Как начинался компьютер
Компьютерная революция
Двоичный код
Разработки военных лет
Интегральные микросхемы
Микрокомпьютер
Персоны
Сеть
Язык компьютера
Развитие ПО
Гибкие системы
Средства разработки
Информатика
Вычислительная наука
Операционные системы
Искусственный интеллект
Предыстория
Поиск
Знания и рассуждения
Логика
Робототехника
 

 
Обработка текста Печать

Пионеры вычислительной техники искали решения скорее в программном обеспечении, нежели в аппаратных средствах. Устав кодировать каждую инструкцию на двоичном языке внутренней логики компьютера – «да» или «нет», 1 или 0, - они занялись поисками более удобного способа общения с машиной. Первым результатом их усилий в этом направлении были новые коды, составленные из букв и коротких слов, взятых из английского языка. Морис Уилкс, работавший в Кембриджском университете, считается создателем одного из так называемых языков ассемблера. В 1949 г. он разработал такой язык для машины Эдсак EDSAC, первого действующего компьютера, программы которого хранились в его внутренней памяти. Приблизительно в то же время исследователи в MIT занимались разработкой более совершенного языка программирования для своего еще незаконченного компьютера Вихрь .

Обычно язык ассемблера состоит из команд с легко запоминающимися символами. Например, буквы SU означают команду вычитания Subtract, TS - запись в память Transfer Storage следующего за командой элемента данных и т. д. Каждое такое мнемоническое обозначение заменяло в программе длинную цепочку нулей и единиц. Эти символы автоматически преобразовывались в двоичные коды машинного языка, понятного компьютеру, при помощи специальной программы, называемой ассемблером.

Общение с системой на таком, пусть даже рудиментарном, человеческом языке, заменившем язык нулей и единиц, было первым шагом на пути к созданию языка программирования высокого уровня - и очень важным этапом на пути к применению компьютера для обработки текстов. Дальнейший прогресс был достигнут в 1955 г. в Линкольновской лаборатории MIT, когда вступил в строй компьютер TX-0 , с которым несколько лет спустя начали экспериментировать студенты. TX-0 был поистине мечтой программиста того времени. Помимо большой по тогдашним меркам памяти - 65536 байт, - он имел самые современные устройства ввода-вывода: дисплей на ЭЛТ и фоточувствительное устройство, называемое световым пером, которое позволяло изменять изображение на экране. Кроме того, усовершенствованный флексорайтер этого компьютера работал в режиме on line, т. е. был непосредственно подключен к компьютеру, и все данные, набранные на его клавиатуре, немедленно вводились в машину, минуя этап набивки и последующего считывания перфоленты.

Когда в MIT вернулся молодой авиационный инженер исследователь Джек Гилмор Jack Gilmore, служивший в морской авиации во время корейской войны, его уже ждал новый компьютер TX-0 . Будучи еще аспирантом, Гилмор написал в 1951 г. первую программу-ассемблер для компьютера «Вихрь». Теперь коллеги предложили ему поработать с компьютером TX-0 , сказав: «Интересно, что ты сможешь сделать с этой штукой».

Гилмор ответил на этот вызов, написав прежде всего ряд служебных программ - утилит. Их назначение, по словам Гилмора, заключалось в том, «чтобы помочь нам делать грязную работу»; они позволили программисту модифицировать и отлаживать (т. е. исправлять обнаруженные ошибки) свои программы, когда они находились уже в памяти компьютера. Как метод общения между программистом и машиной программы Гилмора явились «прародителями» современных операционных систем, т. е. наборов программ, выполняющих, помимо всего прочего, такие функции, как отслеживание местоположения данных в памяти, на диске или магнитной ленте. Одна программа под названием FIND (находить) давала пользователю возможность отыскивать в другой программе определенные слова или инструкции. Оператор мог также быстро распечатать программу или данные, набрав на клавиатуре ключевое слово PRINT.

Система служебных программ Гилмора могла даже задавать вопросы, став таким образом предвестником того типа взаимодействия между человеком и машиной, которое ныне называют интерактивным режимом работы. Например, при выполнении подпрограммы выдачи данных на перфоленту - эту подпрограмму Гилмор назвал PUNCHY (от punch - перфорировать) - компьютер спрашивал: «Будет ли заголовок?» Если программист отвечал «да», то программа спрашивала: «Каким будет заголовок?», и тогда пользователь набирал на клавиатуре какое ни будь имя.

