Engineer Freedom
A história da vida do engenheiro Svoboda é atraída por um pequeno romance de aventura e é pouco abordada na literatura russa.
Ele nasceu em Praga em 1907 e sobreviveu à Primeira Guerra Mundial. Vagou pela Europa, fugindo dos nazistas. Ele voltou para a Tchecoslováquia, já soviético. E no final foi forçado a fugir novamente, já fugindo do comunismo.
Desde a infância, Svoboda gostava de tecnologia e ingressou na famosa Universidade Técnica Tcheca de Praga (Česke vysoke učeni technicke v Praze, ČVUT) (mais precisamente, a faculdade de mecânica e elétrica com ele). O Politécnico Tcheco, em geral, é conhecido pelo fato de sempre ter tratado todo tipo de inovação com muito respeito. Foi aí que, em 1964, foi inaugurado o Departamento de Informática - um dos mais antigos da Europa e do mundo. Em 1 de setembro de 1964, uma nova disciplina apareceu na programação - "cibernética técnica", na verdade - design de computador (pela primeira vez entre os países do Pacto de Varsóvia).
Posteriormente, o departamento desenvolveu sistemas de programação e compiladores nas linguagens Algol-60 e Fortran. Muitos deles foram implantados pela primeira vez no Leste Europeu e na URSS e se tornaram referência. Em 1974, o mainframe Tchecoslovaco Tesla 200 foi instalado no departamento (Tesla, nomeado não em homenagem ao famoso engenheiro elétrico insano, mas como um acrônimo para technika slaboprouda - tecnologias de baixa tensão, era um dos mais famosos na Europa Oriental e, em além de mainframes, produziu uma enorme quantidade de equipamentos: desde microprocessadores - clones da Intel até PCs).
Em 1989, o departamento já contava com 72 funcionários que ministravam 29 cursos credenciados nos temas: compiladores e linguagens de programação; inteligência artificial; gráficos de computador; redes de computadores; automação de circuitos, etc., que correspondeu totalmente aos melhores padrões mundiais.
Em geral, o ensino de informática na Tchecoslováquia era muito maior em qualidade do que o soviético. Por exemplo, já em 1962 na Tchecoslováquia havia cursos para alunos do ensino médio em programação (em nosso país isso só apareceu em meados dos anos 80). Um ano depois, paralelamente, surgiram os cursos de um ano para quem já havia se formado.
No entanto, antes disso, em 1931 (quando Svoboda se formou na faculdade), ainda estava longe, embora desenvolvimentos avançados já estivessem em andamento lá. Isso permitiu que ele continuasse seus estudos na Inglaterra e voltasse para sua terra natal e trabalhasse na área de espectroscopia de raios-X e astronomia de raios-X.
Com a aproximação da guerra, Svoboda decidiu aplicar seus conhecimentos para desenvolver miras antiaéreas que pudessem ajustar o fogo de uma arma automaticamente, o que ele conseguiu. No entanto, a comunidade internacional decidiu apaziguar Hitler permitindo-lhe ocupar a Tchecoslováquia. E em 1939, o engenheiro fugiu para a França, não querendo que seus projetos fossem para os nazistas.
Como sabemos, a Tchecoslováquia não foi suficiente para Hitler. E a França foi a próxima, caindo um ano depois. Enquanto estava em Paris, Svoboda estava trabalhando em esboços de seu computador balístico com um amigo, o físico Vladimir Vand, também fugitivo tcheco. Juntos, eles concluíram o desenvolvimento do primeiro computador analógico de defesa aérea.
A Wehrmacht avançou firmemente e os amigos tiveram que continuar correndo. O transporte regular não funcionava mais, eles andavam de bicicleta, tentando se adiantar à ofensiva alemã. No caminho, um dos dois filhos de Liberty morreu, a quem sua esposa Miluna deu à luz em Paris. Depois de dirigir várias centenas de quilômetros pela França devastada pela guerra, eles chegaram a Marselha, de onde seriam evacuados em um contratorpedeiro britânico. Este plano falhou devido a um mal-entendido entre as autoridades britânicas e francesas que supervisionavam a evacuação.
