Esej 

Jacek Migdałek

W dwadzieścia lat od komputera osobistego do społeczeństwa informacyjnego

Wykład inauguracyjny wygłoszony 15 października 2001 roku

12 sierpnia tego roku, gdy większość z nas bawiła na zasłużonych wakacjach, minęła rocznica, która głośniejszym echem odbiła się w fachowych periodykach, a w prasie codziennej została odnotowana jedynie w niewielkich wzmiankach. W dniu tym minęło 20 lat od wprowadzenia przez firmę International Bussiness Machine (IBM), znaną dotąd z dużych komputerów, tzw. komputera osobistego (Personal Computer - PC)

I choć PC firmy IBM nie był wcale pierwszym domowym komputerem, a nawet w kręgach fachowców nie był wcale uważany za najlepszy, to jednak od niego zaczęła się rewolucja informatyczna końca XX w., dzięki której komputer przestał być narzędziem pracy garstki wtajemniczonych - informatyków, a trafił pod przysłowiowe strzechy, a raczej na biurka zwykłych użytkowników. W pierwszym roku od wprowadzenia PC-tów sprzedano ich 130 tys., a w ubiegłym roku liczba sprzedanych komputerów osobistych różnych marek osiągnęła 140 milionów.

Wróćmy jednak na chwilę do odległej przeszłości, by zaznaczyć kamienie milowe w rozwoju technik obliczeniowych. Parafrazując słowa Biblii: "na początku było Słowo", powiedzieć by można, że tutaj na początku był system, ale nie chodzi bynajmniej - jak chcieliby dzisiejsi zapaleńcy - o system operacyjny komputera - droga do tego była jeszcze bardzo daleka, ale o rzecz bardziej prozaiczną - system prowadzenia obliczeń. Wpajany nam od pierwszych klas szkoły podstawowej system pozycyjny kodowania i obliczeń dziesiętnych znany przedtem jedynie w Indiach, został przeszczepiony na grunt europejski ok. 820 r. przez Muhammada Ibn Mussę al-Chorezmu lub jak chcą inni al-Chwarizmi. Jego dzieło przetłumaczone na łacinę w XII w. zapoczątkowało w Europie sztukę obliczeń pisanych na pergaminie, papierze itp., a od zlatynizowanej wersji jego nazwiska Algorismus wzięło nazwę słowo "algorytm" i w konsekwencji podstawowa dziedzina informatyki teoretycznej - algorytmika. Warto zauważyć, że najstarszy znany algorytm - przepis na znajdowanie największego wspólnego dzielnika dwóch liczb całkowitych pochodzi od Euklidesa z przełomu IV i III w p.n.e. Nb. Muhammedowi ibn Mussie zawdzięczamy także termin "algebra" od tytułu innego dzieła poświęconego matematyce.

Rozpowszechnienie systemu dziesiętnego umożliwiło użycie pierwszych pomocy rachunkowych w postaci różnego typu liczydeł, które w najbardziej skomplikowanej postaci - japońskiego sorobanu - pozostały w użyciu do dziś. Przełom umożliwiający mechanizację metod rachunkowych nastąpił w XVII w. w wyniku wynalezienia przez Johna Napiera w 1614 r. niezbyt przez niektórych z nas lubianych logarytmów. Zaowocowało to powstaniem mechanicznych urządzeń liczących, w tym dwudziałaniowego sumatora zbudowanego przez 19-letniego podówczas Błażeja Pascala, znakomitego fizyka i filozofa. I choć Pascal nie był pierwszy, bo już 20 lat wcześniej Wilhelm Schickard (w 1623 r.) stworzył maszynę czterodziałaniową, to jednak sumator Pascala bardziej się rozpowszechnił, a jego egzemplarze zachowały się w muzeach do dziś.

