Automaty liczą ebook

Okładka

Strona tytułowa

Bartłomiej Kluska

AUTOMATY LICZĄ

KOMPUTERY PRL

Strona redakcyjna

Redakcja: Radosław Kaleta

Korekta: Aleksandra Tykarska

Okładka: Daniel Rusnak

Skład: Maciej Goldfarth

© Bartłomiej Kluska i Novae Res s.c. 2014

Wszelkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie, reprodukcja lub odczyt jakiegokolwiek fragmentu tej książki w środkach masowego przekazu wymaga pisemnej zgody wydawnictwa Novae Res.

Wydanie pierwsze

ISBN 978-83-7722-768-8

NOVAE RES – WYDAWNICTWO INNOWACYJNE

al. Zwycięstwa 96 / 98, 81-451 Gdynia

tel.: 58 698 21 61, e-mail: [email protected], http://novaeres.pl

Publikacja dostępna jest w księgarni internetowej zaczytani.pl.

Wydawnictwo Novae Res jest partnerem Pomorskiego Parku Naukowo-Technologicznego w Gdyni.

Konwersja do formatu EPUB:

Legimi Sp. z o.o. | Legimi.com

PROLOG: ROBOT-MATEMATYK

„Żyjemy w świecie fantastyczniejszym niż świat starych bajek” – zdanie to, zamieszczone we wrześniu 1946 roku na łamach miesięcznika popularnonaukowego „Problemy”, dało początek historii polskiej informatyki. Tymi właśnie słowami redaktor naczelny magazynu i wielki miłośnik prozy science fiction Tadeusz Unkiewicz (publikujący wówczas pod pseudonimem „Vidimus”) rozpoczął opis „robota-matematyka”, pierwszej w dziejach ludzkości „o fenomenalnych właściwościach, elektronowej maszyny do liczenia”. Maszyną tą był ENIAC (czyli Electronic Numerical Integrator And Computer), zbudowany w Stanach Zjednoczonych.

Urządzenie to stworzone w latach 1943-1945 na Uniwersytecie Pensylwanii miało pierwotnie służyć do obliczeń tablic balistycznych dla artylerii (jak trafnie zauważał autor artykułu w „Problemach”: „wojna jest jednak motorem postępu”) i w rzeczywistości nie było ani pierwszą, ani nawet najbardziej dojrzałą konstrukcyjnie z funkcjonujących wówczas „maszyn matematycznych”. Historycy informatyki na pewno wymieniliby w tym miejscu dzieła genialnego niemieckiego inżyniera Konrada Zusego, komputer Mark I, opracowany (przy niemałym wsparciu firmy IBM) przez Howarda Aikena na Uniwersytecie Harvarda, czy maszynę Colossus, wykorzystywaną przez Brytyjczyków w trakcie II wojny światowej do łamania niemieckich szyfrów. Jednak to właśnie ENIAC po zakończeniu działań wojennych (w których nb. nie zdążył wziąć udziału, ponieważ uruchomiono go dopiero w listopadzie 1945 roku) został przez dumnych Amerykanów pokazany całemu światu. Twórcy ENIAC-a – John Mauchly i Presper Eckert – z dumą demonstrowali swój „elektroniczny kalkulator cyfrowy” zafascynowanym naukowcom, a doniesienia o tym fenomenie szybko dotarły również do Polski.

ENIAC szokował już swoimi gigantycznymi rozmiarami (9 na 15 metrów elektroniki), wagą (30 ton), a także niespotykaną niezawodnością. Maszyna zbudowana z 18 tysięcy lamp elektronowych (jak usłużnie przypominał „Vidimus”, dobrej klasy radio wykorzystuje 10 lamp, najnowocześniejszy zaś nadajnik radarowy – 400) potrafiła działać bez żadnych usterek nawet przez trzy dni! O wyjątkowości ENIAC-a stanowiły jednak przede wszystkim jego zdolności rachunkowe – mógł wykonywać do 5000 dodawań na sekundę. Dzięki temu w ciągu 30 sekund obliczał tor pocisku lecącego w powietrzu minutę. Biegły rachmistrz wyposażony w arytmometr rozwiązywałby to samo zadanie w ciągu... 20 godzin.

