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Vannevar Bush - brillanter Instrumenteningenieur

1995 fand am fünfzigsten Jahrestag der Erfindung des Hypertexts eine Konferenz am Massachusetts Institute of Technology statt. Es war Vannevar Bush gewidmet, der zu Recht als erster angesehen werden kann, der ein solches Konzept als „Hypertext“ bezeichnet. Wenn wir über den Begriff "Hypertext" sprechen, wurde er 1965 von Ted Nelson vorgeschlagen, und das funktionierende Hypertextsystem wurde 1968 von Doug Engelbart erstellt.



Was ist in der Wissenschaftsgeschichte Vannevar Bush bekannt?
Ein herausragender Wissenschaftler, ein talentierter Ingenieur und Organisator war ein wissenschaftlicher Berater von Präsident Roosevelt. Dies schrieb er an Norbert Wiener (einen amerikanischen Wissenschaftler, einen herausragenden Mathematiker und Philosophen, den Begründer der Kybernetik und der Theorie der künstlichen Intelligenz):
Bush besaß nicht nur einen schönen Kopf, sondern auch Hände, die auch denken konnten. Kein Wunder, dass er einer der brillantesten Instrumententechniker war, die Amerika je gekannt hat.

Differentialanalysatoren, im Folgenden analoge Computer, das erste Memex-Hypertextsystem, die US National Science Foundation, Raytheon - all dies (und nicht nur) hängt mit dem Namen der hellen Persönlichkeit von Vannevar Bush zusammen.

Ein bisschen aus der Biographie


11. März 1890 in der Stadt Everett (Massachusetts USA) wurde Vannevar Bush geboren. Die Stadt war lange Zeit das Zentrum der Walfangindustrie der Vereinigten Staaten. Vannevars Vorfahren wurden mit dem Walfang in Verbindung gebracht. Später, als dieses Geschäft seine Bedeutung verlor, wurde die Walfangflotte reduziert, Bushs Vater, Richard Perry Bush, arbeitete als Schiffskoka und verließ schließlich die Flotte und wurde protestantischer Geistlicher.


Everett (Massachusetts USA)

1913 schloss Bush sein Studium am Tufts College in Boston nach dem Vorbild seines Vaters ab und erhielt einen Ingenieurabschluss, in dem er den mechanischen Erbauer geodätischer Profile vorstellte. 1916 erhielt er seinen Abschluss am Massachusetts Institute of Technology und der Harvard University. Vannevar arbeitete als Elektrotechniker, später kehrte er nach dem Schutz als Lehrer zu Tufts zurück. Hier wurde er vom Ersten Weltkrieg erfasst, in dessen Verlauf er einen magnetischen U-Boot-Detektor entwickelte. Leider wurde das Gerät nie benutzt, da es für Holzschiffe entwickelt wurde. 1916 heiratete Bush Phoebe Davis.

1919 verließ Bush das Massachusetts Institute of Technology, und zu dieser Zeit wurde das MIT zu einem der führenden internationalen Forschungszentren.

1923 erhielt er den Titel eines Professors am MIT, sein erster Doktorand war Fred Terman. Der Funkingenieur Fred Terman ist bekannt als der Schöpfer von Stanford, später der Pate des Silicon Valley.

Raytheon kann als Bushs erste Errungenschaft angesehen werden. Ursprünglich war es ein Unternehmen, das Gasgleichrichter für Funkempfänger herstellte und in Zusammenarbeit mit Laurence Marshall und Charles Smith gegründet wurde. Es ist jetzt Raytheon ist eines der größten US-Raketenunternehmen.