В процессе работы над своим следующим проектом Гилмор вплотную приблизился к компьютерной обработке текстов в современном смысле этого понятия. Намереваясь сконструировать более совершенное устройство ввода для машины TX-2, модернизированного варианта TX-0 (машина TX-1 не была построена), Гилмор написал в 1957 г. экспериментальную про грамму, которая позволила воспроизводить при помощи светового пера буквенные и цифровые символы на экране ЭЛТ. Экран размерами 20 х 20 см содержал 512 х 512 элементов изображения (точек). «Мы заполняли экран точками», - вспоминал позже Гилмор, - а затем, пользуясь световым пером, выборочно убирали часть точек, рисуя тем самым символ».

Гилмор и его коллеги создали так называемую программу редактор, которая давала возможность манипулировать этими символами. Программа выводила на нижнюю половину экрана изображение клавиатуры с 200 клавишами - приблизительно втрое больше, чем у Флексорайтера. Каждая клавиша была представлена точкой на экране. При касании одной из этих точек световым пером на верхней половине экрана, представляющей собой печатную страничку, появлялась соответствующая буква или цифра, например 8. Пользуясь этим устройством ввода, можно было даже ставить верхние и нижние индексы.

Возможно, самая интересная особенность программы редактора заключалась в наличии так называемых функциональных клавиш - непременной принадлежности современной компьютерной клавиатуры. Здесь были клавиши с функциями, аналогичными возврату каретки у пишущей машинки: табуляции, вертикальных и горизонтальных пропусков.

Программа позволяла также быстро редактировать и исправлять текст, который световое перо уже запечатлело на моделируемой страничке. К нужному месту в тексте можно было подойти при помощи специального указателя, курсора, который передвигался по экрану, так что при касании клавиши световым пером соответствующая буква занимала позицию, указанную курсором. Пользуясь световым пером, можно было также уничтожить символ, а в более позднем варианте про граммы - передвигать слова или целые абзацы текста по экрану.

Некоторые средства экспериментальной программы Гилмора двумя годами позже были включены в систему ввода, разработанную для компьютера TX-2. Новое устройство представляло собой усовершенствованную модель Флексорайтера с расширенной клавиатурой, в которую были включены буквы греческого алфавита, математические символы, верхние и нижние индексы. Устройство могло поддерживать и непосредственную связь с компьютером, и выводить символы на перфоленту.

Едва ли осознавая это, Гилмор и его коллеги заложили основу для быстрой обработки текстов, отправляясь от которой Стефен Пайнер совершил еще один шаг написал программу под названием «Дорогая пишущая машинка». Исследователи из MIT, как и многих других вы числительных центров, в основном занимались расчетными задачами, т. е. обработкой числовых данных. Они изобретали новые устройства ввода не для обработки текстовой информации, а для того, чтобы «усовершенствовать язык, на котором человек «разговаривает с машиной», как отмечал Гилмор в одном из отчетов в 1959 г.

В этом смысле ученые определенно добились успеха. Но хотя прогресс в программном обеспечении не вызывал сомнений, практические приложения метода машинной обработки текстов последовали лишь за очередным новшеством в аппаратуре.

Это новшество представляло собой некий гибрид новой компьютерной техники и старой доброй пишущей машинки, о подобных которому мы уже не раз рассказывали. Однако на этот раз авторами новшества были не университетские исследователи, а «фирмачи». Корпорация IBM, лидирующая в области систем компьютерной обработки данных, несколькими годами раньше занялась производством электрических пишущих машинок, купив в годы экономического кризиса небольшую компанию Электроматик Electromatic. Инженеры IBM изобрели даже перфорационную систему ввода-вывода, на основе которой другие специалисты потом создали флексорайтер.

Selectric
1961 г. На электрической пишущей машинке фирмы IBM обычные рычажки с литерами были заменены вращающимся шариком, который произвел революцию в печатающих устройствах.

В 1961 г. фирма IBM выпустила машинку Selectric, которая не только коренным образом изменила конструкцию электрической пишущей машинки, но и стала важнейшим компонентом новой системы обработки текстов. Самым очевидным новшеством в машинке Selectric был ее печатающий механизм. Литеры всех букв, цифр и знаков, обычно прикрепляемые к отдельным рычажкам, здесь были собраны на едином печатающем шаровидном элементе величиной с мяч для гольфа. Более того, этот сферический элемент быстро передвигался по странице, тогда как остальные компоненты машинки сохраняли неподвижность. До этого почти во всех моделях пишущих машинок движущейся частью была каретка. (Единственное примечательное исключение составляла первая примитивная электрическая машинка, запатентованная в 1872 г. Томасом Эдисоном.)

С появлением IBM Selectric установился новый стандарт для конторских печатающих устройств, а вскоре на его основе были созданы терминалы для работы с компьютером. Как во вводном устройстве, в этой машинке использовались простые комбинации кодов, в соответствии с которыми при каждом нажатии на клавишу печатающий элемент совершал определенные вращения. В качестве устройства вывода эта машинка обладала двумя выгодно отличавшими ее свойствами: во-первых, скорость ее печати достигала 15 символов в секунду, что в два раза превышало скорость обычной пишущей машинки, и, во-вторых, у нее была неподвижная каретка, благодаря чему бумага протягивалась в машинку более плавно.

