově“ setkal s Howardem Aikenem.

Dr. Antonín Svoboda dorazil do spojených států coby (doslova) ostřílený odborník na konstrukci systémů řízení či zaměřování protiletecké obrany. Řešení, které navrhl ve Francii, nicméně nebylo možné upravit pro zbraňové systémy používané v americké armádě, a tak se pustil znovu do práce od samotného začátku. Jeho prvním místem byla společnost ABAX Corporation, kde vyvinul důmyslný systém zaměřování pro 40 mm protiletecké kanóny Bofors.

Zaměřovací systém protileteckého kanónu jsem úspěšně dokončil a je to práce, na kterou jsem dodnes pyšný – zasáhnout nízko letící letoun je totiž velmi náročné, ostatně i to je důvod, proč letadla často útočí v malé výšce, kdy je střelci nemohou dobře zaměřit. Vyřešil jsem to tak, že se míření odehrávalo na dvou úrovních – první operátor sledoval pohyb letadla, nemusel ale mířit přesně. Přesné míření měl na starosti druhý střelec, který používal speciální zaměřovač pro přesné zamíření střelby […] systém bral přitom pro zaměřování v úvahu i letovou dráhu střely.

(Podobnosti o životě Antonína Svobody jsme i tentokrát čerpali (a jeho vlastní slova citovali) zejména ze skvělého rozhovoru, který v listopadu 1979, necelý rok před Svobodovou smrtí, zaznamenala Robina Mapstone z institutu Charlese Babbage, centra Historie zpracování informací při Minnesotské univerzitě.)

Celý systém byl poháněn pomocí servomotorů na stlačený vzduch a diferenciálním analyzátorem – mechanickým počítačem podobným těm, které Svoboda společně s Dr. Vandem používali pro systémy, které navrhovali v Československu a ve Francii. Svoboda je ale upravil tak, aby bylo možné pracovat s více proměnnými. Přestože projekt pro ABAX Svoboda úspěšně dokončil a patentoval, nedostalo se jeho řešení nakonec nikdy do výroby. Společnost, která patřila mexickým vlastníkům, se totiž dostala do problémů poté, co bylo zjištěno, že dodává zbraně i Německu, a její zbrojní kontrakty tak byly zrušeny. V době, kdy bylo jasné, že další angažmá v ABAXu je nejisté, dostal Dr. Svoboda dopis z MIT – pozvání na schůzku a diskusi o „společných zájmech“.

40mm kanón Bofors (na fotografii ve výzbroji Britů) je často označován za jednu z nejlepších pozemních i námořních (nejen) protiletadlových zbraní druhé světové války. Vyvinula ji v roce 1934 švédská společnost AB Bofors a využívaly ji obě strany – spojenci i země osy. Kanóny Bofors 40 mm jsou dodnes vyráběny a používány řadou armád a jedná se tak o jednu z nejdéle (80 let!) používaných dělostřeleckých zbraní vůbec.

MIT a MARK 56

Massachusetský technologický institut byl v období druhé světové války centrem řady výzkumů financovaných či spolufinancovaných armádou. Jedním z nejvýznamnějších výzkumných pracovišť byla bezpochyby Radiační laboratoř (Radiation Laboratory, RadLab), jejíž start financoval v říjnu 1940, ještě před vstupem USA do války, ze svých soukromých prostředků fyzik (a milionář) Alfred Lee Loomis. Krátce poté její vedení převzal Národní obranný výzkumný výbor (NDRC), jemuž předsedal Vannevar Bush. Hlavní náplní RadLab bylo, jak sám název napovídal, vyvíjet především mikrovlnné radary, byl zde ale také již během války navržen vůbec první globální navigační systém Loran-A.

