PLATO: как образовательная компьютерная система 60-х сформировала будущее

Яркая графика, сенсорный экран, синтезатор речи, мессенджеры, игры и обучающие программы — нет, это не iPad вашего ребенка. Это середина 1970-х, и вы используете PLATO.

В отличие от своих сравнительно примитивных современников, телетайпов и перфокарт, PLATO был совершенно другим. Если вам посчастливилось оказаться рядом с Университетом Иллинойса в Урбане-Шампейне (UIUC) около полувека назад, у вас может быть шанс построить будущее. Многие из вычислительных инноваций, которые мы считаем обычными, начались с этой системы, и даже сегодня некоторые возможности PLATO никогда не воспроизводились в точности. Сегодня мы оглянемся на этот испытательный стенд влиятельной технологии и посмотрим, как вы можете испытать его сейчас.

От космической гонки к космической войне

Дон Битцер был аспирантом по электротехнике в UIUC в 1959 году, но его внимание было обращено на более важные вещи, чем схемы. «Я читал прогнозы, в которых говорилось, что 50 процентов учащихся, выходящих из наших средних школ, были функционально неграмотными», — позже сказал он Wired . «В нашей лаборатории был физик Чалмерс Шервин, который не боялся задавать важные вопросы. Однажды он спросил: «Почему мы не можем использовать компьютеры для обучения?»

Система должна быть, по словам Шервина , «книгой с обратной связью».

Вопрос был своевременным. Высшее образование столкнулось с массовым притоком студентов, и, поскольку Советы, очевидно, выиграли космическую гонку с запуском спутника в 1957 году, наука и технологии сразу же стали национальным приоритетом. «Автоматизированное обучение», как оно было задумано, вызвало интерес как у академических кругов, так и у военных. Шервин обратился к Уильяму Эверетту, декану инженерной школы, который порекомендовал коллеге-физику Дэниелу Альперту, главе Лаборатории систем управления, собрать группу инженеров, педагогов, математиков и психологов для изучения этой концепции. Но группа столкнулась с серьезным препятствием: участники, которые могли преподавать, не могли понять потенциально необходимые технологии, и наоборот.

Альперт был измотан после нескольких недель бесплодных дискуссий и собирался закрыть комитет, пока не вступил в бесцеремонную дискуссию с Битцером, который заявил , что уже «думает о способах использования старого радиолокационного оборудования как части интерфейса для обучения с компьютером». Используя грант Корпуса связи армии США, Альперт дал ему две недели, и Битцер приступил к работе.

Для фактической обработки Битцер использовал ранее существовавший университетский компьютер ILLIAC I (тогда просто «ILLIAC»). Это был первый компьютер, созданный и полностью принадлежащий образовательному учреждению, и он был копией немного более раннего ORDVAC. Оба были построены в 1952 году и имели полную программную совместимость. 2718 электронных ламп IIIIAC давали ему большую вычислительную мощность, чем даже в Bell Labs в 1956 году, с временем сложения 75 микросекунд и средним временем умножения 700 микросекунд, 1024 40-битными словами памяти и магнитным барабаном на 10 240 слов. Битцер работал с программистом Питером Браунфельдом над разработкой программного обеспечения.

Спереди располагался потребительский телевизор, подключенный к самонесущему дисплею в виде трубки для хранения данных, и небольшая клавиатура, первоначально использовавшаяся для военно-морской тактической системы защиты. Слайды на экране исходили от проектора с питанием от ILLIAC и управлялись клавишами управления, и ILLIAC мог накладывать векторную графику и текст на слайды со скоростью 45 символов в секунду, используя то, что Битцер и Браунфельд назвали «электронной доской». Система предлагала интерактивную обратную связь в то время, когда большая часть взаимодействия с компьютером была пакетной. Компьютер был назван PLATO в 1960 году, а позже был переименован в «Программируемая логика для автоматических операций обучения». Обучать мог одновременно только один пользователь, но прототип работал.

Концепция быстро расширилась. В 1961 году появился PLATO II , предлагающий полную буквенно-цифровую клавиатуру, а также специальные клавиши, основанные на PLATO I. Эти клавиши включали ПРОДОЛЖЕНИЕ (следующий слайд), ОБРАТНЫЙ (предыдущий), СУЖДЕНИЕ (проверка правильного ответа), СТИРАНИЕ, ПОМОЩЬ (для получения дополнительных материалов или раскрытия ответа) и интересная клавиша AHA, с помощью которой учащийся может «внезапно узнать ответ на основной вопрос по последовательности» и решить немедленно ответить на него.

Однако самым большим нововведением стало разделение времени, которое впервые позволило нескольким учащимся использовать систему одновременно. Требовалось тщательное программирование пользовательских временных интервалов, чтобы гарантировать, что в каждом сеансе не будут пропущены нажатия клавиш. К сожалению, объем памяти ILLIAC сдерживал этот прогресс, ограничивая возможности системы только двумя пользователями одновременно и ограничивая интерактивность за счет ограничения «вторичных справочных последовательностей».