E Svoboda teve que passar vários meses no porto, se escondendo dos agentes da Gestapo e tentando encontrar uma maneira de escapar. No final, Wand conseguiu chegar à Inglaterra. E Miluna e seu filho conseguiram se mudar para os Estados Unidos através de Lisboa com a ajuda de uma instituição de caridade americana.
Infelizmente, o capitão do navio, para economizar espaço (eram milhares de refugiados), jogou fora os pertences pessoais dos passageiros, incluindo a bicicleta Freedom, onde escondeu dos alemães as plantas de sua calculadora. O próprio Svoboda foi para os Estados Unidos via Casablanca com a ajuda de um gerente de loja local na fábrica tcheca de calçados Bata.
Depois de um ano de provações e tribulações, o infeliz engenheiro finalmente chegou a Nova York, onde, reunido com sua família, em 1941 ele conseguiu um emprego no Laboratório de Radiação do MIT. Lá ele aperfeiçoou seu sistema de controle de fogo, que se transformou em um computador de defesa aérea para a frota Mark 56, reduzindo significativamente a quantidade de danos causados por aeronaves japonesas na fase final da guerra.
Por seus desenvolvimentos, ele recebeu um prêmio - o Prêmio de Desenvolvimento de Artilharia Naval. Em Boston, ele trabalhou e se comunicou com quase todos os pioneiros da tecnologia da computação - o grande John von Neumann, Vannevar Bush e Claude Shannon.
Svoboda estava, no entanto, angustiado com seu trabalho para os militares. Ele queria fazer algo mais pacífico e projetar computadores comuns.
Assim, após a guerra, ele voltou a Praga em 1946, na esperança de começar a dar palestras e pesquisas em sua cidade natal, CTU. Infelizmente, em casa ele foi muito bem recebido. Os professores da República Tcheca Soviética sentiam nele um competidor perigoso.
Mais intriga e luta foram muito semelhantes ao que aconteceu com os melhores designers da URSS. Svoboda publicou pela primeira vez sua monografia, Computing Mechanisms and Linkages, com base em seu trabalho no MIT. Foi o primeiro livro do mundo inteiramente dedicado à arquitetura de computação. Mais tarde, tornou-se um clássico. E foi traduzido para o inglês, chinês, russo e muitos outros idiomas.
No entanto, quando Svoboda ofereceu seu trabalho como dissertação para o título de professor associado, ele foi recusado, com o comentário "isso não é suficiente". Em vez de Liberdade, a cadeira de matemática era chefiada por um membro do partido comunista Václav Pleskot.
Svoboda encontrou apoio de Václav Hruška, autor de uma coleção de matemática numérica. E com sua ajuda, em 1947, junto com Zdeněk Trnka, ele recebeu uma bolsa da Administração de Socorro e Reabilitação das Nações Unidas (U. N. R. R. A.).
Esta organização doadora foi criada em 1943 para fornecer assistência em áreas liberadas dos poderes do Eixo. Um total de cerca de US $ 4 bilhões foi gasto no fornecimento de alimentos e remédios, restauração de serviços públicos, agricultura e indústria na China, Europa Oriental e URSS.
Essa bolsa permitiu que Svoboda fosse para o Ocidente por um ano e estudasse métodos avançados de projeto de computador. Lá ele interagiu intimamente com Alan Turing, Howard Aiken, Maurice Wilkes e outros fundadores lendários da ciência da computação.
Retornando em 1948, começou a lecionar "Máquinas de Processamento de Informação" no Departamento de Engenharia Elétrica da CTU, para que todos pudessem ouvir, fora do currículo. Para não morrer de fome, ele conseguiu um emprego na filial de Praga da famosa empresa de armas Zbrojovka Brno, que produzia cartões perfurados. Nesse local, ele organizou um laboratório e desenvolveu uma série de protótipos de calculadoras eletromecânicas desde uma calculadora de mesa com relés eletromagnéticos até um tabulador avançado com memória de comandos e constantes.
