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理念与立项

时间:2022-09-04 百科知识 版权反馈
【摘要】:二战爆发后,布什通过罗斯福总统叔叔的介绍与罗斯福见面,提议成立国防研究委员会来协调民间和军方的科学研究合作。罗斯福当即表示同意,于是他成为该委员会主席。一年后罗斯福决定将临时成立的国防研究委员会正式设立为美国科学研发办公室,布什成为首任主任,开始总揽二战期间美国军事科技的研发工作。

在阿帕网立项之前至少有两位美国的科技名人曾经提出互联网的雏形。他们分别是万尼瓦尔·布什(Vannevar Bush,1890—1974)和约瑟夫·立克里德(Joseph Licklider,1915—1990)。

布什于1890年生于一个麻萨诸塞州新教普救派牧师家庭[1],他是二战期间执掌美国政学两界的传奇人物,在其职务生涯的巅峰曾担任二战期间美国总统罗斯福设立的科学研发办公室的主任,全面负责和协调当时6000多名顶尖科学家为军方进行包括研制原子弹的曼哈顿计划在内的各种战争科技研发工作。

颇有创新天分的布什23岁在塔夫斯大学同时获得学士和硕士两个学位,毕业论文是关于他发明的一种测绘仪器的。4年后他又获得麻省理工学院和哈佛大学联合授予的电子工程博士学位,随后和朋友一起创立了后来的雷神(Raytheon)公司。在麻省理工学院任教期间,他和学生一起研制出了机电分析机,可以解包含18个独立变量的微分方程,后来在学校内他被逐步提升为麻省理工学院副校长和工程学院院长。

布什的政治生涯是从1938年应聘为钢铁大王卡内基捐献设立的卡内基科学研究学院院长开始的。注重科技实践的布什到任不久就砍掉了研究院的文科研究方向,将该学院改为专门进行自然科学最前沿的基础研究。同一年他开始担任国家航空咨询委员会(美国航空航天局前身)副主席并主持日常工作。二战爆发后,布什通过罗斯福总统叔叔的介绍与罗斯福见面,提议成立国防研究委员会来协调民间和军方的科学研究合作。罗斯福当即表示同意,于是他成为该委员会主席。一年后罗斯福决定将临时成立的国防研究委员会正式设立为美国科学研发办公室,布什成为首任主任,开始总揽二战期间美国军事科技的研发工作。1945年二战结束前夕他向罗斯福提交的著名的《科学,无尽的前沿》(Science, The Endless Frontier)报告中提出基础科学研究是国家科技发展的重要基础,促成了1950年专门为基础科学提供研发资金的美国国家科学基金会(National Science Foundation, NSF)的成立。

布什关于互联网雏形的设想来自1945年他在《大西洋月刊》上发表的《我们可能会认为》(As We May Think)一文。在这篇文章里布什敦促科研人员在战后把研究方向转向如何更好地使用在过去几十年来积累下来的大量知识。布什认为当时的科技发明主要提高的是人身体的物理潜能,鲜有提高人的思维和意识潜能。因为人脑的思考是通过关联进行的,所以他建议发明一种名为“扩展存储器”(Memex)的机器以将各种知识关联起来。这样当科研人员在研究某一个文献时,可以根据关联信息从一个文献迅速跳转到相关的文献。布什的这一想法与45年后伯纳斯-李发明的万维网非常类似,他在科学界的影响力使得这篇文章备受瞩目,成为后来几代计算机科学家汲取灵感的源泉。

比布什晚一辈的立克里德也是一个传奇人物,他对互联网的影响主要表现在人文方面。1915年出生于一个密苏里州新教浸信会牧师家庭的立克里德在华盛顿大学求学期间先后学习了化学、物理、数学和心理学4个专业,获得了三个本科学位(数学、物理和心理学),随后又在罗彻斯特大学继续攻读心理声学博士学位。1942年博士毕业后,他来到哈佛的心理声学实验室做研究和任教。在这段时间里,他开始对计算机和信息技术感兴趣。1950年他应聘为麻省理工学院的副教授,并作为筹建委员会的成员参与了林肯实验室的筹建工作。