Szybko dostrzeżono, że urządzenie dysponujące tak niesamowitymi możliwościami pozwalało marzyć o zrewolucjonizowaniu wielu dziedzin przemysłu, administracji i nauki. Choćby – jak pisał redaktor „Problemów” – „w fizyce atomowej i w mechanice kwantowej [...]. Dla przykładu podamy, że fizyk angielski dr D.R.H. Hartree niepotrzebnie spędził piętnaście lat nad wyliczeniem struktury atomu. Naprawdę szkoda było czasu. ENIAC dokonałby tego w dwa albo trzy dni”.

Podobnie jak na całym świecie, tak i w Polsce pod­noszącej się z wojennych zniszczeń opis ENIAC-a rozpalał wyobraźnię młodych matematyków i entuzjastów techniki. To właśnie artykuł w „Problema­ch” jako swój pierwszy kontakt z maszynami matematycznymi wymieniał Romuald Marczyński (w 1946 roku student Wydziału Elektrycznego Politechniki Warszawskiej) w wywiadzie udzielonym po latach magazynowi „Bajtek”. Z kolei Leon Łukaszewicz (wówczas świeżo upieczony inżynier, zatrudniony w Państwowym Instytucie Telekomunikacyjnym) wspominał, że był: „pod wielkim wrażeniem zarówno konstrukcji, jak i możliwości obliczeniowych tej maszyny. Wynikało z nich, że to, co ja liczę cały dzień, maszyna ta liczy w sekundy”.

Wydarzenia, które były konsekwencją pojawienia się w Polsce doniesień o ENIAC-u (a w których i Romuald Marczyński, i Leon Łukaszewicz odegrać mieli znaczną rolę), wywarły ogromny wpływ na historię kraju oraz społeczeństwa.

OD MÓZGÓW ELEKTRONOWYCH DO KOMPUTERÓW

Prawdopodobnie pierwszym Polakiem, który zetknął się z cyfrowymi maszynami liczącymi, był wybitny fizyk, profesor Stefan Pieńkowski, pełniący w trakcie wojny funkcję pełnomocnika rządu londyńskiego ds. nauki, a od 1945 roku będący rektorem Uniwersytetu Warszawskiego. Profesor dobrze znał brytyjskie i amerykańskie dokonania, dlatego zachęcił Kazimierza Kuratowskiego, dyrektora właśnie powołanego do życia Państwowego Instytutu Matematycznego, by wybrał się do Stanów Zjednoczonych w celu dokonania rekonesansu badawczego. Kazimierz Kuratowski odbył swoją podróż w 1948 roku, odwiedził m.in. Uniwersytet Princeton i spotkał się z samym Johnem von Neumannem, genialnym matematykiem i twórcą koncepcji programu komputerowego. To właśnie podczas tej wyprawy Kazimierz Kuratowski uwierzył, że maszynę liczącą można zbudować również w Polsce. Profesora nie zniechęcał (skądinąd oczywisty w kraju wyniszczonym wojną) niedobór dosłownie wszystkiego, co potrzebne do rea­lizacji projektu. Co więcej, zdołał on przekonać do swej idei grupę młodych, często kończących jeszcze studia przerwane przez wojnę, entuzjastów (w tym wspominanych już Romualda Marczyńskiego i Leona Łukaszewicza), którym nieobce było to zagadnienie.

Rzecz jasna, nowa technologia zainteresowała również władze, a ideę zbudowania polskiego ENIAC-a wsparł sam minister obrony narodowej marszałek Michał Rola-Żymierski. To z jego inicjatywy w grudniu 1948 roku powołano do życia Grupę Aparatów Matematycznych (GAM). Członkom tego zespołu przyświecał wprawdzie cel skonstruowania maszyny liczącej, ale gorzej było z przygotowaniem. Po latach profesor Janusz Groszkowski wspominał: „po prawdzie nie mieliśmy ku temu żadnych środków – ani zaplecza, ani sprzętu, ani technologii, ani wreszcie żadnego doświadczenia, a jedynym chyba atutem był talent i niespożyte siły młodości kilku obiecujących entuzjastów”. Przewodniczącym GAM-u został logik i matematyk Henryk Greniewski. Leon Łukaszewicz wspominał później, że: „powierzenie mu kierownictwa [...] okazało się szczęśliwą decyzją. W samej budowie komputerów nie mógł on wiele pomóc, ale miał z nas wszystkich największe doświadczenie życiowe i dzielił się nim z nami bardzo chętnie. Poza tym miał on wielki urok osobisty, a dyskutując z nim na tematy ogólnonaukowe i filozoficzne, zapominało się o całym świecie”.