A empresa não estava interessada em modelos mais jovens. Mas em 1955 (na época renomeado como Aritma), um computador relé de seu projeto começou a ser produzido sob a designação T-50. Por este trabalho, Svoboda recebeu o Prêmio Estadual Klement Gottwald da Tchecoslováquia em 1953. E ela continuou sendo seu único prêmio tcheco vitalício.
Foi a única homenagem que recebeu por todo o seu trabalho aqui, mas ele nunca afirmou ser reverenciado pelo regime comunista.
- escreveu seu colega Václav Černý.
Em 1950, o professor Eduard Čech, diretor do recém-criado Instituto Central de Pesquisa Matemática, chamou a atenção para a situação da Liberdade e ofereceu-lhe um emprego. Assim, Svoboda conseguiu começar a desenvolver o seu primeiro computador - SAPO, cujas funcionalidades falaremos a seguir.
VUMS
No entanto, em seu novo lugar, apareceram malfeitores do Partido Comunista Tcheco. O ex-colega Jaroslav Kozesnik, quando se tornou diretor do Instituto de Teoria da Informação e Automação da Academia de Ciências da Tchecoslováquia, considerou-o um competidor desagradável, principalmente graças ao prêmio que Svoboda havia recebido anteriormente. Kozheshnik tentou de todas as maneiras possíveis pressioná-lo ao longo da linha do partido e destruí-lo com a ajuda de funcionários comunistas.
Mas Svoboda queria evitar o confronto direto. Ele garantiu que sua organização fosse transferida da Academia para a ala do Ministério da Engenharia Geral como Instituto de Pesquisa para Máquinas Matemáticas (VUMS). Começando com três cientistas - Svoboda, Cerny e Marek e dois de seus alunos - em 1964, VUMS tornou-se um dos principais centros de informática da Europa, que já contava com mais de 30 doutores em ciências e 900 funcionários, publicou seu próprio jornal, realizado conferências internacionais e computadores desenvolvidos de classe mundial.
Começou o seu trabalho na VUMS Svoboda com a construção de uma máquina especial de relé M 1 - a pedido do Instituto de Física de Praga, tendo-a concluído em 1952.
O M1 usou a primeira unidade de transporte do mundo, inventada por Svoboda, implementada em um relé (!), Projetado para calcular uma expressão incômoda da física matemática. Além disso, o design era único na medida em que toda a expressão era calculada, graças à combinação de operações, em um ciclo de comutação.
No entanto, as máquinas de revezamento tinham muitas deficiências (e era quase impossível conseguir lâmpadas na República Tcheca saqueada pelos nazistas naquela época), em particular, baixa confiabilidade e operações errôneas constantes. Como resultado, Svoboda decidiu em seu próximo projeto contornar esse problema, desenvolvendo pela primeira vez no mundo uma arquitetura única de um computador tolerante a falhas (mais tarde, esses princípios foram usados maciçamente em máquinas militares soviéticas).
SAPO
Svoboda foi o primeiro a sugerir que uma máquina poderia ser capaz, com a ajuda de circuitos especiais, não apenas de realizar cálculos, mas também de monitorar seu estado e corrigir automaticamente erros decorrentes de falha de componente. Como resultado, o computador SAPO (do tcheco. Samočinny počitač - "calculadora automática") foi montado em uma base de elemento miserável, disponível apenas para os tchecos. Mas sua arquitetura era muito avançada em comparação com os designs ocidentais.
A máquina possuía 3 ALUs independentes trabalhando em paralelo (também pela primeira vez no mundo), três tambores magnéticos para registro dos resultados com paridade para verificação das operações de leitura da memória e dois blocos majoritários independentes, também montados em relés, verificando a identidade de todos operações.