交叉学科的背景使立克里德能够从心理学背景出发,对人未来使用计算机的方式提出了很多准确的预言。他在1960年发表的著名的《人机共生关系》(Man-Computer Symbiosis)一文中阐述了人的大脑与未来的计算机的紧密耦合的可能性。尽管这篇文章所描绘的情形还没有完全成为现实,但互联网的产生是朝这个方向前进的一大步。立克里德认为计算机研究人员应该研究如何提高人机交互的效率,让计算机适应人,而不是让人适应计算机。计算机发展的最终目标是完全取代人在各个层次的重复性工作,从而把人类彻底解放出来只做决策。

1962—1964年期间立克里德担任计划署命令与控制研究(Command and Control Research)办公室主任。这是计划署第一个关于计算机方向研究的办公室。在这期间一直强调人机互动的立克里德开始通过麦克项目(Project Mac)在麻省理工学院试验成功了计算机分时系统,使30多个用户可以通过各自终端同时使用一台大型机。随后立克里德又把该项目延伸到斯坦福大学、加州大学洛杉矶分校、加州大学伯克利分校以及系统开发公司(SDC)的计算机系统。通过麦克项目,立克里德联系起一批年轻的计算机专家,形成了一个名为“星际网络”的社团,传播各种计算机的新思想,尤其是人机交互理念。立克里德关于互联网的构想就是通过这个“星际网络”传播出去的。不过立克里德关于互联网设想的出发点与布什有着根本的不同。如果说布什的侧重点主要是在互联网的科研应用方面的话,立克里德的侧重点则是放在不同计算机的连接与通信上。

在立克里德时代,各种计算机之间存在着很严重的“巴别塔”现象,即每个型号的计算机都需要自己独特的编程语言、调试系统、分时系统的程序控制语言,以及计算机文件的组织方式,这些结构的差别使任何两台不同型号的机器之间无法展开合作。到任计划署6个月时间里,立克里德发现当时不断出现的各种新的编程语言、调试系统以及分时系统的程序控制语言相互不能兼容的问题越来越严重。麦克项目的分时系统在各个大学实施运行后,他开始设想将这些分时系统联系在一起,让系统之间可以彼此通信,这样很多工作就可以跨计算机进行。他在1963年写给成员的一份备忘录里这样说道:“设想这样一种情形,几个不同的(计算机)中心连接在一起,每个中心高度独立化并有自己的语言和处理任务的方式。难道我们不想,或者说认为有必要,让它们至少能够彼此问候‘你讲什么语言?’极端一点,这个问题相当于科幻作家所讨论的:我们如何让智慧的但毫无联系的生命体之间开始沟通呢?”然后他预测道:“将来很可能绝大多数计算机将通过一种网络进行相互之间的合作。我认为需要研究如何让它们之间通过网络进行合作。”[15]这一备忘录里所描述的网络成为后来阿帕网的雏形。立克里德的计算机联网思想影响到当时的计算机科学家,包括在他后面继任该办公室主任的萨瑟兰和泰勒,以及负责阿帕网研发的罗伯斯等人。这批人最终实现了立克里德的设想。

立克里德在1964年离开计划署回麻省理工学院之前,已经将他负责的办公室的研发方向从“命令与控制研究”转为“信息处理技术”(Information Processing Techniques)。在他的提议下,一年前从麻省理工学院计算机系获得博士学位的伊凡·萨瑟兰(Ivan Sutherland)来到计划署接替他的位置。萨瑟兰是计算机图形方面的专家,他在计划署待了一年就去了哈佛大学任教。不过萨瑟兰到任后不久就在立克里德的建议下招募了一个副手,就是后来促成阿帕网立项的罗伯特·泰勒(Robert Taylor)。

