211service.com
De vluchtsimulator die dat niet was
Jay Forrester, SM '45, arriveerde in 1939 bij het MIT en vocht in de Tweede Wereldoorlog in het Servomechanism Laboratory. In de kelder van gebouw 10 hielp hij bij het ontwerpen van hydraulische bedieningselementen voor radarantennes en kanonsteunen. Toen de oorlog in Europa ten einde liep, begonnen veel van de militaire projecten van het Servo Lab af te lopen. Dus Forrester diende zijn scriptie in en bereidde zich voor om verder te gaan.
In 1950 keken Jay Forrester en Robert Everett toe hoe Stephen Dodd en Ramona D. Ferenz Whirlwind bedienden, de eerste digitale computer van MIT. (Met dank aan het MIT Museum)
Maar Luis de Florez '11, hoofd van de afdeling Speciale Apparaten van de marine en binnenkort schout bij nacht zou worden, had met zijn alma mater gesproken over het ontwerpen van een precisievluchtsimulator voor de marine. Hij stelde zich een machine voor algemene doeleinden voor die zou kunnen worden gebruikt om voorgestelde ontwerpen van nieuwe vliegtuigen te testen. Geïntrigeerd bleef Forrester bij MIT om het project te leiden. Eind 1944 begon hij met het bedenken van een analoge computer waarop de Airplane Stability and Control Analyzer zou kunnen draaien. (Digitale computers bestonden toen vrijwel niet.) Hij werkte er een jaar aan, maar het leek niet haalbaar om een analoge computer te bouwen om te doen wat nodig was, zegt hij.
In de herfst van 1945 kwam Forrester Perry Crawford '39, SM '42, tegen op de trappen van 77 Mass. Ave. Hij vertelde Crawford, die op het punt stond het MIT te verlaten om voor de Florez te gaan werken, over de problemen die zijn lab had met de vluchtsimulator. Crawford stelde voor om digitaal computergebruik te overwegen: het was nauwkeuriger en kon parallelle verwerking mogelijk maken. Omdat, zoals Forrester het stelt, volledig ongeremd door organigrammen zou zijn, zou Crawford een effectieve voorvechter van de onbewezen technologie blijken te zijn. In maart 1946 stemde de marine ermee in om de ontwikkeling van een digitale computer genaamd Whirlwind te financieren om een algemene vluchtsimulator te laten draaien.
Forrester en Robert Everett, SM '43, leidden een team dat Whirlwind in 1949 aan de gang kreeg - althans met tussenpozen -. Het gebruikte 4.500 vacuümbuizen en besloeg de ruimte van vijf of zes kantoren. Maar vacuümbuisgeheugen bleek enorm duur en onbetrouwbaar. Forrester herinnert zich dat Whirlwind altijd werkte als de admiraals er waren, maar vrijwel stopte toen ze het gebouw uitliepen.
Dat jaar zag Forrester een advertentie voor een magnetisch materiaal genaamd Deltamax, en het zette hem aan het denken over de mogelijkheid om digitale gegevens op te slaan met magnetische velden in plaats van elektrische ladingen. Hij had een materiaal nodig waarvan de polariteit zo sterk was dat het niet per ongeluk zou kunnen veranderen, waardoor gegevens verloren zouden gaan. Metalen waren waarschijnlijk te traag, maar hoe zit het met magnetische keramiek? Als magnetische keramische kernen met de juiste eigenschappen in een reeks draden zouden worden gemonteerd, zou elk kruispunt kunnen functioneren als een onafhankelijke schakelaar, waarin één binair cijfer wordt opgeslagen. Hoewel ferrietexperts van Philips Research in Nederland zeiden dat het niet kon, vond het team van Forrester een Duitse keramist die televisiebuizen aan het bouwen was en vroeg hem om het te proberen. Af en toe produceerde hij een bevredigende magnetische kern, wat bewees dat het mogelijk was. Vaak loopt de kunst voor op de wetenschap, zegt Forrester. Je ontdekt dat je iets kunt doen en ontdekt dan waarom.
We hebben het grootste deel van $ 1 miljoen uitgegeven om uit te zoeken wat er aan de hand was, herinnert hij zich. Er waren waarschijnlijk 50 variabelen, waaronder welke elementen je moest gebruiken, hoe fijn ze moesten worden gemalen, op welke temperatuur ze moesten worden gebakken en hoe lang. Tegen 1952 had het laboratorium van Forrester het materiaal geperfectioneerd dat het geheugen met magnetische kernen levensvatbaar maakte. Het resultaat, zegt Forrester, was geheugen dat volledig betrouwbaar en relatief goedkoop was.
De ontwikkeling van Whirlwind zelf overschaduwde uiteindelijk het flight-simulatorproject. Het team van Forrester was in juni 1948 gestopt met werken aan de simulator en de ondersteuning van de marine voor Whirlwind nam af. We zouden waarschijnlijk vrij goed begroot zijn als we niet meer bestonden, behalve dat Rusland in 1949 de atoombom tot ontploffing bracht, zegt Forrester. Dat bracht de zwakte - of het bijna niet-bestaan - van het Amerikaanse luchtverdedigingssysteem scherp in beeld. De luchtmacht kwam tussenbeide om Whirlwind te financieren, en Forrester leidde de divisie in het Lincoln Lab van MIT die het op Whirlwind gebaseerde SAGE-luchtverdedigingssysteem ontwierp, dat tot 1983 werkte.
De grootste erfenis van Whirlwind was echter magnetisch kerngeheugen, dat volgens Forrester de eerste twee decennia van digitaal computergebruik mogelijk maakte. We hebben ongeveer zeven jaar geprobeerd de industrie ervan te overtuigen dat het een goed idee was, zegt hij. Daarna hebben we ongeveer zeven jaar in octrooirechtbanken doorgebracht om hen ervan te overtuigen dat ze er niet allemaal eerst aan hadden gedacht.