Se um dos blocos produzisse um resultado diferente do trabalho dos outros, a votação ocorria e o resultado do trabalho dos outros dois blocos era aceito, sendo o defeituoso detectado e substituído sem perda de dados. O operador recebeu uma notificação de erro crítico apenas quando os três resultados obtidos independentemente não corresponderam. Além disso, a máquina poderia ser reiniciada com apenas uma instrução, sem perder as etapas anteriores dos cálculos.
O SAPO consistia em 7000 relés, 380 lâmpadas e 150 diodos e possuía um esquema de programação altamente avançado com comandos multicast.
Mais tarde, após a segunda emigração para os Estados Unidos, Svoboda trouxe consigo o conhecimento sobre a criação de tal classe de máquinas - na década de 1960 esta tarefa tornou-se altamente relevante, os militares precisavam de computadores confiáveis para controlar sistemas de defesa antimísseis, para controlar especialmente perigosos objetos, como usinas nucleares, para o projeto Apollo e a corrida espacial.
De acordo com este princípio, o JSTAR foi desenvolvido - o computador Voyager, o computador de bordo do foguete Saturn V, o processador CADC do caça F-14 e muitos outros computadores. Os sistemas tolerantes a falhas foram ativamente desenvolvidos pela IBM, Sperry UNIVAC e General Electric.
O projeto SAPO foi iniciado em 1950 e concluído em 1951.
Mas, devido à deplorável situação financeira da Tchecoslováquia após a guerra, a implementação real só foi possível depois de alguns anos. Foi colocado em operação no final de 1957 (em geral, a guerra afetou a Tchecoslováquia quase pior do que a URSS - até 1940 era um dos 10 países mais industrializados do mundo, depois do 45 foi jogado quase no fim da lista)
Svoboda continuou a trabalhar para melhorar ainda mais seus designs.
Mas, com o tempo, a Tchecoslováquia sentiu cada vez mais o fardo de ingressar no bloco soviético. Os oficiais do partido restringiram seu trabalho e acesso aos computadores que ele ajudou a projetar. E, finalmente, em seu próprio escritório, Svoboda foi recebido por um oficial do StB (Státní bezpečnost, o equivalente tcheco do KGB), que o ordenou que relatasse todas as suas decisões e atividades.
O problema era tanto sua formação "suspeita" (trabalhando no MIT) quanto seu pensamento liberal. Em 1957, Svoboda deu um curso de palestras sobre design lógico de computador na Academia Chinesa de Ciências em Pequim. Ele deu palestras em Moscou, Kiev, Dresden, Cracóvia, Varsóvia e Bucareste. Mas suas visitas aos países ocidentais foram severamente limitadas.
Conseguiu falar em conferências em Darmstadt (em 1956, SAPO foi aí apresentado e muito apreciado pelo próprio Howard Aiken), Madrid (1958), Namur (1958). Mas ele não foi admitido pelas autoridades tchecoslovacas em Cambridge (1959) e em muitas outras conferências ocidentais. Em 1963, Svoboda não foi autorizado a aceitar um convite para chefiar o Departamento de Matemática Aplicada da Universidade de Grenoble.
Após a morte de seu amigo Cech em 1960, a liderança da Academia de Ciências mudou. O VUMS foi expulso da Academia e Svoboda foi dispensado da liderança do instituto. Esta foi a gota d'água.
Sua esposa pôde partir para a Iugoslávia. Naquela época, ele mesmo, junto com seu filho, conseguiu uma viagem para a neutra Suíça, onde imediatamente recorreu ao consulado americano e pediu asilo. Vários dos melhores funcionários de seu instituto também fugiram com ele. A esposa conseguiu se mudar da Iugoslávia para a Grécia nessa época. E ela partiu para os EUA de lá.