Istotnie, początkowo młodzi uczeni mogli co najwyżej dyskutować, nie dysponowali bowiem ani odpowiednim sprzętem, ani funduszami. Nie oddano do ich dyspozycji nawet żadnego lokalu, gdyż w Warszawie podnoszącej się z ruin obowiązywały przy podziale dostępnych pomieszczeń inne priorytety. A zatem – oddajmy ponownie głos Leonowi Łukaszewiczowi – „okres ten upływał nam na planowaniu zajęć laboratoryjnych, studiach zaczynającej docierać do nas literatury oraz spotkaniach seminaryjnych. Jednym z tematów tych spotkań było poprawne zdefiniowanie pojęcia maszyny liczącej”.

Jesienią 1950 roku członkowie Grupy Aparatów Matematycznych otrzymali trzy pokoje w odbudowanym gmachu dawnego Warszawskiego Towarzystwa Naukowego przy ul. Śniadeckich 8. Własny lokal sprawił, że mogli wreszcie przejść od dyskusji i rozważań do praktyki. Czym prędzej wybitny matematyk Zdzisław Pawlak zaprojektował miniaturową maszynę liczącą opartą na przekaźnikach elektromagnetycznych (jak opowiadał Adam Empacher: „tydzień czasu trwało opracowywanie planów, drugi tydzień zajął montaż”). Co ciekawe, urządzenie pracujące w systemie dwójkowym potrafiło rozpoznać tylko liczby dwucyfrowe (tj. 00, 01, 10 i 11, których dziesiątkowymi odpowiednikami są: 0, 1, 2 i 3), a następnie np. dodawać je z szybkością około jednej operacji na sekundę. Rozkazy dla maszyny zapisywano, dziurkując gwoździem taśmę papierową. Trudno w tym przypadku, rzecz jasna, mówić o sprawnym, gotowym do działania i użytecznym urządzeniu, dlatego nawet członkowie Grupy traktowali dzieło Zdzisława Pawlaka jako teoretyczny model, służący co najwyżej do celów dydaktycznych i doświadczalnych. Ochrzczono go imieniem „Gamuś” (w literaturze przedmiotu wykorzystywana jest już jednak bardziej profesjonalna nazwa GAM-1).

Skromne możliwości oraz gabaryty „Gamusia” sprawiły, że niespecjalnie nadawał się on do pokazywania oficjelom, tymczasem oczekiwania wobec młodych naukowców rosły.

„Rewolucyjna technika dociera do Polski”

Na szczęście zespół pod kierunkiem Leona Łukaszewicza już w latach 1953-1954 mógł pochwalić się zbudowaniem działających maszyn analogowych (czyli – w pewnym uproszczeniu – takich, które jak suwak logarytmiczny pracują poprzez przyporządkowanie liczbom wielkości fizycznych: długości, objętości, ciężaru, kątów lub właściwości prądu elektrycznego). Choć nie tak uniwersalne i precyzyjne jak maszyny cyfrowe (do których należał np. ENIAC), to jednak były znacznie tańsze i prostsze w wykonaniu, prognozowano zatem, że wkrótce „awansują do rangi nieodłącznego atrybutu współczesnego inżyniera”.

Pierwszą polską elektroniczną maszyną analogową była AWA, służąca do analizy wielomianów algebraicznych – jak pisał o niej Adam Empacher: „niewielki aparat, wagi zaledwie około 25 kg, a więc łatwo przenośny”. Niestety, mimo że szare, prostopadłościenne pudełko, zaopatrzone z przodu w tablicę z pokrętłami służącymi do nastawiania współczynników wielomianu, spełniało swoje zadanie, nie prezentowało się tak efektownie jak ENIAC.