Vannevar Bush und Lawrence Marshall lebten im selben Raum im Schlafsaal der Tufts. Lawrence beschloss, mit der Entwicklung von Kühlgeräten zu beginnen. Da die Technologie der künstlichen Kühlung bereits in der Branche Fuß gefasst hat, wurde im Restaurantgeschäft und im Einzelhandel beschlossen, einen Kühlschrank zu entwickeln. Aber in Wirklichkeit war es nicht so einfach ... und das 1924 neu gegründete Unternehmen nahm die Elektronik auf. In den 20er Jahren tauchten Radiosender auf, das Radio wurde populär, aber die ersten Radiosender und Radios wurden mit zwei Batterien betrieben, einem einfachen A und einem Hochspannungs-B, ihre Größe war beeindruckend, Feldradiosender mussten im Allgemeinen auf Karren befördert werden, Zivilisten waren teuer und ihr Service flog auch hinein ein hübscher Penny. Die Erfindung des Gleichrichters ermöglichte es, das Funkgerät direkt an das Stromnetz anzuschließen, weshalb die Größe der Funksender um ein Vielfaches abnahm.und dann Radios.

Ab 1925 bauten Bush und eine Gruppe seiner Mitarbeiter den Integraph . Integraf war eine kontinuierliche Maschine, die Differentialgleichungen 1. und 2. Ordnung lösen konnte. Bush hat es damals so beschrieben: "... eine elektrische Maschine, die selbstständig denken kann. Eigentlich - ein von Menschen geschaffenes Gehirn, ein Integraph soll einer Person helfen, die Barriere begrenzter Möglichkeiten zu überwinden, um Lösungen für zu komplizierte mathematische Probleme zu finden."

Differentialanalysator

Bushs Arbeit konzentrierte sich auf die Entwicklung von Geräten, die in den 30er und 40er Jahren populär wurden - elektromechanische Differentialanalysatoren, die dem Aufkommen analoger Computer vorausgingen. 1925 stellten die Bush-Diplomaten Herbert Stewart, King Gould und Harold Hazen unter Bushs Aufsicht einen mechanischen Computer zusammen, um Integrale zu lösen, wobei sie die Ideen der Thomson-Brüder verwendeten, die 1872-73 die erste Gezeitenmaschine entwickelten. Es ermöglichte die Vorhersage des Wasserstandes in der Themse unter Berücksichtigung der Position von Mond und Sonne, der täglichen Rotation der Erde und anderer Parameter. Die Idee hinter allen mechanischen Gezeitenmaschinen ist die Oberschwingungsanalyse, die auf dieser einfachen Formel basiert:




William Thomsons Gezeitenvorhersagemaschine

Unter Verwendung solcher mechanischer Rechenmaschinen als Knoten wurde eine Maschine zusammengebaut, um Differentialgleichungen zweiter Ordnung zu lösen. Im Herbst 1931 wurde ein solches Gerät Bush als Differentialanalysator bezeichnet.


Differentialanalysator

Norbert Wiener schrieb über Bush-Differentialanalysatoren und betonte, dass die Werte in solchen Geräten beispielsweise durch die Drehwinkel einiger Achsen dargestellt würden und sich addieren, multiplizieren, ineinander teilen usw. Zusätzlich könnten diese Geräte hatte ein spezielles Gerät namens Integrationsscheibe, das das Endergebnis zeigte, das nach Durchführung aller erforderlichen Operationen erhalten wurde.



Und was war so ein Differentialanalysator? Es war ein elektromechanisches Gerät, sehr ähnlich einem Tisch zum Tischfußballspielen. Die Batterie bestand aus sechs Integratoren und konnte gleichzeitig eine Differentialgleichung sechster Ordnung oder zwei oder drei Gleichungen zweiter Ordnung lösen. Eine Probe eines solchen Geräts, der 1942 hergestellte Rockefeller Differential Analyzer mit einem Gewicht von 100 Tonnen und der Eingabe von Informationen von einem Lochstreifen, enthielt zweitausend elektronische Lampen, 150 Motoren und mehrere tausend Relais, die über fast dreihundert Kilometer Drähte miteinander verbunden waren. Die Integratoren drehten Servomotoren mit Drehmomentverstärkern, so dass die Integratorscheiben unter Last nicht verrutschten.