泰勒和立克里德有着非常相似的成长背景。泰勒的父亲是得克萨斯州卫理公会的牧师。小时候,他们举家跟着父亲在得州的穷乡僻壤传教。每两三年就要搬一次家,而每到一个新的地方,他都要重新结交朋友,组织起自己的玩伴。或许是这种特殊的成长过程和牧师家庭的双重熏陶,培养出了他能够有效地选拔人才以及快速组织和管理一个团队的能力。高中毕业后,他应召入伍,参加了美国海军,并驻扎在达拉斯的海军航空军营。尽管没有实际出国参战,但因为参军经历他获得了政府资助,开始在得州大学读书。泰勒读书期间以“职业学生”自诩,因为广泛的兴趣而迟迟没有毕业,最后毕业时,他除了拿到心理学的主修学位外,还拿到了数学、语言文学、哲学、和宗教4个辅修专业学位。后来他又在得州大学攻读心理声学的研究生学位,对脑行为和声部神经系统颇有研究。这和当初立克里德读博士时研究的是一个专业。而当时的心理声学开始使用计算机来辅助研究,所以泰勒和立克里德一样,开始接触并熟悉计算机。从得州大学毕业后,泰勒在1961年进入美国航空航天局担任高级研究技术办公室的项目经理,负责协调大型研究项目的管理工作。尽管泰勒并不是名校出身,立克里德却看中了他在毕业论文中所展示的才华,并在1963年主动邀请他参加了自己组织的美国航空航天局和计划署技术经理之间的非正式交流会,从此他们两人相识。

泰勒颇具人文色彩的背景与计划署里他手下的一帮技术精英的科技背景是一个很好的互补。当时的计算机在很多人眼里是一个超级计算器。人们习惯于将需要解决的问题做成卡片,让计算机处理,然后第二天去把答案取回。很少科技人员意识到计算机应该具有与人的互动性和友好的交互界面。但从事过大脑和听力神经研究的泰勒认为如果要实现立克里德所说的人机互动,就应该集中研发图形界面,因为大脑所接受的80%以上的信息是通过视神经也就是我们的眼睛获得的。同样面积的图形界面所提供的信息要远远超过文本界面所提供的信息。由于坚持这一观点,他在后来担任施乐帕洛阿尔托研究中心的主任时,能够全力支持研发人员设计出最早的以图形界面为基础的个人计算机,并影响了苹果公司的创始人乔布斯和微软的创始人盖茨等人。

泰勒担任萨瑟兰副手的主要任务是监督计划署当时几个大项目的实施,这些大项目都使用计算机,它们分布在麻省理工大学,加州大学伯克利分校和犹他大学三处校园。在他办公室里有三个计算机终端来分别连接这些计算机。他每次都要登录进不同计算机来管理项目进展。泰勒很快发现,这些不同的项目研究的都是相关的东西,而且每个项目吸引了一个相当大的科研交流群体。可惜的是每个群体只能通过自己的分时系统与自己项目中的人员交流,如果能实现不同的项目之间的交流,岂不是更好?而且当时计划署和很多大学有合作研究项目,这些大学经常为了项目购买计算机,一旦项目结束,计算机就成为该学校的设备,只能为该校师生使用。当时计算机是很昂贵的资源,学者们常常为了使用一台计算机而从一个大学坐飞机飞到另一个大学,如此以往,浪费了很多科研经费和研究人员的时间。如果把所有这些用计划署经费购买的计算机连接起来,就可以让所有从事计划署项目的学者可以在他们工作的地方使用远程的计算机资源。想到这些,深受立克里德影响的泰勒对阿帕网的使命给出了一个颇具前瞻性的预测:“网络不是关乎科技;而是关乎沟通。网络把虽然居住在不同区域但有共同兴趣、理念和需要的人联系在一起。”[16]

1966年2月,萨瑟兰离开计划署去哈佛大学后,泰勒接任萨瑟兰担任信息处理技术办公室的主任。于是泰勒来到计划署署长奥地利裔物理学家查尔斯·赫茨菲尔德(Charles Herzfeld)的办公室,将自己想立项研发计算机联网技术的想法讲了出来。一向以果断著称的赫茨菲尔德当场同意了泰勒的想法,拨款100万美元开始了阿帕网的研究[17]

[1]普救派是18世纪在美国逐步形成的基督教新教派别之一。该派认为耶稣基督的救赎不仅仅是为基督徒,而且是为全人类而做的,魔鬼撒旦和堕落的天使也能得救。这在当时的美国属于极端自由的宗教信仰派别。布什后来的世界观深受家庭信仰背景的影响。

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