Problém s protileteckými kanóny spočívá v tom, že jsou uchyceny tak, aby se mohly pohybovat nezávisle horizontálně a vertikálně. Je to dobré řešení z hlediska mechanického, zdaleka to ale není optimální pro sestřelování letadel – a vlastně ani obecně pro obrannou střelbu. Pokud použijete takzvanou tangentu, je problém, že u velkých úhlů blížících se 90 stupňům pracujete s takřka nekonečnými hodnotami. Pokud použijete kontangentu, dostanete se do podobných problémů při zaměřování blízko horizontu. Použil jsem proto logaritmy kontangenty vertikálních úhlů měřených od jistého středního bodu – díky tomu bylo možné zaměřovat střelbu jak téměř v zenitu, tak až na horizontu.

Vedle radarů se v MIT RadLab ale věnovali i dalším projektům – mezi jinými také systémům pro řízení střelby, včetně radarového řídícího zbraňového systému MK 56 GFCS. A právě to byl projekt, kvůli němuž se na Svobodu obrátili – tentokrát ale pochopitelně nešlo o to, aby navrhl kompletní systém, měl pouze zkonstruovat vhodný počítač, který by fungoval spolehlivě i při pohybu lodi a otřesech způsobených střelbou. Díky velmi přesně vyráběným mechanickým prvkům (zejména ložiskům) se mu podařilo sestavit opravný zaměřovací počítač, který pracoval s více nezávislými proměnnými.

Stačilo, aby počítač fungoval s přesností na několik procent, samotný opravný vzorec byl ale velmi složitý – obsahoval všemožné parametry z oblasti teorie střelby, aby bylo možné opravovat vlastní lineární zaměřování nelineárními metodami. Zadání jsem dostal od matematiků – řekli mi „podívej, máš na vstupu čtyři proměnné a je třeba spočítat tolik a tolik oprav.“ Samotný systém byly jen soukolí a ložiska – na vstupu jsou serva, na výstupu jsou serva. […]Byla to součást systému protiletecké obrany MARK 56 pro americké námořnictvo.

Radarový systém (foto z USS Hornet) pro řízení námořní protiletecké obrany MK56 byl navržen speciálně pro obranu před rychlými (podzvukovými) letouny. Zajímavý byl tím, že se jednalo o plně dálkově řízený systém bez optických zaměřovačů, přesto nabízející přesnost, která se optickým řešením minimálně vyrovnala – jeho ovládání měl na starosti čtyřčlenný tým. Systém dokázal i díky počítači navrženém Dr. Svobodou zaměřit cíl do dvou vteřin poté, co se na něj „uzamkl“ připojený radar. Systémy MK56 byly běžně používány například ještě v době války ve Vietnamu.

Po dvou měsících Svoboda získal bezpečnostní prověrky a mohl začít naplno pracovat na všech radarových systémech – radarové technologii ale příliš nerozuměl, a tak se po dokončení práce na MK56 rozhodl, že zbytek času který stráví v MIT RadLab bude věnovat především dokončení své knihy Computing Mechanisms and Linkages, která vyšla po válce v roce 1948.

Návrat do ČSR

V roce 1945 začali Svobodovi uvažovat o návratu do rodné vlasti. Jejich synovi, který se narodil za války ve Francii, bylo 7 let a chtěli jej ukázat prarodičům. Dr. Svoboda navíc dostal nabídku z ČVUT, aby zde nastoupil jako profesor aplikované matematiky. Na jaře 1946 se tedy rodina vrátila do Prahy.

Ještě před odletem z USA došlo k osudovému setkání při němž Antonín Svoboda poznal Howarda Aikena a jeho Mark I. To podnítilo jeho zájem o digitální počítače, a tak v si v roce 1947 zažádal na Ministerstvu školství o grant na jejich studium. Ten získal a společně s prof. Trnkou z ČVUT se vydali do USA, kde navštívili laboratoře Dr. Eckerta na Kolumbijské univerzitě, kde tehdy nové digitální systémy coby rozšíření děrnoštítkových systémů vyvíjelo IBM. Delší čas také opět strávil u Howarda Aikena na Harvardu. Posléze se s Trnkou vydali do Princetonu, kde se Svoboda věnoval studiu konceptů hardware, software i von Neumannovy architektury – a rozhodl se, že po návratu do Prahy je využije při stavbě dalšího počítače. Cestou z USA se zastavil na Kings College v Londýně a prohlédl si EDVAC, který sestrojili Eckert s Mauchlym (jak ale dr. Svoboda po letech poznamenal, příliš se mu nepozdával).