W XVII w. dokonał się też inny przełom: Gottfried Leibniz pierwszy użył systemu dwójkowego do zapisu liczb i zastosował go w swojej czterodziałaniowej maszynie liczącej. Jednak plany prawdziwego mechanicznego komputera zawdzięczamy Anglikowi, Charlesowi Babbage'owi, który po pierwszych próbach zbudowania prostej maszyny liczącej, opracował w latach 1817-49 plany mechanicznego urządzenia liczącego, które miało już oddzielny "procesor" i "pamięć" - Babbage nazywał je "młynem" i "składem". Miał mieć on także automatyczną drukarkę. Komputera tego nie ukończono za życia Babbage'a, ale niemal 150 lat później w 200-tną rocznicę urodzin Babbage'a, 29 listopada 1991 r. zbudowana w Science Museum w Londynie, ważąca ponad 3 tony, złożona z ponad 4 tysięcy elementów i kosztująca 0,5 mln. dolarów maszyna ruszyła i wykonała pierwsze obliczenia. A było to nie byle co - obliczenia tablicy siódmych potęg stu kolejnych liczb naturalnych z dokładnością do 31 cyfr znaczących (nb. dzisiejsze PC-ty, przy słowie 32 bitowym mają dokładność do 9 cyfr znaczących). Dla uzyskania jednego wyniku trzeba było jednak 27 tys. obrotów korby. Mechaniczny komputer Babbage'a był programowalny. Nośnikiem były karty perforowane wynalezione przez Josepha Jacquarda w 1801 r. do sterowania krosnami tkackimi. Myślę, że wszystkie panie tu obecne z zadowoleniem przyjmą fakt, że pierwszym w historii programistą była kobieta i to nie byle kto: Ada, córka poety Lorda Byrona i żona Roberta Artura, trzeciego Lorda Lovelace, od którego nazwiska, a może raczej od stylu bycia wziął się znany, niegdyś negatywny stereotyp lowelasa, dziś powiedzielibyśmy - playboya.

Wynalezienie i rozpowszechnienie próżniowych lamp elektronowych doprowadziło do powstania na przełomie lat 30. i 40. pierwszej generacji elektronicznych urządzeń liczących. Wśród wielu z nich warto wyróżnić komputer Mark I zbudowany w 1944 r. na Uniwersytecie Harvarda przez Howarda Aikena. Był on dość imponujący, ale wolny. Miał rozmiary 17×2×1m, 3 tys. mechanicznych przełączników, 750 tys. lamp elektronowych i 800 km przewodów elektrycznych. Pracował w systemie dziesiętnym, miał dokładność 23 cyfr znaczących, ale wykonywał 3 dodawania na sekundę, 1 mnożenie na 6 sekund i 1 dzielenie na 12 sekund. Odkrycie w 1948 r. tranzystora doprowadziło w latach 1954-58 do powstania drugiej generacji komputerów. Były to komputery serii IBM 7000 wykonujące do 250 operacji na sekundę.

Wynalezienie przez Jacka Kilby, pracownika firmy Texas Instruments, układu scalonego zaowocowało powstaniem komputerów trzeciej generacji opartej na tzw. "małej skali integracji". Typowym urządzeniem był tu duży komputer IBM 360 (u nas system RIAD) o szybkości 36 mln operacji/s (36 MFlops). Wynalazek układu scalonego przyniósł Jackowi Kilby po 42 latach nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.

I tutaj historia rozwoju komputera zaczyna się rozgałęziać. Stworzenie opartego na układach scalonych tzw. "dużej skali integracji" mikroprocesora - pierwszym mikroprocesorem był Intel 4004 zbudowany przez Teda Hoffa w 1969 r. - prowadzi do powstania mikrokomputera, przodka komputera domowego czy osobistego. Z drugiej strony, budowa procesorów opartych na układach o "bardzo wielkiej skali integracji" pozwala na konstrukcję komputerów IV i superkomputerów V generacji wykorzystujących układy wieloprocesorowe i umożliwiających przetwarzanie równoległe. Najbardziej spektakularnym wśród nich był słynny Deep Blue, który w 1996 r. wygrał w szachy z Garrim Kasparowem.

