Назначение микросхем: зачем они нужны?

Назначение микросхем: зачем они нужны?

Представим, что мы попали в 1972 год. В небе уже летают сверхзвуковые пассажирские Ту-144 и Конкорд. Полиомиелит побеждён. Оспа почти побеждена. Норман Борлоуг два года, как получил Нобелевскую премию мира за «Зелёную революцию» — выведение высокоурожайных сортов пшеницы и их внедрение в сельское хозяйство Мексики, Индии и Пакистана. Афганские студентки ходят в Кабульский университет в мини-юбках и сапогах до колена. СССР и США только что подписали соглашение о совместной пилотируемой программе Союз-Апполон. Сам Апполон совершил свой заключительный пилотируемый полёт к Луне с высадкой на поверхность. А Эдвард Стоун назначен главой космической программы Вояджер. Электронная композиция Popcorn Гершона Кингсли стала надоедать, но Жан‑Мишель Жарр скоро выпустит альбом Oxygene.

При взгляде на всё это торжество прогресса из не вполне постковидного 2024-го можно проникнуться определёнными нотками пессимизма. Которые, однако, несколько приглушаются, если сказать себе: «Но зато информационные технологии и их фундамент — микроэлектроника — сделали за последние 50 лет огромный рывок вперёд».
В данной статье будет сделана попытка разобраться в причинах, обусловивших данный рывок, а также их актуальности на текущий момент.

У каждой эпохи свои коллективные страхи. Пожалуй, одним из таких пакетных страхов для 1972 года стал доклад Римского клуба «Пределы роста». Он посвящён потенциальным проблемам цивилизации, связанным с ростом численности населения. На текущий момент существует спектр взглядов на данный доклад: от сторонников, восхищённых прозорливостью авторов доклада, до скептиков, видящих главную текущую угрозу не в перенаселении, а в депопуляции; от апологетов, видящих в авторах доклада высокоморальных, честных учёных, искренне беспокоящихся за судьбу человечества, до ярых критиков, считающих доклад пропагандой человеконенавистнического мальтузианства.

Логистическая кривая

Как бы то ни было, но отправной точкой математического моделирования экономико-демографических процессов действительно являются работы английского ученого Томаса Мальтуса. В рамках общественно-политической дискуссии в 1798 году Мальтус высказал мысль, что при линейном росте производства экспоненциальный рост населения приведёт к всеобщему обнищанию и социальной катастрофе. Данную мысль он привязал к социально-политическим выкладкам, рассмотрение которых выходит за рамки данной статьи.

Примерно через 50 лет математические идеи Мальтуса были существенно переосмыслены бельгийским математиком Пьером Ферхюльстом. Мальтус декларировал, что численность населения P за единицу времени увеличивается в r раз:

 \frac {dP} {dt} = rP

Соответственно, зависимость P(t) будет экспоненциальной:

P(t) = {P}_{0} {e} ^ {rt}

 Экспоненциальная кривая численности популяции
Экспоненциальная кривая численности популяции

Ферхюльст предположил, что помимо удельного коэффициента рождаемости, в дифференциальное уравнение необходимо ввести член, выражающий конкуренцию за ресурсы.

Удельная скорость воспроизводства населения не зависит от его численности. В то время как удельная смертность, по предположению Ферхюльста, линейно растёт с ростом численности ввиду конкуренции за ресурсы.
В результате уравнение приняло такой вид:

\frac {dP} {dt} = rP − (mP)P

Данное уравнение возможно переписать так:

\frac {dP} {dt} = rP (1 − \frac {P} {K} ) ; K = \frac {r} {m}

Соответственно, P(t) будет таким…

P(t) = \frac {K {P}_{0} {e} ^ {rt}}{K + {P}_{0} ({e}^{rt} − 1)}

В данном уравнении коэффициент K — это максимально возможная численность населения, ограничиваемая конечностью некоего ресурса. Как можно видеть, если численность населения P близка к нулю, её рост будет близок к экспоненциальному. А при численности, близкой к максимально возможной, её рост практически остановится.

 Логистическая кривая численности популяции
Логистическая кривая численности популяции

Позже появились более сложные модели изменения численности популяций. Например, уравнение Лотки — Волтерры , моделирующее колебания численности в системе хищник-жертва. Однако далее речь пойдёт именно про уравнение, выведенное Ферхюльстом — логистическое уравнение.

Численность населения того или иного государства логистическое уравнение моделирует с весьма условным успехом. Даже более детерминированные процессы, вроде разветвлённых цепных химических реакций (например, окисления водорода) далеко не всегда эффективно моделируются при помощи логистической кривой, в частности, по причине образования неоднородностей.

Однако, отдельные экономические процессы, если и не в точности совпадают с логистической кривой, то обладают её характерными элементами. Пример — общемировой объём водохранилищ:

 Совокупный мировой объём водохранилищ по данным базы GRanD
Совокупный мировой объём водохранилищ по данным базы GRanD

Как видно, до 1950 года индустрия строительства дамб не была развита. Затем происходит ускоряющийся рост строительства дамб, который к 1960-м уже переходит в линейный. А потом, в 1980-е годы оказывается, что бо́льшая часть ущелий, подходящих для строительства дамб, уже занята под водохранилища. И скорость ввода новых объёмов замедляется.

Аналогичными шагами развивались и многие другие индустрии:

  • появление новой технологии, открывающей нишу

  • ускоряющееся развитие технологии из-за её востребованности

  • замедление развития технологии в силу приближения к неким пределам

  • выход на плато

Теперь попробуем в подробностях рассмотреть тезис «микроэлектроника сделала за последние 50 лет огромный рывок вперёд», предположив, что и развитие микроэлектроники может происходить по логистической кривой.

Статистика

Если мы обратимся к ежегодному отчёту ассоциации полупроводниковой промышленности SIA (Semiconductor Industry Association), то увидим следующее распределение долей рынка микросхем по различным применениям:

 Распределение мировой полупроводниковой продукции по областям применения
Распределение мировой полупроводниковой продукции по областям применения

Как видно, свыше половины рынка микроэлектроники ориентировано на персональные вычислительные устройства и инфраструктуру, связанную с ними.

Схожее соотношение приводится в годовом отчёте крупнейшего производителя микросхем — компании TSMC:

 Распределение чипов TSMC по сферам применения, 2022 год
Распределение чипов TSMC по сферам применения, 2022 год

В отличие от упомянутых организаций, Intel и AMD в своих отчётах разделяют продукцию, предназначенную для серверных решений и для ПК (персональных компьютеров):

 Прибыль Intel и AMD за 2023 год по направлениям
Прибыль Intel и AMD за 2023 год по направлениям
 Распределение прибыли Intel по направлениям с 2007 по 2023 год
Распределение прибыли Intel по направлениям с 2007 по 2023 год

По этой статистике видно определённое уменьшение зависимости Intel от индустрии персональных компьютеров с течением времени. Однако, на текущий момент прибыль от этого сегмента у двух крупнейших производителей процессоров составляет порядка половины от их общей прибыли.

В обзорной статье 2008 года The Parallel Computing Laboratory at U.C. Berkeley: A Research Agenda Based on the Berkeley View авторы с тревогой пишут по поводу продаж персональных компьютеров:

Если программное обеспечение не сможет эффективно использовать 32, 64, 128… ядер на чип, то программы не будут работать на новых компьютерах быстрее, поэтому пользователи станут покупать новый компьютер только тогда, когда он изнашивается. Рисунок 1 показывает фактическую историю продаж ПК, а затем прогнозирует продажи, если ИТ-индустрия выродится из отрасли роста в отрасль замены. Такой сдвиг был бы беспрецедентным и разрушительным для Силиконовой долины. Поэтому нынешняя ставка индустрии аппаратного обеспечения вполне может потерпеть неудачу.

Оригинал

If software can’t effectively use 32, 64, 128 … cores per chip, then programs will run no faster on new computers, and so users may only buy a new computer when it wears out. Figure 1 shows the actual history of PC sales, and then projects sales if the IT industry degenerates from a growth industry to a replacement industry. Such a shift would be unprecedented and devastating to Silicon Valley. Hence, the current bet by the hardware industry may well fail.

