最早的电子计算机是为研究目的而设计的独特设备。 但是，在这些产品进入市场后，组织很快将它们整合到了现有的数据处理文化中，在该文化中，所有数据和流程都以
打孔卡的形式呈现。
赫尔曼·霍勒里斯（Herman Hollerith）为十九世纪末的美国人口普查开发了第一个制表器，该制表器能够基于纸卡中的孔读取和计数数据。 到下个世纪中叶，这种机器的后代非常杂乱无章地进入了全世界的大型企业和政府组织。 他们的通用语言是一张由几列组成的卡片，每列（通常）代表一个数字，可以在表示0到9的十个位置之一打孔。
要将输入数据打入卡中，不需要复杂的设备，并且此过程可以分布在组织中生成此数据的多个办公室中。 当需要处理数据时（例如，计算销售部门季度报告的收入），可以将相关卡带到数据中心，并由合适的机器排队处理，以在卡上发布一组输出数据或将其打印在纸上。 围绕中央处理机-制表机和计算器-周围的设备拥挤，需要打孔，复印，分类和解释卡片。
IBM 285 Tab，1930年代和40年代流行的打孔卡设备。到1950年代下半叶，几乎所有计算机都在采用这种“批处理”方案。 从销售部门的典型最终用户的角度来看，几乎没有什么变化。 由于工作，您带来了一堆打孔卡进行处理，并收到了打印输出或其他一堆打孔卡。 在此过程中，卡片从纸张上的孔变成电子信号，反之亦然，但是您并不在意。 IBM主导了打卡行业，并且仍然是电子计算机领域的主导力量之一，这在很大程度上归功于完善的通信和广泛的外围设备。 他们只是用更快，更灵活的数据处理机代替了客户的机械表和计算器。
设置用于处理打孔卡IBM704。在前台，一个女孩与读者一起工作。这种打孔卡处理系统数十年来一直运行出色，并且没有下降-恰恰相反。 然而，在1950年代后期，计算机研究人员的边缘亚文化开始争辩说，整个工作流程都需要改变-他们说，最好以交互方式使用计算机。 用户应该直接与机器通信并根据要求使用其功能，而不是给他留下任务然后再寻求结果。 马克思在《资本论》中描述了人们刚刚起步的工业机器如何取代人们直接控制的工具。 但是，计算机开始以机器形式存在。 直到后来，他们的一些用户才将其转换为工具。
而且这种变化在数据中心中没有发生过，例如美国人口普查局，保险公司MetLife或美国钢铁公司（所有这些公司都是最早购买UNIVAC的公司之一，UNIVAC是最早可用的商用计算机之一）。 认为周薪是最有效，最可靠的方法的组织不太可能希望有人在玩计算机时违反此过程。 想要坐在控制台上并在计算机上简单地尝试一个或另一个的价值对于想要研究问题，从各个角度解决问题直到发现弱点并在思想和行动之间快速切换的科学家和工程师来说更加清楚。
因此，研究者提出了这样的想法。 但是，用于浪费性地使用计算机的钱不是来自部门的负责人。 一种新的与计算机进行交互工作的亚文化（甚至可以说是一种邪教）是由美国军方大学和精英大学之间富有成效的合作而诞生的。 这种互利合作始于第二次世界大战。 核武器，雷达和其他魔法武器告诉军事领导层，科学家的隐晦活动可能对军事至关重要。 这种便利的互动关系存在了大约一代人，然后在越南另一场战争的政治动荡中瓦解了。 但是那时，美国科学家获得了巨额资金，几乎没有人碰过它们，他们几乎可以做所有可能与国防紧密联系的事情。
交互式计算机的辩护始于炸弹。
旋风与贤者
1949年8月29日，苏联研究小组在
塞米巴拉金斯克试验场成功进行了
第一次核武器 试验 。 三天后，一架美国侦察机在太平洋北部上空飞行时，在该测试中发现了大气中的放射性物质痕迹。 苏联炸弹，他们的美国竞争对手发现了。 自从苏联切断将柏林恢复到西方控制地区的地面路线以响应恢复德国昔日经济实力的计划以来，两个超级大国之间的紧张局势一直持续了一年多。