Wróćmy wszakże do mikrokomputerów, bo to ta linia rozwoju doprowadziła do powstania komputera osobistego. Zanim jednak powstał PC, zbudowano inne mikrokomputery. Pierwszym z nich był Altair 8800 firmy MITS sprzedawany hobbystom w postaci gotowych zestawów do składania za 400 dolarów począwszy od 1974 r. Był on oparty na procesorze Intel 8080 i wykorzystywał język programowania Basic, którego translator opracował w ciągu 2 tygodni na zamówienie nikomu wtedy nieznany młodzieniec Bill Gates. W rok później Bill Gates i Paul Allen założyli firmę Microsoft.

Znacznie większą popularność zyskał niewątpliwie bardziej przyjazny użytkownikowi mikrokomputer Apple zbudowany przez Stephena Wozniaka i Stevena Jobsa w 1976 r. w przydomowym garażu za pieniądze ze sprzedaży starego Volkswagena-garbusa. Do r. 1984 sprzedano ponad 2 mln egzemplarzy, tego komputera początkowo za 666.66 dolarów sztuka, a Steven J. Jobs stoi do dziś na czele firmy MacIntosh, spadkobiercy Apple'a.

Gdy 20 lat temu firma IBM wprowadziła na rynek mikrokomputer IBM 5150 oparty na 16-bitowym procesorze Intel 8088 z zegarem 4.77 MHz wykorzystujący system operacyjny MS DOS 1.0 firmy Microsoft, nie wzbudził on zachwytu specjalistów. Miał ledwie 16 kB pamięci operacyjnej i stacje dysków elastycznych 5 1/4 cala, a jego system operacyjny uważany był za znacznie mniej dojrzały od popularnego od 10 lat systemu CP/M znanego w Polsce z mikrokomputerów Elwro Junior. Ale już w 1982 r. magazyn "Time" uznał komputer osobisty za "Człowieka (sic!) roku". W komentarzu "Time" pisał, że "PC może wysyłać listy z prędkością światła, zdiagnozować chorego pudla, w minutę przygotować program ubezpieczeniowy, wypróbować przepisy na piwo", a w sondażu cytowanym przez "Time'a" 80% Amerykanów przewidywało, że komputery domowe staną się tak popularne jak telewizory czy zmywarki do naczyń. Były to opinie prorocze, gdyż w ciągu najbliższych lat pecet z narzędzia dostępnego tylko specjalistom stał się przedmiotem równie popularnym jak maszyna do pisania umożliwiając wykorzystywanie edytorów tekstów, arkuszy kalkulacyjnych czy baz danych i jak telewizor pozwalając na dostęp do zasobów informacyjnych i funkcji sieci globalnych takich jak Internet. Zmienił się także sam pecet. Dziś częstotliwość zegarów popularnych pecetów kupowanych w supermarketach przekracza 1 GHz, pamięci operacyjne sięgają 256 MB, procesory wykorzystują słowo 32-bitowe, a w przygotowaniu są od dawna procesory 64-bitowe. Pecet zazwyczaj wyposażony jest w wysokiej klasy karty dźwiękowe i graficzne, a często i w kamerę wideo i kartę fax-modem, co czyni z niego wszechstronne narzędzie multimedialne.

Historia rozwoju techniki obliczeniowej, która jak wspomnieliśmy rozeszła się na dwie gałęzie, w połowie lat 70-tych zaczyna się dziś na powrót zbiegać. Kosztem 53 mln. dolarów powstaje w USA najpotężniejsza dotychczas instalacja komputerowa dla celów nauki przeznaczona do badań w zakresie modelowania molekularnego. Nie będzie to jednak pojedynczy najpotężniejszy nawet superkomputer, ale zbudowana przez IBM sieć ponad 1000 serwerów wykorzystujących 64-bitowe procesory Intel Itanium i system operacyjny Linux. Przepustowość sieci wyniesie 40 miliardów bitów na sekundę, a połączone komputery będą mogły wykonywać prawie 14 bilionów operacji na sekundę i korzystać z pamięci 600 bilionów bajtów, co odpowiada zasobowi informacji zawartej w 146 dużych powieściach książkowych.