 «Рисунок 1. История продаж ПК (синяя линия) до 2006 и гипотетические продажи (пунктирная красная линия), если рынок ПК изменится с растущего на замещающий»
«Рисунок 1. История продаж ПК (синяя линия) до 2006 и гипотетические продажи (пунктирная красная линия), если рынок ПК изменится с растущего на замещающий»

Проблема заключается в том, что пик продаж компьютеров пришёлся на 2011 год. С тех пор количество продаваемых компьютеров падает (исключая пик 2020 года, связанный с пандемией).

 Продажи персональных компьютеров в штуках с 1975 по 2023 год
Продажи персональных компьютеров в штуках с 1975 по 2023 год

Есть расхожее мнение, что персональные компьютеры эффективно замещаются смартфонами и облачными сервисами. Возник даже термин Post‑PC era.

Тут, однако, есть два нюанса.
Во-первых, серверные мощности возможно рационально загрузить и включить в работу 24/7. Персональные же компьютеры включены не более 12-16 часов в сутки, а средняя загрузка их процессора исчисляется единицами процентов.
Аналогичная ситуация с хранением данных. Коллективное использование сетевых ресурсов позволяет оснащать устройства пользователей меньшим количеством памяти.
В результате, если всем пользователям в мире для удовлетворения их потребностей на текущий момент нужно совокупно N флопс и M байт, то реализация необходимых мощностей при помощи связки смартфон+сервер потребует на порядки меньшего количества чипов, чем в случае использования персональных компьютеров. Это является не слишком позитивным фактом для индустрии микроэлектроники.
Во-вторых, тезис о замене персональных компьютеров на смартфоны был актуален для середины 2010-х. Потому что пик продаж смартфонов пришёлся на 2016-2018 год. С тех пор продажи смартфонов также падают.

 Мировой объём продаж смартфонов в штуках с 2006 по 2023 год
Мировой объём продаж смартфонов в штуках с 2006 по 2023 год

Если в конце 2010-х выход из намечающейся отраслевой стагнации виделся в IoT (Internet of Things), то сейчас принято говорить о двух направлениях: автомобильная электроника и искусственный интеллект.

По поводу первого есть определённый скепсис. У автомобилей, выпускавшихся вплоть до середины 2010‑х годов ядром ЭБУ (электронного блока управления) — наиболее «думающей» части автомобилей, — являются микроконтроллеры. Эти микроконтроллеры отстают по вычислительным способностям от процессоров для персональных компьютеров тех же годов на 4-5 поколений.
Здесь, например, рассказывается про модуль ZGM — бортовой компьютер от BMW 7 выпуска начала 2010-х (современник первых процессоров Intel Core i3…9). Его вычислительным ядром является 32-битный микроконтроллер MPC5567 с тактовой частотой 135 МГц.
Ядром ЭБУ самых современных автомобилей с функцией автопилота являются процессоры, сопоставимые по вычислительной мощности с процессорами наиболее передовых смартфонов.
Здесь, например, производится сравнение чипа HW3 (ядро бортового компьютера Теслы) с Qualcomm Snapdragon 865 (процессор Samsung Galaxy S20).
Проблема в том, что количество смартфонов, производимых в мире за год, больше количества автомобилей приблизительно на порядок. В самом лучшем случае речь может идти о замещении, но никак не об ускоряющемся росте.

Вынося за скобки ставку на искусственный интеллект, как на последний потенциальный драйвер роста индустрии, можно сказать, что персональные вычислительные системы по-прежнему являются её стержнем.

И если упоминавшаяся S-образная кривая мирового объёма водохранилищ имеет очевидную природу — исчерпание некоего ресурса, то в отношении персональных компьютеров механизм представляется иным. Кремний, из которого делают микросхемы, один из самых распространённых в природе элементов. Проблема не в сырье, проблема, по-видимому, в спросе.

Сейчас, глядя из 2024 года, можно перечислить массу сугубо практических назначений персонального компьютера и смартфона. И тем не менее, сейчас количество продаваемых устройств падает. Взрывообразный же рост продаж персональных компьютеров начался 43 года назад, с выхода IBM PC в 1981 году.

Возможно, чтобы более ясно представлять перспективы современной микроэлектроники, имеет смысл разобраться в явлениях, которые были её драйвером треть века. А для этого будет полезно сначала представить мир без персональных компьютеров.

Мир без ПК

Не будем погружаться в XIX век и рассматривать в качестве первого станка с ЧПУ ткацкий станок Жаккарда, а в качестве первой СУБД табулятор Холлерита. Посмотрим, что из информационных технологий предлагалось в окрестностях упоминавшегося 1972 года.

Если нам в 1972 году нужно было улететь из Ирландии на самолёте, то мы могли забронировать билеты по телефону. На другом конце нам вполне могла бы ответить операционистка Тереза Бурк, которая сидела за текстовым терминалом IBM 2260 (аналог современного тонкого клиента). Терминал был подключенен к мейнфрейму IBM System/360 (по сути, к серверу) с установленной на него системой бронирования билетов Astral, запущенной в работу ещё в 1968 году.

 Тереза Брук за терминалом системы Astral
Тереза Брук за терминалом системы Astral

Если в 1972 году нам нужно было изготовить деталь сложной формы, мы могли бы использовать для этого 83-1000MC — фрезерный станок с ЧПУ от компании Moog:

 Фрезерный станок с ЧПУ Moog 83-1000MC
Фрезерный станок с ЧПУ Moog 83-1000MC

Для управления станками с ЧПУ в 1956 году был разработан язык APT (Automatically Programmed Tool). Чтобы создать перфоленту с программой обработки мы могли бы воспользоваться программным обеспечением UNIAPT, разработанным в 1969 году и запускаемым на миникомпьютере PDP-8.

 Перфолента UNIAPT
Перфолента UNIAPT
 Схема из руководства UNIAPT
Схема из руководства UNIAPT

Помимо ручного вычисления координат точек и их ручного ввода в программу на языке APT, технически, мы могли бы получить координаты точек с бумажного чертежа, воспользовавшись относительно старым устройством D-mac Pencil Follower:

 D-mac Pencil Follower, 1968 год
D-mac Pencil Follower, 1968 год

…либо новейшим на тот момент устройством оцифровки Hewlett-Packard 9864A:

 Hewlett-Packard 9864A Digitizer, 1972 год
Hewlett-Packard 9864A Digitizer, 1972 год

Кроме этого, мы могли бы создать цифровую модель при помощи светового пера, графического терминала и системы автоматизированного проектирования (САПР). А затем экспортировать её в APT.

Хотя экспериментальная САПР DAC-1 завершила свою работу в 1967 году…

 DAC-1, 1959-1967 годы
DAC-1, 1959-1967 годы

…на 1972 год существовали как корпоративные САПР, вроде фордовской PDGS, так и коммерческие системы, вроде Digigraphics:

 22-дюймовый векторный терминал Digigraphics
22-дюймовый векторный терминал Digigraphics
 Он же, только в цвете, 1967 год
Он же, только в цвете, 1967 год

Если нам в 1972 году потребовалось бы найти определённую информацию в каком-то периодическом издании, мы могли бы воспользоваться информационным банком одной из известных газет.

В 1965 году The New York Times и IBM начали проект по компьютеризации архива материалов газеты, включавшего периодику от журнала Business Week до «Бюллетеня учёных-атомщиков». Проект предусматривал создание гибкой системы поиска проиндексированных статей. Результатом поиска являлась аннотация статьи, появлявшаяся в текстовом виде на экране терминала.

 Статья о банке данных газеты The New York Times в журнале Upper & Lower Case, 1973 год
Статья о банке данных газеты The New York Times в журнале Upper & Lower Case, 1973 год

Кроме аннотации существовала возможность задействовать видеосистему, которая, найдя соответствующую микрофотографию в архиве, передавала изображение всей статьи вместе с иллюстрациями на терминал.
В 1972 году терминал системы был впервые установлен вне здания самой газеты — в библиотеке Хиллмана университета Питтсбурга.

 Джон Ротман, руководитель информационного банка газеты The New York Times, 1975 год
Джон Ротман, руководитель информационного банка газеты The New York Times, 1975 год

В издании IBM Systems Journal за 1972 год есть статья Chief programmer team management of production programming, в которой достаточно много деталей создания данной системы. В частности, имеется такая схема:

Схема банка данных. Ядром системы является мейнфрейм IBM System/360
Схема банка данных. Ядром системы является мейнфрейм IBM System/360

Если нам в 1972 году нужно было отредактировать, а затем распечатать текст, мы могли бы воспользоваться «текстовым процессором» AES-90.