O wiele dostojniej wyglądał natomiast Analizator Równań Różniczkowych (ARR), składający się z sześciu szaf wysokich na dwa metry, zbudowany z użyciem blisko pięciuset lamp elektronowych i ważący prawie dwie tony. Ta ogromna konstrukcja służyła do rozwiązywania układów równań różniczkowych. Parametry zmieniało się poprzez manipulowanie potencjometrami, a efekty pracy urządzenia wyświetlane były na kilku ekranach. Leon Łukaszewicz chwalił się: „proste pokręcenie gałkami zastępuje tygodnie żmudnych obliczeń wykonywanych przez liczny zespół rachmistrzów”. ARR stał się pierwszą w dziejach GAM-u systematycznie eksploatowaną maszyną liczącą, która na dodatek przyniosła swoim twórcom nagrodę państwową (1955). Członkowie Grupy przyznawali: „Uznanie to było bardzo na czasie, gdyż oczekiwanie na pierwsze efekty pracy GAM-u przeciągało się już znacznie, wyczerpując przez to cierpliwość władz Akademii”.

Szybko powstawały zatem kolejne maszyny ana­logowe, często o fantazyjnych nazwach, takich jak EMIRR (Elektro-Mechaniczny Integrator Równań Różniczkowych) czy ARAL (Analizator Równań Algebraicznych Liniowych), a zyskująca na powadze GAM zmieniła nazwę i stała się Zakładem Aparatów Matematycznych w ramach Instytutu Matematycznego Polskiej Akademii Nauk. Na czele placówki stanął Leon Łukaszewicz. Choć nie było wówczas jasne, czy przyszłość należy do maszyn analogowych czy cyfrowych, to w czasie, gdy powstawał ARR, inny zespół pod przewodnictwem Romualda Marczyńskiego pracował już także nad maszyną cyfrową.

Elektroniczna Maszyna Automatycznie Licząca (EMAL) gotowa była w 1955 roku. Jej konstrukcję wzorowano wprawdzie na brytyjskiej maszynie EDSAC, uruchomionej sześć lat wcześniej, ale Polacy zastosowali kilka nowatorskich rozwiązań, takich jak wdrożenie operacji dzielenia (pierwowzór nie potrafił wykonać takiego działania bez użycia stosownego podprogramu). EMAL mógłby ponadto wykonywać nawet do 2000 dodawań lub 450 mnożeń na sekundę, lecz niestety nigdy nie uzyskał pełni sprawności. Problemem nie do pokonania okazały się części. Maszynę wykonano bowiem na bazie ponad 1000 starych lamp elektronowych, pozostawionych jeszcze przez armię niemiecką, i innych komponentów, których jakość (podobnie jak krajowych zamienników) nie mogła zapewnić bezawaryjności. W efekcie to, co dużym nakładem sił i środków uruchomiono, szybko się psuło i wywoływało u młodych naukowców uczucie zniechęcenia. „Bariera technologiczna” spowodowała zatem, że w praktyce użyteczność urządzenia była żadna. W Zakładzie Aparatów Matematycznych z przekąsem mawiano: „EMAL liczy niemal”. Rozebrano go dwa lata później.

