George Dyson over de geboorte van de computer

Vorig jaar heb ik u in zeven minuten verteld over Project Orion, dat was een zeer onwaarschijnlijk technologie die technisch zou kunnen hebben gewerkt, maar het had een politiek venster van één jaar waarin het had kunnen gebeuren, dus het is niet gebeurd. Het was een droom, die niet is uitgekomen. Dit jaar ga ik u vertellen het verhaal van de geboorte van digitale computers. Dit was een perfecte introductie. En het is een verhaal dat wél werkte. Het gebeurde, en de machines zijn overal om ons heen. En het was een technologie die onvermijdelijk was. Als de mensen over wie ik ga vertellen -- als zij het niet hadden gedaan, zou iemand anders het hebben gedaan. Dus het was het goede idee op het goede moment. Dit is Barricelli's universum. Dit is het heelal waarin we nu leven. Het is het universum waarin deze machines nu al deze dingen doen, inclusief het veranderen van de biologie. Ik begin het verhaal met de eerste atoombom op Trinity, dat was het Manhattan Project. Het was een beetje zoals TED: Het bracht een heleboel erg slimme mensen bij elkaar. En drie van de slimste mensen waren: Stan Ulam, Richard Feynman en John von Neumann, en het was von Neumann, die zei, na de bom, dat hij werkte aan iets veel belangrijker dan bommen: hij dacht over computers. Maar hij dacht er niet alleen over, hij maakte er één. Dit is de machine die hij bouwde. . Hij bouwde deze machine, en we hadden een mooie demonstratie van hoe dit ding echt werkt, met die kleine bits. En het is een idee dat ver terug gaat. De eerste persoon die dat begreep was Thomas Hobbes, die in 1651, aantoonde hoe rekenkunde en logica hetzelfde zijn, en hoe je kunsmatig denken en kunstmatige logica allemaal kunt doen met rekenkunde. Hij zei dat je moest optellen en aftrekken. Leibniz, die een beetje later kwam - dit is 1679 -- toonde dat aftrekken niet eens nodig is. Je kunt alles doen met optellen. Hier hebben we alle binaire rekenkunde en logica die de computer revolutie nodig had. en Leibniz was de eerste persoon die echt sprak over het bouwen van zo'n machine. Hij sprak er over om het te doen met knikkers, met poorten en wat we nu noemen shift registers, waar je de poorten verschuift, en de knikkers in rails laat vallen. En dat is alles wat deze machines doen, behalve in plaats van met knikkers, doen ze het met elektronen. En dan gaan we over naar von Neumann, 1945, toen hij zo'n beetje hetzelfde opnieuw uitvindt. En 1945, na de oorlog, bestond de electronica om echt te proberen zo'n machine te bouwen. Dus juni 1945. De bom is nog niet eens gevallen, en von Neumann voegt alle theorie samen om dit ding echt te bouwen, wat ook terug gaat naar Turing, die daarvóór, het idee ontwikkelde dat dit allemaal kan met een zeer hersenloze, deterministische machine, die alleen een tape inleest en een tape uitvoert. De andere ontwikkeling van von Neumann was de moeilijkheid van het voorspellen van het weer. Lewis Richardson zag hoe je dit kan doen met een cellulaire groep mensen, met elk een deelprobleem, en dan samenvoegen. Hier hebben we een elektrisch model ter illustratie van een geest met een eigen wil, maar slechts in staat tot twee ideeën. . En dat is echt de eenvoudigste computer. Het is fundamenteel waarom qubit nodig is, omdat het slechts twee ideeën kent. En als je daar veel van samenvoegt, dan heeft u de essentie van de moderne computer: de rekenkundige eenheid, de centrale controle, het geheugen, het opname medium, de input en de output. Maar er is één nadeel. Dit is het fatale -- weet u, we zagen het bij het opstarten van deze programma's. De instructies die deze operatie regelen moeten worden gegeven in absoluut uitputtend detail. Dus de programmering moet perfect zijn, of het zal niet werken. Als je kijkt naar de oorsprong hiervan, de klassieke geschiedenis gaat terug naar de ENIAC hier. Maar de machine waarover ik zal vertellen, van het Institute for Grand Study, die helemaal daarboven staat, Maar zou hieronder moeten staan. Dus ik wil de geschiedschrijving wijzigen. En sommige van deze mensen meer erkenning geven. Zo'n computer zou werelden openen die toen nog helemaal niet binnen bereik lagen. dus het opent een hele nieuwe wereld, en deze mensen zagen dat. De man die geacht werd deze machine te bouwen