 Рекламный буклет AES-90
Рекламный буклет AES-90
 Описание возможностей AES-90
Описание возможностей AES-90

Как следует из описания, система AES-90 поддерживала операцию вырезать-вставить, обеспечивала автоматическое выравнивание чисел при составлении таблицы, позволяла центрировать заголовки посередине страницы и добавлять словам подчёркивание. При этом для сохранения текста мы могли бы использовать ультрасовременный для того времени носитель, появившийся в 1971 году — дискеты!

В печать!

На информационных технологиях в полиграфии того времени следует остановиться более детально.

В 1950-е годы в полиграфии произошла революция. Процесс создания печатной формы от механического набора из отдельных клише перешёл к фотонабору — последовательной засветке формной пластины теми или иными символами шрифта.

 Принцип работы фотонабора
Принцип работы фотонабора
 Диск со шрифтом для фотонабора
Диск со шрифтом для фотонабора
 Лаборатория по производству шрифтовых дисков для фотонабора
Лаборатория по производству шрифтовых дисков для фотонабора

Дизайнер Николя Ружо сделал очень красивый сайт-страничку, посвящённый подробному рекламному буклету фотонаборной машины ATF photographic typesetter model B, выпущенному в 1963 году.

 ATF photographic typesetter model B
ATF photographic typesetter model B

Технология фотонабора позволяла разместить символ в любом месте страницы и сделать его любого размера. Также на фотографии помимо диска с шрифтом можно разглядеть перфоленту. Это значит, что текст теперь можно было принести из офиса в офис на катушке перфоленты. Или вообще передать через телеграфную линию.

Следующим очевидным шагом технологии стало появление языка разметки текста. Так, фотонаборные машины Photon 513/560 комплектовались миникомпьютером PDP-8, для которого существовало специальное программное обеспечение подготовки текста — Typeset-8. В инструкции на данное ПО 1969 года подробно описывается, как при помощи специальных символов форматировать текст.

 Пример форматирования в Typeset-8
Пример форматирования в Typeset-8

Само собой напрашивалось решение редактировать текст при помощи терминалов. И к середине 1970-х годов это, в общем, стало мейнстримом.

 Реклама фотонаборной машины Comp/Set 500, оснащённой текстовым терминалом, 1973 год
Реклама фотонаборной машины Comp/Set 500, оснащённой текстовым терминалом, 1973 год

Следующим логичным шагом было создание возможности видеть на экране форматированный текст — тот текст и в том виде, в котором он будет напечатан. Вот, например, весьма красочный рекламный буклет оборудования для полиграфии от того же бренда Comp/Set.

 Терминал Comp/Set 4800 с форматированным текстом на экране и его распечаткой на бумаге, 1979 год
Терминал Comp/Set 4800 с форматированным текстом на экране и его распечаткой на бумаге, 1979 год

Хотя широкое внедрение принципа WYSIWYG в полиграфию характерно для начала 1980-х, первые коммерческие решения были представлены в середине 1970-х. Так, в статье 1976 года Computerization in the newspaper industry упоминаются системы интерактивной вёрстки Camex-135 и Raycomp-100.

 Camex-135
Camex-135
 Raycomp-100
Raycomp-100

А сами концепции интерактивной работы с форматированием текста начали прорабатываться ещё раньше. Так, в статье The early days of computer aided newspaper production systems рассказывается о проекте CGP (Computer Graphics Project) Хельсинского технологического университета, начатого в 1970 году.

 Текстовые блоки, визуализируемые в демонстрационной системе JANDMO, 1971 год
Текстовые блоки, визуализируемые в демонстрационной системе JANDMO, 1971 год

В рамках данного проекта была создана система IDA (Interactive Ad Design). Используя систему IDA, её разработчики в 1971 году в качестве демонстрации возможностей поздравили директора компании-партнёра проекта Ирью Кетонен с 50-летием следующим изображением:

Поздравление Ирье Кетонен от CGP
Поздравление Ирье Кетонен от CGP

Все переносы и отступы поздравления были сгенерированы системой автоматически.

Персонификация

Знающий читатель в этом месте мог бы задать вопрос: «Почему в тексте до сих пор не были упомянуты Дуглас Энгельбарт, Алан Кей и лаборатория Xerox PARC?». Напомню: в предыдущей паре разделов мы рассматривали мир без персональных компьютеров. Однако, прежде чем перейти непосредственно к персональным компьютерам, нужно проговорить один весьма важный момент.

В психологии, социологии, лингвистике, этнографии и ряде других гуманитарных наук существует такое разностороннее понятие, как персонификация — наделение неживых сущностей элементами сознания и/или отождествление их с антропоморфными существами. Причём, если говорить, например, про античность, то персонифицировались не только, скажем, небесные объекты вроде Луны (Артемида), но и такие понятия как «любовь» (Афродита) или «судьба» (Лахесис).

Помимо религиозных практик, персонификация широко распространена в рекламе. Один из самых известных примеров — символ компании-производителя шин Мишлен.

 Бибендум, символ Мишлен
Бибендум, символ Мишлен

Разумеется, компьютерное оборудование — не исключение, оно также периодически персонифицируется.

 Реклама оборудования компании DEC, 1973 год
Реклама оборудования компании DEC, 1973 год

Широко распространена персонификация на уровне лексики. Пример: «Компьютер не хочет включаться». Подобную персонификацию периодически использовал, к примеру, Ричард Фейнман. В своих лекциях он регулярно употреблял обороты «электрон чувствует поле», «электрон собирается пройти через отверстие» и тому подобные.

Возникновение механизма персонификации у человеческой психики — это отдельный вопрос, далёкий от рассматриваемой тематики. В рамках данной статьи важно сказать, что персонификация является абсолютно естественным и широко распространённым явлением. Одной из её форм является персонификация исторических событий в целом, а также персонификация научных открытий и технических разработок в частности.

Например, многие знают, что самолёт изобрели братья Райт. Однако братья Райт не изобретали планер или двигатель внутреннего сгорания. Примерный облик будущего летательного аппарата был понятен многим изобретателям того времени. Братья Райт изобрели управление по крену, благодаря чему полёт аппаратов тяжелее воздуха стал управляем — они перестали неконтролируемо заваливаться на крыло. А через полгода, независимо от братьев Райт, управление по крену изобрёл Сантос Дюмон. Так в какой же мере братья Райт «изобрели самолёт»?

В первой половине XX века существовали две полярные точки зрения на персонификацию исторических событий:

  • исторический процесс в первую очередь формируют отдельные великие люди. Её придерживался, например, автор книги 1913 года «Влияние монархов: движение к новой науке истории» Фредерик Вудс.

  • исторический процесс в первую очередь формируют людские массы. Её придерживался, например, Георгий Плеханов в книге «О роли личности в истории» 1948 года.

Однако во второй половине XX века всё больше начинает преобладать некий средний подход. Классическим примером является книга 1955 года «Герой в истории» Сидни Хука. На текущий момент взвешенная точка зрения звучит примерно так: «Великие люди могут повлиять на историю, только если она подошла к некоторой развилке с несколькими альтернативами. Если же великий человек оказался в безальтернативном историческом моменте, то и поменять он ничего не может» (более детально об этом рассказывает, например, статья Личность в истории: эволюция взглядов).

Если придерживаться современного подхода, то часто придётся задействовать так называемую методику контрфактических исторических исследований, которая будет применяться чуть дальше. В основе этой методики лежит вопрос: «Что, если бы история пошла не по пути А, а по пути Б?».

В общем, рассматривая отраслевой миф про появление персональных компьютеров, нам, с одной следует помнить про нашу естественную тягу к персонализации, а с другой — не отвергать персонализацию сходу. Всё же регулярно историю вершат именно выдающиеся люди.

Миф про Xerox PARC

Напомню: исходя из статистических данных рынка микроэлектронных компонентов можно сказать, что производство микросхем нацелено в большей степени на производство тех или иных персональных вычислительных систем. Однако продажи персональных компьютеров и смартфонов падают. Ввиду этого есть смысл посмотреть в прошлое и разобраться, кто являлся в период компьютерного бума потребителем персональных компьютеров и зачем они были ему нужны.

Попыткой такого анализа, основанного на мифе о появлении первого персонального компьютера, является статья 1995 года The Social Construction of the Personal Computer User, на которую нередко ссылаются в социологических исследованиях, связанных с персональными компьютерами.