By polska maszyna cyfrowa mogła funkcjonować poprawnie, potrzebne były dodatkowe środki finansowe. W liście skierowanym do władz, opublikowanym na łamach „Trybuny Ludu” i podpisanym również przez pozostałych pracowników placówki, kierownik ZAM-u odważnie zauważał, że dziedzina ta jest na tyle istotna, że w samych tylko Stanach Zjednoczonych pracuje nad nią „przeszło sto tysięcy inżynierów i techników, a inwestycje przekroczyły już miliard dolarów”, w Związku Radzieckim zagadnieniem elektronowych maszyn matematycznych zajmują się „trzy ogromne i świetnie wyposażone instytuty” Akademii Nauk, swoimi sukcesami mogą pochwalić się nawet Jugosławia czy Rumunia, tymczasem w Polsce tak ważne prace wciąż spoczywają wyłącznie na barkach grupy pasjonatów z ZAM-u, dysponującej „niezmiernie skromnymi środkami kadrowymi i ma­teriałowymi”. W skutek tego polscy projektanci urządzeń przemysłowych, fizycy, meteorolodzy, geodeci, inżynierzy, stający każdego dnia przed koniecznością rozwiązywania problemów matematycznych, nadal nie mogą korzystać z maszyny liczącej. „W tych warunkach – przestrzegał Leon Łukaszewicz – dystans dzielący nas od najbardziej przodujących krajów zamiast maleć – będzie wzrastał”. Na szczęście rząd przychylił się do tej argumentacji i jeszcze w 1956 roku uznał budowę aparatów matematycznych za sprawę szczególnie ważną dla polskiej gospodarki narodowej.

W Zakładzie Aparatów Matematycznych zapadła decyzja, by raz jeszcze podjąć próbę zbudowania i uruchomienia „elektronowej maszyny cyfrowej”. W Domu Pracy Twórczej Polskiej Akademii Nauk „Mądralin” w Otwocku zebrała się pod kierownictwem Leona Łukaszewicza oraz Zygmunta Sawickiego grupa elektroników i matematyków, by opracować koncepcję urządzenia. Odcięcie się od nieudanego EMAL-a i symboliczne ogłoszenie nowego otwarcia w dziejach Zespołu zamanifestowano poprzez nazwanie projektowanej maszyny ABC. Co ciekawe, nie miała być ona konstrukcją całkowicie oryginalną (choć jako taką przedstawiała ją później prasa). Polacy wzorowali się przede wszystkim na amerykańskim IBM 701, wprowadzonym do sprzedaży w USA w 1952 roku, gdyż – jak przyznawał Leon Łukaszewicz – „zakładaliśmy, że tak poważna firma jak IBM w wyborze swym nie może się mylić”. Rzecz jasna, nie można w przypadku polskiej maszyny mówić o dokładnym kopiowaniu zachodniej konstrukcji niedostępnej dla Polaków – co najwyżej było to zapożyczenie koncepcji organizacyjnej maszyny. Korzystano również z rozwiązań stosowanych w radzieckich maszynach BESM, które zostały udostępnione do wglądu polskim konstruktorom.

Urządzenie było gotowe już jesienią 1958 roku – po niecałych dwóch latach od momentu rozpoczęcia prac. Postanowiono jednak zmienić jego nazwę i przewrotnie wybrano zupełnie inne litery alfabetu – zamiast ABC pierwszą polską w pełni funkcjonalną elektroniczną maszyną cyfrową został... XYZ. Po latach Bogdan Miś – wówczas student matematyki Uniwersytetu Warszawskiego, później pracownik ZAM-u i znany popularyzator informatyki – z rozrzewnieniem wspominał swój pierwszy kontakt z urządzeniem: „Niezgrabne pudło stołu operatora mrugało neonówkami, dwa ekrany oscyloskopów zielonkawo świeciły nad rzędami przełączników. Na zwykłym, biurowym wykoślawionym krześle siedział technik, mający po swej prawej stronie rząd dziwnych ni to szaf, ni to półek oplątanych gęstwiną kabli i jarzących się setkami lamp elektronowych. Po jego lewej stronie huczał, dudnił i dygotał piekielny przyrząd – reperforator, połykając i wypluwając stosy kartonowych prostokącików z zakodowaną na nich informacją. W głębi stała ogromna szafa pełna tajemniczych rur – pamięć maszyny [...]. Było gorąco, duszno i hałaśliwie. Wszyscy jednak staliśmy w nabożnym skupieniu, rozumiejąc, że jesteśmy świadkami wydarzenia o trudnej do przecenienia doniosłości: do Polski dotarła rewolucyjna technika elektronicznych maszyn matematycznych”.

