Hlavní navigace

Příchod hackerů: příběh profesora Svobody potřetí

Lukáš Erben 10. 3. 2015

Ve východním bloku nepatřily počítače mezi výzkumné, technologické a průmyslové priority – naopak. Priorita nepatřila ani těm, kdo strávili válečná léta na špatné straně, v případě Dr. Svobody vrátivšího se z USA to ale vlastně bylo štěstí – skončil na místě, kde mohl postavit náš první počítač – SAPO.

Když se na podzim 1947 vrátil (tehdy ještě) doktor Antonín Svoboda ze studijní cesty po USA a Velké Británii, při níž sbíral informace o vývoji prvních počítačů u takových velikánů jako byl John von Neumann, Howard Aiken nebo dvojice Eckert – Mauchly, zjistil, že na ČVUT, kde po něm ještě před rokem tolik toužili pro něj již není místo. To mezitím obsadil jiný, kádrově vhodnější kandidát – Svoboda tak sice přišel (na dalších „pár“ let) o svou habilitaci, nicméně coby špičkového experta jej “vykopli” na místo v Matematickém ústavu Československé akademie věd (ČSAV), kde se pod vedením prof. Čecha ujal v roce 1950 vedení oddělení matematických strojů a rozhodl se pustit do konstrukce prvního počítače. Ta byla „na papíře“ hotova v roce 1951, zbývala už jen „drobnost – postavit první československý počítač ve skutečnosti.

Širší vědeckou obec seznámil Dr. Svoboda se svým plánem na stavbu počítacího stroje v roce 1952 na konferenci v Liblicích – díky tomu i díky dvousemestrální přednášce o počítačích na ČVUT získal řadu nadšených spolupracovníků. Pro svůj počítačový projekt potřeboval nicméně Dr. Svoboda financování – přibližně 10 až 20 milionů Kč, částka prof. Čecha poněkud vyděsila a navrhl proto, aby pro daný účel bylo vytvořeno zcela nové oddělení (to se později proměnilo v samostatný Výzkumný ústav matematických strojů, jenž se usídlil poblíž hradu na Loretánském náměstí 3).

„V té době bylo už přípustné pouze levicové smýšlení, a protože kybernetiku zakázal sám Stalin, rozhodl jsem se oddělení i projekt nazvat “Stroje pro zpracování informací”. Měl jsem konečně svobodu naložit s penězi podle svého. Začali jsme vývoj prvního digitálního stroje – SAPO. Byl ale počátek padesátých let a většinu mých lidí poslali na vojenská cvičení. V celém oddělení mi nezůstal ani jediný elektroinženýr.“

Z rozhovoru R. Mapstone s Antonínem Svobodou (1979))

Záchrana z Aritmy

Vypadalo to, že osud se nakonec přece jen postaví proti Dr. Svobodovi, když přišla záchrana z nečekaného místa – národního podniku Aritma, který vznikl po válce v rámci prvních vln znárodnění z provozů původně německého koncernu Rheinmetall Werke. Aritma převzala výrobní program, jehož významnou součást tvořily děrnoštítkové stroje, potřebovala ale, aby pro ni někdo navrhl nové řešení pro násobení a dělení. A právě tohoto úkolu se úspěšně ujal Svoboda. Díky tomu získal pro stavbu SAPO přístup ke komponentům, které vyráběla Aritma – zejména k relé, která bylo možné pro stavbu počítače využít (byť vhodnějším materiálem by samozřejmě byly například elektronky) – ta se nakonec stala důvodem, proč byl SAPO navržen a postaven jako vůbec první chybám odolný počítač na světě.

„Pracovali jsme velmi tvrdě a uvědomil jsem si, že mladí lidé potřebují během zimy i trochu slunce. Každý rok, někdy koncem ledna jsem proto sebral celý tým z oddělení matematických strojů a vyrazili jsme do hor. Řekl jsem jim, že to není dovolená, ale služební cesta, během níž budeme na horách navrhovat počítače. […] Bydleli jsme tehdy v turistické chatě Jana a pamatuji, si, jak jsme se jednoho dne procházeli s Dr. Oblonským a já mu řekl: „Podívej, právě jsme přišli na to, jak špatně vyrobená ta relé z Aritmy jsou. Pro SAPO jich potřebujeme možná 15 tisíc. To ale znamená, že SAPO nebude nikdy fungovat, protože nemůžeme čekat, že všech 15 tisíc relé z Aritmy bude v jeden okamžik fungovat. Víš co uděláme? Všechno v aritmetické jednotce budeme třikrát jistit a výpočty porovnávat – jinak budou problémy.“ A tak se stalo, že jsme navrhli první chybám odolný počítač na světě […] věděli jsme, že se musíme chránit a že stroj musí fungovat. Bylo jasné, že musíme použít trojité zálohování, a proto měl SAPO tři centrální výpočetní jednotky.“

Z rozhovoru R. Mapstone s Antonínem Svobodou (1979)