В сжатом виде данный миф звучит так.
В 1962 году Дуглас Энгельбарт, занимавшийся до этого разработкой радиоэлектронных компонентов в Стенфордском исследовательском институте, обратился к научно-исследовательской лаборатории ВВС США с программным документом Augmenting Human Intellect: A Conceptual Framework. В нём он пересказывал эссе 1945 года As We May Think Ванивара Буша, в котором Буш рассказывал о лавинообразно растущей сложности и разрозненности знаний. Эту разрозненность, по мнению Буша, можно было бы преодолеть при помощи гипотетического устройства «мемекс» — малогабаритной (размером со стол) библиотеке микрофильмов, связанных друг с другом чем-то вроде гипертекста. Мемекс должен был предоставлять возможность поиска, просмотра, редактирования и быстрой пересылки микрофильмов в мемексы других пользователей. Энгельбарт заявлял, что проблема сложности и разрозненности информации никуда не делась, но теперь технологии позволяют воплотить аналог мемекса в реальности.

Таким виделся мемекс в 1945 году
Таким виделся мемекс в 1945 году

Этот доклад заинтересовал военных, и они выделилили финансирование на создание и работу исследовательской группы ARC (Augmentation Research Center). Итогом работы стала система NLS (oN-Line System).
В 1968 году Энгельбарт презентует систему, впервые продемонстрировав мышь, гиперссылки, оконный интерфейс, синхронную работу с текстом при помощи онлайн-видео-трансляции собеседников и ряд других новаторских изобретений.

 Терминал NLS, 1969 год. Под правой рукой — мышь!
Терминал NLS, 1969 год. Под правой рукой — мышь!

В том же 1968 году Алан Кей, работавший в университете Юты, предложил концепцию обучающего ноутбука Dynabook — портативного компьютера, предназначенного для обучения детей программированию.
В 1970 году Алан Кей был приглашён работать в лабораторию Xerox PARC, куда в том же году перешла значительная часть команды ARC Энгельбарта.

Модель портативного компьютера Dynabook, сделанная из бумаги
Модель портативного компьютера Dynabook, сделанная из бумаги

Несмотря на энтузиазм Алана Кея, Dynabook так и не был создан. Джордж Пайк, директор лаборатории Xerox PARC, так описывал технические проблемы Dynabook:

Одна из основных причин заключается в том, что физическая наука еще не создала идеальную доступную, маломощную и легкую технологию отображения с быстрым откликом. Кей неоднократно приходил ко мне с просьбой увеличить инвестиции PARC в поиск новой технологии отображения. Мой ответ заключался в том, что все годами соглашались с тем, что технология электронно-лучевых трубок слишком громоздка и тяжела, слишком дорога в изготовлении и слишком расточительна в требованиях к энергопотреблению. Но пока у нас не появилась действительно многообещающая новая идея, я не видел никакого разумного способа активизировать исследования PARC в отношении дисплея Dynabook. Тем временем я сказал, что есть много других исследовательских проблем, которые необходимо решить — почему бы не отложить требования к портативности и не посмотреть, сможете ли вы создать аппаратно-программный комплекс, эквивалентный возможностям Dynabook?

Оригинал

One major reason is that physical science has yet to generate the ideal affordable, low-power, light-weight rapid response display technology. Kay came to me on a number of occasion to plead for greater PARC investment in the search of a new display technology. My response was that everyone had agreed for years that cathode-ray tube technology was too bulkey and heavy, too expensive to build, and too extravagant in requirements for electric power. But until we had a really promising new idea, I did not see any sensible way to crank up PARC research toward a Dynabook display. Meanwhile, I said, there are many other research issues to be addressed — why not put aside the requirement for portability and see if you can configure a hardware-software system that is prototypical of Dynabook’s workstation power?

В итоге, в 1972 году Батлер Лампсон, сооснователь Xerox PARC, настроенный в несколько более прагматично-реалистичном ключе, выпускает меморандум Why Alto. В нём он описывает концепт компьютера Alto, его целевые характеристики, а также причины его создания.
Также Лампсон дает установку, согласно которой разрабатываемые решения должны быть выпущены как минимум для 100 пользователей.
Другим, не столь явно сформулированным правилом, было использование разрабатываемых решений в работе самих инженеров, эти решения разработавших.

 Компьютер Xerox Alto
Компьютер Xerox Alto

К 1973 году компьютер Alto был воплощён в металле (и кремнии). А затем к нему было написано достаточно много уникального программного обеспечения, реализующего такие новаторские решения, как рабочий стол с иконками, файловый менеджер, текстовый редактор с концепцией WYSIWYG, редактор растровых изображений и многое другое.

Надо сказать, что структура научно-исследовательского блока в Xerox состояла из двух частей: научно-академической и производственно-маркетинговой.
Вторая часть называлась System Development Division, а позже была переименована в Office System Division — отдел офисных систем. Этому отделу было поручено коммерциализировать наработки по компьютеру Alto, в результате чего в 1981 году был создан компьютер Xerox Star.
Чарльз Ирби, руководитель разработки пользовательского интерфейса Xerox Star, сформулировал для разработчиков некий собирательный образ будущего пользователя этого компьютера — воображаемую секретаршу по имени Салли.

Итак, в упомянутой статье The Social Construction of the Personal Computer User заключается, что образ пользователя компьютера прошёл трансформацию:

  • от работника умственного труда, когнитивные способности которого требуется расширить

  • через инженера по компьютерным технологиям, который делает систему для себя (Энгельбарт в своей заявке писал о том, что первыми пользователями NLS станут именно они, так как им сподручнее перестроиться на работу с компьютером)

  • к офисному работнику

Однако, к представлению этой последовательности событий как мифа о создании персонального компьютера есть ряд вопросов.

Инженеры и визионеры

Начнём с конца. Достаточно странно быть пионером компьютерной индустрии и одновременно в конце 1970-х рассказывать про воображаемую секретаршу Салли. В то время как реальная Тереза Брук из Ирландии уже 10 лет бронировала билеты за терминалом IBM 2260, а журналисты The New York Times уже 7 лет черпали материалы для газеты из своего электронного архива.

Далее. Можно, конечно, называть Alto первым персональным компьютером. Но что вкладывается в это понятие?

Цена?
В 1979 году стоимость Xerox Alto составляла $32 000.
Его коммерческая версия, Xerox Star, стоила $16 595.
В то же время цена миникомпьютера PDP-11/20 в 1969 году составляла $10 800.
А его уменьшенная версия PDP-10/05 стоила в 1971 году $4 795.

 Стоимость Xerox Alto
Стоимость Xerox Alto
 Стоимость DEC PDP-11/05
Стоимость DEC PDP-11/05

В комплект PDP-11/05 не входил терминал, но за дополнительные $2 795 можно было докупить VT05.

 Оператор за терминалом DEC VT05
Оператор за терминалом DEC VT05

Возможно, говорить об Alto, как о персональном компьютере позволяли его габариты? Но тот же миникомпьютер PDP-11/05 был лишь немногим больше, чем Xerox Alto.

PDP-11/05. Да, его нельзя спрятать под стол, как Alto. Но всё же, это, как и Alto, просто большая тумба
PDP-11/05. Да, его нельзя спрятать под стол, как Alto. Но всё же, это, как и Alto, просто большая тумба

Может, революционной была конструкция?
Графическая подсистема Alto безусловно была новаторской. Однако процессорная плата как и у PDP-11 состоял из отдельных микросхем АЛУ (арифметико-логическое устройство) SN74181, микросхем памяти и стандартной логики.
С точки зрения комплектующих Alto был типичным компьютером конца 1960-х — начала 1970-х. Революционным он бы являлся, если бы в нём был применён центральный процессор, реализующий функционал процессорной платы на одном чипе.
Конечно, можно сказать нечто вроде: «Первый коммерческий процессор — Intel 4004 — появился в 1971 году, а разработка Alto началась в 1972 году. У разработчиков из Xerox просто не было шансов!» Но…

В 1972 году выходит следующая версия процессора Intel 8008. И в этом же году канадская компания MCM (Micro Computer Machines) начинает разработку персонального компьютера на основе процессора 8008.
В 1973 году Xerox презентует Alto, а MCM презентует MCM/70.

 Демонстрационный образец персонального компьютера MCM/70
Демонстрационный образец персонального компьютера MCM/70

В 1974 году начинается серийный выпуск MCM/70 и продажи по цене $3 500 за штуку. И пускай его видеоподсистема представляла собой однострочный знакогенерирующий дисплей, но по стоимости, габаритам и элементной базе это был именно персональный компьютер.