was de man in het midden, Vladimir Zworykin, van RCA. RCA, in waarschijnlijk een van de slechtste zakelijke beslissingen aller tijden, besloot niet verder te gaan met computers. Maar de eerste bijeenkomsten, november 1945, waren in de kantoren van RCA. RCA begon hiermee, maar ze zeiden: Weet u, TV's zijn de toekomst, niet computers. De essentie was er allemaal -- alles waarmee deze machines konden werken. Von Neumann, en een logicus, en een wiskundige uit het leger voegden dit samen. Toen zochten ze een plek om het te bouwen. Toen RCA weigerde, besloten ze hem in Princeton te maken waar Freeman al werkt bij het instituut. Dat is waar ik ben opgegroeid als kind. Dat ben ik, dat is mijn zus Esther, die hier eerder heeft gesproken, dus we gaan beide terug naar de geboorte van dit ding. Dat is Freeman, een lange tijd geleden, en dat was ik. En dit is von Neumann en Morgenstern, hij schreef de Theory of Games. Al deze krachten kwamen daar samen, in Princeton. Oppenheimer, die de bom had gebouwd. De machine werd eigenlijk hoofdzakelijk gebruikt voor bom berekeningen. En Julian Bigelow, wie Zworykin's plaats als de ingenieur nam om daadwerkelijk uit te vinden, met behulp van elektronica, hoe je dit ding kon bouwen. De hele groep mensen die kwamen om hieraan te werken en vrouwen vooraan, die feitelijk het grootste deel van de codering deden, dit waren de eerste programmeurs. Dit waren het prototype geeks, de nerds. Ze pasten niet echt in het Instituut. Dit is een brief van de directeur, bezorgd over -- "vooral oneerlijk over de kwestie van suiker." . U kunt het lezen.. . Hier komen hackers voor het eerst in problemen. . Dit waren geen theoretische fysici. Dit waren mannen die de handen uit de mouwen staken en dit ding echt bouwden. En we nemen het nu voor vanzelfsprekend dat elk van deze machines miljarden transistors heeft, miljarden cycli doet per seconde zonder storingen. Ze gebruikten vacuüm buizen, heel lastige slordige technieken om feitelijk binair gedrag uit deze radio vacuüm buizen te krijgen. Ze gebruikten feitelijk de 6J6, de gewone radio buis, omdat ze er achter kwamen dat die betrouwbaarder waren dan de duurdere buizen. En op het Instituur publiceerden ze elke stap. Rapporten werden uitgegeven, zodat deze machine werd gekloond op 15 andere plaatsen in de wereld. En dat was het. Het was de oorspronkelijke microprocessor. Alle computers nu zijn kopieën van die machine. Het geheugen zat in beeldbuizen -- een heleboel vlekjes op het scherm van de buis, zeer, zeer gevoelig voor elektromagnetische storingen. Er zijn dus 40 van die buizen, als een V-40 motor om het geheugen te draaien. . De input en de output ging eerst met teletype band. Dit is een bandaandrijving, met fietswielen. Dit is het archetype van de harde schijf die nu in uw machine zit. Toen gingen ze over naar een magnetische trommel. Dit is wijziging van IBM-apparatuur, dat is de oorsprong van de hele data-verwerkende industrie, later bij IBM. En dit is het begin van computer graphics. De "Graph'g-Beam Turn On." Deze volgende dia, dat is - voor zover ik weet - de eerste digitale bitmap display, 1954. Dus, Von Neumann was bezig in een theoretische wolk met abstracte studies over hoe je betrouwbare machines van onbetrouwbare componenten kon maken. Die mannen die die thee met suiker dronken, beschreven in hun logboeken de pogingen om dit ding werkend te krijgen. Met alle 2.600 vacuüm buizen die de helft van de tijd niet werkten. En dat is wat ik heb gedaan deze laatste zes maanden, logboeken doornemen. "Running time: twee minuten. Input-, output: 90 minuten." Dit omvat een groot aantal menselijke fouten. Dus altijd proberen ze te achterhalen, wat is machine fout? Wat is menselijke fout? Wat is code, wat is hardware? Dat is een ingenieur die staart naar buis 36, die probeert te achterhalen waarom het geheugen niet in focus is. Hij moest het geheugen focussen - lijkt oké dus hij moest elke buis focussen alleen om het geheugen werkend te krijgen. Laat staan de problemen met de software.. "Het had geen zin, ben naar huis gegaan." "Onmogelijk dit verdomde ding te volgen, waar zit die directory?" Dus nu al klagen ze over de handleidingen. "voordat we afsloten in walging." De algemene rekenkunde - de operationele logs, werkten tot de laatste druppel. MANIAC, wat het acroniem werd voor de machine, Wiskundige And Numerieke Integrator And Calculator, "verloor zijn geheugen." "MANIAC herwon zijn geheugen toen de stroom uit viel," " machine of mens? " "Aha!" Dus ze kwamen er achter: het is een code probleem: "Vond problemen in code, hoop ik." "Code fout, machine niet schuldig." "Verdomme, ik kan net zo koppig zijn als dit ding." . "En de dageraad kwam." Dus ze draaiden de hele nacht. 