Problém ale pochopitelně nebyl jen s „kvalitou“ relé. SAPO měl mít bubnovou magnetickou paměťovou jednotku. Ta byla celá vyvinuta a vyrobena v Československu, včetně vůbec prvních tuzemských zápisových a čtecích hlav, u nichž konstruktéři museli předpokládat značnou míru nespolehlivosti. I paměť proto navrhli tak, aby byla spolehlivá – data se zapisovala duplicitně, po prvním zápisu byla přečtena a zkontrolována oproti datům, která měla být zapsána podruhé. Stroj tak po zapsání každého bitu/bajtu automaticky kontroloval, že byla zapsána správná data a že jsou čitelná – navíc byl přidán paritní bit, aby nemohlo dojít k duplicitní chybě při zápisu.

Koncept bubnové paměti (na fotografii verze pro polské počítače ZAM-41) vyvinul již v roce 1932 ve Vídni Gustav Tauschek – ten shodou okolností pracoval pro německý Rheinmetall a navrhl dokonce kompletní účetní systém využívající děrnoštítkové stroje (ten se nicméně nikdy nedostal do výroby), později pracoval Tauschek pro IBM, která od něj zakoupila celkem 169 patentů. Bubnovou magnetickou paměť lze označit za předchůdce pevných disků – každá záznamová stopa měla vlastní čtecí a zápisové hlavy a počet stop obvykle odpovídal šířce slova s níž daný počítač pracoval.

Koncept bubnové paměti (na fotografii verze pro polské počítače ZAM-41) vyvinul již v roce 1932 ve Vídni Gustav Tauschek – ten shodou okolností pracoval pro německý Rheinmetall a navrhl dokonce kompletní účetní systém využívající děrnoštítkové stroje (ten se nicméně nikdy nedostal do výroby), později pracoval Tauschek pro IBM, která od něj zakoupila celkem 169 patentů. Bubnovou magnetickou paměť lze označit za předchůdce pevných disků – každá záznamová stopa měla vlastní čtecí a zápisové hlavy a počet stop obvykle odpovídal šířce slova, s níž daný počítač pracoval.

SAPO: Samočinný počítač

Dlouhých šest let uplynulo než se plány proměnily v roce 1957 ve funkční skutečnost. Na půdě ČSAV a se značným přispěním podniku Aritma (k jeho stavbě i zpoždění) vznikl první Československý počítač a jeden z prvních počítačů ve východním bloku. Možnosti jeho konstruktérů byly do značné míry dány tím, co jim nabízela padesátá léta. Konstrukce využívající relé byla již v době návrhu počítače zastaralá, jednalo se nicméně o jediný v té době relativně bezproblémově dostupný prvek. I tak ale docházelo ke zpožděním způsobeným problémy s dodávkami relé a dalších komponent – v několika momentech dokonce hrozilo, že celý projekt bude zastaven či zrušen a Dr. Svoboda musel před vedením ČSAV obhajovat smysluplnost projektu.

„SAPO nebude možno využít příští rok, ale příštím rokem začneme už počítat. Uvažte jen, že dr. Černý kreslil schéma celých 14 měsíců a při tom v ústavě i spal. Jsem přesvědčen, že tento stroj je dobrý a žádám o důvěru. Vystavím stroj a uvidíme, co to dělá, začneme s tím počítat a uvidíme, kolik odborných úloh za rok náš ústav udělá. Celkem jde o to, jestli tu vznikne škola matematických strojů. Je nesporné, že je tu skutečně několik lidí, kteří umí navrhovat matematické stroje. Máme tu dorost, který, když jim dáte materiál, Vám může opatřit všechno a ručím Vám za to, že s tímto kolektivem věc postavíme. Zaměřit kritiku celého stroje na počet operací za vteřinu – to nevím jestli je bezpečná metoda. Znovu prosím o rok důvěry…“

Ze zápisků z Fondů Výboru prezidenta ČSAV

Dva roky ostrého provozu

Za dokončení SAPO nakonec ale počátkem roku 1957 začal u ČSAV lobovat i tehdejší předseda vlády Široký a v březnu téhož roku byl projekt poprvé představen veřejnosti v televizním pořadu Polytechnika. V září 1957 byl Samočinný Počítač, zabírající prostory o rozloze přibližně sto metrů čtverečních, konečně uveden do zkušebního provozu a počátkem roku následujícího do provozu ostrého.