No início, o consulado não entendeu realmente quem era essa pessoa. E eles não ficaram felizes em vê-lo. E foi aqui que seu prêmio, recebido anteriormente, veio a calhar. É importante notar que devido às perseguições, a Tchecoslováquia perdeu muitos cientistas talentosos que não queriam voltar para a Tchecoslováquia depois da guerra ou que fugiram dela para o Ocidente. Matemático Václav Hlavatý, que trabalhou com Albert Einstein nas equações básicas da Teoria do Campo Unificado. Ivo Babuška, um dos matemáticos computacionais mais proeminentes do mundo. O lingüista da computação Bedřich Jelínek, o primeiro a ensinar as máquinas a entender a voz humana. E muitos outros.
Freedom recebeu um visto. E seu conhecimento de cientistas respeitados e famosos e suas garantias o ajudaram a conseguir um emprego na Caltech. Onde passou os últimos anos de sua vida ensinando arquitetura de computadores e teoria da estabilidade e desenvolvendo novos modelos matemáticos para garantir o bom funcionamento dos sistemas computacionais, como sempre sonhou.
Infelizmente, sua vida difícil custou-lhe a saúde. E em 1977 ele sofreu um ataque cardíaco, após o qual se aposentou. Três anos depois, em 1980, o professor Svoboda morreu em Portland, Oregon, de parada cardíaca.
Em 1999, o último presidente da Tchecoslováquia, Vaclav Havel, concedeu-lhe postumamente a Medalha de Mérito de 1ª Classe, em reconhecimento ao seu trabalho e talento.
Freedom, apesar de ser muito menos conhecido em nosso país do que Turing ou von Neumann, foi um dos cientistas da computação mais influentes do século XX. Sua visão e influência foram sentidas em projetos que vão do computador Apollo ao sistema de controle de fogo CIWS Phalanx. Sua resistência implacável ao totalitarismo inspirou muitos fugitivos tchecos e lutadores pela independência.
Além disso, Svoboda era dotado de várias maneiras: tocava piano perfeitamente, regia o coro e tocava tímpanos na Filarmônica Tcheca. Ele foi um jogador brilhante no bridge, um dos jogos de cartas mais difíceis, e analisou suas estratégias matematicamente com a publicação de The New Theory of Bridge. Apesar de seu trabalho inicial com tecnologia militar, ele foi um consistente antimilitarista e antitotalitário, uma pessoa honesta e corajosa que nunca escondeu suas opiniões, mesmo quando isso lhe custou perseguição e uma carreira em seu país natal.
Em 1996, junto com muitos outros cientistas e engenheiros do Bloco Oriental, cujas realizações até então permaneceram desconhecidas no mundo (incluindo S. A. Lebedev, V. M. Glushkov, A. A. Lyapunov, bem como os húngaros Laszlo Kozma e Laszlo Kalmar, os búlgaros Lubomir Georgiev Iliev e Angel Angelov, o romeno Grigore Konstantin Moisil, o estoniano Arnold Reitsakas, os eslovacos Ivan Plander e Josef Gruska, os tchecos Anthony Kilinsky e Jiri Horzheysh e o polonês Romuald Marcishelova concederam o número de computadores concedidos ao prêmio militar de pioneiro da computação), reconhecendo aqueles sem os quais o o desenvolvimento da ciência da computação seria impossível.
Barr e Sarant
É impossível não lembrar e talvez a colisão mais surpreendente que ocorreu na vida de Svoboda nos anos 1950.
Durante o seu trabalho no SAPO, ele (como especialista em computadores antiaéreos) esteve simultaneamente envolvido no trabalho num computador balístico checo como parte de um grupo liderado por duas personalidades fantásticas - um certo Joseph Veniaminovich Berg e Philip Georgievich Staros, que voou de Moscou para ajudar a república fraterna. Mas ninguém sabia que eram de fato Joel Barr e Alfred Epamenondas Sarant, pássaros raros que voavam na direção oposta, comunistas e desertores do bloco soviético vindos dos Estados Unidos. Sua história, incríveis aventuras na URSS, papel na criação da microeletrônica doméstica (ou, a ausência de tal, novamente, batalhas neste tópico por mais de um artigo) merecem uma consideração muito separada.