24 uur per dag liep dit ding, voornamelijk met bom berekeningen. "Alles tot dit punt is verspilde tijd." "Wat is het nut? Goede nacht." "Master control off. De hel ermee. Way off." "Er is iets mis met de airconditioning -- geur van brandende V-snaren in de lucht. " "Kortsluiting -- de machine niet aanzetten." "IBM machine vormt een teerachtige stof op de kaarten. De teer is van het dak." Dus ze werkten echt onder zware omstandigheden. . Hier, 'Een muis is in de ventilator gekropen achter de regelaar rek, liet de ventilator trillen. Resultaat: geen muis meer." . "Hier ligt de muis. Geboren? Overleden 4:50, mei 1953." . Er is een inside joke; iemand schreef in potlood: "Hier ligt Marston Muis." Als je een wiskundige bent, snap je dat, omdat Marston was een wiskundige die bezwaar had tegen de computer daar. "Flitskever gevangen uit de trommel, draait op twee kilocycles." Dat is tweeduizend cycli per seconde -- "Ja, ik ben een watje" - dus twee kilocycles was een traag toerental. De hoge snelheid was 16 kilocycles. Ik weet niet of u zich een Mac kunt herinneren, dat was 16 Megaherz. Dat is traag. "Ik heb nu beide resultaten gedupliceerd. Hoe weet ik welke klopt, aannemende dat er één klopt? Dit is nu de derde verschillende output. Ik weet wanneer ik bedonderd word." . "We hebben vaker fouten gedupliceerd." "De machine draait goed, de code niet." "Gebeurt alleen wanneer de machine draait." En soms is alles in orde. "Machine een ding van schoonheid, en een vreugde voor altijd." "Perfect running." "Laatste gedachte: als er grotere en betere fouten zijn dan zullen we die vinden." Dus niemand mocht weten dat ze eigenlijk bommen ontwierpen. Ze ontwerpen waterstof bommen. Maar iemand in het logboek, laat in de nacht tekent uiteindelijk een bom. Dus dat was het resultaat. Het was Mike, de eerste thermonucleaire bom in 1952. Die was ontworpen op die machine, in het bos achter het instituut. Dus von Neumann nodigde een groep rare snuiters uit van over de hele wereld om te werken aan al deze problemen. Barricelli, kwam hij om te doen wat we nu noemen, echt, kunstmatig leven, proberen om te zien of, in dit kunstmatige universum -- hij was een virale-geneticus - ver ver ver vóór zijn tijd. Hij loopt nog steeds voor op sommige dingen die nu worden gedaan. Hij probeert een kunstmatig genetisch systeem te draaien op die computer. Het begon - zijn universum begon 3 maart, '53. Dus het is bijna precies - het is 50 jaar geleden volgende week dinsdag, denk ik. En hij zag alles in termen van -- Hij las de binaire code direct uit de machine. Hij had een prachtig resultaat. Anderen kregen de machine niet aan de praat. Het werkte altijd voor hem. Zelfs fouten werden gedupliceerd. . "Dr Barricelli beweert; de machine is verkeerd, de code is goed." Zo ontwierp hij dit universum, en liet het draaien. Toen de bom mensen naar huis waren mocht hij daar werken. Hij liet de machine de hele nacht aan om deze dingen te draaien. Als iemand Stephen Wolfram nog kent, die dit opnieuw heeft uitgevonden. En hij heeft het gepubliceerd. Het is niet verdwenen achter slot en grendel. Het werd gepubliceerd in de literatuur. "Als het zo makkelijk is levende organismen te maken, waarom er niet zelf een paar maken?" Dus besloot hij het eens te proberen, om te beginnen met deze kunstmatige biologie in de machines. En hij vond al deze, soort van -- het was als een naturalist die binnenkomt en kijkt naar dit kleine, 5000-byte universum, en hij ziet al die dingen gebeuren die we ook buiten zien, in de biologie. Dit is een deel van de generaties van zijn universum. Maar ze blijven slechts getallen. Ze gaan geen organismen worden. Ze moeten iets hebben. Je hebt een genotype en je moet een fenotype hebben. Ze moeten er op uit gaan en iets doen. En hij begon dat te doen, hij begon deze kleine numerieke organismen iet te geven om mee te