Z kolei Antoni Mazurkiewicz zapamiętał, że „w tym czasie charakterystyczny był w Zakładzie [...] widok programisty siedzącego przy pulpicie XYZ, wpatrującego się w owe oscyloskopy i naciskającego jeden klucz [...] powodujący wykonanie pojedynczego kolejnego rozkazu programu [...]. Tak właśnie uruchamiało się programy: wykonywało się mianowicie kolejno instrukcję po instrukcji i obserwowało się na oscyloskopie efekty ich działania [...]. Najwięcej kłopotów było z wyprowadzaniem wyników. Początkowo jedynym medium wyjściowym były karty perforowane. Urządzenie wyjściowe dziurkujące karty było wielkości biurka, niezmiernie ciężkie, masywne i hałasujące tak, że wyprowadzanie wyników było słychać w całym gmachu przy ul. Śniadeckich 8. Co więcej, nie było na miejscu urządzenia tabulującego zawartość kart, trzeba było jeździć z kartami do Głównego Urzędu Statystycznego, aby dowiedzieć się, co maszyna naniosła na karty wyjściowe”. Mimo wszystkich trudności i problemów, zbudowany z przeszło 400 lamp elektronowych i 2000 diod XYZ spełniał swoje zadanie – liczył. Potrafił w ciągu jednej sekundy dodawać i odejmować nawet do 4500 liczb! Poza tym – w przeciwieństwie do EMAL-a – mógł pracować bez awarii nawet do 50 minut. Później – jak wspominano – „proces obliczeniowy się przerywał, a dyżurny technik musiał biec z zapasowym panelem w ręce, by uszkodzenie usunąć”.

Rzecz jasna, by urządzenie mogło funkcjonować, potrzebne były programy. Antoni Mazurkiewicz wspominał: „programować zaczęliśmy abstrakcyjnie, bez maszyny i bez jakichkolwiek doświadczeń. Początkowo jedynie Andrzej Wakulicz i Adam Empacher wiedzieli, co to jest elektroniczna maszyna cyfrowa i na czym polega jej programowanie, potem matematycy pracujący przy maszynach analogowych [...] dołączyli do wtajemniczonych. Żaden z nas nie widział wówczas działającej maszyny cyfrowej, wiedzę o oprogramowaniu czerpaliśmy z nielicznych publikacji zagranicznych [...]. Było to jedyne źródło naszej wiedzy o kodach, adresach, pseudorozkazach, tworzeniu pętli i rozgałęzień”. Pierwotnie wszystkie instrukcje programu były przez programistę przekształcane na postać dwójkową i przenoszone na karty ręcznie perforowane urządzeniem pozwalającym wyciąć w karcie jedynie pojedynczą dziurkę, a poprawienie błędu polegało z reguły na wydziurkowaniu karty od nowa. Były to czynności czasochłonne i wymagające dużej wiedzy. Zespół Mazurkiewicza szybko jednak zdołał wyposażyć maszynę w system operacyjny oraz języki programowania, co zdecydowanie usprawniło proces komunikowania się z maszyną oraz poszerzyło krąg osób, które mogły podjąć się tego zadania. Pracownicy ZAM-u przygotowali dwa języki: SAS (System Adresów Symbolicznych, asembler przeznaczony dla specjalistów) oraz SAKO (System Automatycznego KOdowania, język wyższego szczebla, z którego mogliby korzystać również „niefachowcy”). Zwłaszcza ten drugi, bazujący na języku FORTRAN zaprojektowanym w latach 50. dla firmy IBM, lecz komunikujący się z użytkownikiem za pośrednictwem komend w języku polskim, stanowił powód do dumy. Chwalili go nawet akademicy radzieccy, którzy określali go jako osiągnięcie „pionierskie w skali całego naszego obozu” i znacznie przewyższające rozwiązania, którymi dysponowali oni sami. Leon Łukaszewicz wspominał: „Na naszą prośbę akademik [...] sformułował pewien dość prosty, lecz nietrywialny problem obliczeniowy: podać przybliżone rozwiązanie cząstkowego równania różniczkowego ciepła z zadanymi warunkami początkowymi i brzegowymi. Problem ten, dla nas nienowy, został bardzo szybko zakodowany w SAKO przez Antoniego Mazurkiewicza, po czym maszyna [...] po kilkunastu minutach liczenia wydrukowała prawidłowy wynik”.