Die Bedingungen der zu lösenden Gleichung wurden durch Einstellen der Achsen, Nocken und Hebel festgelegt. Zusätzliche physikalische Parameter konnten mit Elektrogeräten eingestellt werden, einem komplexen System von Hebeln, die einen Stift in Bewegung setzten und eine Kurve zum Lösen der Gleichung auf Millimeterpapier zeichneten. Der Bediener kann auch den Stift am Eingang verwenden: Geben Sie eine Kurve in das System ein, damit die Mechanik sie in Parameter zerlegt. Die Geräte hatten ein spezielles Gerät, eine Integrationsplatte, die das Endergebnis zeigte. Eine solche Maschine wurde während des Zweiten Weltkriegs erfolgreich in einigen militärischen Projekten eingesetzt, und Bush wurde dank seiner Erfindung ein wissenschaftlicher Berater von US-Präsident Franklin Roosevelt.



Bush-Maschinen waren wahrscheinlich die größten analogen Computer der Welt, gewannen schnell an Popularität und verloren sie auch schnell. Der Differentialanalysator in den 30er Jahren des letzten Jahrhunderts war das leistungsstärkste Computergerät. Wissenschaftliche Zentren wie Cambridge und Oslo erstellten ebenfalls Kopien dieses Geräts. Die Arbeit mit einer solchen Maschine war komplex und zeitaufwändig. Die Vorbereitung zur Lösung eines Problems (meistens aus dem Bereich der Elektrotechnik) konnte Hunderte bis Tausende von Arbeitsstunden dauern.

Später überträgt Bush seinen elektromechanischen Differentialanalysator auf eine elektronische Elementbasis. Analysatoren wurden als analoge Computer bekannt. Bei der Entwicklung und Erstellung des bekannten ENIAC-Digitalcomputers wurden Differentialanalysatoren verwendet.


ENIAC-Computer

Der Differentialanalysator von Vannevar Bush ist zu einer Art Übergangsverbindung zur Schaffung elektronischer digitaler Computer geworden. Sein Student, der Student Claude Shannon, zeigte in seiner Masterarbeit „Symbolische Analyse von Relais und Kommutatorschaltungen“ (anerkannt als die wichtigste These in der Geschichte) die Prinzipien der Schaffung logischer elektronischer Schaltungen, die die theoretische Grundlage aller modernen Elektronik bildeten.

1932 wurde Vannevar Bush Leiter der School of Engineering und Vizepräsident des MIT. 1938 wurde er zum Leiter der Carnegie Institution in Washington ernannt. Im selben Jahr entwirft, erstellt und patentiert Bush ein Gerät zum schnellen Auffinden von Informationen in Mikrofilmen.

Eine interessante Tatsache ist, dass das FBI am Vorabend des Zweiten Weltkriegs im Sommer 1938 zwischen dem Anschluss Österreichs und der Besetzung der Tschechoslowakei durch Deutschland Bush aufforderte, sich über die Schaffung einer Maschine zum Brechen deutscher Chiffren zu beraten, die Bush jedoch leider nicht bewältigte. Wie Sie wissen, wurde sie in ein paar Jahren von Alan Turing „gemeistert“.

1939 wurde Bush amtierender Leiter des National Aeronautics Council (NACA, NASA seit 1958). Bush bestand auf der Schaffung eines neuen Labors in Sunnyvale, Kalifornien. Derzeit hat sich dieses Labor zum größten Zentrum für Weltraum- und Computerforschung entwickelt und ist als NASA bekannt.



Überlegungen zu den Formen der Darstellung von Informationen. Memex




1940 wurde Bush unter dem US-Präsidenten zum Vorsitzenden des State Committee for Defense Research ernannt. Von 1941 bis 1947 leitete er das Büro für Forschung und Entwicklung unter der US-Regierung. Von 1939 bis 1941 war Bush Vorsitzender des National Aeronautics Supervisory Board. Er war Mitglied des Obersten Politischen Rates und Vorsitzender des Ausschusses für Militärpolitik.