Warto także prześledzić rozwój mocy obliczeniowej związany z pojawieniem się procesorów wykorzystujących słowo maszynowe o coraz większej długości. Pierwszy PC sprzed 20 lat wykorzystywał słowo 16-bitowe, co odpowiada przetwarzaniu w jednym kroku 2¹⁶ tj. 65536 liczb, procesor 32-bitowy będący standardem obecnie przetwarza 2³², tj. ponad 4 mln. liczb, zaś procesor 64-bitowy będący obecnie w przygotowaniu - 2⁶⁴, czyli liczbę, którą można przedstawić jako dwójkę z 19 zerami (2×10¹⁹). Może bardziej przemawia do wyobraźni przedstawienie graficzne, które można znaleźć w literaturze: jeśli jedna liczba to maleńka kropka, to 2¹⁶ pokrywa powierzchnię znaczka pocztowego (ok. 5 cm²), zaś 2³² - 1,5 m², a 2⁶⁴ - ok. 130 tys. km², czyli w przybliżeniu obszar Grecji.

Ale to nie wzrost mocy obliczeniowej, lecz ogromne potanienie jednostki mocy obliczeniowej zadecydowało o rozpowszechnieniu mikrokomputerów. Widać to już przy cenie pierwszego PC kosztującego 20 lat temu niespełna 3 tys. dolarów. W literaturze (Evans) znaleźć można jeszcze jedno interesujące porównanie. Gdyby tak jak jednostka mocy obliczeniowej taniał Rolls-Royce, to już w 1988 r. kosztowałby poniżej dolara, a połowa uncji benzyny (16 g) pozwalałaby mu jeździć bez przerwy przez 20 lat. Kolejnym czynnikiem leżącym u podstaw rewolucji informacyjnej schyłku XX w. było powstanie sieci globalnej - Internetu. Internet wykluł się w połowie lat 80. z powstałej w 1968 r. wojskowej sieci badawczej zwanej Arpanet (liczyła aż... 4 komputery). Oparty na wywodzącym się jeszcze z Arpanetu protokole TCP/IP autorstwa Vintona Cerfa (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) służył początkowo do wymiany poczty elektronicznej, transferu plików oraz pracy na zdalnych komputerach. Funkcje te mogły być realizowane przy użyciu dotychczasowego szeroko rozpowszechnionego systemu operacyjnego pecetów MS-DOS. Użycie tego tekstowego systemu ograniczało jednak nie tylko krąg użytkowników do inżynierów i naukowców, ale wydawało się także być barierą dalszego rozwoju i ekspansji Internetu. Czynnikiem, który wyzwolił tę ekspansję i umożliwił dostęp do Internetu zwykłemu użytkownikowi, było powstanie graficznego systemu operacyjnego Windows (zaprezentowanego 23 maja 1990 r.). System ten oparty na filozofii "okien" - prostokątnych obszarów zawierających wszystkie informacje o danym procesie i obsługiwanych za pomocą manipulatora - popularnej myszy, zrewolucjonizował obsługę komputera osobistego. Umożliwiał bowiem proste łączenie różnych aplikacji, równoczesne wykonywanie wielu zadań, a nade wszystko wykorzystywanie technik multimedialnych: dźwięku, animacji i filmu. Dzięki temu systemowi komputer osobisty stał się naturalnym oknem do Wszechświatowej Pajęczyny (World Wide Web) najpopularniejszego bodaj dzisiaj sposobu wykorzystania Internetu. Wszechświatowa Pajęczyna to system bardzo wielu serwerów (dziś ocenia się, że Internet liczy od 15-20 mln tzw. komputerów - hostów) udostępniających informacje sporządzone w technice hipertekstu, gdzie pojedynczy dokument zwany stroną zawiera szereg odnośników (w postaci słów oznaczonych kursywą, ozdobników graficznych czy obrazów) pełniących rolę odsyłaczy do innych dokumentów. "Kliknięcie" myszą na odnośniku powoduje przejście do dokumentów będących objaśnieniem, rozwinięciem czy też ilustracją dokumentu podstawowego. Dostęp do zasobów sieci ułatwiają odpowiednie przeglądarki, np. Netscape Navigator czy Internet Explorer. A są to zasoby ogromne i wszechstronne: katalogi bibliotek i muzeów, w tym reprodukcje dzieł sztuki, serwisy agencji prasowych i aktualne wydanie czasopism, notowania giełdowe i bieżące mapy pogody, a także z lżejszej kategorii - teksty i nuty piosenek, a także i same utwory, fragmenty filmów, a nawet przepisy kulinarne. W znalezieniu poszukiwanej przez nas informacji pomagają liczne wyszukiwarki takie jak Yahoo czy AltaVista. Zakres usług internetowych poszerzył się o nowe możliwości takie jak udział w listach dyskusyjnych, czy w modnych obecnie zwłaszcza wśród młodzieży pogawędkach (tzw. chat) z podłączonymi na tym samym kanale innymi użytkownikami. Karierę robią nie tylko internetowe usługi bankowe, ale także możliwość zakupów w sklepach internetowych. Powstały nowe gałęzie biznesu (tzw. e-bussiness) związane z usługami internetowymi. Pojawiły się także dość nieoczekiwane usługi jak możliwość wzięcia ślubu przez Internet, czy nawet wyspowiadania się.