Aqui nós, apenas para que o leitor aprecie como o destino às vezes é irônico, daremos um breve início de seu caminho criativo.
Barr e Sarant eram filhos de imigrantes, bacharéis em engenharia elétrica (um se formou no City College de Nova York, o outro na Albert Nerken School of Engineering, Cooper Union College, ibid.). Ambos são membros do Partido Comunista dos Estados Unidos. Barr trabalhou como engenheiro no Signal Corps Laboratory, mais tarde na Western Electric e, mais importante, na Sperry Gyroscope, naquela época uma das corporações militares mais fechadas da América. A carreira de Sarant foi praticamente a mesma: Signal Corps, Western Electric, então o igualmente famoso e não menos militar AT&T Bell Labs. Desde a faculdade, através da filiação ao Partido Comunista, eles estavam familiarizados com uma pessoa conhecida - Julius Rosenberg, o principal espião nuclear soviético (e não apenas).
Em 1941, Rosenberg recrutou Bar. Barr recrutou Sarant em 1944. Os membros do grupo Rosenberg estavam interessados não apenas em armas nucleares, muitos trabalhavam em firmas de defesa radioeletrônica (eram Sperry e Bell que eram especialmente valiosos). No total, eles transferiram para a URSS cerca de 32.000 páginas de documentos (Barr e Sarant roubaram cerca de um terço disso). Em particular, eles roubaram uma amostra de um fusível de rádio, plantas do radar da aeronave SCR-517 e do radar de solo SCR-720, informações sobre o Lockheed F-80 Shooting Star e aeronaves B-29, dados sobre a visão do bombardeiro noturno, e muito mais. Em 1950, o grupo havia falhado, com todos presos, exceto os fugitivos Barra e Saranta.
Vamos omitir os detalhes de suas aventuras no caminho para a URSS. Notamos apenas que no verão de 1950, I. V. Berg apareceu em Moscou, e um pouco depois, FG Staros. Com novas biografias, foram enviados a Praga no Instituto Técnico Militar. Berg se lembrava assim:
Quando chegamos à Tchecoslováquia, explicamos que somos engenheiros eletrônicos e queremos usar nossas habilidades para ajudar a construir o socialismo … Essa proposta foi aceita, recebemos um pequeno laboratório de equipamentos eletrônicos com cerca de 30 pessoas e a tarefa de desenvolver um protótipo de computador analógico para bateria de mísseis antiaéreos de sistema de controle de fogo.
Não se pode dizer que Staros e Berg foram designers notáveis (eles, é claro, viram os pontos turísticos, mas não tiveram nada a ver com seu desenvolvimento). Mas eles acabaram sendo organizadores de primeira classe e alunos capazes. E, em primeiro lugar, pediram ajuda na pessoa de uma pessoa que conheciam desde os tempos dos Estados Unidos - um especialista em alvejar computadores Antonin Svoboda. É assim que os destinos das pessoas às vezes se entrelaçam de uma forma bizarra.
Como resultado (embora seja quase impossível encontrar informações precisas sobre esses eventos), Svoboda abalou os velhos tempos e, de fato, construiu o cobiçado sistema de orientação para eles. Staros e Berg participaram do desenvolvimento de unidades individuais. Em particular, um potenciômetro de precisão (Berg se lembrava muito disso e tinha muito orgulho dele por muito tempo). Por 4, 5 anos de trabalho, nossos fugitivos ganharam bastante experiência e queriam fazer algo mais ambicioso. Como resultado, seus caminhos com Svoboda se separaram novamente - Staros e Berg foram novamente esperados por Moscou, e Svoboda estava pensando em emigração.
No entanto, antes mesmo de partir, ele conseguiu fazer sua segunda descoberta, que permitiu à União Soviética construir o primeiro protótipo do mundo de um sistema de defesa antimísseis em pleno funcionamento - um veículo de classe residual.
Falaremos sobre sua incrível arquitetura, propriedades e por que foi tão importante na próxima vez.