spelen, schaken met andere machines en dergelijke. En zij begonnen te evolueren. En hij ging daarna het hele land door. Elke keer als er een nieuwe, snelle machine was begon hij die te gebruiken, en zag precies wat er nu gebeurt: dat de programma's, in plaats van uitgeschakeld - wanneer u het programma afsluit, dat ze blijven draaien en, in principe, allerlei dingen zoals Windows doet -- uitgevoerd als een multi-cellulair organisme op veel machines -- hij voorzag dat allemaal. En hij zag dat de evolutie zelf een intelligent proces is. Het was niet een soort van schepper intelligentie, maar het ding zelf was een reusachtige parallelle berekening die een mate van intelligentie zou hebben. En hij benadrukte steeds weer dat hij niet zei dat dit lijkt op leven, of op een nieuw soort leven, het was gewoon een andere versie van hetzelfde. En er is echt geen verschil tussen wat hij deed in de computer en wat de natuur deed miljarden jaren geleden. En zou je het nu opnieuw kunnen doen? Dus ging ik in deze archieven hiernaar op zoek, en zowaar, de archivaris kwam op een dag en zei: "Volgens mij hebben we nog een doos gevonden die was weggegooid." En het was zijn universum op ponskaarten. Dus daar is het, 50 jaar later, in die doos. Soort van schijndood. Dat zijn de instructies voor het uitvoeren van -- dit is in feite de broncode voor een van deze werelden, met een bijschrift van de ingenieurs die zeggen dat ze wat problemen hebben: "Er moet iets zijn met deze code dat u nog niet heeft uitgelegd." En ik denk dat dat waar is. We begrijpen nog steeds niet hoe deze zeer eenvoudige instructies kunnen leiden tot een toenemende complexiteit. Wat is de scheidingslijn tussen wanneer iets levensecht is en wanneer het echt leven is? Deze kaarten, nu, dankzij mijn komst, worden ze bewaard. En de vraag is, moeten we ze uitvoeren of niet? Weet je, kunnen we ze nog laten draaien? Wil je het los laten op het internet? Deze machines zouden denken dat ze -- deze organismen, als ze nu weer tot leven kwamen, dat ze waren gestorven en naar de hemel gegaan. Er is een universum,-- Mijn laptop is 10 duizend miljoen keer de grootte van het universum dat ze leefden in wanneer Barricelli stopte met het project. Hij dacht ook ver vooruit. Hoe dit werkelijk zou uitgroeien tot een nieuw soort van leven. En dat is wat er gebeurt! Toen Juan Enriquez ons vertelde over deze 12 biljoen bits die heen en weer worden overgedragen, van alle genoom gegevens naar het proteomics laboratorium dat is wat Barricelli zich voorstelde: dat deze digitale code in deze machines feitelijk begint met het coderen -- het codeert al vanaf aminozuren. Dat doen we al sinds, weet u, sind we met PCR begonnen, en kleine stukjes DNA synthetiseren. En heel binnenkort zullen we zelfs de eiwitten synthetiseren en zoals Steve liet zien, dat opent een geheel nieuwe wereld. Het is een wereld die Von Neumann zelf voor ogen had. Dit werd gepubliceerd na zijn dood: zijn soort van onvoltooide notities over zelf-reproducerende machines. Wat er voor nodig is om de machines op weg te helpen naar waar ze beginnen te reproduceren. Er waren eigenlijk drie mensen voor nodig: Barricelli had het concept van de code als een levend iets. Von Neumann zag hoe je de machines kon bouwen. En nu, laatste telling, vier miljoen van deze von Neumann machines worden gemaakt om de 24 uur. En Julian Bigelow, die 10 dagen geleden overleed -- dit is het overleidensbericht van John Markoff's voor hem -- Hij was de belangrijke ontbrekende schakel, de ingenieur die kwam en wist hoe die vacuüm buizen samen te stellen en te laten werken. En al onze computers hebben, binnenin, de kopieën van de architectuur die hij moest ontwerpen op een dag, met pen en papier. En we zijn hem grote erkenning schuldig. En hij toonde ons, op een heel gulle manier, de geest die al deze mensen samenbracht in het Institute for Advanced Study in de jaren '40 voor dit project. En stelt deze gratis beschikbaar zonder octrooien, zonder beperkingen, geen geschillen over intellectueel eigendom met de rest van de wereld. Dat is de laatste vermelding in het logboek toen de machine werd stilgelegd, juli 1958. En het is Julian Bigelow, die het liet draaien tot middernacht toen de machine officieel werd uitgeschakeld. En dat is het einde. Hartelijk dank. .