К слову, в 2011 году была выпущена весьма интересная книга: «Inventing the PC: The MCM/70 Story», где, в частности, пишется, что в 1975 году MCM/70 экспонировался на выставке в Москве.

Был ли текстовый редактор Bravo, написанный для компьютера Alto в 1974 году и в котором использовался принцип WYSIWYG, опережающим своё время?

Пожалуй, да. Пожалуй, Xerox — одна из крупнейших компаний по производству оборудования для офисной печати — создала лучшее на тот момент программное обеспечение для офисной допечатной подготовки.
Однако, как говорилось тремя разделами выше, полиграфическая индустрия уверенно шла к этому принципу эволюционным путём. И уже в середине 1970-х она могла предложить, пусть и не столь красивые и эргономичные, но схожие решения.

Была ли передовой идея многооконного интерфейса?

Зададимся вопросом, зачем вообще нужен многооконный интерфейс?
Очевидно, чтобы одновременно отображать разнородную информацию.
Как подходили к вопросу одновременного отображения разнородной информации в отсутствие многооконного интерфейса?
Многомониторными системами.

Например, в программно-аппаратном комплексе САПР Unigraphics для чертежей и схем использовался большой векторный терминал Tektronix, а для программного меню — малый текстовый терминал, установленный сверху основного.

 Многомониторная система САПР Unigraphics
Многомониторная система САПР Unigraphics

Аналогично, в полиграфии для фотонаборных машин ставилось два монитора: один содержал текст вместе со специальными символами вёрстки, второй отображал страницу так, как она выглядела бы при печати.

 Терминалы фотонаборной машины Linotype CRTronic 360
Терминалы фотонаборной машины Linotype CRTronic 360

Да и в настоящий момент многомониторные системы вполне востребованы и имеют ряд преимуществ, одним из которых является отсутствие необходимости переключаться между окнами.

 Современная многомониторная система
Современная многомониторная система

Кроме классических многомониторных систем, в индустрии периодически появляются гибриды клавиатуры и дисплея. На текущий момент очередной попыткой является продвигаемое через Кикстартер устройство от компании Kwumsy.

 Клавиатура с дисплеем от Kwumsy
Клавиатура с дисплеем от Kwumsy

Была ли прорывной идеей компьютерная мышь?
Мышь — идеальный пример множественного открытия/изобретения. Параллельно и независимо от Энгельбарта, мышь (причём, сразу шариковая) была разработана в немецкой компании Telefunken.

 Брошюра терминала SIG-100, комплектовавшегося мышью
Брошюра терминала SIG-100, комплектовавшегося мышью

Пускай её разработка и началась позже, но к 1970 году она являлась уже частью коммерческого продукта — терминала SIG-100, предназначенного для работы с мейнфреймом TR 440.

 Работа c терминалом SIG-100 при помощи мыши, 1970 год
Работа c терминалом SIG-100 при помощи мыши, 1970 год

Но даже если бы ни ARC, ни Telefunken не придумали мышь, я допускаю, что она рано или поздно появилась бы из упоминавшихся выше устройств оцифровки векторных изображений.

 Устройство оцифровки Ferranti EP210
Устройство оцифровки Ferranti EP210

Возможно, прорывной была общая концепция?

Энгельбарт рассказывал по поводу Xerox PARC, куда от него в 1970 году ушла значительная часть команды, следующее:

У меня очень сильное впечатление, что клан Xerox полностью отверг всю суть. Они брали части архитектуры, они взяли мышь, они взяли идею окон всё это. Но бóльшую часть концепции NLS они просто отвергли.

Оригинал

I got a very very strong personal impression that the Xerox clan just totally rejected all that stuff. They take parts of the architecture, they take the mouse, they take the idea of the windows, all of that, but the rest of NLS they just rejected.

В свою очередь Алан Кей, изначально работавший в Xerox PARC, в похожей манере упоминал IBM PC и их покупателей. В интервью 1990 года он сказал:

Меня поразило количество людей, например, купивших IBM PC, учитывая, насколько бесполезными казались мне эти компьютеры. Всеобщий интерес к переходу на перекрывающийся оконный интерфейс со значками и мышью, я думаю, показывает, что то, что люди покупали миллионами, это не то, что они хотят. Они хотят того же, чего мы хотели в начале 70-х. Но я думаю, что предсказать, что люди будут делать, когда видят выгоду, невозможно.
<...>
Ларри Теслера, например, интересовали 8-битные машины гораздо больше, чем меня. Я чувствовал, что для того чтобы делать все эти вещи, вам нужна была как минимум 16‑битная машина, которая работала бы очень быстро, и на самом деле именно так и получилось. Macintosh был 16-битной машиной, которая работала достаточно быстро, чтобы делать всё то, что мы делали в PARC. И поэтому, с моей точки зрения, я был бы так же счастлив, если бы ни одна машина не была построена до 1984 года или около того. Просто с этой точки зрения подумайте обо всех тех неудачных стандартах, которые были установлены, например MS-DOS и так далее, которые сдерживают мир даже сегодня.

Оригинал

I was amazed at the number of people, for instance, who bought IBM PCs, considering how useless I thought they were. And the, the interest of everybody in switching over to the overlapping window interface with icons and mouse, I think shows that what people bought millions of is not what they want. They want what we wanted early in the ’70s. But I think predicting what people will do under conditions of expediency is impossible. <...>
Larry Tesler was much more interested in the 8-bit machines than I was as an example. My feeling was is that you had to have at least a 16-bit machine that went so and so fast in order to do all of this stuff, and in fact that’s exactly the way it worked out. The Macintosh was a 16-bit machine that went thus and so fast and you had to go that fast in order to do all the things that we were doing at PARC. And so from my standpoint I would have just been just as happy if no machines had been built up until 1984 or so. Just from the standpoint, you think of all of the unfortunate standards that were set, like MS-DOS and so forth that are holding back the world even today.

Иными словами, визионеры революции персональных компьютеров рассматривали IBM PC — то, что, собственно, и составило основу этой революции — как нечто весьма далёкое от их концепций, причём далёкое не в лучшую сторону.

Что нравилось Алану Кею, так это компьютер Apple Lisa. В том же интервью он говорил о нём так:

Стив [Джобс] — визуальный человек, очень чувствительный к тому, как выглядят вещи. И сама идея графического интерфейса действительно захватила его воображение. В конце концов некоторые люди из PARC перешли в Apple, Ларри Теслер был одним из них. Там произошло следующее: они взяли то, что сделали мы за отправную точку и создали совершенно новый дизайн. Я помню, что не видел ничего из этих работ, пока в 1983 году не вышла Lisa. Когда я увидел её, я подумал, что это просто лучшее, что я когда-либо видел. Это было просто невероятно, как… Lisa была прекрасная.

Оригинал

Steve who is such a visual person, very sensitive to how things look and appear and stuff. And the whole notion of the graphics interface was something that really captured his imagination. But … and eventually some people from PARC went over to Apple, Larry Tesler was one of them. But what happened there was that they pretty much took what we had done as a departure point and did a completely new design. And I remember, I didn’t see any of it until the Lisa came out in 1983. And when I saw it I thought it was just the best thing I had ever seen. It was just incredible what… the Lisa was beautiful.

Тут уместно вспомнить американскую поговорку: «доллар — тому, кто изобрёл; десять — тому, кто внедрил; сто — тому, кто продал». Оставим за скобками драматургическую дихотомию «циничный, алчный и глупый мир против гения, время которого ещё не пришло». И отметим, что при отсутствии внедрения концепции невозможно на 100% быть уверенным в её правильности и/или жизнеспособности. А с внедрением (не отдельных элементов, а именно концепций) были проблемы.

Система NLS Энгельбарта не породила свою уникальную ветку развития электронно-вычислительной техники. После пары перепродаж единственный комплект оборудования попал на склад и более не применялся. Компьютер Xerox Alto, над которым работал Алан Кей, не стал коммерчески успешным. Xerox Star — тоже.

Apple Lisa разрабатывалась параллельно с компьютером Apple Macintosh. Точнее, разработка Lisa началась раньше, чем началась разработка Macintosh, а закончилась позже. Но, несмотря на многочисленные инновации, Lisa не стала ни родоначальником линейки компьютеров, ни коммерческим успехом. Macintosh стал.