Schéma počítače SAPO – J. Tůma, Náš život s počítači, 1990 (převzato z historiepocitacu.cz)

Schéma počítače SAPO – J. Tůma, Náš život s počítači, 1990 (převzato z historiepocitacu.cz)

Z dnešního pohledu nebyl jeho výkon 10 tisíc operací za hodinu (tedy pouhé 3 operace za vteřinu, nicméně se 32bitovou přesností a možností výpočtů v plovoucí desetinné čárce) nijak oslnivý, řada vlastností ale byla i po dlouhých šesti letech stavby do značné míry unikátní. Pro dosažení vysoké spolehlivosti byl SAPO vybaven, jak už bylo zmíněno, třemi aritmeticko-logickými jednotkami, jejichž výsledky se vzájemně porovnávaly. Pokud došlo ke shodě dvou nebo všech tří, byl výsledek použit. Pokud byly tři rozdílné výsledky, nahlásil počítač chybu a výpočet bylo třeba provést znovu. Každá z jednotek měla nakonec „pouze“ 2 tisíce relé, další tisícovka relé „padla“ na řadič, takže celkově obsahoval SAPO 7 tisíc relé plus dalších 380 elektronek periferních částech. Na vstupu i výstupu byly používány děrné štítky a RAM tvořil již zmíněný magnetický buben rotující rychlostí 50 otáček za vteřinu s celkovou kapacitou 4 kB (1024 slov o délce 32 bitů).

SAPO byl „naostro“ používán téměř přesně dva roky. V únoru 1962 způsobila jiskra v kombinaci s olejem, který byl nezbytný pro promazávání relé, požár, který počítač lehce poškodil – vzhledem k jeho technické (konstrukční) zastaralosti bylo rozhodnuto, že nebude opraven a následně byl demontován. Během dvou let provozu jej využilo na 40 organizací a mimo jiné na něm byly zpracovány některé části plánů pro jeho nástupce – počítač EPOS, jehož příběhu, společně s další částí příběhu Antonína Svobody, se budeme věnovat příště.

Odkazy

Našli jste v článku chybu?

10. 3. 2015 21:14

Mard (neregistrovaný)

Pane Worker, já za totáče žil, studoval a dělal vědu. Tudíž vím za jaký shit to stálo. Sehnat cizí literaturu (tím nemyslím ruskou) bylo skoro nemožné a vyjet na konferenci na západ nemyslitelné. Vám se ten podělaný život možná líbil, bůh vás suď proč. Třeba jste nikdy za totáče se nemohl podívat na západ - já tam jel jednou na devizový příslib s otcem a svět za těmi dráty na hranicích mne šokoval. Tolik zboží jsem nikdy v socialismu neviděl. A lidé tam nehladověli jak nám líčila propaganda ani …

10. 3. 2015 11:25

Mti. (neregistrovaný)

Skoda, ze viditelny prebytek mame jen trolu kteri cely zivot poukazuji na to, jak bylo za komunistu uplne vsechno spatne. I ty bavany v potoku byly pochybne a mohli sme mit daleko vetsi. :-) Hezky den, dal to resit nebudu. Jan nize napsal par dobrych duvodu k veci. Vy moc ne.

Podnikatel.cz: Přehledná titulka, průvodci, responzivita

Přehledná titulka, průvodci, responzivita

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

Tesco: Chudá rodina si koupí levné polské kuře

Měšec.cz: Zdravotní a sociální pojištění 2017: Připlatíte

Zdravotní a sociální pojištění 2017: Připlatíte

DigiZone.cz: Recenze Prostřeno: cirkus postižených

Recenze Prostřeno: cirkus postižených

Lupa.cz: Co se dá měřit přes Internet věcí

Co se dá měřit přes Internet věcí

Root.cz: Certifikáty zadarmo jsou horší než za peníze?

Certifikáty zadarmo jsou horší než za peníze?

DigiZone.cz: Rádio Šlágr má licenci pro digi vysílání

Rádio Šlágr má licenci pro digi vysílání

Podnikatel.cz: Hledáte investora? Neunáhlete se

Hledáte investora? Neunáhlete se

Vitalia.cz: Manželka je bio, ale na sex moc není

Manželka je bio, ale na sex moc není

Podnikatel.cz: Víme první výsledky doby odezvy #EET

Víme první výsledky doby odezvy #EET

Vitalia.cz: Co nabídne největší výživová konference FOOD21?

Co nabídne největší výživová konference FOOD21?

Vitalia.cz: Na pečení je nejlepší medovicový med

Na pečení je nejlepší medovicový med

120na80.cz: Horní cesty dýchací. Zkuste fytofarmaka

Horní cesty dýchací. Zkuste fytofarmaka

Měšec.cz: Přejete si číslo účtu na přání?

Přejete si číslo účtu na přání?

Vitalia.cz: Baletky propagují zdravotní superpostel

Baletky propagují zdravotní superpostel

Podnikatel.cz: Na poslední chvíli šokuje vyjímkami v EET

Na poslední chvíli šokuje vyjímkami v EET

Vitalia.cz: Často čůrá a má žízeň? Příznaky dětské cukrovky

Často čůrá a má žízeň? Příznaky dětské cukrovky

Podnikatel.cz: Podnikatelům dorazí varování od BSA

Podnikatelům dorazí varování od BSA

Měšec.cz: Za palivo zaplatíte mobilem (TEST)

Za palivo zaplatíte mobilem (TEST)

Lupa.cz: UX přestává pro firmy být magie

UX přestává pro firmy být magie