Rzecz jasna, cele stawiane przed ZAM-em nie były tylko akademickiej natury. Już w 1959 roku powołano do życia tzw. Biuro Obliczeń i Programów (włączone później w strukturę Zakładu Produkcji Doświadczalnej Maszyn Matematycznych), którego pracownicy dysponowali XYZ-em i oferowali jego moc obliczeniową wszystkim chętnym. Ich zadaniem było „w nie mniejszym stopniu wyszukać i zainteresować nieznaną dotąd formą usług potencjalnych »klientów«, co usługę tę następnie wykonać”. Przekonywać do celowości stosowania maszyny nie trzeba było jedynie armii – XYZ regularnie służył wojsku, wyznaczając tzw. przeliczniki artyleryjskie.

Ostatecznie urządzenie, podobnie jak „Gamuś” i EMAL, zostało zdemontowane i tylko kilka jego części po latach trafiło do Muzeum Techniki, ale swoim twórcom przyniosło pewność, doświadczenie oraz nagrodę państwową. Ponadto, jak wspominał Janusz Groszkowski, sukces XYZ stanowił również pierwszy, niezaprzeczalny „dowód, że budowa maszyn cyfrowych w kraju jest rzeczą zupełnie możliwą. Wywołał on też wkrótce zainteresowanie naszych władz gospodarczych maszynami cyfrowymi i przydział poważniejszych środków na rozwój tej dziedziny”.

Rodzina

W 1959 roku pracownicy Zakładu (przemianowanego w międzyczasie na Instytut Maszyn Matematycznych) rozpoczęli konstruowanie maszyny opartej na XYZ, lecz nadającej się do seryjnej produkcji. W stosunku do pierwowzoru wprowadzono w niej szereg innowacji, przede wszystkim w celu tzw. „podniesienia walorów eksploatacyjnych” dla finalnego użytkownika. Do lamusa odeszły wreszcie zarówno hałaśliwy reperforator, jak i konieczność składania wizyt w GUS-ie w celu odkodowania zawartości podziurkowanych kart. W nowej maszynie urządzenia wejścia-wyjścia były znacznie nowocześniejsze: czytnik i drukarka papierowej taśmy perforowanej oraz dalekopis.

Maszyna nazwana ostatecznie ZAM-2 składała się z dwóch szaf szerokich i wysokich na mniej więcej dwa metry i otoczonych dodatkowymi elementami, takimi jak wspomniane już czytniki i drukarki, zasilacz, pamięć oraz stolik operatora. Warto zauważyć, że ZAM-2 – w przeciwieństwie do XYZ – miał system wewnętrznego chłodzenia, nie wymagał zatem do pracy klimatyzowanego pomieszczenia. Maszyna „fabrycznie” wyposażona była również w język programowania SAKO, którego tajniki – jak twierdzili konstruktorzy maszyny – „naukowiec, inżynier lub ekonomista” zdołaliby poznać w ciągu zaledwie trzech dni nauki. Tak przeszkoleni użytkownicy mogliby rozwiązywać za pomocą samodzielnie zaprogramowanego urządzenia problemy z różnych dziedzin. Łatwiej byłoby: wyliczać najbardziej ekonomiczną metodę przewozu piasku z n źródeł na m budów, wyznaczać optymalne obciążenia dla elektrowni pra­cujących w jednym systemie mocy, opracowywać statystycznie wyniki eksperymentów, badać charakter drgań występujących w układach elektrycznych, określać parametry mieszanin gazowych w różnych warunkach ciśnienia i temperatury, a nawet wykonywać operacje z zakresu zastosowań administracyjnych, takich jak prowadzenie ewidencji materiałowej w magazynie. Naturalnie to tylko przykładowe możliwości wykorzystania urządzenia ZAM-2, bo twórcy maszyny podkreślali jej uniwersalny charakter. Przy jej pomocy – chwalono się – „w ramach współpracy z Bułgarską Akademią Nauk rozwiązano układ równań liniowych wymiaru 98 × 98 o macierzy z nieregularnym rozkładem zer. Łącznie z wczytaniem danych do maszyny i wypisaniem pierwiastków, maszyna pracowała 6 godzin i 30 minut”. Do tego bezawaryjnie!