Наконец, в интервью 2017 года Алан Кей достаточно комплементарно высказывался про iPad:

Итак, после того как Стив анонсировал iPhone в 2007 году, он принес его мне и вручил. Он сказал: «Алан, это достаточно хорошо, чтобы его критиковали?*» И я сказал: «Стив, сделай его размером с планшет, и ты будешь править миром». Это было неправильно понято, потому что я не знал, что они делали. Но как учёный-инженер я бы поставил тысячу долларов — и выиграл бы — что iPad уже существует.
*В 1984 году Алан Кей сказал в интервью, что Macintosh первый персональный компьютер, который достаточно хорош, чтобы быть раскритикованным.

Оригинал

So, after Steve [announced] the iPhone [in 2007], he brought it up to me and handed it to me. He said, “Alan, is this good enough to be criticized?” And I said, “Steve, make it this size [as big as a tablet] and you’ll rule the world.” Now, that has been misunderstood, because I didn’t know what they were doing. But as a scientist-engineer, I would’ve bet a thousand dollars–and I would’ve won–that there was already an iPad.

Как мы теперь знаем, планшетные компьютеры, конечно, заняли свою нишу, но объём их рынка меньше, чем объём рынка, скажем, ноутбуков. А сам iPad, хоть и занимает значительную долю рынка планшетных компьютеров, являясь лидером продаж по количеству штук, но всё же эта доля заметно меньше 50%. На «правление миром» это никак не похоже.

Процентное соотношение количества поставляемых персональных компьютеров по типам за 2‑й квартал 2020 года
Процентное соотношение количества поставляемых персональных компьютеров по типам за 2‑й квартал 2020 года
К слову, упоминавшийся MCM/70 вполне породил ветку персональных компьютеров, которая пресеклась только с выходом IBM PC
 MCM/700, 1975 год
MCM/700, 1975 год
 MCM/800, 1976 год
MCM/800, 1976 год
 MCM/900, 1978 год
MCM/900, 1978 год
 MCM POWER, 1980 год
MCM POWER, 1980 год

С концепцией мемекса, которую предложил Ванивар Буш, вдохновивший Дугласа Энгельбарта, также не всё гладко.
С одной стороны, сам мемекс, по сути, сейчас существует. Его появление, появление персонального компьютера, привело к возникновению таких феноменов, как поисковые системы, Википедия, свободное программное обеспечение и профессиональные сообщества Q&A вроде StackOverflow. Что отчасти помогло в борьбе с проблемой растущей сложности.
С другой стороны, информатизация привела не только к росту объёма полезной информации, но и к росту объёма информации вообще. В том числе, к росту мусорной информации, такой как реклама. В то же время полезная информация, вроде статистических отчётов или архивов научных статей, в настоящий момент бывает сугубо платной и в какой-то мере исключена из публичного оборота.
Кроме этого, несколько десятилетий компьютеризации создали феномен исчезновения цифровой информации. Причинами исчезновения являются устаревание компьютерных архитектур и программного обеспечения, способного работать с конкретными типами файлов, а также ряда других факторов. Об этом обзорно написано, например, в статье Following the Trail of the Disappearing Data 2005 года.

В ходе написания данной статьи я лично столкнулся с любопытным примером исчезновения цифровой информации

На сайте partsolutions.com приводится весьма подробная инфографика истории САПР:

 Инфографика истории САПР с сайта partsolutions.com
Инфографика истории САПР с сайта partsolutions.com

Для многих перечисленных в инфографике исторических САПР сегодня можно найти как техническую документацию, так и рекламные проспекты, а также документальные фото:

 Марсель Дассо (основатель Dassault Aviation) пробует работать в САПР Dassault CATIA, фото с сайта isicad.ru
Марсель Дассо (основатель Dassault Aviation) пробует работать в САПР Dassault CATIA, фото с сайта isicad.ru

Однако, если посмотреть на время создания САПР ADAM (Automated Drafting And Machinery) — 1971 год, и на иллюстрацию в инфографике, то можно понять, что иллюстрация явно не соответствует данному САПР.

В некоторых статьях можно встретить утверждение, что «сегодня примерно 90% существующих САПР берут своё начало от ADAM». Но сколько я ни искал, мне не удалось найти ни документации, ни рекламы, ни фото её пользовательского интерфейса. Мимолётные упоминания в биографиях — «а вот была ещё такая САПР» — да. Но не более того. То есть с историко-архивной точки зрения 90% современных САПР основаны на… пустоте! 🙂

Пожалуй, Буш, излишне сконцентрировавшись на техническом аспекте борьбы со сложностью, не предвидел важность двух моментов, заметно влияющих на общую картину:

  • Создание контента, создание информации (в особенности, полезной информации) стоит денег.

  • Администрирование и хранение информации стоит денег.

Конечно, следует учитывать, что Буш писал своё эссе в середине 1940-х. Тогда отношение к информации было иным. В книге «Inside Intel: Andy Grove and the rise of the worlds’s most powerful chip company» автор рассказывает о баре Wagon Wheel. В нём ещё в 1960-е годы инженеры-электронщики из Силиконовой долины делали невероятное — после работы за кружкой пива рассказывали друг другу технические подробности решаемых ими задач.

Я не хочу сказать, что Буш, Энгельбарт, Кей или Джобс — плохие инженеры, плохие учёные или плохие предприниматели.
Я также не против существования отраслевых мифов. Например, про диких людей, которые в информационном смысле ели сырое мясо и дрожали от холода, пока Энгельбарт, подобно Прометею, не вручил им божественный огонь персональных компьютеров. Хотя, для большего соответствия античному оригиналу этот отраслевой миф следовало бы дополнить похищением данной технологии у кого-то надчеловеческого. В каноне этого пока нет, но попытки делаются 🙂

Однако я бы предложил провести некоторую техническую аналогию.

 Легендарный Ford model T в Калифорнии, 1924 год
Легендарный Ford model T в Калифорнии, 1924 год
 Fort model T, вроде бы где-то в Швеции, примерно в то же время
Fort model T, вроде бы где-то в Швеции, примерно в то же время

На этих двух фотографиях мы видим Ford model T ранних модификаций. Первый по-настоящему массовый автомобиль. И мы не видим таких привычных элементов, как стеклоочистители, указатели поворота и зеркала заднего вида.

Представим, что в конце XIX века некая группа визионеров создала карету, запрягаемую лошадьми, у которой присутствовали перечисленные элементы.
Было бы тогда верным утверждение, что они «пророчески опередили своё время на десятилетия»? Пожалуй, да.
Было бы верным утверждение, что «сегодня люди хотят того же, чего эти визионеры хотели в конце XIX века — ездить с поворотниками, «дворниками» и зеркалами»? Пожалуй, тоже да.
Было бы верным утверждение, что «на самом деле эти визионеры и создали первый автомобиль»? На мой взгляд, нет. Удивительно угадав в деталях, они ошиблись бы в главном.
Ровно по этой же причине я бы скептично отнёсся к утверждению, что «именно эти визионеры сконструировали облик будущего владельца автомобиля».

Возвращаясь к персональным компьютерам, следует отметить, что в отличие от Xerox Alto, у IBM PC не было ни рабочего стола с иконками, ни мыши. А у Altair 8800 не было даже монитора и клавиатуры — весь интерфейс пользователя представлял из себя панель с лампочками и тумблерами.

При этом Xerox Alto был выпущен в количестве около 2000 штук, Altair 8800 25 000 штук, а IBM PC (модель 5150) за первые два года существования 3 миллионов штук!

 Комплектация IBM PC, 1981 год
Комплектация IBM PC, 1981 год
 Комплектация Altair 8800, 1975 год
Комплектация Altair 8800, 1975 год

Поэтому в рамках трезвого рассмотрения причин революции персональных компьютеров представляется разумным не на все сто процентов доверять мнениям визионеров, какими бы заслуженными они ни были.

 Дуглас Энгельбарт получает Национальную медаль США в области технологий и инноваций
Дуглас Энгельбарт получает Национальную медаль США в области технологий и инноваций

Маркетологи и реклама

Если мы не доверяем инженерам-визионерам, то уж маркетологи-то должны знать, что нужно людям и зачем они покупают тот или иной товар. В конце концов, это хлеб маркетологов.

По поводу того, что маркетологи знают внутри себя, сказать что-либо определённое сложно. Однако мы можем попробовать взглянуть на результат их работы — на рекламу.