Internet w wielu państwach staje się kośćcem organizacji państwowej ułatwiając współpracę organom administracji różnych szczebli, od gminnych do rządowych, ale także umożliwiając bezpośredni kontakt z nimi zwykłym obywatelom. Nieograniczony dostęp do informacji publicznych w dowolnym czasie, bieżąca obserwacja działań rządowych, możliwość tworzenia i publikowania informacji przez jednostki niewątpliwie poszerza zakres funkcjonujących swobód obywatelskich. Zupełnie nowe możliwości otwiera Internet w edukacji. Realne staje się, dzięki interaktywności i indywidualizacji, nauczanie na odległość (teleedukacja) na różnych poziomach kształcenia, od zawodowego po uniwersyteckie.

Rozpowszechnienie i globalizacja informacji przydaje tej informacji nieznane dotąd wartości:
  - informacja znacznie częściej niż kiedykolwiek staje się towarem, często przynoszącym ogromne zyski
  - informacja jest czynnikiem kreującym zupełnie nowe gałęzie przemysłu telekomunikacyjnego i informatycznego (firmy internetowe o nieczęsto spotykanej dynamice wzrostu)
  - informacja staje się czynnikiem produkcji, od którego zależy pozycja firmy na rynku, przewaga nad konkurencją itd.
  - informacja wreszcie staje się katalizatorem głębokich przemian gospodarczych i cywilizacyjnych - współczesne wielkie koncerny międzynarodowe cechuje organizacja sieciowa (wirtualizacja) i globalizacja. Nieuchronny proces globalizacji prowadzi do pomniejszenia roli kultur lokalnych czy narodowych na rzecz zunifikowanej kultury globalnej.

Ów dramatyczny rozwój środków komunikacji i narzędzi przetwarzania informacji, ale także i zapotrzebowania na informację w społeczeństwie oraz fakt, że jak wspomniano wyżej - informacja i jej przetwarzanie staje się w coraz większym stopniu elementem dochodu narodowego i źródłem utrzymania poważnej części społeczeństwa, prowadzi do nowej organizacji społeczeństwa opartej na szerokim dostępie do informacji, czyli społeczeństwa informacyjnego. Termin ten po raz pierwszy pojawił się w 1963 r. w Japonii jako "Johoka Shakai" w artykule Tadao Umesamo, dziennikarza japońskiego dziennika "Hoso Asahi". Nawiasem, mówiąc niektórzy autorzy uważają, że nieprzypadkowo koncepcja ta pojawiła się właśnie tam i właśnie wtedy. Miała ona służyć jako ideologia organizująca wyobraźnię społeczną i mobilizująca do rozwoju takich gałęzi przemysłu - przemysłu przetwarzania informacji - gdzie pozbawiona surowców Japonia mogła skutecznie konkurować z dominującym w zakresie tradycyjnej gospodarki Zachodem. Rezultaty tej mobilizacji możemy obserwować i podziwiać do dziś.