W latach 1961-1965 dwanaście egzemplarzy urzą­dzenia ZAM-2 trafiło do eksploatacji (w tym dwie sztuki wyeksportowano do Niemieckiej Republiki Demokratycznej), a maszyny te odgrywały coraz większą rolę w codziennym życiu Polaków, często nieświadomych tego faktu. Na przykład Miejskie Zakłady Komunikacyjne w Warszawie wykorzystywały urządzenie ZAM-2 do układania rozkładu jazdy autobusów. W 1963 roku Instytut Maszyn Matematycznych – łącznie z Zakładem Doświadczalnym – zatrudniał już blisko 800 pracowników.

Postęp technologiczny na świecie nie pozwalał jednak, by zespół ten spoczął na laurach. Na Zachodzie pojawiły się zupełnie nowe zastosowania dla tych maszyn i zaczęto właśnie wykorzystywać do ich budowy elementy półprzewodnikowe – tranzystory. ZAM-2 mógł wykonywać wyłącznie obliczenia, stąd następna generacja polskich maszyn – jeśli nie chciała zostać daleko w tyle za zachodnią konkurencją – musiała służyć już do czynności o zdecydowanie szerszym zakresie – przetwarzania danych.

W tym miejscu nastąpi dygresja. O ile bowiem mechanizacja, później zaś automatyzacja światowych procesów produkcji spowodowały kolosalny wręcz wzrost wydajności, o tyle zjawisko to długo nie mogło znaleźć swojego odpowiednika w pracach administracyjnych, których – wraz z rozwojem cywilizacji i stopnia skomplikowania zarządzania – stale przybywało. W efekcie w pierwszej połowie XX wieku przyrost liczby etatów „umysłowych” był zdecydowanie szybszy niż etatów „produkcyjnych”. Na szczęście w Stanach Zjednoczonych już na początku lat 50. przekonano się, że maszyny cyfrowe mogą zahamować ten negatywny ogólnocywilizacyjny trend i zapewnić nie tylko przyspieszenie naukowych obliczeń, lecz także automatyzację pracy administracyjnej.

Sprawcami tej rewolucji byli Prespert Eckert i John Mauchly, twórcy ENIAC-a, którzy skłóciwszy się z Johnem von Neumannem, rozpoczęli konstruowanie własnej maszyny cyfrowej o przeznaczeniu komercyjnym. Efektem ich starań był UNIVAC (Universal Automatic Computer), którego pierwszy egzemplarz od 1951 roku z powodzeniem użytkowano w amerykańskim biurze ds. spisów ludności, kolejne zaś (wyprodukowano łącznie 47 sztuk) zostały zakupione przez m.in. firmy, takie jak DuPont czy General Electric. Co ciekawe, amerykańska telewizja CBS wykorzystała maszynę UNIVAC podczas transmisji z wyborów prezydenckich w 1952 roku, by na podstawie cząstkowych danych obliczyć przewidywany rezultat głosowania i szybciej niż konkurencja (pozbawiona wsparcia maszyn cyfrowych) podać go telewidzom. Jednak gdy urządzenie wskazało, że zdecydowanym zwycięzcą – wbrew prognozom komentatorów – zostanie Dwight Eisenhower, kierownictwo stacji przekonane o błędzie w programie nie zdecydowało się wyemitować tej informacji na antenie. Oczywiście wkrótce okazało się, że wynik podany przez UNIVAC-a niemal dokładnie pokrył się z końcowymi rezultatami wyborów! Cztery lata później już wszystkie stacje telewizyjne podczas „wieczorów wyborczych” korzystały z maszyn cyfrowych, a dla konstrukcji Presperta Eckerta i Johna Mauchly’ego oraz jej następców szybko znaleziono szereg innych zastosowań w dziedzinach, takich jak księgowość, statystyka czy planowanie. Od tej pory wymagające szybkości i dokładności, a do tego żmudne i powtarzalne czynności związane z przetwarzaniem informacji można było powierzyć właśnie maszynom cyfrowym.