Když se Antonín Svoboda vracel ve druhé polovině roku 1947 do Prahy, byl jedním z nejzkušenějších počítačových vědců rodícího se východního bloku. Už krátce po svém návratu měl ale zjistit, jak moc se poměry v Československu mění. O tom ale více příště.

Odkazy

Našli jste v článku chybu?

3. 3. 2015 12:09

JardaA (neregistrovaný)

Válečný LORAN (s nástupem dalších variant dodatečně označený jako LORAN-A) určitě nebyl globální navigační systém, přes den měl dosah kolem 1000 km, v noci pak až 2600 km. To sice stačilo na pokrytí severního Atlantiku, ale už ne jižního nebo Pacifiku (zejména ne v době války). První opravdu globální navigační rádiový systém byla OMEGA (fungovala do roku 1997), obdobné sovětské systémy Alfa a Čajka (s anténními stožáry vysokými 460 m!) jsou užívány snad až dosud.

3. 3. 2015 11:19

> Řešení, které navrhl ve Francii, nicméně nebylo možné upravit pro zbraňové systémy používané v americké armádě, a tak se pustil znovu do práce od samotného začátku.

Nebylo to spíš proto, že - cituji:

Po celou dobu byly v rámu Svobodova kola výkresy zaměřovače, které chtěl zachránit pro spojence. Z Marseille, kde byly v té době dva miliony uprchlíků, bylo obtížné se dostat dále. Paní Svobodová s Tomášem se prostřednictvím humanitárních organizací dostala do Lisabonu. Svoboda sám nejprve od…

Podnikatel.cz: Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Lupa.cz: Slevové šílenství je tu. Kde nakoupit na Black Friday?

Slevové šílenství je tu. Kde nakoupit na Black Friday?

Podnikatel.cz: K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

DigiZone.cz: Česká televize mění schéma ČT :D

Česká televize mění schéma ČT :D

Podnikatel.cz: Vládu obejde, kvůli EET rovnou do sněmovny

Vládu obejde, kvůli EET rovnou do sněmovny

Měšec.cz: Zdravotní a sociální pojištění 2017: Připlatíte

Zdravotní a sociální pojištění 2017: Připlatíte

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

Kdy vám stát dá na stěhování 50 000 Kč?

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

Recenze Westworld: zavraždit a...

Podnikatel.cz: Víme první výsledky doby odezvy #EET

Víme první výsledky doby odezvy #EET

DigiZone.cz: Sony KD-55XD8005 s Android 6.0

Sony KD-55XD8005 s Android 6.0

Lupa.cz: Není sleva jako sleva. Jak obchodům nenaletět?

Není sleva jako sleva. Jak obchodům nenaletět?

120na80.cz: Jak oddálit Alzheimera?

Jak oddálit Alzheimera?

Lupa.cz: Avast po spojení s AVG propustí 700 lidí

Avast po spojení s AVG propustí 700 lidí

Root.cz: Vypadl Google a rozbilo se toho hodně

Vypadl Google a rozbilo se toho hodně

Lupa.cz: Co se dá měřit přes Internet věcí

Co se dá měřit přes Internet věcí

DigiZone.cz: NG natáčí v Praze seriál o Einsteinovi

NG natáčí v Praze seriál o Einsteinovi

Vitalia.cz: Tesco: Chudá rodina si koupí levné polské kuře

Tesco: Chudá rodina si koupí levné polské kuře

Lupa.cz: UX přestává pro firmy být magie

UX přestává pro firmy být magie

Vitalia.cz: Jsou čajové sáčky toxické?

Jsou čajové sáčky toxické?

Podnikatel.cz: 1. den EET? Problémy s pokladnami

1. den EET? Problémy s pokladnami