Trzeba jednak podkreślić, że informacja była dla społeczeństwa ważna od zawsze, ale powstanie społeczeństwa informacyjnego stało się możliwe dopiero dzięki rozpowszechnieniu środków gromadzenia i przesyłania informacji i chodzi tu nie tylko o proste zwiększenie liczby komputerów czy rozległość sieci telekomunikacyjnych, ale o całościowe przeobrażenia licznych sfer życia społecznego w oparciu o rozwój sektora informatycznego i telekomunikacyjnego.

Na koniec, aby do beczki miodu dołożyć łyżkę dziegciu, należy wspomnieć o zagrożeniach, jakie niesie ze sobą formowanie się społeczeństwa informacyjnego. Na niektóre już zwróciliśmy uwagę. Starsi przedstawiciele społeczeństwa na pewno z niepokojem, a może nawet z niechęcią przyjmują globalizację kultury z jednoczesną marginalizacją kultur narodowych czy lokalnych. Łatwo wskazać także kilka innych. Niektórzy uważają, że nauka obsługi komputera to kształtowanie umiejętności funkcjonalnych, a w najlepszym wypadku analitycznych kosztem myślenia twórczego. Choć sądzę, że z poglądem tym można polemizować. Trudno się jednak nie zgodzić, że wirtualna rzeczywistość powszechnie obecna w coraz bardziej wyrafinowanych grach komputerowych, którym z lubością oddaje się nasza młodzież, przyzwyczaja do sytuacji nierealnych (przysłowiowe: "masz jeszcze trzy życia") wypaczając tym samym percepcję i akceptację otaczającej nas rzeczywistości. Szeroki dostęp do Internetu także, a może przede wszystkim młodzieży, niesie ze sobą następne zagrożenia. Szereg treści dostępnych w tym medium jest niewątpliwie szkodliwych: pornografia, poglądy rasistowskie, negatywne stereotypy etniczne, poglądy sekciarskie, zabobony. To wszystko stawia na porządku dziennym problem odpowiedzialności dostawców usług internetowych za rozpowszechniane przez nich treści. Z obecności szkodliwych i nielegalnych treści w Internecie wynika także konieczność rozwoju odpowiednich programów filtrujących, a także systemów oceniania (ratingu) podobnych do obecnych w telewizji. A trzeba sobie zdawać sprawę, że znaczenie wartości treści obecnych w Internecie będzie jeszcze wzrastać w związku ze spodziewanym gwałtownym poszerzeniem zakresu wykorzystania medium w wyniku rozwoju telefonii komórkowej z pełnym dostępem do Internetu (telefonia 3G czy UMTS). Zwiększy to wyraźnie już obserwowane w Internecie niebezpieczeństwa wynikające z możliwości komunikacji anonimowej czy udawanej, gdzie osoba nadawcy jest ukryta a odbiorca zidentyfikowany odwracając w ten sposób znany dotąd porządek, gdzie nadawca jest określony, a odbiorca anonimowy.

Przyjmując zatem jako nieuchronne powstanie i rozwój cywilizacji informacyjnej zdawać sobie należy sprawę z wynikających stąd zagrożeń. Społeczeństwo informacyjne tworzone jest bowiem - jak to kiedyś ktoś zauważył - przez ludzi i dla ludzi. Dziedziczyć ono będzie te same wady i obciążenia, jakie ma świat dotąd tworzony przez człowieka. Czy zatem o społeczeństwie informacyjnym winniśmy myśleć w tonie entuzjastycznym, a przynajmniej optymistycznym, czy też może, jak chcą inni, pesymistycznym wydaje się być dylematem fałszywym. Myślę, że - jak zawsze wobec objawów życia społecznego, ale i nie tylko - powinniśmy zachować umiar i trzeźwy realizm.

Jacek Migdałek  

Copyright © "Konspekt". Kraków, grudzień 2001
Statystyka