Was verbindet Bush mit der Moderne? Die Antwort finden wir in seinem Artikel „Wie wir vielleicht denken“ (während wir nachdenken), der im Juli 1945 in The Atlantic Monthly veröffentlicht wurde. Dies war das Ergebnis eines Umdenkens der Rolle von Wissenschaft und Wissenschaftlern im Krieg und der Geschichte der Gesellschaft insgesamt. Teil des Artikels sind Überlegungen zu den Formen der Darstellung von Informationen. Darin argumentiert er, dass Papierformen der Präsentation von Informationen deutlich hinter den Anforderungen der modernen Wissenschaft zurückbleiben. Und ... "Die archaische Natur der Informationsspeicherung führt dazu, dass sich herausstellt, dass die wichtigsten Ergebnisse nicht beansprucht werden." Bush schlug eine Art fotoelektromechanische Maschine vor, die er selbst memex nannte. Es wurde nie gebaut, sondern nur im übertragenen Sinne dazu beigetragen, eine Idee zu präsentieren, deren Verkörperung in unserer Zeit Hypertext genannt wurde.

Interessant

MIT — S-1, . , . 24 - . . 6000 , . , . .


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Bushs Memex ist eine Schreibtischmaschine mit Bildschirmen, die lesbare Informationen projizieren. Alle Informationen sollten in Form von Mikrofilmen gespeichert werden, für die memex über Subsysteme zum Lesen von Mikrofiches und ein Subsystem zum Aufzeichnen auf Mikrofilmen im Trockenfotografieverfahren verfügt. Eine solche Maschine wurde Bush als vollwertiger Arbeitsplatz mit Tastatur und Hilfstasten vorgestellt. Aufgrund der Aufzeichnungsdichte von Mikrofilmen würde die Speicherung von Mikrofilmen für ein Jahrhundert ausreichen, wenn täglich 5000 Seiten darauf aufgezeichnet würden. Das heißt, memex ist eine Art hierarchisches Archiv, in dem Dokumente durch „Fußabdrücke“ verbunden sind, entlang derer man sich von einem Ort zum anderen bewegen kann. Benutzer können Dokumente lesen, markieren, kommentieren, freigeben und neue Dokumente und Footprints zu neuen Themen erstellen.



Laut Bush:
, . . ...memex , –

Bush schlug einen Querverweismechanismus vor, der dem im modernen Hypertext verwendeten ähnelt, jedoch unter Verwendung eines bedingten Mechanismus implementiert wurde. In der Tat wäre es mit Hilfe von Hilfsfeldern im Dokumentenkörper möglich, ein Analogon der assoziativen Verbindungen zu reproduzieren, die dem menschlichen Bewusstsein innewohnen.

Bereits 1939 beschrieb Bush ein Gerät, das die Arbeit mit Mikrofilmen erleichtern könnte. Dieses vorgeschlagene Gerät erinnert etwas an moderne Action-Kameras (GoPro). So beschrieb er dieses Gerät - eine Linse mit einer Mutter auf der Stirn, eine Brille mit einem Visiergitter, eine Fernbedienung am Handgelenk, eine Filmkassette für hundert Bilder mit einem Elektronenstrahl-Photosensor. Dieses Gerät kann Sprache im Text erkennen, Sprachsynthese erzeugen, mathematische und logische Transformationen durchführen und Datenanalysen durchführen.



Vannevar Bush betrachtete sich immer als Ingenieur, nicht als großen Wissenschaftler. Er ist ein Mann des Projekts, der "... sagt, Dinge" seien "und es entsteht". Als sehr vielseitige Person kombinierte sie harmonisch die Qualitäten eines Wissenschaftlers, Mathematikers und eines praktischen Ingenieurs. Wie bereits erwähnt, schuf er vor dem Aufkommen digitaler Computer die leistungsstärkste Rechenmaschine. Dank seines Einflusses wurde die Ingenieurschule des Massachusetts Institute of Technology (MIT) gegründet. Er hatte eine leitende Position im US-Wissenschaftsministerium inne, wo Penicillin, Luftradare, Fernzünder und eine Atombombe hergestellt wurden. Bush fand heraus, wie man Maschinen benutzt, um Wissen zu speichern. Er sah die Zukunft voraus. Er wird der Hauptschöpfer von Atomwaffen genannt, der "General der Physik", der große Ingenieur, der Humanist des technokratischen Zeitalters.

Source: https://habr.com/ru/post/de395121/

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