 Реклама Apple IIc
Реклама Apple IIc

В этом рекламном развороте написано и про цену, и про 14-дюймовый цветной монитор, и про скоростной модем, и про имеющийся в наличии дисковод.
Однако, представим, что мы остановили на улице 10 человек и спросили, купят ли они портативный радиотелескоп. Который «стоит всего 2000$, но при этом обладает апертурой в X сантиметров и чувствительностью в Y децибел, а также комплектуется моторизированной легкой и удобной монтировкой (треногой)». Полагаю, минимум 9 человек скажут, что им вообще не нужен радиотелескоп. Ни за 2000$, ни за 1000$, ни даже за 100$.

Какие проблемы предлагает решить данный разворот? Если внимательно его прочитать, компьютер нужен для выполнения трёх задач:

  • калькуляция семейного бюджета

  • подсчёт налогов

  • помощь с диетой и фитнесом

В конспективном виде — не особо вдохновляющий посыл.
Допустим, что буквальное прочтение одной-единственной рекламы не даст ответ, зачем миллионам людей потребовались персональные компьютеры. Однако статистический анализ большого массива рекламных продуктов уже может показать весьма любопытные тенденции.

Подобный анализ был проведён в диссертации «Advertisements for computer products examined through two social theories of knowledge», написанной Говардом Бессером в университете Беркли. Как раз по горячим следам — в 1989 году о рекламе в профильных журналах 1983 года. В ней автор разделил 670 рекламных объявлений компьютерного оборудования на 15 категорий, соответствующих центральной мысли в каждой конкретной рекламе:

 Распределение категорий рекламы компьютерной продукции
Распределение категорий рекламы компьютерной продукции
  • Описание продукта (Product Description)

  • Цены (Price Lists)

  • Бережливость (Frugality)

  • Анимизм/Антропоморфизм (Animism/Anthropomorphism)

  • Простота использования (Ease of Use)

  • Отсутствие проблем (Problems)

  • Наличие решений (Promises/Solutions)

  • Новизна (Newness)

  • Лидерство (Puts You Ahead)

  • Имидж (Image)

  • Власть (Power/Macho)

  • Семья (Family)

  • Учёба (Learning)

  • Игра и приключения (Play/Adventure)

  • Прочее

Некоторые из категорий чётко обособлены. Другие при расширенной трактовке перекрываются.
Например «Лидерство» , с одной стороны, похоже на «Новизну», а с другой на «Власть». В этом конкретном случае автор диссертации разделяет их следующим образом.
Реклама, относящаяся к категории «Новизна» в первую очередь говорит именно о продукте, о том, что данный продукт является новинкой.
Реклама из категории «Лидерство», помимо подразумеваемой новизны продукта, подчёркивает, что данный продукт позволяет его обладателю быть прогрессивней остальных пользователей сейчас и/или оставаться в тренде ещё долгое время.
При этом реклама из категории «Лидерство» не вербализует в явном виде какое-либо доминирование. А реклама из категории «Власть» вербализирует: доминирование, контроль, мощь и тому подобное.

Если посмотреть на распределение, то можно увидеть, что лидирующую позицию занимает категория рекламы «Власть», приводящая нетехнические доводы.
И суммарно, все категории с нетехническими доводами составляют примерно половину всех рекламных объявлений.
Непосредственная же конкретика применения категории «Наличие решений» (зачем покупателю мог бы пригодиться персональный компьютер) занимает всего лишь 7,8% от всех рекламных объявлений.

В своей работе автор также приводит два любопытных социологических исследования: список произвольных бытовых вещей (включая персональный компьютер), без которых респонденты не могут обойтись и список задач, которые респонденты решают с помощью персонального компьютера:

 Процентное соотношение вещей, без которых респонденты не могут обойтись, 1985 год
Процентное соотношение вещей, без которых респонденты не могут обойтись, 1985 год
 Процентное соотношение различных применений персональных компьютеров, 1983 год
Процентное соотношение различных применений персональных компьютеров, 1983 год

А затем, в самом конце выводов диссертации автор проговаривает достаточно крамольную мысль, если смотреть на неё глазами специалиста изнутри электронной индустрии:

В данной диссертации не предпринималась попытка изучить все факторы, которые внесли свой вклад в микрокомпьютерную революцию. Не были охвачены такие важные факторы, как экономические изменения, которые сделали эти машины доступными для среднего класса. Можно было бы подвергнуть критике то, что экономика настолько важна, что все другие факторы не имеют значения. Но люди не покупают товары исключительно потому, что они «дешёвые» (и ценник около 1500 долларов все еще не «дёшево» для большинства людей). Если бы покупатели это делали, дома по всей Америке были бы буквально завалены товарами от Woolworths, Kress и JJ Newberry. Должны быть причины важнее цены, которые мотивируют покупку, и эта диссертация попыталась раскрыть некоторые из них.
<...>
Самый интересный вклад этого исследования в объяснение микрокомпьютерной революция исходит из ее результатов, касающихся зависти. Результаты предполагают, что при покупке микрокомпьютеров люди могут чаще руководствоваться улучшением своего имиджа и желанием вызвать зависть у других, чем функциональными характеристиками продукта.

Это могло бы стать одним из лучших на сегодняшний день объяснений довольно загадочных результатов опросов 1983 года об использовании домашних компьютеров. Результаты этих опросов показали, что домашние компьютеры не нашли широкое практическое применение: многие из них вообще использовались редко, а для тех, которые использовались, покупатели зачастую очень пристально искали какие-либо приложения, которые могли бы помочь рационализировать покупку (например, сохранить файлы рецептов). Вызывает недоумение тот факт, что большое количество людей могут купить относительно дорогую вещь, а затем не используют ее для практических целей, и не возвращают её в магазин. Вероятный ответ заключается в том, что их первоначальная мотивация для покупки была не столько практическая необходимость, сколько попытка вызвать зависть у других.

Оригинал

This dissertation has not attempted to explore all of the factors that contributed to the Microcomputer Revolution. Important factors such as the economic changes that made these machines affordable to the middle class were not covered. A critique could be made that economics is of such overriding importance that all other contributing factors are irrelevant. But people do not purchase items solely because they are «cheap» (and a price tag of around $1500 is still not «cheap» to most people). If they did, houses all over America would be literally cluttered with items from Woolworths, Kress, and JJ Newberry. There must be reasons beyond price that motivate a purchase, and this dissertation has sought to expose some of them.
<...>
This study’s most interesting contribution toward explaining the microcomputer revolution comes from its results concerning envy. The results suggest that people might purchase microcomputers more out of an attempt to improve their image and make others envious, than for the product’s functional properties.

This would offer one of the best explanations to date for the rather puzzling results of the 1983 surveys on home computer use. The results of these surveys indicated that home computers were not being put to much practical use: many were seldom used at all, and for the ones that were used, it appeared that purchasers frequently looked very hard for any application that might help them rationalize the purchase (such as putting recipe files on-line). It is puzzling that a large number of people would purchase a relatively expensive item and then neither put it to practical use nor return it. A likely answer is that their original motivation for buying it was not so much practical as it was an attempt to inspire envy in others.

Не игра

Объяснение популярности персональных компьютеров через зависть представляется, однако, не вполне содержательным. Механизм зависти, даже если и имел место быть, то находился как бы в конце цепочки мотивации.
Если предположить, что зависть универсальна, если бы её можно было вызвать всем, чем угодно, то почему бо́льшая часть людей не покупает и не меряется, например, слитками чистого золота или радиотелескопами? Почему предметом зависти оказался именно персональный компьютер?

Другой вопрос. Если наиболее частым применением компьютеров оказались видеоигры, то почему обанкротилась компания Commodore, выпускавшая линейку мультимедийных компьютеров Amiga? Ведь в середине 1980-х Amiga куда лучше подходила для игр, чем IBM PC.
Как и любой провал, банкротство Commodore можно списать на длинную цепь слабо связанных ошибочных решений. Однако, если предположить, что сама концепция мультимедийного компьютера с акцентом на видеоигры была верной, то почему данная ниша не заполнилась множеством производителей, а, скорее, обрушилась с банкротством Commodore?