封锁在1949年春结束，由于西方为支持空中城市而进行的大规模行动，在一种绝望的情况下结束了封锁。 紧张情绪有所缓解。 但是，美国将军们不能忽视拥有使用核武器的潜在敌对力量的存在，特别是考虑到战略轰炸机的规模和范围不断扩大。 第二次世界大战期间，美国在大西洋和太平洋沿岸建立了一系列飞机探测雷达站。 但是，他们使用的技术过时，没有涵盖加拿大北部的进近路线，也没有通过中央防空协调系统进行连接。
为了纠正这种情况，空军（自1947年以来一直是美国独立部队）召集了防空工程委员会（ADSEC）。 它在历史上曾被称为“谷委员会”，以主席乔治·谷命名。 在战争变成电子研究实验室（RLE）之后，他曾是MIT的物理学家，MIT是军事研究雷达小组Rad Lab的资深人士。 委员会对该问题进行了一年的研究，Valley于1950年10月发布了最终报告。
可以认为，这样的报告最终将成为无聊的文书工作，并以精心表达和保守的建议而告终。 相反，该报告证明是有创意的论证的一个有趣示例，并且包含一个激进且冒险的行动计划。 这是麻省理工学院另一位教授
诺伯特·维纳 （
Norbert Wiener ）的明显优点，他认为对生物和机器的研究可以组合成一个
控制论学科。 瓦利和他的合著者以防空系统是一种活的有机体为出发点，并不是在隐喻上而是在现实中。 雷达站是感觉器官，拦截器和火箭是与世界互动的效应器。 他们在导演的控制下工作，导演利用感官上的信息来做出必要动作的决策。 他们进一步指出，仅由人员组成的主管将无法在几分钟之内停止数百万平方公里上的数百架正在接近的飞机，因此需要使尽可能多的主管功能实现自动化。
他们得出的最不寻常的结论是，最好通过数字电子计算机使导演自动化，这可以对他们自己做出一些人为的决定：分析即将来临的威胁，针对这些威胁指导武器（计算拦截率并将其转移给战斗机），以及甚至可能制定出最佳响应形式的策略。 这样一来，计算机就根本不适合这种用途。 当时，在美国所有国家中，恰好有三台工作的电子计算机，其中没有一台与计算机系统对数百万人生命所依赖的可靠性要求非常一致。 这只是一个非常快速且可编程的数字处理器。
尽管如此，沃利还是有理由相信创建实时数字计算机的可能性，因为他知道
旋风项目。 它始于战争期间，在麻省理工学院伺服实验室中，由年轻的研究生Jay Forrester监督。 他的最初目标是创建一个通用飞行模拟器，可以对其进行重新配置以支持新的飞机模型，而不必每次都从头开始进行重建。 一位同事说服了Forrester，他的模拟器应该使用数字电子设备处理飞行员的输入参数并发布仪器的输出状态。 逐渐地，创建高速数字计算机的尝试超出了最初的目标。 飞行模拟器被遗忘了，导致其发展的战争很久以前就结束了，由于预算的不断增加和结束日期的不断推迟，海军研究部（ONR）的检查员委员会对该项目逐渐感到失望。 1950年，ONR大幅削减了Forrester明年的预算，此后打算完全覆盖该项目。
然而，对于乔治谷旋风来说是一个启示。 真正的旋风计算机仍然无法运行。 但是，此后，应该出现一台计算机，这不仅仅是没有身体的头脑。 这是一台带有感觉器官和效应器的计算机。 有机体。 Forrester已经考虑了将该项目扩展到该国军事指挥与控制中心主要系统的计划。 对于认为计算机仅适合解决数学问题的ONR的计算机专家而言，这种方法似乎是宏伟而荒谬的。 但是，Valley正是在寻找这个想法，他及时出现了，将旋风从虚无中拯救出来。
尽管有雄心勃勃的雄心壮志（也许是由于他们的野心），山谷报告还是说服了空军司令部，他们发起了一项广泛的新研发计划，以首先了解如何创建基于数字计算机的防空系统，然后实际构建它。 空军开始与麻省理工学院合作进行基础研究-考虑到旋风学院和RLE的存在以及自Rad Rad Lab和第二次世界大战以来在防空领域成功合作的历史，这是自然的选择。 他们称新计划为“林肯计划”，并在剑桥西北25公里的汉斯基球场建立了一个新的林肯研究实验室。