Еще до начала широкого коммерческого производства IBM Selectric продемонстрировал свои возможности как принтер в системе мощного компьютера IBM-7030, получившего название Stretch. Эта машина была разработана в конце 50-х годов для выполнения расчетов по заданию Комиссии по атомной энергии США, а также для обслуживания особо секретных шифровальных систем Службы государственной безопасности. В то время это была самая быстродействующая ЭВМ в мире, и само ее название Стретч (stretch - напрягаться, максимально усиливать) говорит о том, что, создавая эту машину, фирма IBM попыталась превзойти тогдашний уровень вычислительной техники.

Хотя Stretch был предназначен для решения особо секретных государственных заданий, фирма IBM устроила его публичную демонстрацию в одной из своих лабораторий в Паукипси (шт. Нью-Йорк) за несколько месяцев до официального представления пишущей машинки Selectric. Чтобы на время сохранить в тайне новый сферический печатающий элемент, служащие IBM прикрыли открытую часть пишущей машинки системы Stretch обычным куском картона. Несколько посетителей, хотя и заглянули под картон, очевидно, не поняли сути новшества, которое было у них перед глазами.

В коммерческом отношении машина Stretch потерпела неудачу, принеся компании 20 млн. долл. убытка. Однако ее печатающее устройство, Selectric, пользовалось огромным спросом как пишущая машинка. А в 1964 г., через три года после создания этой пишущей машинки, инженеры IBM применили печатающий элемент Selectric в системе, которая ознаменовала самый значительный шаг вперед (после изобретения Шоулса) на пути автоматизации обработки текстов: они объединили Selectric с накопителем на магнитной ленте для хранения данных. Эта лента была по существу электронным аналогом перфоленты, применявшейся в старом флексорайтере, только вместо отверстий двоичным разрядам (единицам и нулям) соответствовало наличие или отсутствие намагниченных зон на пластмассовой ленте, покрытой магнитным материалом. Комбинацией из 7 бит электронной информации кодировался тот или иной символ: буква, цифра или знак.

Выходные данные с клавиатуры Selectric одновременно печатались на бумаге и записывались на магнитную ленту. Если набивался ошибочный символ, печатающий элемент просто возвращался на одну позицию назад и поверх неправильного символа записывал правильный. И хотя на бумаге наложение символов было заметно, на магнитной ленте оставался лишь правильный символ, потому что при возвращении печатающего устройства назад старый символ автоматически стирался.

Таким образом, магнитное запоминающее устройство позволяло печатающему элементу работать быстрее, не опасаясь ошибок, которые можно было легко исправлять. Откорректированный текст затем отпечатывался на Selectric или сохранялся на магнитной ленте. Позже фирма IBM усовершенствовала эту систему, заменив ленту магнитными картами, более удобными в обращении. На каждой карте умещал ось 5000 символов - немногим больше полной печатной страницы, отпечатанной через один интервал.

Первое время служащие IBM, говоря о работе этого устройства, использовали термин «автоматизированная печать», а в 1965 г. один из сотрудников немецкого филиала фирмы Ульрих Штайнхильфер применил термин, точнее описывающий электронный процесс манипулирования словами: textverarbeitung, что в переводе с немецкого означает «обработка текстов», и этот термин прижился.

Selectric обеспечил фирме IBM лидирующее положение вплоть до начала 70-х годов. Но к тому времени вычислительная техника стала двигаться вперед семимильными шагами. По мере того как аппаратура становил ась все компактнее и дешевле благодаря массовому производству интегральных микросхем, стали появляться и быстро сменявшие друг друга все более совершенные системы обработки текста. Их, как правило, производили мелкие фирмы, которые в отличие от IBM никогда ранее не занимавшись выпуском конторского оборудования. В 1971 г. корпорация Lexitron предложила первую коммерческую систему обработки текста, снабженную дисплеем на ЭЛТ. В 1972 г. корпорация Vydec сделала сразу два шага вперед, предложив первую комплексную систему, включающую экран на ЭЛТ, электрические принтеры и накопители информации на гибких магнитных дисках (флоппи-дисках) для хранения программ и данных. Пластмассовый диск со специальным покрытием, который был изобретен в IBM для больших компьютеров, обладал большой информационной емкостью и меньшим временем доступа (т. е. поиска данных) по сравнению с магнитными картами или лентой.

IBM 7030 Stretch
Презентация ЭВМ IBM 7030 Stretch Слева на право:Sid Fernbach - глава департамента, Clarence Badger программист и Richard von Holdt заместительуправляющего департамента.