PLATO: Kuidas kujundas 60ndate hariduslik arvutisüsteem tulevikku

Ere graafika, puuteekraan, kõnesüntesaator, sõnumirakendused, mängud ja õppeprogrammid – ei, see pole teie lapse iPad. On 1970. aastate keskpaik ja te kasutate PLATOT.

Kaugel oma suhteliselt primitiivsetest teletüüp- ja perfokaartide kaasaegsetest oli PLATO täiesti erinev. Kui teil oli õnn olla umbes pool sajandit tagasi Illinoisi ülikooli lähedal Urbana-Champaignis (UIUC), võib teil olla võimalus tulevikku ehitada. Paljud arvutuslikud uuendused, mida peame tavapäraseks, said alguse sellest süsteemist ja isegi tänapäeval pole mõnda PLATO võimekust kunagi täpselt korratud. Täna vaatame tagasi sellele mõjukale tehnoloogia katsealusele ja vaatame, kuidas saate seda nüüd kogeda.

Kosmosevõistlusest kosmosesõjani

Don Bitzer oli 1959. aastal UIUC elektrotehnika magistrant, kuid tema tähelepanu pöörati olulisematele asjadele kui vooluringidele. “Lugesin prognoose, mis ütlesid, et 50 protsenti meie keskkoolidest tulevatest õpilastest olid kirjaoskamatud,” rääkis ta hiljem Wiredile . “Meie laboris oli füüsik Chalmers Sherwin, kes ei kartnud esitada suuri küsimusi. Ta küsis kord: “Miks me ei võiks kasutada arvutit õpetamiseks?”

Süsteem peaks Sherwini sõnade kohaselt olema “tagasiside raamat”.

Küsimus oli õigel ajal. Kõrgharidus seisis silmitsi tohutu üliõpilaste sissevooluga ja kuna Nõukogude võim ilmselt võitis kosmosevõidusõidu Sputniku käivitamisega 1957. aastal, muutus teadus ja tehnoloogia kohe riiklikuks prioriteediks. „Automatiseeritud õpe”, nagu see oli ette nähtud, äratas huvi nii akadeemilistes ringkondades kui ka sõjaväes. Sherwin pöördus insenerikooli dekaani William Everetti poole, kes soovitas kaasfüüsikul Daniel Alpertil, juhtimissüsteemide labori juhatajal, koondada inseneride, pedagoogide, matemaatikute ja psühholoogide rühm selle kontseptsiooni uurimiseks. Kuid rühmal tekkis suur takistus: liikmed, kes oskasid õpetada, ei saanud aru potentsiaalsetest nõutavatest tehnoloogiatest ja vastupidi.

Alpert oli pärast nädalaid kestnud viljatuid arutelusid väsinud ja kavatses komitee sulgeda, kuni ta sattus otsesesse arutellu Bitzeriga, kes väitis , et ta juba “mõtleb võimalustele kasutada vanu radariseadmeid arvutiga treenimise liidese osana.” USA armee signaalikorpuse stipendiumiraha kasutades andis Alpert talle kaks nädalat ja Bitzer asus tööle.

Tegelikuks töötlemiseks kasutas Bitzer ülikooli juba olemasolevat ILLIAC I arvutit (siis lihtsalt “ILLIAC”). See oli esimene arvuti, mille ehitas ja kuulus täielikult õppeasutusele ning oli veidi varasema ORDVAC-i koopia. Mõlemad olid ehitatud 1952. aastal ja neil oli täielik tarkvaraühilduvus. 2718 IIAC vaakumtoru andsid sellele rohkem töötlemisvõimsust kui isegi Bell Labsil 1956. aastal, 75 mikrosekundilise liitmisajaga ja keskmise korrutamisajaga 700 mikrosekundit, 1024 40-bitise sõna mälu ja 10 240-sõnalise magnettrumliga. Bitzer töötas tarkvara väljatöötamisel koos programmeerija Peter Braunfeldiga.

Esiküljel oli tarbijateleviisor, mis oli ühendatud isekandva salvestustoru ekraaniga ja väikese klaviatuuriga, mida algselt kasutati mereväe taktikalise kaitsesüsteemi jaoks. Ekraanil olevad slaidid pärinesid ILLIAC-toega projektorist ja neid juhiti juhtnuppudega ning ILLIAC suutis slaididele vektorgraafikat ja teksti asetada kiirusega 45 tähemärki sekundis, kasutades seda, mida Bitzer ja Braunfeld nimetasid „elektrooniliseks tahvliks”. Süsteem pakkus interaktiivset tagasisidet ajal, mil enamik arvutiga suhtlemisest toimus partiidena. Arvuti sai 1960. aastal nimeks PLATO ja hiljem nimetati see ümber “Programmeeritav loogika automaatsete õppeoperatsioonide jaoks”. Korraga sai õpetada ainult üks kasutaja, kuid prototüüp töötas.

Kontseptsioon laienes kiiresti. 1961. aastal ilmus Platon II , pakkudes täielikku tähtnumbrilist klaviatuuri, samuti spetsiaalseid võtmeid, mis põhinevad Platonil. Need võtmed sisaldasid jätkata (järgmine slaid), tagurpidi (eelmine), kohtuotsus (õige vastuse kontroll), kustutage, abi (materiaalsemaks või vastuse paljastamiseks), ja huvitavaks AHA -võtmeks, kus õpilane saab „äkki teadlikuks vastusest vastuse kohta” ja otsustada järjekorda.

Suurim uuendus oli aga aja jagamine, mis võimaldas esimest korda süsteemi korraga kasutada mitmel õpilasel. Kasutaja ajapilude hoolikas programmeerimine oli vajalik tagamaks, et iga seanss ei jätaks klahvivajutusi vahele. Kahjuks pidurdas ILLIACi mälumaht seda arengut, piirates süsteemi võimsust korraga ainult kahe kasutajaga ja piirates interaktiivsust, piirates “teiseseid abijärjestusi”.