空军称计算机防空项目
SAGE为军事项目的典型奇怪缩写，意为“半自动地面环境”。 旋风将成为一台测试计算机，在进入设备的全面生产及其实施之前证明了该概念的可行性-该职责已分配给IBM。 IBM原本应该使用的Whirlwind计算机的工作版本被赋予了较不易记的名称AN / FSQ-7（“陆军-海军固定特种设备”-与该首字母缩写相比，SAGE看起来非常准确）。
到1954年空军草拟SAGE系统的完整计划时，它已由各种雷达系统，空军基地，防空武器组成，所有这些都由23个控制中心以及旨在抵御轰炸的大型掩体控制。 为了填补这些中心，IBM将需要提供46台计算机，而不是23台计算机，这将使军方花费数十亿美元。 这是因为该公司仍在逻辑电路中使用电子灯，并且它们像白炽灯泡一样被烧毁。 正在运行的计算机中成千上万的任何灯都可能随时出现故障。 显然，在技术人员进行维修时，使整个国家领空处于未受保护状态是不可接受的，因此您必须手头准备一辆备用汽车。
北达科他州大福克斯空军基地的SAGE控制中心，配备两台AN / FSQ-7计算机在每个控制中心，数十名操作员在阴极射线屏前工作，每位跟踪了空域的一部分。
计算机监视任何潜在的空中威胁，并将它们作为痕迹绘制在屏幕上。 操作员可以使用光枪在步道上显示其他信息，并发出保护系统的命令，然后计算机将它们转换为打印的消息，以供火箭电池或空军基地使用。
互动病毒
鉴于SAGE系统的本质（人类操作员与带有光枪和控制台的带有CRT的数字计算机之间的实时直接交互），林肯的实验室培养了第一批倡导与计算机进行交互的人也就不足为奇了。 实验室的整个计算机文化都存在于孤立的泡沫中，与商业世界中发展起来的批处理规范截然不同。 研究人员使用了Whirlwind及其后代，保留了获得计算机独占访问权的时间。 它们习惯于用手，眼睛和耳朵通过开关，键盘，明亮发光的屏幕甚至是扬声器进行直接交互，而无需纸张中介。
这种奇怪的小型亚文化通过直接的身体接触像病毒一样传播到外部。 如果您认为它是一种病毒，那么应该将一个空患者称为一位名叫韦斯利·克拉克（Wesley Clark）的年轻人。 克拉克（Clark）于1949年离开伯克利大学物理系研究生院，成为核武器工厂的技术员。 但是，他不喜欢这项工作。 在阅读了计算机杂志上的几篇文章之后，他开始寻找一个机会，渗透到一个看起来像是一个新的有趣的领域，充满了未开发的潜力。 他从广告中得知了向林肯实验室招募计算机专家的知识。1951年，他移居东海岸，在已经成为数字计算机实验室负责人的Forrester的领导下工作。
卫斯理·克拉克（Wesley Clark）展示了自己的LINC生物医学计算机，1962年克拉克（Clark）加入了先进发展小组，是实验室的一个子部门，体现了当时军方与大学之间放松的合作状态。 尽管从技术上说，细分是林肯实验室领域的一部分，但该团队存在于另一个气泡中的一个气泡中，与SAGE项目的日常需求隔离开来，可以自由选择至少可以某种方式与防空系统绑定的任何计算机方向。 他们在1950年代初期的主要任务是创建一个内存测试计算机（MTC），旨在证明一种新颖，高效，可靠的数字信息存储方法（
磁芯存储器 ）的可行性，该方法将替代旋风式中使用的基于CRT的反复无常的存储器。
由于MTC的创建者以外没有其他用户，因此Clark每天有很多小时可以完全使用计算机。 由于他的同事贝尔蒙特·法利（Belmont Farley）与来自剑桥RLE的一组生物物理学家进行了交谈，克拉克开始对当时流行的物理学，生理学和信息论的控制论混合感兴趣。 Clark和Farley在MTC后面花费了很长时间，创建了神经网络的软件模型来研究自组织系统的特性。 从这些实验中，克拉克开始提取某些计算机技术的公理原理，而他从未偏离过这些原理。 特别是，他开始相信“用户便利性是最重要的设计因素”。