И почему шлемы виртуальной реальности стали не таким же предметом бытового обихода, как чайник, а скорее атрибутом фриковатых энтузиастов?
Да, можно сказать, что качество изображения шлемов всегда отставало от качества изображения мониторов того же поколения. И что монитор является универсальным средством отображения, а шлем — узкоспециализированным устройством. Однако, как было показано ранее, технические аспекты и практическое применение не являлись решающими при покупке компьютерной техники.
И вроде непроходящая «модерновость» шлемов должна была стать поводом к их приобретению, что в 1980‑е, что в 2020‑е. Но сколько попыток создания очередного поколения данных устройств ни было, все они по итогу выставляли шлемы виртуальной реальности в качестве своего рода эксцентричного и нелепого спутника главного героя — персонального компьютера.
Последняя итерация произошла совсем недавно: множественные возвраты очков Apple Vision Pro.

В статье 1988 года The home computer: the making of a consumer electronic автор приводит весьма незамутнённые слова менеджера по маркетингу Commodore, отвечавшего за британское направление:

Затем я написал список ответов, которые должен получить из исследования. На одной стороне я написал, что мы будем позиционировать новый компьютер как средство обучения, подходящее для недорогих бизнес‑приложений, для изучения программирования и ещё… для развлечения. Это было примерно четвёртое место. Я сказал, что способ, которым мы будем продвигать компьютер, будет повторять то, что мы получим в исследовании. То, что все скажут при опросе. То, что взрослый хотел бы видеть занятием для ребёнка. Однако, что нам следует делать тихо и незаметно — так это бешено разрабатывать игры, любые игры! Потому что на самом деле компьютер будет использоваться именно для них. Есть две вещи. Одна — «оправдание покупки», и другая — её настоящая причина. Проблема в том, что исследователям крайне сложно выяснить истинную причину.
<…>
На рынке (видео)игр был бум. Но, к сожалению, также было много негативных публикаций по поводу видеоигр: «дети становятся зависимы от них» и всё такое. Это было не очень хорошо для нас. И очевидно, что позиционировать новый компьютер на рынке как игровой было бы ошибкой.
<…>
«Чего вы ожидаете добиться, просидев весь день перед телевизором?» Была картинка с дисплеями и продвигаемая мысль: «Вы можете делать это… и это… и это… и, кстати…» и ближе к концу «у нас есть ещё шахматы и тому подобное», и в самом конце «компьютерная игра
Space Invaders». Казалось бы, последний пункт — наименее полезное назначение товара. Но вот что я вам скажу: мы сделали так намеренно, потому что люди смотрят сразу в конец рекламы. Они смотрят и говорят «Ага!». На всё остальное они могут даже не посмотреть.
<…>
«Он не играет на компьютере, он изучает язык программирования для своего будущего». Да, мы умышленно пытались сказать: «Смотрите, наш компьютер не для игр».

Оригинал

I then wrote down a list of the answers I would get, all right, from the research. On the one side I wrote down that we would launch it as being an educational aid, suitable for low-end business applications, for learning about programming computers and also . . . as an entertainment medium. This was very much fourth. I said that is the way we are going to launch it, and that is the way the research findings say we should have it. That is what everyone will say. That is what adults would say, that they’re interested for the children. However what we should do privately and quietly is develop, like mad, all the games. Because this is what they will actually be using this for. There are two things. There is one which is called the «justification for purchase» and the other which is the «real reason for purchase». The point is that it is very, very difficult for researchers to get at the real reason.
<…>
The games market was booming. But the point is, unfortunately, there was a lot of bad publicity about games-playing in those days: ‘kids were becoming addicted to them’, etc. ‘It wasn’t good for you.’ So obviously to launch a computer on that basis was the wrong one. That is not how to position it.
<…>
«What do you expect to gain by sitting in front of a television all day?» There was a picture of all these television screens and you had: «You can do this. . . and you can do this and this and that. . . and by the way» at the end «we’ve got chess and those kind of things» and right at the end it 5 «Space Invaders». It was very much a throwaway, the last one. But I’ll tell you what, the reason it was the last one was deliberate, because the last one is the one that people look at last. They look at it and say «Ah!» They may not go through all the rest.
<…>
«He’s not playing games, he’s learning the language of the future.» So we were deliberately trying to say, «Look. This is not for playing games».

Пара оговорок.

Почему в упомянутой диссертации игры занимают в опросе первое место, а в исследовании маркетологов Commodore — одно из последних?
Опрос Commodore — о том, как пользователи планируют использовать компьютер.
Опрос в диссертации — о том, как пользователи его используют уже купив.

Действительно ли игры вызывали привыкание?
Да, вызывали, вызывают и будут вызывать. Однако здесь есть любопытный пример социальной трансформации.
Игры конца 1970‑х самими производителями рекламировались, как нечто «сносящее крышу» и «вызывающее привыкание», уверяя потенциальных покупателей в получении ими ни с чем несравнимых эмоций.
В 1980‑е то, что в конце 1970‑х произносилось с гордостью, начало произноситься с негативной коннотацией и опасливым полуконспирологическим придыханием.
Сейчас же факт привыкания настолько банален, что повторять его считается признаком занудства.

Предположу, что в 1980‑е менеджерам по маркетингу Commodore не хватило искренности. И в принципе не могло хватить. Что бы ни было написано в рекламе, но технические характеристики Amiga говорили о его предназначении сами за себя.
Другое дело IBM PC. Этот компьютер с абсолютной искренностью позиционировался как офисный компьютер. Поэтому покупателю было гораздо комфортнее соврать самому себе, придумывая «оправдание покупки». А затем играть на нём!

Притягательность разума

В 1976 году британский нейропсихолог Николас Хамфри опубликовал статью The Social Function of Intellect, в которой высказал ряд тезисов.
Для взаимодействия с окружающим миром и выживания в нём сложное аналитическое мышление не требуется. В подавляющем большинстве случаев достаточно метода проб и ошибок. Тем не менее, мозг человека куда более развит, чем у других приматов. Что странно, так как физические адаптационные возможности не бывают гипертрофированы в сравнении с теми проблемами, которые преодолевает тот или иной вид.
Хамфри выдвинул гипотезу, что развитое аналитическое мышление имеет социальную природу. И в первую очередь его целью является распознавание чужой лжи и конструирование своей. Необходимость преодоления не природных факторов, а интеллекта другого индивида стало фактором отбора, в том числе и по уровню интеллекта.

Гипотеза Хамфри весьма дискуссионная, а его самого иногда критикуют за умозрительность своих построений и не вполне научный стиль повествования. Однако, если исходить из данной гипотезы, становится понятно, почему, что‑то демонстрирующее признаки интеллекта, интересует и будоражит людей значительно больше, чем, например, радиотелескопы.

Обзорная статья The Science of Awe рассказывает о различных современных подходах к изучению такой эмоции, как трепет, которая по некоторым признакам является механизмом, уравновешивающим тягу к шаблонности.
Американский психолог Дачер Келтнер выдвигает гипотезу о том, что чувство трепета возникает при соблюдении двух условий:

  • ощущение обширности увиденного (не обязательно геометрической)

  • нужда в приспособлении к увиденному

В этом смысле вычислительные системы вполне могут вызывать трепет.
Я вспоминаю первый опыт работы с микроконтроллером STM32F030. Микросхема в корпусе TSSOP-20, размером с пол ногтя. Но вот вы подключаете её выводы к кнопкам и светодиодам, пишете код, «зашиваете» его в микросхему, и она начинает отвечать на любые нажатия, руководствуясь заложенной вами логикой.
С одной стороны, она несколько порядков быстрее вашего разума и в определённом смысле умнее. С другой стороны, этот разум вдохнули в неё именно вы. Это ли не чудо?!

Итог

Всё, что ниже, — моя субъективная гипотеза.

Электроника по своему назначению разделяется на два течения.
В одном — промышленная автоматизация, научные вычисления, САПР, корпоративные информационные системы и прочие сугубо прикладные задачи.
В другом — персональные вычислительные системы: компьютеры и смартфоны.

Эти потоки наиболее полно смыкаются лишь в технологии производства микросхем.

Есть три проблемы:

  1. Второй поток до настоящего момента был куда более бурным и стремительным, чем первый, и по технологии производства тянул его за собой.

  2. Причина бурности второго потока лежит исключительно в социально‑психологических особенностях человеческого вида: жажде игр и экзистенциальном восторге столкновения с нечеловеческим разумом.

  3. Микроэлектроника на текущий момент является последним действующим оплотом прогресса.

Сможет ли выжить прогресс без электроники, модерн без прогресса и демократия/демоцентричность без модерна — большой вопрос.
Думаю, здесь есть что обсудить.

 

Источник

Читайте также