1955年，克拉克（Clark）与MTC的开发者之一肯·奥尔森（Ken Olsen）合作，设计了一种新计算机，该计算机可以为下一代军事控制系统铺平道路。
在磁芯上使用非常大的存储器进行存储，并在逻辑上使用晶体管，与Whirlwind相比，它可以变得更加紧凑，可靠和强大。最初，他们提出了一种称为TX-1的设计（晶体管化和实验计算机，“实验晶体管计算机”-比AN / FSQ-7更清楚）。但是，林肯实验室管理层拒绝了该项目，因为该项目过于昂贵且风险很大。晶体管是在几年前才出现在市场上的，很少有基于晶体管逻辑的计算机。因此，克拉克和奥尔森带着一台较小型的机器TX-0回来了，该机器被批准了。
TX-0TX-0计算机作为管理军事基地的工具的功能尽管是其创建的借口，但对于克拉克而言，其吸引力不如推广计算机设计思想的能力。从他的角度来看，计算机的交互性已不再是林肯实验室的生活常识，而已成为一种新规范-创建和使用计算机的正确方法，尤其是用于科学工作。他让TX-0与麻省理工学院的生物物理学家接触，尽管他们的工作与防空无关，并允许他们使用机器的视觉显示器分析睡眠研究的脑电图。没有人反对这一点。TX-0取得了足够的成功，林肯的实验室于1956年批准了TX-2晶体管晶体管计算机，该计算机具有200万位的巨大内存。该项目将需要两年时间才能完成。此后，该病毒将脱离实验室。 TX-2完成后，实验室将不再需要早期的原型，因此他们同意将TX-0租赁给Cambridge以进行RLE。它安装在批处理中心上方的二楼。然后，他立即感染了来自MIT校园的计算机和教授，他们开始为争取完全控制计算机的时间而奋斗。已经很清楚，几乎不可能第一次正确编写计算机程序。此外，研究人员通常一开始经常研究一个新问题，根本不了解正确的行为。为了从数据中心获得结果，我不得不等待几个小时，甚至要等到第二天。对于来自校园的数十名刚开始学习的程序员而言，这是一个真正的启示。有些人花时间在TX-0上从事严肃的科学或工程项目，但互动的乐趣也吸引了更多顽皮的人。一个学生编写了一个文本编辑程序，他将其称为“昂贵的打字机”。另一位紧随其后，写了“昂贵的台式计算器”，他用它来做数值分析作业。
伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherland）在TX-2上展示了他的Sketchpad程序同时，肯·奥尔森（Ken Olsen）和另一位TX-0工程师哈兰·安德森（Harlan Anderson）对TX-2项目进展缓慢感到恼火，决定在市场上为科学家和工程师推出小型交互式计算机。他们离开实验室，成立了数字设备公司（Digital Equipment Corporation），该公司在林肯以西十英里的阿萨贝特河（Asabet River）上的一家前纺织工厂内设有办公室。他们的第一台PDP-1计算机（于1961年发布）实质上是TX-0克隆。TX-0和Digital Equipment Corporation已经开始在林肯实验室之外传播使用计算机的新方法的好消息。但是，到目前为止，互动病毒已在马萨诸塞州东部进行了地理定位。但这很快就改变了。还有什么要读的：
- 拉斯·海德（Lars Heide），《打孔卡系统和早期信息爆炸》，1880-1945年（2009年）
- 约瑟夫·十一月（Joseph November），生物医学计算（2012）
- 肯特·雷德蒙德（Kent C.Redmond）和托马斯·史密斯（Thomas M.Smith），《从旋风到MITRE》（2000年）
- M.Mitchell Waldrop，《梦机器》（2001）